Tässä postauksessa opit, mikä on hihnakäyttö ja miten se toimii? Erilaisia hihnakäyttöjä, Mikä on hihnan luisto ja hiipuminen ja hihnakäytön edut & haitat.

Hihnakäyttö

Pyörimisliike on ihanteellinen ja yksinkertaisin mekaanisen tehon siirtotapa, jossa häviöt ovat vähäiset. Pyörimisliike voidaan siirtää mekaaniselta elementiltä toiselle tiettyjen järjestelmien avulla, joita kutsutaan voimansiirtojärjestelmiksi tai taajuusmuuttajiksi.

Nämä järjestelmät saavat käyttövoimansa voimanlähteestä tai ne siirtävät pyörimisliikkeen koneen eri osiin itsessään. Yleensä pyörimisliikkeen siirtämiseen käytetään akseleita.

• Se, joka ohjaa, on nimeltään käyttävä järjestelmä ja
• Se, jota ohjataan, on nimeltään ajettava järjestelmä.

Hihnakäyttö

Hihnakäyttö on eräänlainen kitkavetotyyppi, jota käytetään voiman siirtämiseen akselilta toiselle samalla tai eri nopeudella pyörivien hihnapyörien avulla.

Hihnakäyttö on esitetty kuvassa. Se koostuu kahdesta hihnapyörästä, joiden yli kulkee päättymätön hihna. Mekaaninen voima tai pyörimisliike siirtyy vetävältä hihnapyörältä vetävälle hihnapyörälle hihnan ja hihnapyörän pinnan välisen kitkapidon ansiosta.

Hihnan osaa, jossa on pienempi kireys, kutsutaan löysäksi ja osaa, jossa on suurempi kireys, kutsutaan kireäksi. Hihnan tehokas vetovoima, joka aiheuttaa vetävän hihnapyörän pyörimisen, on löysän ja kireän puolen jännityksen erotus.

Hihnan kireän ja löysän puolen jännitykset riippuvat kosketuskulmasta, hihnaveto on järjestettävä siten, että löysä puoli tulee hihnapyörien yläpuolelle ja kireä puoli niiden alapuolelle.

Tällainen järjestely kasvattaa hihnan kosketuskulmaa vetävällä puolella. Joskus hihnakäytössä on aina mahdollista, että hihnan ja hihnapyörien välillä tapahtuu jonkin verran liukumista, joka saa aikaan sen, että vedettävä hihnapyörä pyörii pienemmällä nopeudella, jolloin tehonsiirto vähenee. Näin ollen hihnakäytön ei sanota olevan positiivinen voimansiirtojärjestelmä

Hihnatyypit

Yleisesti käytettyjä hihnatyyppejä on neljä:

1. Levyhihna
2. V-hihna
3. Kiertohihna

Levyhihna: Tämä hihna on poikkileikkaukseltaan suorakulmainen. Nämä hihnat pystyvät siirtämään voimaa pitkiä matkoja hihnapyörien keskipisteiden välillä. Tämän voimansiirron hyötysuhde on noin 98 %, ja se tuottaa vain vähän melua.

Keilahihnat: Keilahihnoja käytetään myös uritettujen hihnapyörien kanssa, kiilahihnat ovat poikkileikkaukseltaan puolisuunnikkaita. Nämä hihnat mahdollistavat suuren nopeussuhteen ja voivat siirtää suurempaa tehoa. Useita käyttökertoja on mahdollista käyttää.

Ympyrähihnat: Tämä hihnatyyppi on poikkileikkaukseltaan pyöreä ja sitä käytetään uritettujen hihnapyörien kanssa.

Hihnavoimansiirtojen tyypit

Hihnavoimansiirtojen 5 päätyyppiä ovat seuraavat:

1. Avainhihnavoimansiirto.
2. Ristikkäinhihnavoimansiirto.
3. Huiputettu kartiohihnapyörä- tai vauhtipyörävaihde.
4. Nopeat ja löysät hihnapyörät.
5. Kiekkohihnapyöräveto.

Avainhihnaveto

• Tämässä hihnavetotyypissä hihna työllistää, kun kahden samansuuntaisen akselin on pyörittävä samaan suuntaan.
• Kun akselit ovat kaukana toisistaan, hihnan alemman puolen on oltava kireä puoli ja ylemmän puolen löysä puoli.
• Tämä johtuu siitä, että kun ylemmästä puolesta tulee löysä puoli, se notkahtaa oman painonsa vuoksi ja kasvattaa siten kosketuskaarta.

Cross Belt Drive

• Tämässä hihnatyypissä hihna työllistää, kun kahden yhdensuuntaisen akselin on pyörittävä vastakkaiseen suuntaan. Risteyskohdassa, jossa hihnat risteävät, se hankaa itseään vasten ja kuluu pois.
• Välttääkseen liiallista kulumista akselit on sijoitettava mahdollisimman etäälle toisistaan ja niitä on käytettävä hyvin pienillä nopeuksilla.

3.Porrastettu kartiohihnapyörä tai nopeuskartiohihnapyörä

Porrastettu kartiohihnapyörä, joka tunnetaan myös nimellä vauhtihartiakartiohihnapyörä (speed cone drive), näkyy kuvassa.

• Tätyyppisiä hihnavoimansiirtoja käytetään silloin, kun vetävän akselin kierroslukua on muutettava hyvin usein, kuten työstökoneissa, kuten sorvissa, porakoneessa jne.
• Porrastettu kartiohihnapyörä on kiinteä valukappale, jossa on kolme tai useampia erikokoisia hihnapyöriä vierekkäin, kuten kuvassa
• on esitetty.
• Yksi sarja porrastettuja kartiohihnapyöriä on asennettu vastapäivään vetävälle akselille. Loputon hihna kiedotaan yhden hihnapyöräparin ympärille.
• Siirtämällä hihnaa yhdeltä hihnapyöräparilta toiselle voidaan käyttöakselin nopeutta muuttaa.
• Vetävien ja vetävien hihnapyörien halkaisija on sellainen, että sama hihna toimii, kun sitä siirretään eri hihnapyöräpareilla.

Nopea ja löysä hihnapyöräveto

Kuvassa on esitetty nopea ja löysä hihnapyöräveto.

• Tätyyppisiä hihnakäyttöjä käytetään silloin, kun vetävä tai koneakseli halutaan käynnistää tai pysäyttää aina haluttaessa ilman, että se häiritsee vetävää akselia.
• Koneakseliin kiilattu hihnapyörä on nimeltään nopea hihnapyörä ja se käy samalla nopeudella kuin koneakseli.
• Irtonainen hihnapyörä kulkee vapaasti koneen akselin päällä, eikä se kykene siirtämään voimaa.
• Kun vetävä akseli halutaan pysäyttää, hihna työnnetään irtonaiselle hihnapyörälle liukutangon avulla, jossa on hihnahaarukat.

Kiekkohihnapyöräkäyttö

• Vapaassa hihnavetojärjestelyssä, jos keskipisteen etäisyys on pieni tai jos vetävät hihnapyörät ovat hyvin pieniä, hihnan kosketuskaari vetävään hihnapyörään on hyvin pieni, mikä vähentää hihnan jännityksiä, tai jos vaadittua hihnan kireyttä ei voida saavuttaa muilla keinoin, hihnan löysälle puolelle asetetaan tyhjäkäyntihihnapyörä, jota kutsutaan jockey-hihnapyöräksi, kuten kuvassa on esitetty.
• mikä lisää kosketuskaarta ja siten jännitystä, mikä lisää voimansiirtoa.

Liukuminen ja viruminen hihnakäytössä

Hihnojen liukuminen

Harkitaan avointa hihnakäyttöä, joka pyörii myötäpäivään, ja tämän hihnan pyörimisen hihnapyörien yli oletetaan johtuvan hihnan ja hihnapyörien välisestä tukevasta kitkapidosta.

Kun tämä kitkapito muuttuu riittämättömäksi, on olemassa mahdollisuus kuljettajan eteenpäin suuntautuvaan liikkeeseen ilman hihnapyörää sen kanssa, tätä kutsutaan hihnan luistoksi.

Luistoksi voidaan siis määritellä hihnapyörän ja siinä olevan hihnan välinen suhteellinen liike. Tämä pienentää nopeussuhdetta ja ilmaistaan yleensä prosentteina, ja sitä merkitään S:llä.

Hihnassa oleva luisto

Tarkastellaan avoimena hihnavetona, joka pyörii myötäpäivään. Vetävältä puolelta lähtevää ja vetäjälle tulevaa hihnan osaa kutsutaan kireäksi puoleksi ja vetäjältä lähtevää ja vetäjälle tulevaa hihnan osaa kutsutaan löysäksi puoleksi.

Kierron aikana hihna laajenee kireällä puolella ja hihna supistuu löysällä puolella.

Tämän hihnan epätasaisen laajenemisen ja supistumisen vuoksi hihnapyörien yli tapahtuu hihnan suhteellista liikettä (liikettä) hihnapyörien yli tämä ilmiö tunnetaan nimellä hihnan viruminen.

Levyhihnojen edut ja haitat

Seuraavassa on lueteltu hihnavetoisen voimansiirron edut ja haitat.

Edut

1. Joustava, yksinkertainen rakenne, tasainen toiminta.
2. Tehokas suurilla nopeuksilla ja suojaa ylikuormitukselta.
3. Käyttö- ja huoltokustannukset ovat alhaiset.
4. Suhteellisen pitkä käyttöikä ja helppo työstää.

Haitat

1. Voiman menetys sue liukumiseen ja ryömimiseen, mikä puolestaan johtaa heikkoon hyötysuhteeseen.
2. Ei suosita lyhyillä keskiväleillä.
3. Hihnan loputtomuuden vuoksi nivelet lyhentävät hihnan käyttöikää.
4. Ei ole positiivinen voimansiirto.

Hihnoissa käytettävät materiaalit

Hihnoissa käytettävien materiaalien on oltava vahvoja, joustavia ja kestäviä. Sillä tulisi olla korkea kitkakerroin. Erilaisia käytettyjä materiaaleja ovat:

1. Nahka
2. Kangas
3. Kumi
4. Balata

Nahka: Nahka voi olla tammiparkittua tai mineraalisuolaparkittua esim: Kromiparkittu. Kun vyön tarvittava paksuus on suurempi, kaksi tai useampia kaistaleita liimataan yhteen. Nahkavyö vaatii säännöllistä puhdistusta.

Kangas: Kangashihnat valmistetaan taittelemalla kangas- tai puuvilla-ankat on kerros (riippuen tarvittavasta paksuudesta) ja ompelemalla yhteen.

Kumi: Hihnat valmistetaan kankaasta, jossa on kumikerros. Näitä käytetään sahoilla, paperitehtaissa jne.

Balata: Nämä materiaalit ovat samankaltaisia kuin kumihihnat, paitsi että kumin sijasta käytetään balata-kuntosalia. Näistä materiaaleista valmistetut hihnat ovat haponkestäviä ja vedenpitäviä, mutta niitä ei voida käyttää, jos lämpötila on yli 45°.

V-hihnat

Keilahihnat eli ”V”-tyyppiset hihnavoimansiirtoelimet ovat laajalti käytössä suurten tehojen voimansiirrossa. Kiilahihnat ovat poikkileikkaukseltaan puolisuunnikkaita, kuten kuvassa on esitetty. Ne on valettu loputtomiksi silmukoiksi kuitumaisella materiaalilla vahvistetusta kumista. Ne kulkevat hihnapyöriin tehdyissä kiilamaisissa urissa.

Hihnojen kiilaava vaikutus kiilamaisissa urissa mahdollistaa suurempien vääntömomenttien välittämisen. Kiilahihnavoimansiirron välittämää tehoa voidaan lisätä käyttämällä useita vierekkäin asetettuja hihnoja.

Tätä voimansiirtomuotoa käytetään laajalti kaikissa koneluokissa, joissa välitetään tehoa 0,5 kW:sta aina 150 kW:iin asti.

Keilahihnavoimansiirron edut ja haitat litteään hihnavoimansiirtoon nähden

Seuraavassa on esitetty kiilahihnavoimansiirron edut ja haitat litteään hihnavoimansiirtoon nähden.

1. Keilahihnaveto antaa kompaktiuden, koska hihnapyörien keskipisteiden välinen etäisyys on pieni.
2. Keilahihnaveto on positiivinen, koska hihnan ja hihnapyörän uran välinen luisto on häviävän pieni.
3. Koska kiilahihnat on tehty päättymättöminä eikä niissä ole häiriöitä, niinpä voimansiirto on tasaista.
4. Saatte siitä pidemmän käyttöiän, 3-5 vuotta.
5. Hihna- ja hihnapyörän toiminta on hiljaista.
6. Se voidaan helposti asentaa ja irrottaa.
7. Hihnalla on kyky pehmentää iskuja, kun koneita käynnistetään.
8. Suuri nopeussuhde (enintään 10) voidaan saavuttaa.
9. Keilahihnaa voidaan käyttää kumpaan tahansa suuntaan siten, että hihnan kireä puoli. on ylhäällä tai alhaalla.
10. Sentähän varten hihnan välittämää tehoa siirtyy enemmän kuin litteillä hihnoilla.
11. Keskilinja voi olla vaakasuora, pystysuora tai kalteva.

Hihnavaihteen valinta

Hihnavaihteen valinnassa otetaan huomioon seuraavat tekijät.

• Kuljettajan ja vetävän hihnapyörän nopeus
• Nopeuden alennussuhde
• Välitettävä teho
• Akselin keskiöetäisyys
• Akselin sijoittelu
• Positiiviset voimansiirtovaatimukset