La prima puleggia è considerata una puleggia conduttrice. Le altre sono pulegge condotte o folli. La potenza di input può essere suddivisa tra varie pulegge condotte mediante il fattore del rapporto di potenza di ciascuna puleggia. Le forze e le coppie vengono calcolate di conseguenza.
Fattore correzione arco di contatto c 1
Il fattore di correzione dell'arco di contatto corregge il livello di potenza della cinghia trapezoidale per le pulegge in cui l'arco di contatto è diverso da 180 gradi. Le dimensioni del fattore di correzione sono determinate mediante la seguente equazione.
Fattore di servizio c 2
Il fattore di servizio tiene conto del periodo di servizio quotidiano e il tipo di unità conduttrici e macchina condotta. Il fattore di servizio corregge la potenza da trasmettere. Inoltre, è opportuno considerare di incrementare il fattore di servizio per le unità con un momento iniziale elevato o una frequenza iniziale elevata, caricamento dinamico elevato o accelerazione elevata.
Fattore correzione lunghezza cinghia c 3
Il fattore di correzione della lunghezza della cinghia tiene conto della modifica del livello di potenza per la cinghia con lunghezza diversa dalla lunghezza della cinghia di base. Il valore è definito dal produttore della cinghia ed è dichiarato nel relativo file di dati. Per la lunghezza della cinghia di base il valore del fattore di correzione della lunghezza è 1,0, che non influisce sui risultati.
Fattore correzione numero di cinghie c 4
Il fattore di correzione del numero di cinghie tiene conto della differenza della distribuzione del carico tra più cinghie per le trasmissioni in cui è utilizzata più di una cinghia trapezoidale. La differenza del carico per cinghia è causata dalla differenza di lunghezza delle cinghie e dalla deformazione dell'albero. Il fattore corregge il livello di potenza della cinghia trapezoidale mediante la tabella di valori approssimativi incorporata, come segue. I valori non citati nella tabella vengono calcolati mediante interpolazione lineare.
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z |
1 |
3 |
6 |
999 |
|
c 4 |
1 |
0,95 |
0,9 |
0,85 |
Fattore correzione numero di pulegge c 5
Questo fattore corregge il livello di potenza della cinghia. Tiene conto dell'imposizione di sollecitazioni di flessione aggiuntive causate da pulegge aggiuntive o di tensione. L'utilizzo di una o più pulegge di tensione ha effetto sulle prestazioni della cinghia, per cui è necessario ridurre il livello di potenza della cinghia.
In generale le pulegge di tensione vengono utilizzate come avvolgitori nel caso di unità con interasse fisso, per superare gli angoli, per interrompere tratti lunghi in cui la vibrazione della cinghia può rappresentare un problema, per mantenere la tensione, fungere da frizione e così via. Se possibile, è preferibile evitare l'utilizzo delle pulegge di tensione. Quando è indispensabile utilizzarle, occorre progettarne le dimensioni e le posizioni delle pulegge di tensione in modo che la riduzione della durata utile della cinghia sia minima. Le pulegge di tensione interne devono essere grandi almeno quanto la più piccola delle pulegge che trasmettono potenza.
Le pulegge di tensione esterne devono essere più grandi di almeno il 50% rispetto alla più piccola delle pulegge che trasmettono potenza.
Il fattore di correzione del numero di pulegge viene determinato per impostazione predefinita mediante la mediante la tabella di valori approssimativi incorporata che segue. I valori non citati nella tabella vengono calcolati mediante interpolazione lineare.
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k |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
100 |
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c 5 |
1 |
0,91 |
0,86 |
0,81 |
0,78 |
0,76 |
0,75 |
0,7 |
Fattore di tensione k 1
Il fattore di tensione consente di controllare la tensione di installazione iniziale della cinghia. I produttori delle cinghie forniscono indicazioni sulle procedure consigliate. Se la tensione della cinghia non viene regolata sulla base di tali procedure, è possibile che il livello di potenza in cavalli vapore della cinghia non venga determinato correttamente. La tensione di installazione ha un impatto significativo sull'efficienza, lo scorrimento e la durata utile della cinghia. La grandezza comunemente utilizzata per il fattore messa in tensione della cinghia va da 1,0 fino a 1,5, ma si tratta di un criterio discrezionale.
Una tensione insufficiente della cinghia rende inadeguata la trasmissione di potenza, riduce l'efficienza e provoca il danneggiamento prematuro della cinghia dovuto allo scorrimento.
Una tensione eccessiva produce una pressione di superficie specifica elevata, rischio di flessione trasversale, incremento delle sollecitazioni di flessione e sugli elementi sottoposti alla tensione, con conseguenti rotture e allungamenti prematuri.
La tensione corretta è quella sufficiente ad evitare lo scorrimento della cinghia in normali condizioni di carico.
Fattore momento efficienza η t
Il fattore del momento di efficienza descrive il livello di qualità della trasmissione della cinghia. Viene considerata la perdita di energia che conduce alla riduzione del momento di output. Si verificano fattori quali l'energia di deformazione della cinghia, le turbolenze nelle scanalature e così via. La perdita di potenza causata dallo scorrimento della cinghia non è inclusa tra i fattori considerati e viene determinata separatamente mediante un generatore. Dalla combinazione di questi due fattori deriva l'efficienza finale della trasmissione a cinghia.
Scorrimento della cinghia ed efficienza totale della trasmissione a cinghia η
Il fattore trasmissione a cinghia viene determinato nella puleggia più sospetta come
Lo scorrimento della cinghia viene definito mediante la tabella dello scorrimento incorporata.
Velocità della puleggia condotta
Potenza output della puleggia condotta
P i = P xi F p v η t (1 - s)
Tabella dello scorrimento incorporata
Si presuppone quanto segue:
- Lo scorrimento della cinghia si verifica sulla puleggia conduttrice, per cui la velocità di tutte le pulegge condotte e di tensione è influenzata dallo stesso scorrimento.
- La modifica della velocità della cinghia dovuta allo scorrimento viene trascurata. La normale grandezza dello scorrimento cinghia è 1% ~ 2%, da cui deriva s = 0,01 ~ 0,02
Rapporto di trasmissione
Il rapporto di trasmissione per il generatore di cinghie trapezoidali viene determinato per ogni singola puleggia condotta e di tensione. Esistono tre tipi di rapporti, ciascuno con un significato specifico.
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i D |
[-] |
Rapporto di trasmissione (rapporto di velocità) desiderato della specifica puleggia. Questo rapporto funge da guida nella progettazione della dimensione della puleggia. L'utente lo imposta in modo che il generatore di cinghie trapezoidali trovi il diametro della puleggia più simile al rapporto di trasmissione desiderato. |
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i T |
[-] |
Rapporto di trasmissione (rapporto di velocità) ideale della specifica puleggia. Questo rapporto viene calcolato direttamente dai diametri delle pulegge come un valore preciso. Lo scorrimento della cinghia non viene considerato. |
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i |
[-] |
Rapporto di trasmissione (rapporto di velocità) della specifica puleggia. Nel calcolo di questo rapporto viene considerato lo scorrimento della cinghia. Il valore può essere utilizzato come rapporto di trasmissione più vicino per la puleggia sottoposta a pieno carico. La potenza e la velocità dell'albero di una specifica puleggia vengono determinate mediante questo rapporto. |
Modifica attrito con velocità cinghia f mod
Il fattore modifica attrito con velocità cinghia descrive in che misura il fattore di attrito cambia con la velocità della cinghia. Se il fattore di modifica attrito è zero, esso non influisce sul fattore di attrito.
Fattore di servizio risultante PR
Il fattore di servizio risultante viene determinato mediante l'equazione riportata in basso. Il livello di potenza della cinghia per un determinato scheletro di trasmissione viene confrontato con la potenza che deve essere trasmessa. Il fattore di servizio risultante indica velocemente l'entità del sovradimensionamento della trasmissione a cinghia progettata.
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c PR < c 2 |
La verifica della resistenza dà esito negativo |
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c PR ≥ c 2 |
La verifica della resistenza dà esito positivo |
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c PR > c 2 |
Considerare la modifica dello scheletro di trasmissione, l'utilizzo di una diversa cinghia o la riduzione della larghezza della cinghia |
Significato delle variabili usate:
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β |
Arco di contatto [gradi] |
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F p |
Estrazione effettiva (o tensione effettiva) [N] |
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n 1 |
Velocità della puleggia conduttrice [rpm] |
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n i |
Velocità della puleggia condotta specifica [rpm] |
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i |
Rapporto di trasmissione (rapporto di velocità) della specifica puleggia [-] |
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s |
Scorrimento cinghia [-] |
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P x |
Rapporto di potenza della specifica puleggia [-] |
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P R |
Livello di potenza della cinghia, potenza che può essere trasmessa da una sola cinghia [W] |
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v |
Velocità della cinghia [m/s] |
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η t |
Fattore momento efficienza [-] |
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P |
potenza da trasmettere [W] |
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z |
Numero di cinghie [-] |
Proprietà della progettazione geometria
Calcolo della lunghezza della cinghia