Beachten Sie jedoch die Unterschiede in den Materialien der Riemen, den Körperverbindungen, den Abdeckkonfigurationen, den Temperaturbereichen und den Anwendungsanforderungen. Trotz ihrer äußeren Ähnlichkeiten ist jeder dieser Riemen für einen bestimmten Zweck ausgelegt. Die Verwendung des falschen Riemens kann zu Schäden an der Ausrüstung oder ernsthaften Sicherheitsproblemen führen. Welcher Riemen ist der richtige für den Job? Es hängt von der Anwendung ab. Im Folgenden finden Sie einige Umwelt- und Anwendungsdesignkriterien, die die Auswahl des Riemens beeinflussen:
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- Umgebungstemperatur
- Ölbeständigkeit
- Ozonbeständigkeit
- Statische Leitfähigkeit
- Leistungsfähigkeit
- Pulsations- oder Schlagbelastung
- Kleine Riemenscheibendurchmesser
- Riemenscheiben auf der Rückseite
- Fehlalinamentoleranz
- Schlangen- oder Vierteldreh-Anordnung
- Minimaler Nachdruck
- Kupplung
- Hohe Geschwindigkeiten
- Energieeffizienz
- Staub und Abrasivstoffe
Wie Sie sehen, gibt es viele Faktoren zu berücksichtigen, bevor Sie den richtigen V-Riemen für den Job auswählen.
Im Allgemeinen lassen sich V-Riemen in folgende Kategorien einteilen:
- Umgebungstemperatur
- Schwerlast
- Industrieanlagen
- Durchgehender Betrieb
- Hohe Lasten und oft raue Bedingungen
- Leichtlast
- Bruchteil von Pferdestärken Anwendungen
- Intermittierende Nutzung
- Automotive
Für diesen Artikel beschränken wir unsere Diskussion auf industrielle Schwerlast- und Leichtlastriemen.
Wie V-Riemen funktionieren
Im Gegensatz zu Flachriemen, die sich ausschließlich auf Reibung stützen und von Riemenscheiben abgleiten können, haben V-Riemen Seitenwände, die in passende Riemenscheibennuten passen und zusätzliche Kontaktfläche sowie größere Stabilität bieten. Während die Riemen betrieben werden, übt die Riemenspannung eine wedge ähnliche Kraft senkrecht zu ihren Oberseiten aus und drückt ihre Seitenwände gegen die Riemenscheibennuten, was die Reibungskräfte multipliziert, die es dem Antrieb ermöglichen, höhere Lasten zu übertragen. (Abbildung 2) Wie ein V-Riemen in die Nut der Riemenscheibe passt, während er unter Spannung betrieben wird, beeinflusst seine Leistung.
Abbildung 2 — Die senkrechte Kraft (Fv), die senkrecht zur Oberseite des Riemens wirkt, erzeugt hohe Seitenwandkräfte (Fn), um höhere Lasten zu übertragen.
V-Riemen bestehen aus Gummi oder synthetischem Gummi, sodass sie die Flexibilität haben, sich um die Riemenscheiben in Antriebssystemen zu biegen. Verschiedene Arten von Geweben können das Rohmaterial abdecken, um eine Schutz- und Verstärkenschicht bereitzustellen.
V-Riemenprofile (Querschnitte)
V-Riemen werden in verschiedenen industriellen Standardquerschnitten oder Profilen hergestellt, einschließlich der folgenden:
- Klassisch
- Schmal
- Metrisch
- Bruchteil von Pferdestärkewerten
Das klassische V-Riemenprofil geht auf die in den 1950er Jahren entwickelten Industriestandards zurück. Riemen, die mit diesem Profil hergestellt werden, sind in verschiedenen Größen (A, B, C, D, E) und Längen erhältlich (Abbildung 3) und werden häufig verwendet, um V-Riemen in älteren, bestehenden Anwendungen zu ersetzen.
Abbildung 3 — Klassische V-Riemenprofile
V-Riemen mit schmalem Profil (3V, 5V, 8V) haben steiler geneigte Seitenwände als klassische V-Riemen (Abbildung 4), was eine erhöhte Wedge-Wirkung und höhere Tragfähigkeit (bis zu 3x der vergleichbaren klassischen V-Riemen) ermöglicht.
Abbildung 4 — Schmale V-Riemenprofile
Metrische V-Riemen haben Profile, die den internationalen Standards entsprechen, die von Organisationen wie ISO (Internationale Organisation für Normung) und DIN (Deutsches Institut für Normung) festgelegt wurden (Abbildung 5). Sie werden verwendet, um Riemen auf Industrieanlagen zu ersetzen, die in anderen Teilen der Welt hergestellt wurden.
Abbildung 5 — Metrische V-Riemenprofile
Das Profil des Riemens mit Bruchteil von Pferdestärken ist für Anwendungen mit leichter Belastung wie Rasenmäher, Schneefräsen, Dach- oder Heizungsventilatoren usw. konzipiert. Diese Riemen haben einen dünneren Querschnitt und eine leichtere Zugsaite (Abbildung 6), was sie flexibler macht und es ihnen ermöglicht, sich um kleine Riemenscheiben zu biegen.
Abbildung 6 — Bruchteil von Pferdestärken V-Riemenprofile
Notched oder Cogged V-Riemen
Alle oben genannten V-Riementypen sind typischerweise von Herstellern in „notched“ oder „cogged“ Versionen erhältlich. Einschnitte reduzieren die Biegespannung und ermöglichen es dem Riemen, sich leichter um kleine Durchmesser Riemenscheiben zu wickeln und eine bessere Wärmeableitung zu ermöglichen. Übermäßige Hitze ist ein Hauptfaktor für vorzeitigen Riemenscheibenversagen.
Die Konstruktion eines notched Riemens ist ein Balanceakt zwischen Flexibilität, Unterstützung der Zugsaite und Spannungsverteilung. Präzise geformte und angeordnete Einschnitte helfen, Spannungskräfte gleichmäßig zu verteilen, während sich der Riemen biegt, und verhindern so das Aufreißen der Zugsaite und verlängern die Lebensdauer des Riemens (Abbildung 7).
Abbildung 7 — Die Biegespannung (rote Fläche) ist in einem gut konstruierten gezackten V-Riemen gleichmäßig verteilt, während die Zugsaite (zwischen den roten und gelben Bändern) gut unterstützt bleibt, ohne die Flexibilität zu beeinträchtigen.
Verbundene V-Riemen
Für Anwendungen mit vibrierenden oder pulsierenden Lasten, insbesondere bei langen Achsabständen, können verbundene V-Riemen die Lösung sein. Ein verbundener V-Riemen ist im Wesentlichen eine Anzahl von einzelnen V-Riemen, die mit einem durchgehenden Bindeband auf der Rückseite verbunden sind (siehe Abbildung 8).
Abbildung 8 — Verbundener V-Riemen
Ein verbundener V-Riemen erhöht die laterale Steifigkeit, um das Schwingen des Riemens zu reduzieren und die Stabilität unter Stoßlasten aufrechtzuerhalten. Er vereinfacht auch die Installation und Spannungsregulierung im Vergleich zu mehreren Einzelriemen.
V-Riemen Konstruktion und Material
Abbildung 9 beschreibt die Konstruktionskomponenten von Standard- und notched V-Riemen. Jede Komponente spielt eine essentielle Rolle in der Leistung und Lebensdauer der V-Riemen. Unterschiedliche Materialien und Konfigurationen können die Leistungsmerkmale des Riemens in spezifischen Anwendungen beeinflussen.
Abbildung 9 — Anatomie eines V-Riemens.
Die Zugsaite ist die tragende Komponente eines V-Riemens. Die meisten V-Riemen werden mit Polyesterzügen hergestellt, obwohl einige Riemen auch mit Aramid- oder Kevlarzügen gefertigt werden, die eine höhere Zugfestigkeit bieten, die Dehnung begrenzen und höhere Stoßlasten bewältigen können. In einem gut konstruierten V-Riemen sind die Zugsaite und der Gummikörper chemisch miteinander verbunden, um eine Einheit zu bilden, die eine gleichmäßige Lastverteilung und eine längere Lebensdauer des Riemens ermöglicht.
Zugsaite wird von Gummimaterialien sowohl oben (über der Saite) als auch darunter (unter der Saite) unterstützt. Verschiedene synthetische Gummimaterialien werden von verschiedenen Herstellern verwendet, um Hitzebeständigkeit zu bieten und den Verschleiß zu reduzieren. Einige hochleistungsfähige synthetische Gummi-Verbindungen, wie Ethylen, erweitern den Temperaturbereich eines Riemens erheblich und widerstehen dem Verhärten, Rissen und vorzeitigem Versagen.
Ein gut konstruierten V-Riemen hat transversale Steifigkeit, was bedeutet, dass er über seine Breite hinweg eine hohe Steifigkeit aufweist, sodass die Zugsaite die Last gleichmäßig überträgt. Gleichzeitig muss der Riemen entlang seiner Länge hochflexibel sein, um Wärme und Biegebelastungen zu reduzieren, was in einem überlegenen Riemen durch eine parallele Anordnung der Fasern in der Gummiverbindung erreicht wird.
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Schritt 2: Bestimmen der Riemenbauweise
V-Riemen sind entweder in eingewickelten oder rohen Kantenstilen erhältlich. Ein konventioneller gewickelter V-Riemen hat eine Hülle aus gummiertem Stoff, die den Riemen umgibt. Ein roher, gezahnter V-Riemen hat exponierte Gummiseitenwände und geformte Zähne an der Unterseite, die Zähnen ähneln. Folgende Eigenschaften können ebenfalls vorhanden sein, abhängig von der Bauart:
- Gummierter Stoffüberzug – Der Überzug umhüllt den gesamten Riemen und schützt den Riemenrumpf.
- Oberstoff – Bietet Wärme- und Ölbeständigkeit.
- Lasttragebereich – Fäden (auch Zugglieder genannt) ermöglichen die Übertragung von Energie und gewährleisten eine gleichmäßige Lastverteilung.
- Kompressionsbereich – Der Elastomer widersteht Kompressionsermüdung und leitet die interne Wärme ab, wobei er seitlichen Druck gegen die Nabe/Riemenscheibe ausübt und die Last auf die Fäden verteilt.
- Präzisionsgeformte Zähne – Bieten zusätzliche Flexibilität, ermöglichen die Verwendung kleinerer Riemenscheibendurchmesser und unterstützen die Wärmeableitung.
Schritt 3: Messen der V-Riemenlänge
Der schwierigste Teil der Identifizierung eines V-Riemens ist das Messen der Länge. Es gibt keine präzise Methode, die praktikabel im Feld für die Messung von V-Riemen ist. Eine präzise Messung erfordert eine Messvorrichtung mit Riemenscheiben einer bestimmten Dimension und die Möglichkeit, eine spezifische Spannung auf den Riemen gemäß den ARPM (Association for Rubber Product Manufacturers) Standards für den gegebenen Riemenabschnitt auszuüben.
Darüber hinaus gibt es mehrere Begriffe in der Branche zur Beschreibung der Länge (z. B. Innenlänge, Außenlänge, Teilungslänge, effektive Länge), die sehr verwirrend sein können.
Einige Riemenanbieter instruieren Endbenutzer, Bänder zur Messung der Außenlänge zu verwenden. Während diese Methode die Riemenlänge approximieren kann, kann sie dennoch um einige Zoll abweichen. Wenn der Antrieb einen ausreichend großen Installations- und Nachstellbereich hat, kann die Verwendung eines Bandes in vielen Fällen zu einem Riemen führen, der passt, jedoch gibt es keine Garantie, dass dies die optimale Länge für den Antrieb ist.
Kontaktieren Sie Megadyne Application Engineering, die mit Ihnen zusammenarbeiten werden, um die Antrabsanalyse durchzuführen und sicherzustellen, dass die Riemen, die wir liefern, die beste Wahl für Ihre Anwendung sind.
Schritt 4: Beschriften des Antriebs
Um schließlich das Problem zu vermeiden, den V-Riemen jedes Mal identifizieren zu müssen, wenn er ersetzt werden muss, ist es eine gute Wartungspraxis, den Antrieb mit der korrekten Riementeilenummer zu kennzeichnen. Verwenden Sie einen selbstklebenden Aufkleber oder eine Art von dauerhaften Beschilderung, wo Sie die Riementeilenummer leicht ablesen können, was es einfacher macht, in Zukunft Riemen zu beschaffen. Das Aufzeichnen des Datums, an dem die Riemen installiert wurden, kann ebenfalls Ihr Wartungsprogramm verbessern und die Betriebszeit erhöhen, indem Sie wissen, wann Riemen ersetzt werden müssen, bevor sie ausfallen.
Für weitere Informationen besuchen Sie bitte Wrapped V Belt.
Qualitäts-V-Riemen von Megadyne
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