Статьи»Технология изготовления клиновых ремней кордшнуровой конструкции»Конструкция и технология изготовления кордшнуровых ремней без обертки рабочих поверхностей

Конструкция и технология изготовления кордшнуровых ремней без обертки рабочих поверхностей

Добавлено 09.06.2014

 

В последнее время ряд зарубежных фирм ("Дейко", США; "Пирел- лип, Италия; "Треллеборг", Швеция; "Кольмант Кувелье", Франция; "Семперит", Австрия; "Гейтс", Бельгия и др.) освоили выпуск корд­шнуровых ремней нового типа - без обертки рабочих поверхностей с формованным зубом слоя сжатия [58,59]. Новые функциональные осо­бенности этих ремней выгодно отличают их от ремней с оберткой по всему профилю и привлекают к ним внимание как машиностроителей,

так и изготовителей ремней. Основные достоинства таких ремней сле­дующие:

увеличенная тяговая способность и возможность передавать по­вышенные мощности за счет лучшего сцепления со шкивами и примене­ния более высокомодульных кордшнуров;

повышенная долговечность за счет улучшения условий теплопе­редачи и применения формованной зубчатой поверхности слоя сжатия вместо нарезной;

возможность исключения процесса обертки, вызывающего обычно наибольшие затруднения на заводах РТИ.

Рис. 17 

Клиновые ремни без обертки боковых поверхностей имеют следую­щую типовую конструкцию (рис. 17). В слое растяжения применяется поперечно-закроенная резина с волокнистым наполнителем или несколь­ко слоев диагонально-закроенной прорезиненной ткани. Несущий слой состоит из шнуров на основе арамидных или полиэфирных волокон или высокопрочной вискозы, слой сжатия - из поперечно-закроенной резины с волокнистым наполнителем, а зубчатую поверхность армируют слоем прорезиненной ткани.

Лучшее сцепление с рабочими поверхностями шкивов обусловлено большим коэффициентом трения резины по металлу в сравнении с рези­нотканевой поверхностью обернутых ремней, а также более равномер­ной поверхностной структурой материала рабочих граней. Тяговую способность ремней увеличивают, применяя в несущем слое сверхвысо- комодульные материалы класса арамид, не имеющие тепловой усадки [60]. Возможность применения подобных шнуров обеспечивается благо­даря новой технологии изготовления ремней. Навивка шнура проводит­ся на предварительно сформованный слой сжатия, уложенный на сбороч- но-вулканизационный барабан. В этом случае отсутствие тепловой усадки кордшнура не приводит к его искажению в процессе опрессов- ки при вулканизации.

Данная технология не исключает применения в качестве несуще­го слоя полиэфирных кордшнуров, обладающих тепловой усадкой. В связи с тем что нет необходимости обеспечивать задел по длине перед вулканизацией, возможность реализации тепловой усадки кордшнура при вулканизации, а следовательно, и эксплуатационные удлинения этих резней меньше.

Исключение оберточной ткани на боковых поверхностях существен­но упрощает задачу формования зубчатой части слоя сжатия, сводя ее к обертке только зубчатого нижнего основания ремня. В случае на­резных ремней с формованным зубчатым нижним основанием оберточная ткань сглаживает пиковые значения деформаций во впадинах зубчатой поверхности и замедляет рост трещин. Для обертки, оформляющей зуб­чатую поверхность, обычно применяют косозакроенную хлопчатобумаж­ную ткань либо синтетическую полуэластичную ткань с разрывным удли­нением вдоль ремня более 100% [61]. Для снижения возможности образо­вания трещин во впадинах зубчатой поверхности рекомендуется на зуб­чатую часть как можно ближе к основанию з.уба накладывать слой рези­новой смеси с твердостью на 30 ед. по Шору ниже твердости основной резины [62].

Для снижения действующих во впадинах зубьев деформаций нужно стремиться к увеличению глубины зуба, ширины впадины и уменьшению нага зубьев [63]. При этом следует учитывать необходимость сохране­ния достаточной каркасности зубьев в поперечном направлении, для чего их ширина должна быть больше глубины впадины. Для снижения концентрации напряжений следует избегать малого радиуса изгиба зубчатой поверхности впадины.

Одним из основных требований, обеспечивающих работоспособность нарезных ремней, является увеличенная прочность связи несущего слоя с резиной. Обертка в большой степени берет на себя сдвиговые деформации при передаче полезной нагрузки от шкива через резину слоя сжатия к несущему слою. Кроме того, заклинивающие усилия, возникающие при вхождении ремня в канавку шкива, при выходе рем­ня из канавки стремятся оторвать слой сжатия от несущего слоя. Прочность связи в нарезных ремнях обеспечивается обработкой корд- шнура пропиточными и клеевыми составами, дополнительным ужесточе­нием шнура при пропитке, а также применением модифицирующих доба­вок в эластичную резину и обеспечением достаточного давления при формований и вулканизации эикеля.

Рис. 18 

Наиболее распространенным способом изготовления нарезных рем­ней с формованным зубом является способ, представленный на схеме рис. 18. Он включает две стадии сборки викеля. На первой стадии на зубчатый сборочно-вулканизационный барабан накладывают последо­вательно слой ткани, оформляющей зубчатую поверхность, и несколько слоев поперечнозакроенной резины с волокнистым наполнителем. В слу­чае применения косозакроенной хлопчатобумажной ткани полотняного переплетения ее заформовывают в зубчатую поверхность барабана с по­мощью специальных приспособлений. Полуэластичную ткань накладывают на зубчатый барабан совместно с резиной слоя сжатия без предвари­тельного формования так, чтобы максимальная деформация ткани сов­падала с продольным направлением ремня. Полученную заготовку слоя сжатия формуют с подогревом пресс-формы в диафрагменном прессе, и после охлаждения барабан с оформленным слоем сжатия поступает на вторую стадию сборки. На второй стадии проводят навивку кордшнура к наложение слоя растяжения, после чего викель поступает на вулкани­зацию. Вулканизованный и охлажденный викель снимают с барабана в осевом направлении обычно с помощью сжатого воздуха и разрезают на ремни нужной ширины. В случае необходимости размеры сечения ремней доводят шлифованием рабочих граней абразивными кругами.

Представляет интерес способ, применяемый некоторыми фирмами, при котором осуществляют обратную сборку викеля в одну стадию на гладком барабане с последующим формованием его наружной зубчатой поверхности с помощью зубчатой диафрагмы [64]. После вулканизации й съема викель нарезают на отдельные ремни, которые необходимо вы­ворачивать для установки на привод. Можно предположить, что в связи с изменением ненапряженного состояния ремня и отсутствием в этом случае обычных растягивающих деформаций на прямых участках возмож­но изменение характера разрушения.

В процессе отработки конструкции и технологии изготовления х нарезных ремней были изготовлены опытные партии вариаторных рем­ней для снегохода "Буран". При изготовлении ремней использовали СВМ кордшнур и резину с вискозным волокнистым наполнителем. Ре­зультаты испытаний ремней на тяговую способность (рис. 19) пока­зали, что нарезные ремни имеют в 2-2,5 раза меньшее скольжеже при передаче одинаковой мощности, чем обернутые ремни на основе анид­ного кордшнура (серийная конструкция).

Рис. 19 

вариантов показали, что их работоспособность и долговечность определяются в конечном счете результирующими деформациями элементов конструкции и условиями гис- терезисного теплообразования и теплоотдачи. В качестве показателя комплексной оценки эффективности различных конструкций рассмотрена равновесная температура ремня после 30 мин работы на стенде с пере­дачей мощности.

На рис. 20 представлены результаты испытаний следующих вариан­тов ремней, собранных прямой сборкой на зубчатом барабане [63]:

I - ремни на основе шнура СВМ, двухстадийная сборка (см.схе­му рис. 18);

П.- ремни на основе полиэфирного шнура, собранные за одну стадию без предварительного формования слоя сжатия;

Ш - ремни на основе шнура СВМ, одностадийная сборка;

IУ - ремни на основе анидного кордшнура, одностадийная сборка.

Из рис. 20 хорошо видна функциональная связь температуры на­грева ремня и наработки на стендах. Данный показатель может быть использован для оперативной оценки оптимизации как конструкции рем­ней (при заданном уровне нагружения), так и уровня нагружения при стендовых и эксплуатационных испытаниях (для выбранного варианта конструкции ремней).

Рис. 20 

Основным недостатком изложенной технологии изготовления рем­ней из вулканизованного викеля является большое количество вулкани­зованных отходов, составляющих от 15 (для широких вариаторных рем­ней) до 40% (для ремней приводных узких сечений). Вопрос переработ­ки и возврата их в технологическую цепочку окончательно еще не решен.

В связи с перечисленными особенностями конструкции и техно­логии изготовления нарезных ремней несколько изменяются требова­ния к материалам, в первую очередь к резине.

Главной задачей в этом случае является оптимизация свойств, связанных с анизотропией резины в направлении каландрования и в поперечном направлении. В табл. 5 представлены физико-механичес­кие характеристики резины слоя сжатия для нарезных ремней, кото­рые могут быть взяты за основу при разработке вариантов конструк­ции нарезных ремней с удовлетворительными технологическими и экс­плуатационными показателями.

 

При дальнейшей отработке представляют интерес следующие направ­ления:

повышение сопротивления разрастанию трещин зубчатой части слоя сжатия;

увеличение температуростойкости эластичной резины и резины слоя сжатия;

повышение прочности связи кордшнура с резиной; увеличение динамической выносливости резины слоя сжатия в продольном направлении при одновременном повышении модуля в попе­речном направлении;

упрощение технологии изготовления ремней и в первую очередь переход на одностадийную сборку;

отработка оптимальных вариантов конструкции ремней с уточне­нием формы и размеров зубчатой поверхности слоя сжатия, исключе­ние обертки зубчатой части и др.;

решение вопросов переработки вулканизованных отходов с воз­вратом их в технологический цикл производства.

 

"Технология изготовления клиновых ремней кордшнуровой конструкции" В.А. Журов, В.В. Глушко, Т.В. Змичеревская

 

Фотогалерея

Новости

Поздравляем с 23 февраля!

День защитника Отечества...далее

График работы АО "НИИРП" в феврале

График работы в предпраздничные дни...далее

Изменение наименования

Учитывайте при оформлении документов...далее

Все новости >>


Мы в СМИ



Прямая связь с руководством

Вы можете отправить сообщение руководству компании.

Форма обратной связи

Вы можете отправить нам сообщение

ОАО НИИРП