Pasy klinowe – zasady prawidłowej eksploatacji

Udostępnij:

 

W przemyśle pasy klinowe wykorzystywane są na masową skalę w różnego rodzaju maszynach. Przekładnie z kołami pasowymi stanowią bardzo solidną konstrukcję, jednocześnie są ciche i mogą pracować naprawdę w trudnych warunkach, dlatego w przedsiębiorstwach chętnie wykorzystuje się tego rodzaju rozwiązania. Z drugiej strony, aby pas klinowy służył jak najdłużej, należy o niego odpowiednio zadbać.

Pasy klinowe z reguły wykonane są z gumy, skóry, tworzyw sztucznych, a także produktów włókienniczych. Całość najczęściej zawinięta jest w zawulkanizowaną taśmę płócienną lub kordową. Dzięki takiej konstrukcji pasy klinowe charakteryzują się dużą wytrzymałością, są giętkie i przyczepne. Jednocześnie nie wykazują dużej rozciągliwości. Maszyny wykorzystujące pasy klinowe pracują cicho, mogą też działać ze znacznym obciążeniem. Ważne jest jednak, aby dbać odpowiednie o serwisowanie, przeglądy i wymianę w momencie, kiedy pas będzie wykazywać ślady nadmiernego zużycia. Pasy klinowe w maszynach cenione są również ze względu na tanią eksploatację. W razie konieczności wymiany można to zrobić szybko i bez ogromnych kosztów, co gwarantuje ciągłość pracy maszyny. Ze względu na użyte materiały pasy klinowe można podzielić na kilka rodzajów. Najpopularniejszymi są te wykonane z połączenia gumy i tkaniny. Coraz częściej stosuje się też pasy klinowe z tworzyw sztucznych. Są one bardziej wytrzymałe na rozciąganie od wymienionych wcześniej, ale za to podatniejsze na odkształcanie. Na tę wadę producenci już mają rozwiązanie. Otóż, podczas produkcji pasów z tworzyw sztucznych dodaje się stalowe linki, które zwiększają sztywność i wytrzymałość. Jest to jednak z reguły droga technologia, przez co rzadko stosowana. Ponadto, jeśli taki pas ulegnie odkształceniu, może to doprowadzić do szybkiego uszkodzenia przekładni.



Przyczyny uszkodzenia pasa klinowego
Ze względu na gumową budowę najczęstszą przyczyną uszkodzenia pasa klinowego jest po prostu zestarzenie się materiału, z którego został wykonany. Guma parcieje i pęka, co zmniejsza jego wytrzymałość. Gumowe pasy klinowe, choć odporne na pył, brud czy niektóre kwasy, mogą zniszczyć się także pod wpływem zmiany temperatury. Zwykle wytrzymują do 70°C, powyżej tej wartości mogą zużywać się szybciej. Dodatkowo pasy klinowe pękają przez powiększające się z czasem mikrouszkodzenia, dlatego w wielu maszynach stosuje się obudowy ochronne. Warto wspomnieć o jeszcze jednej przyczynie uszkodzenia pasa klinowego, a mianowicie nieprawidłowym nałożeniu pasa na koło pasowe, co powoduje późniejsze pęknięcia. Zauważalne jednostronne zużycie pasa na powierzchni bocznej może świadczyć o złej odległości osi kół pasowych. Podobne objawy występują podczas blokowania koła maszyny, przykładowo spowodowane uszkodzeniami łożysk. Należy też zwrócić uwagę na długotrwałe oddziaływanie na pas olejów, smarów lub innych chemikaliów. Taką przyczynę uszkodzenia pasa poznamy po odklejaniu się tkaniny owijającej pas i spęcznieniu gumy.


TOP w kategorii




Konstrukcja przekładni pasowej
Specjaliści radzą, aby przekładnie pasową konstruować dla optymalnej liczby użytych pasów klinowych. Jeden z producentów podaje, że jeśli liczba pasów w zespole maleje, żywotność pozostałych zmniejsza się nieproporcjonalnie. Przykład? Według obliczeń w napędzie, który wymaga użycia 10 pasów, a straci jeden z nich, żywotność pozostałych zmniejszy się nie o 10%, ale aż o 30%. W celu osiągnięcia długiej żywotności pasów, a także odpowiedniego przenoszenia mocy, należy zadbać o prawidłowe napięcie pasów. Powinny być one naprężone tak, żeby poślizg na kole nie przekroczył 1%. Jeśli naciąg jest zbyt mały, dochodzi do nadmiernego poślizgu pasów na kole pasowym. Z kolei zbyt duży może powodować nawet szybsze zużycie łożysk w maszynie. Ponadto pasy najlepiej zakładać ręcznie i przy najmniejszym rozstawie kół rowkowych (nie można używać narzędzi pomocniczych).

 

Na co zwracać uwagę przy doborze pasów klinowych?
Marek Koralewski, District Sales Manager Poland, Gates Polska


Pasy klinowe to ciągle bardzo popularny element stosowany w różnych napędach. Przy wyborze odpowiedniego produktu należy zwrócić uwagę na kilka ważnych parametrów. Podstawową częścią każdego pasa jest kord. Standardem jest kord poliestrowy, ale tam, gdzie mamy do czynienia z dużymi i zmiennymi mocami, najlepiej zastosować kord aramidowy charakteryzujący się dużo większą wytrzymałością, a dodatkowo w związku z niewielkim współczynnikiem wydłużenia praktycznie zapewniający bezobsługowość. Kolejnym kluczowym elementem jest mieszanka gumowa. W pasach Quad Power III marki Gates zastosowano EPDM, który rozszerza zakres temperatur pracy pasów od -40 do ponad +110°C (praca ciągła, temperatura otoczenia). Wszystkie mieszanki gumowe stosowane w pasach Gates są odporne na działanie substancji oleistych. Należy zwrócić uwagę, czy stosowane pasy posiadają oznaczenie „Oil and Heat Resistant”.
Gdy napęd pracuje w warunkach wybuchowych, niezbędny jest certyfikat ATEX i zgodność z normą ISO 1813 oraz spełnienie dyrektyw unijnych REACH and ROHS.

 

Warunki pracy
W poprawnej eksploatacji pasów klinowych istotną kwestię odgrywają konkretne warunki pracy dla kół pasowych. Eksperci podkreślają, że pasy powinny pracować na kołach rowkowych o wymiarach dostosowanych do przekroju pasa - ten musi się stykać tylko bocznymi, czyli roboczymi powierzchniami, ze ściankami rowków kół. Ponadto koła pasowe powinny być gładkie, bez wyszczerbień i zanieczyszczeń. Unikać należy smarów i olejów, a nawet substancji zwiększających przyczepność pasa do koła. To jednak nie wszystko. Należy przestrzegać minimalnej zalecanej średnicy koła dla danego przekroju pasa, chyba że za wszelką cenę chce się uzyskać zwartość przekładni nawet kosztem obniżenia sprawności i zmniejszenia żywotności pasa. Dodatkowo wszystkie koła pasowe powinny być wyważane statycznie (stopień jakości Q według VDI 2060). Dynamiczne wyważanie eksperci zalecają dopiero wtedy, kiedy prędkość obwodowa koła pasowego przekracza 30 m/s lub jeśli stosunek średnicy do szerokości wieńca koła pasowego wynosi dp/s < 4 przy v > 20 m/s. Warto zaznaczyć, że największą żywotność pasa można osiągnąć, używając kół o dużej średnicy, których prędkość pasa będzie wynosić 25-30 m/s. Jeśli pas klinowy zostanie już umieszczony na kole, warto najpierw wyregulować wstępnie jego naciąg. Później uruchomić przekładnię bez obciążenia (wystarczy krótki okres czasu) i znowu skorygować naciąg. Co ważne, pas na początku pracy będzie się wydłużał, dlatego specjaliści zalecają korektę już po godzinie pracy pod pełnym obciążeniem. Pas może się w tym czasie wydłużyć aż o 70% wartości całkowitego dopuszczalnego wydłużenia (ta wynosi z kolei 1,5% długości dla pasów z kordem poliestrowym i 0,5% dla pasów aramidowych). Pamiętać też trzeba, że w razie uszkodzenia jednego z pasów w przekładniach wielopasowych najlepiej wymienić cały zespół pasów, który uprzednio trzeba skompletować na podstawie tolerancji wykonania. W przypadku tolerancji wykonania na prawidłową eksploatację pasów ogromny wpływ ma łączenie pasów w zespoły pasowe. Ustalając liczbę pasów w przekładni, trzeba mieć na uwadze fakt, że w najkorzystniejszych warunkach pracuje zawsze pas pojedynczy. Mając do czynienia z przekładniami wielopasowymi, każda najmniejsza różnica wymiarowa pasów, jak i rowków na kołach, zwiększa niepożądany poślizg pasów. Właśnie dlatego zaleca się stosowanie wyłącznie pasów kompletowanych według tolerancji długości, ponieważ tolerancja pasów w zespole jest znacznie mniejsza niż w przypadku, kiedy mamy do czynienia z jednym pasem. Ponadto nie powinno się łączyć pasów różnych producentów.

Rolki napinające
W przypadku niektórych maszyn występują sytuacje, gdy w przekładni nie można naciągnąć pasa przez zmianę odległości między maszyną napędzającą a napędzaną. Zdarza się też, że występują drgania długiego cięgna pasa o małym napięciu lub krótkiego cięgna przy gwałtownej zmianie obciążenia. Wtedy stosuje się rolki napinające pasy. Umieszczane mogą być po wewnętrznej lub zewnętrznej stronie pasa. Niestety, używanie rolek zewnętrznych zwiększa przegięcie pasa, wprowadzając dodatkowe naprężenie zginające. To bardzo skraca żywotność pasów klinowych, dlatego lepiej stosować rolki napinające od wewnątrz. Średnica takiej rolki powinna wynosić więcej lub przynajmniej być równa minimalnej średnicy zalecanej dla przekroju pasa. Specjaliści radzą, aby umieszczać ją jak najbliżej dużego koła. Odwrotną zasadę stosuje się podczas wykorzystania rolki napinającej zewnętrznej (bliżej małego koła).

 

Jakie nowe technologie pojawiają się w ramach podwyższania jakości przemysłowych pasów klinowych?
Grzegorz Zając, specjalista Zakład Produkcji Pasów Klinowych STOMIL SANOK S.A.

Głównym naszym celem jest dostarczanie produktów o najwyższej jakości. Uzyskujemy to poprzez optymalizację procesu produkcji oraz ciągłą kontrolę jakości w naszych laboratoriach. Kładziemy szczególny nacisk na prace badawcze nad mieszankami gumowymi wykonanymi na bazie kauczuków syntetycznych, których główną zaletą jest większa odporność na działanie czynników zewnętrznych takich jak temperatura czy ozon. Osobną kwestią są badania
tkanin owijkowych stosowanych w produkcji pasów klinowych. Pracujemy nad zwiększeniem odporności tkanin na ścieranie, co powinno znacząco zwiększyć żywotność pasów klinowych. Ważnym aspektem w produkcji pasów jest również ich testowanie. Posiadamy nowoczesne skomputeryzowane laboratorium dedykowane wyłącznie tym celom.

 

Czystość i przechowywanie
Mając do czynienia z przekładnią pasową, trzeba brać pod uwagę fakt, że jest ona bardzo podatna na oddziaływanie chemiczne. Zbyt wysoka lub za niska temperatura, smary, zanieczyszczenia, a nawet wilgoć negatywnie wpływają na pasy klinowe i ogólnie całą maszynę. Dla przykładu, oleje i smary zmniejszają sprzężenia pasa z kołem, co doprowadza do szybkiego zużycia. Jeśli pas zostanie zabrudzony, nie wolno go czyścić szczotkami drucianymi czy papierem ściernym. Można wtedy doprowadzić do jego uszkodzenia. W takiej sytuacji najlepiej wyczyścić go mieszanką gliceryny i spirytusu w stosunku 1:10. Innych środków chemicznych nie powinno się używać. Warto również wiedzieć, że pasy klinowe mogą nie tracić właściwości nawet przez wiele lat. Muszą być jednak odpowiednio przechowywane. Swoje właściwości fizyczne zmieniają pod wpływem działania tlenu, ozonu, światła, wilgoci (powyżej 65%), a także rozpuszczalników. Z tych powodów magazyn, w którym przechowuje się pasy, powinien być suchy i niezakurzony. Jeśli w miejscu składowania pasów jest zimno, ulegają one zesztywnieniu. Dlatego przed ich założeniem powinno się je ogrzać do temperatury 20°C. Ponadto pasy klinowe chronić należy nie tylko przed światłem naturalnym, ale i sztucznym o dużej częstotliwości, które wytwarzają na przykład nieosłonięte świetlówki. Zaleca się też omijanie magazynów z lampami rtęciowymi czy zawierających elektryczne urządzenia wysokiego napięcia. To jednak nie wszystko. Pamiętać należy o właściwym składowaniu. Pasy klinowe nie mogą być zbyt naprężone czy zniekształcone. Zaleca się więc umieszczenie ich w pozycji wiszącej, a trzpień, na którym wisi pas, powinien mieć przynajmniej 10 razy większą grubość niż sam pas. Na koniec należy pamiętać, że pasy klinowe to części jednorazowego użytku. Jeśli występują w nich rozwarstwienia czy inne uszkodzenia, należy wymienić je na nowe, ponieważ nie podlegają regeneracji.

Udostępnij:

Drukuj



Robert Ocetkiewicz



Chcesz otrzymać nasze czasopismo?
Zamów prenumeratę
Zobacz również