Polyuretanové ozubené řemeny: Průvodce průmyslovým výběrem pro vysokorychlostní linky

Na lince pro plnění formuláře, která běží 120 cykly za minutu, je rozvodový řemen zřídka nejdražší položkou na kusovníku, ale často je to součást, která zastaví výrobu. Když tato linka zpracovává kartony, fólie a lehce namazané řetězy, volba mezi polyuretanovým rozvodovým řemenem a gumovým rozvodovým řemenem obvykle rozhoduje o tom, jak často se tým údržby vrací ke stejné řemenici.

Nejprve stručná odpověď. Polyuretanové rozvodové řemeny jsou lepší výchozí volbou pro vysokorychlostní polohovací pohony, které běží čistě, vidí olejovou mlhu nebo řeznou kapalinu a potřebují udržet délku řemenu mezi servisními intervaly. Pryžové rozvodové řemeny zůstávají lepším výchozím nastavením, když je pohon horký, snáší velké rázové zatížení nebo sedí v horkém vlhkém vzduchu, kde hydrolýza napadá polyuretan. Většina závodů nakonec potřebuje obojí a nejrychlejší způsob volby je porovnat skutečné provozní podmínky s malým souborem měřitelných vlastností namísto obecné preference materiálu.

Z čeho je vyroben polyuretanový rozvodový řemen

Polyuretanový rozvodový řemen je lisován jako jeden kus. Těleso je z termoplastického polyuretanu, běžně mezi 85 a 95 Shore A, a tahový kord je společně vytlačován uvnitř tělesa místo toho, aby byl spojen ve druhé operaci. Protože jsou zuby tvarovány, nikoli řezány, boky zubů zůstávají hladké a řemen si zachovává svou rozteč po celé délce, což umožňuje pohonu opakovat svůj polohovací cyklus tisíckrát za směnu.

Šňůra nese zátěž. Pozinkovaný ocelový kord je standardem pro pohony s vysokým točivým momentem, protože se velmi málo natahuje a drží napětí; nerezová šňůra se objevuje tam, kde je faktorem oplach nebo koroze; Aramidový kord se volí tam, kde na hmotnosti a únavě z ohybu záleží více než na absolutní tuhosti. Výběr lanka, nikoli barva řemene, je obvykle skutečným rozdílem mezi dvěma řemeny, které sdílejí stejný profil zubu a sedí za stejnou cenu.

Profily se řídí obvyklými mezinárodními rodinami: T5, T10, AT5 a AT10, plus rodina HTD v roztečích 3M, 5M, 8M a 14M. Tyto rozměry jsou publikovány v normách pro řemenové pohony, takže správně specifikovaný řemen by se měl mezi výrobci zaměňovat bez opětovného opracování řemenic. PU pás lze dodat otevřený pro spojování na místě nebo jako nekonečný svařovaný pás pro pevnou středovou vzdálenost.

PU Synchronní pás Doporučené produkty Zobrazit produkt →

Kde se nejlépe hodí polyuretanové rozvodové řemeny

PU pásy mají tendenci se znovu a znovu objevovat ve stejné skupině strojů, protože tyto stroje sdílejí stejnou kombinaci rychlosti, čistoty a chemické expozice.

• Zařízení pro balení a plnění formy, kde pás pohání podávání fólie a svařovací čelisti při vysokých cyklech.
• Tiskařské, etiketovací a dokončovací linky, kde na přesnosti soutisku a nízké prašnosti záleží více než na hrubé kapacitě točivého momentu.
• Manipulace s fotovoltaickými a bateriovými články, kde je řízena tvorba částic a pás běží v suchém prostředí.
• Logistické třídění a systémy křížových pásů, kde se stovky pásů musí chovat identicky během let cyklů start-stop.
• Stroje na výrobu drátů a kabelů, kde jsou tažné a splétací pohony umístěny v blízkosti maziv a jemných kovových úlomků.
• Zpracování potravin a lehká doprava, kde smývací chemie vylučuje nechráněnou gumu.

Teplota: První číslo ke kontrole

Vodorovné pruhy nahoře ukazují, kolik nepřetržitého tepla může každý elastomer normálně absorbovat, než se stárnutí urychlí. Polyuretan je blízko 80 °C, což je pod 100 °C typických pro nitrilový nebo HNBR kaučuk a hluboko pod silikonem. Toto jediné číslo vysvětluje, proč PU pás namontovaný v blízkosti horkého bubnu sušičky nebo vyhřívané desky má tendenci ztvrdnout, zesklovatět a prasknout během několika měsíců, i když stejný pás vydrží roky na studeném pohonu. To také vysvětluje, proč jsou PU řemeny tak běžné u pohonů, které běží při okolní teplotě, ale vysokou rychlostí, kde teplo pochází spíše z vnitřního ohýbání než z okolí. Zpravidla platí, že pokud naměřená teplota vzduchu kolem PU pásu zůstává pod 60 °C, materiál je příjemný; mezi 60 a 80 °C se životnost zkracuje a řemen by měl být znovu kontrolován při každém servisu; nad 80 °C, použijte místo toho pryž nebo silikon. Teplotu měřte poté, co stroj běží na plné zatížení po dobu alespoň jedné hodiny, protože údaj při studeném startu je vždy zavádějící.

Proč řemeny selžou: Zarovnání předchází materiál

Sloupcový graf ukazuje, proč výměna pryžového řemenu za polyuretanový řemen jen zřídka opraví pohon, který již selhal. Nesouosost je největší jednotlivou příčinou a poškozuje PU řemen ještě rychleji než pryžový, protože tužší kord koncentruje zatížení na jednu hranu zubu. Další na řadě je nadměrné napnutí, což je chyba, která se nejčastěji dělá při rychlé opravě, protože řemen, který je rukou napnutý, je podle konstrukčních norem obvykle příliš napnutý. Následují opotřebované kladky a klasickým znakem je řemen, který vydrží pár týdnů, poté se svléknou zuby, zatímco kladky vypadají na pohled přijatelně. Chemické napadení představuje menší, ale velmi předvídatelný podíl a téměř vždy se jedná o polyuretanový pás sedící v horkém vlhkém vzduchu nebo v kontaktu se specifickou řeznou kapalinou. Praktickou lekcí je zkontrolovat souosost hřídele v rozmezí asi 0,5 mm, potvrdit házení řemenice a opotřebení drážky před instalací čehokoli nového a znovu napnout pohon podle výrobce, nikoli cítit.

Prodloužení a opětovné napnutí po dobu životnosti

Dvě křivky ukazují, jak rozdílně se obě rodiny řemenů usazují do provozu. Pryžový pás se během prvních několika stovek hodin rychle natahuje, pak se neustále plazí, což je důvod, proč plán údržby obvykle vyžaduje kontrolu napnutí po prvním týdnu a znovu po prvním měsíci. Polyuretanový pás s ocelovým kordem zabere mnohem menší počáteční sadu a poté zůstane téměř plochý, takže pohon si zachovává svou středovou vzdálenost a přesnost polohy osy se nehýbe. Tato stabilita je hlavním důvodem, proč jsou PU řemeny zvoleny u indexovacích a registračních pohonů, kde se změna délky řemenu o 0,5 mm projevuje jako viditelná chyba tisku. Kompromisem je, že PU řemen má menší toleranci k chybě, protože jakmile je příliš napnutý, zbývá velmi málo natažení, aby mohl chybu tiše absorbovat. Pokud prodloužení na PU řemenu překročí zhruba 0,8 procenta nominální délky nebo pokud může být řemen vychýlen daleko za hodnotu dodavatele, vyměňte jej, než znovu napněte.

Polyuretan proti pryži, vlastnost od vlastnosti

Radarový graf staví dva materiály vedle sebe na šest vlastností, které rozhodují o většině průmyslových aplikací. Oranžový tvar sahá nejdále k odolnosti proti otěru, oleji a chemikáliím, nízké hlučnosti a délkové stabilitě, což odpovídá praxi PU pásů v oblasti balení, tisku a čistých manipulačních linek. Modrý tvar sahá nejdále k tepelné toleranci a odolnosti proti hydrolýze, proto si pryžové pásy udržují své místo ve vytvrzovacích pecích, vlhkých mycích prostorech a starších strojích s velkorysými průměry řemenic. Tam, kde se tyto dva tvary překrývají, o výběru obvykle rozhoduje cena pásu oproti ceně zarážky, nikoli materiál samotný. Užitečným zvykem je číst tabulku zevnitř: jakákoli osa, kde má pohon skóre pod tři body, bude dominovat historii poruch, bez ohledu na to, z čeho je řemen vyroben. Rovněž stojí za to připomenout, že PU pásy běží tišeji a čistěji, což je důležité v potravinářských, lékařských a elektronických oblastech, kde není prach černé pryže vůbec přijatelný. Pokud je měnič slabý jak na teplo, tak na hydrolýzu, ani jeden z materiálů není dokonalou odpovědí a samotné uspořádání měniče by mělo být přezkoumáno.

Přizpůsobení řemene kladce

Řemen je pouze polovinou pohonu. Tvar zubů řemenice, opotřebení drážek a házení určují hranici výkonu jakéhokoli polyuretanového rozvodového řemene a inspektoři pravidelně nacházejí řemenice, jejichž drážky se po několika letech brusného provozu rozšířily o více než 0,2 mm. Opotřebená řemenice nechává řemen sedět hlouběji v drážce, mění efektivní stoupání a zrychluje střih zubů v místě, kde řemen vstupuje do oka. Zkontrolujte také příruby, protože ohnutá příruba povede řemen do boční stěny a vytvoří roztřepenou hranu, která je často přičítána samotnému řemenu. Nastavte souosost hřídele v rozmezí zhruba 0,5 mm a paralelní nesouosost v rozmezí asi 0,1 stupně na 100 mm středové vzdálenosti pro vysokorychlostní indexovací pohony. Tam, kde je pás otevřená délka, rozhoduje o životnosti pásu kvalita spoje, takže spoj musí být čtvercový, čistý a vytvrzený přesně podle pokynů dodavatele.

Synchronní kladka Rozsah použití: Zobrazit produkt →

Když guma stále dává větší smysl

Guma není zastaralá možnost. U pohonu, který běží nad 80 °C, opakovaně zatěžuje rázy v důsledku zaseknutí nebo pracuje v horkém vlhkém vzduchu po většinu směny, pryžový rozvodový řemen obvykle přežije polyuretanový řemen a jeho výměna bude levnější. Pryž také snáší větší řemenice, větší vyosení a hrubší praxi opětovného napínání, což vyhovuje starším strojům a pohonům udržovaným v terénu. Tam, kde závod již zásobuje jednu rodinu řemenů a historie poruch je přijatelná, výměna materiálu čistě za účelem získání malé technické výhody často zvyšuje riziko místo toho, aby se odstranila. Rozumným přístupem je ponechat obě rodiny k dispozici, používat PU tam, kde se přesnost a čistota platí samy za sebe, a používat gumu tam, kde jsou dominantními podmínkami teplo a špatné zacházení.

Gumový synchronní pás Doporučené produkty Zobrazit produkt →

Kontrolní seznam specifikací před objednávkou

1. Zaznamenejte si přesnou středovou vzdálenost a potvrďte kód délky pásu, včetně toho, zda je vyžadován nekonečný pás nebo otevřená délka.
2. Změřte teplotu vzduchu v ustáleném stavu kolem pásu po jedné hodině při plném zatížení a poté ji porovnejte s materiálovým stropem.
3. Potvrďte profil zubu a rozteč na řemenici, nejen na starém řemenu, protože se po opravě mohou neshodnout.
4. Před instalací nových řemenů zkontrolujte opotřebení drážky řemenice, stav příruby, vyrovnání hřídele a házení.
5. Všimněte si jakékoli olejové mlhy, řezné kapaliny, ozónu, UV záření nebo páry v blízkosti pohonu, protože každá vylučuje určité sloučeniny.
6. Typ šňůry si vyžádejte písemně, protože dva řemeny se stejným profilem se mohou několikanásobně lišit v tuhosti.

Polyuretanový rozvodový řemen není univerzální upgrade a zacházet s ním jako s jedním je způsob, jakým závody vyměňují řemeny každých několik měsíců. Použijte teplotní graf k zobrazení měniče, sloupcový graf selhání k opravě stroje před obviňováním materiálu, křivky prodloužení k nastavení realistického plánu opětovného napínání a radarový graf k porovnání vlastností dvou materiálů, které skutečně rozhodují o životnosti. Když disk běží chladně, čistě a rychle, PU si zachová svou délku a přesnost po celá léta. Když běží horko, vlhko a drsně, guma si stále zasluhuje své místo. Rozdíl mezi řemenem, který je spotřebním materiálem, a řemenem, který je opakujícím se problémem, je výběr mezi nimi na základě měřených podmínek a nikoli zvyku.