Fogazott szíjak

A fogazott szíjak a lapos- és ékszíjak kombinációjaként alakultak ki. Azzal a céllal hogy kiküszöböljék a szíj csúszását. A fogak lehetnek trapéz vagy félkör alakúak. Általában a szíj belső oldalán helyezkednek el. Lehet mindkét oldalon is fogazott ellentétes forgásirányú tengelyek egyidejű meghajtására.

Nagyszilárdságú műanyagba ágyazott acélhuzalokból készül, amelyek megakadályozzák a hosszváltozást, ennek következtében a fogazat osztása állandó, nem változik. Igen hajlékonyak ezért kis tárcsák is alkalmazhatók. A kopásállóság növelésére műanyag szövettel burkolják. Az oldalirányú vezetésre támasztó tárcsát használnak. Általában a kis tárcsán van a támasztás. Nagyobb tengelytávnál mindkét tárcsára tesznek támasztó tárcsát az ellentétes oldalakra.

 

Ékszíj és szíjtárcsák kialakítása

Az ékszíjak szelvénye trapéz alakú. A szíjtárcsa koszorújába munkált trapéz keresztmetszetű horonyba ékelődik be a hozzá hasonló alakú ékszíj. A szíj felső éle a tárcsa külső felületével azonos szinten van. Alsó oldala és a horony között hézag van. Oldallapjai pedig a horony oldalain fekszenek. Meghúzáskor a szíj horonyba szorul, és az oldallapokon ébredő súrlódás viszi át a teljesítményt.

Ékszíjhajtással a kerekeken háromszor akkora kerületi erő vihető át mint laposszíj hajtással. Az azonos kerületi erő biztosításához az ékszíjat sokkal kevésbé kell megfeszíteni, így a tengelyt és a csapágyakat terhelő erő is kisebb. Akár 7-10-es áttétel is elérhető ékszíjjal.

Az ékszíjhajtás üzeme nyugodt és zajtalan. Még kenésre sincs szükség. Általában több párhuzamos szíjat alkalmaznak, ezért egy szíj elszakadása esetén sem áll le az üzem. A szíj sebességet nem célszerű 25 m/s-nál nagyobbra venni.  Annak ellenére, hogy ez ékszíjak élettartama valamivel kisebb és az ékszíjtárcsák drágábbak, mint a lapos hajtás szíjai és tárcsái, egyéb előnyei miatt az ékszíjhajtás sok területen kiszorította a laposszíjhajtást.  Megkülönböztetünk normál és keskeny ékszíjakat.  A keskeny profilú ékszíjakat főleg járműveken alkalmazzák.

Az ékszíjak gumiból készülnek textil vagy műanyag szál betétekkel. A szíj belső részét gumival töltik ki kívülről  két rétegben vászonnal vonják be amely a kopás ellenállást növeli. Az ékszíjakat gyárilag végtelenítik vulkanizálással.

A szíj alakja a tárcsahoronyba való felfekvéskor megváltozik. A szíj külső részén levő szálak megnyúlnak a belsők pedig rövidülnek. Emiatt az ékszíj a külső széle vékonyodik, a belső pedig vastagabb lesz.

Az ékszíjak kialakításánál nem csak a normál- és keskeny kialakítás létezik. Átmenő hajtásnál kettős ékszíjat alkalmaznak. A nagyobb teljesítmény elérése érdekében fogazással is elláthatók, vagy több ékszíjat egybekapcsolnak.

Ékszíjak kialakítása

Szíjtárcsák kialakítása

A szíjtárcsák anyaga többnyire öntöttvas, amely 30 m/s-ig használható. Ennél nagyobb kerületi sebességnél vagy acélöntvényből, vagy hegesztéssel készítik a tárcsákat. A koszorút az aggyal a küllők kötik össze. A szállítás megkönnyítése céljából három méternél nagyobb átmérőjű tárcsák osztottan készülnek, a tárcsa feleket csavarokkal fogják össze.

Szíjtárcsa felépítése

Osztott szíjtárcsa

Ékszíjtárcsa

A koszorú belső és az agy külső felületét 1: 25-1: 40 lejtéssel készítik, hogy formázáskor az öntőmintát könnyen ki lehessen emelni. A küllők szokásos száma 500 mm átmérőig 4, 500-1500 mm-ig 6, 1500 mm felett pedig 8. A tárcsáknak három fő része van: agy, koszorú és a küllők. A koszorú lehet hengeres vagy ívelt. Nagyobb sebességeknél csak ívelt lehet.

 

Laposszíj

A szélességükhöz viszonyítva a laposszíjak vastagsága viszonylag kicsi. Készülhetnek egy- vagy több anyagból, állhatnak egy- vagy több rétegből.

A laposszíjakat általában a következő anyagokból készítik:

A bőrszíj marhabőrből készül cserzéssel. Lehet egy vagy több réteges. Hajlékony, kopásálló, nehezen nyújtható de érzékeny a porra és nedvességre. Évente egyszer meg kell mosni és bekenni faggyúval.

A textil szíjak kenderből, lenből, pamutból vagy teveszőrből készülnek. Ezeket szövéssel állítják elő. Olcsóbbak mint a más típusú szíjak. Tapadásuk és élettartamuk különböző impregnáló anyagokkal növelhető. A gyapjúszíjak a legolcsóbbak, de érzékenyek a nedvességre. A teveszőr szíj ellenálló a nedvességre és a magasabb hőmérsékletre, de igen drága. A selyem szíjak a leghajlékonyabbak. Nagyobb sebességekhez és kis átmérőjű tárcsákhoz is használhatók.

A gumi szíjak gumírozott textíliákból készülnek. Egy- vagy többrétegű gumírozott textíliából készülnek. Nedvességállóak így hosszukat a környezet nedvességtartalma nem befolyásolja. Nagy teljesítmény átvitelére használhatók.

Talpalt gépszíjak nagy áttételeknél vagy terhelések esetén is használhatók. Ezek műanyagból készülnek, futófelületüket pedig krómcserzésű bőrrel burkolják. A műanyag nagy szilárdságot, a bőrborítás pedig a szíj jó tapadását biztosítja.

Nagy teljesítmény és tengelytávolság esetén acélszalag hajtásokat is alkalmaznak. A szalag hidegen hengerelt edzett acélból készül. Acélszalag hajtásnál a tárcsaátmérő rendszerint 500 mm-nél nagyobb, a tárcsák felületeit a súrlódás növelésére papírral vagy parafával vonják be. Előnyea nagy mechanikai szilárdság, a kis nyúlás és csúszás, valamint az ebből adódó kedvező hatásfok. Hátránya viszont a korrózióval szembeni érzékenység. Az acélszalag hajtás általában 25 m/s sebességig gazdaságos.

Szíjak végtelenítése:

A hajtás kifogástalan működése szempontjából igen nagy jelentőségű a szíjvégek szakszerű egyesítése, azaz a végtelenítés. Bőr és gumi szíjaknál ezt legegyszerűbben ragasztással oldják meg. Ilyenkor a bőrszíj végeit ferdén lefaragják és összeragasztják, gumiszíjaknál pedig legalább háromlépcsős kiképzést készítenek amelyet ragasztás után vulkanizálnak. Lassúbb járás esetén a szíjvégeket összevarrják. Ezt lehet átlapoltan vagy tompa illeszkedéssel. Mindenféle szempontból legjobb a fémkapcsokkal történő kötés. A szíjvégekbe fémhuzalból készült kapcsokat helyeznek vagy spirálist fűznek be, majd a kapcsokat egymásba helyezik és közéjük dugott vastag bélhúrral összekötik. A textil szíjak végeinek egyesítése nehezebb mint a bőr vagy gumiszíjaké, ezért legtöbbször már szövéskor végtelenítve készülnek.

Szíj ragasztása és vulkanizálása

Szíj varrása

Szíjvégek fémkapoccsal és spirállal történő összekötése

 

Szíjhajtások

A szíjhajtás forgó tengelyek közötti energiaátvitel egy módja. A tengelyekre egy-egy megfelelően kialakított tárcsát erősítenek, a szíjtárcsákon végtelenített hajlékony szíjat vetnek át, mely a tárcsákra ráfeszül. A nyomatékot és a forgó mozgást a szíj általában súrlódás segítségével viszi át, de van olyan szíjhajtás is, melynél a kapcsolatot a szíj és a tárcsa alakja biztosítja. Szíjhajtást általában ott alkalmaznak, ahol a tengelyek nagyobb távolságra vannak egymástól. A kellően megfeszített szíj a súrlódási erő segítségével átviszi a nyomatékot egyik tengelyről a másikra. Ha az átviendő nyomaték nagyobb, mint a súrlódási erő nyomatéka, a végtelenített hajtóelem csúszik a tárcsán. Ez a hajtás hátránya, de egyben előnye is, mert védi a túlterheléstől a szerkezetet. Igénytelen üzemű, könnyen gyártható és szerelhető energiaátvitelt jelentenek. A szíjhajtások általában érzéketlenek a gyártási pontatlanságokra és rezgéscsökkentő hatásuk is van, karbantartásuk egyszerű, kenést nem igényelnek. A szíjhajtás üzeme csendes, nyugodt, jó hatásfokkal dolgozik (90-98%), de csak kis és közepes fordulatszámokon használható.

A szíjhajtás előnyei:

• könnyen kivitelezhető
• zajtalan
• lökésszerű terhelések csillapítása
• nagyobb távolságokat hidalása
• több tengely is hajtható
• túlterhelés elleni védelem (A túl nagy erőhatás következtében a szíj megcsúszik és nem viszi át a teljesítmény, ezáltal megvédi a többi elemet a túlterheléstől.)

Hátrányai:

• nagy a tengelyek és a csapágyak terhelése (előfeszítés)
• az áttétel nem állandó a csúszás miatt
• tárcsák méretei nagyok
• a legtöbb szíj érzékeny a környezeti hatásokra
• rövid élettartam

A két tárcsa közötti rugalmas kapcsolatot létesítő elem a szíj. Régebben bőrből készült, manapság a gumi- és műanyag szíjak az elterjedtek.

Szíjhajtással nem csak párhuzamos tengelyek között tudunk átvinni nyomatékot. Megkülönböztetünk nyitott hajtást amikor a két tengely forgásiránya megegyezik. A keresztezett hajtásnál a két tengely ellentétes irányba forog. A félkereszt szíjhajtással egymásra merőleges tengelyeket is össze tudunk kapcsolni.

nyitott szíjhajtás, keresztezett szíjhajtás és félkereszt szíjhajtás

terelőgörgős szíjhajtás

Lépcsős szíjtárcsa (a szíj áthelyezésével változtatható az áttétel nagysága)

Szíjak feszítése:

A szíjak a használatuk során megnyúlnak és ez a nyúlás előidézi a szíj csúszását. A csúszás azonban egy határig kedvező is, hiszen a hajtást rugalmassá teszi, így tompítja a lökésszerű igénybevételeket. Ugyanakkor egy határon túl már megoldhatatlan, hiszen a szíj tartósan megcsúszhat, a hajtott tengely megállhat és a szíj a fokozott súrlódás okozta hőterhelés miatt tönkremehet, eléghet. A csúszás elfogadható szinten tartását szolgálja a szíjak feszítése, ami történhet az elméleti szíjhosszúságnál rövidebb szíjak alkalmazásával, ún. szíjrövidítéssel.

Az utánfeszítés legegyszerűbb módja a tengelytávolság növelése.  Ha a tárcsa a villanymotor tengelyére van helyezve akkor a motort a munkagéptől távolabb toljuk csavarok segítségével. Függőleges hajtásoknál a motort lengő lapra szerelik, melynek billentésével feszíthető a szíj.

Szíjfeszítés csavarokkal és menetes orsóval

Szíjfeszítés függőleges hajtásnál

 

Ha ez nem oldható meg akkor szíjfeszítő tárcsát alkalmaznak. Súly- vagy rugóerő általi folyamatos előfeszítésével. A szíjat a laza ágban megfeszíthetjük feszítőgörgő alkalmazásával is. Ilyenkor a kisebb tárcsa közelében elhelyezve a görgőt javul, vagyis növekszik az átfogási szög, hátránya viszont a drágább, bonyolultabb konstrukció, a szíj fokozott hajlító igénybevétele és a további súrlódásokból eredő teljesítményveszteség.

Szíjfeszítés tárcsa segítségével

Erőhatások szíjhajtásnál:

A feszítés következtében mindkét ágban egyenlő nagyságú előfeszítő erő ébred. Azonban az üzemeltetés alatt a feszes húzó ágban az erő megnövekszik, míg a laza ágban lecsökken.

 

Felhasznált irodalom:

1. Hajtások: https://www.tankonyvtar.hu/hu/tartalom/tamop425/2011_0001_521_Gepelemek/ch06.html#id711841
2. Szíjhajtás: https://hu.wikipedia.org/wiki/Sz%C3%ADjhajt%C3%A1s
3. Szíjhajtás, ékszíjhajtás feladata, alkalmazási lehetőségei: https://tudasbazis.sulinet.hu/hu/0d0cc85d-f7b5-41fb-aec0-d1b8362c7ebf_e90c4562-46d5-4b3a-a5ed-d640f67b512a_03dff16b-2a74-43c1-8808-8c12d2bbdb2f_a0888caf-b84a-4dbb-8079-16b1e8a7d36f_e72f7987-161e-4068-9530-85a9ce88bac3_477facb6-bc8b-41ad-b342-105fdcaf3082_467cb1c7-8588-438f-a00a-3cbc8c4383ae_329a84c5-1e8d-4e79-a341-65139bc3af0a_0c544613-0005-4100-ae66-3f7a192716f1