Odborně-vzdělávací a zpravodajský portál z oblasti strojírenství a navazujících oborů
Články >> Energeticky úsporné řemeny
Chcete dostávat MM Průmyslové spektrum ZDARMA až do Vaší schránky? Více informací zde.

Energeticky úsporné řemeny

Optimalizací řemenových převodů lze dosáhnout zvýšení účinnosti, úspory energie, vyššího přenášeného výkonu, delší životnosti a snížení nákladů na údržbu. Změnou řemenového převodu lze uspořit až 15 % energie.

Úspora energie je pro většinu společností velmi důležitým tématem. Rostoucí ceny elektřiny, snižování emisí CO2 a ochrana životního prostředí jsou hlavními důvody pro hledání možností snižování spotřeby energie. Energeticky úsporné stroje jsou jednak ekologické, ale také ekonomické a přispívají k udržitelnému rozvoji.

Řemenové převody

V řetězci přenosu energie motor–převod–pracovní stroj dochází vždy ke ztrátám energie. Jsou to ztráty na motoru, ztráty na ložiskách, ztráty na řemenovém převodu. Jednou z hlavních oblastí, kde je možné u strojů zvýšit energetickou účinnost, jsou řemenové převody. Hnací řemeny jsou nepostradatelnou součástí moderních strojů a zařízení. Vyznačují se dlouhou životností, hospodárností, nízkou hlučností, prostorovou nenáročností a nízkou hmotností.

Klínové nebo ozubené řemeny

Pohony klínovým řemenem se používají, pokud není vyžadován synchronní pohyb a pohon může pracovat s prokluzem. Při přetížení má tento prokluz navíc bezpečnostní funkci, například u drtičů, u kterých v důsledku zablokování příliš velkým množstvím materiálu zabraňuje prokluz poškození stroje. Naopak v případech, kde není výslovně požadován prokluz jako bezpečnostní funkce, by měli konstruktéři a provozovatelé zvážit přechod na řemenový převod s ozubenými řemeny. Výzkum ukazuje, že nehledě na údržbu vykazují ozubené řemeny v průměru o 5 % až 6 % vyšší účinnost než klínové řemeny.

Účinnost řemenových převodů

Účinnost je dána poměrem výstupního výkonu k vstupnímu. U klínových řemenů dochází ke ztrátám při tření řemenu a řemenice, ohybu, prodloužení a snížení předpětí, což vede ke ztrátě účinnosti. Bylo zjištěno, že klínové řemeny dosahují z důvodu prokluzu průměrné účinnosti asi 92 %. Při instalaci je účinnost asi 97 %. Při provozu se však účinnost běžných klínových řemenů nepřetržitě snižuje. Špatně a nepravidelně udržované klínové řemeny pracují s účinností daleko pod 90 %.
Proti tomu mají ozubené řemeny zásadní výhody. Jejich trvale stejný záběr v zubech umožňuje synchronní pohyb a zabraňuje prokluzu. Ztráty třením v bocích zubů jsou malé a ztráty způsobené prodloužením jsou také výrazně nižší než u klínového řemenu. Ozubené řemeny jsou schopny pracovat s účinností 98 % až 99 %.

Účinnost klínového řemenu se vlivem nedostatečného předpětí výrazně snižuje.

Předpětí a údržba řemenů

Často se setkáváme s praxí, že řemenové převody jsou považovány za bezúdržbové a nejsou uživateli nijak kontrolovány a udržovány. Běžné klínové řemeny kromě bezúdržbových však ztrácejí pevnost a prodlužují se. Nedostatečné předpětí pak způsobuje nedostatečný přenos výkonu, opotřebení, hlučnost a zkrácení životnosti. U klínového řemenu je velký rozdíl, zda se jedná o řemen nový, použitý nebo opotřebovaný. Při nedostatečném předpětí klesá účinnost klínových řemenů o 10 až 15 %. Ozubené řemeny jsou schopny pracovat s prakticky stejnou účinností po celou dobu provozu. Optimalizace nebo změna pohonu umožňuje značnou úsporu energie.

 
Optimalizace mechanického systému umožňuje velké možnosti úspory energie pohonu.


Kompletní nabídka optimalizace převodu

Společnost Tyma pomáhá zákazníkům šetřit energii balíčkem opatření, která zahrnují:

  • analýzu převodu podle zadaných dat nebo zjištěných parametrů přímo na stroji;
  • kontrolu a výpočet řemenového převodu;
  • analýzu energetické účinnosti a návrh úprav pohonu.

Analýza řemenového převodu

Conti Professional je webová aplikace, v níž lze pohodlně navrhovat pohony pomocí ozubených a klínových řemenů. Je možné zkontrolovat stávající řemen, navrhnout novou variantu a vyhodnotit energetickou účinnost v závislosti na tom, zda se jedná o nový, použitý, nebo opotřebovaný řemen. Výsledkem je výpočet možné roční úspory energie.

Bezúdržbové úzké klínové řemeny

Základní možností optimalizace je náhrada klasických klínových řemenů úzkými klínovými řemeny Conti V FO Pioneer XPZ, XPA, XPB a XPC pro nejvyšší výkony podle DIN 7753. Vyznačují se vysokou příčnou tuhostí, trvalým a spolehlivým přenosem vysokých výkonů s nízkou hlučností a zvýšenou teplotní odolností až do 130 °C. Obsahují speciální tažná vlákna s vyšší tuhostí a nízkým prodloužením, která umožňují prakticky bezúdržbový provoz bez nutnosti dopínání.


Vlivem nedostatečné údržby účinnost klínových řemenů výrazně klesá.

 

Ozubené řemeny pro vysoké výkony

Nejefektivnější variantou je přechod z klínových řemenů na řemeny ozubené, jako jsou Conti Synchrochain, Synchroforce Carbon nebo Silent Sync. Pouhou změnou převodu s klínovými řemeny na převod ozubenými řemeny lze dosáhnout k potenciálním úsporám mezi 3 % až 8 %. Aby bylo možné změnit klínový řemen na ozubený, musí být v každém případě vyměněny také řemenice. Navíc je vhodné dále optimalizovat pohon, aby byla dosažena maximální účinnost. Změna je možná u mnoha strojů, od ventilátorů nebo čerpadel až po lisy.

Nejefektivnější variantou optimalizace je přechod z klínových řemenů na ozubené.

Příklad úspory energie

Kolik energie je možné ušetřit změnou systému, lze ilustrovat na jednoduchém příkladu. U pohonu ventilátoru s provozním výkonem 30 kW a otáčkami 1 500 min-1, pracujícího v nepřetržitém provozu se 7 200 provozními hodinami ročně, lze dojít změnou pohonu z běžných klínových řemenů Conti-V SPB2360Lw na ozubené řemeny Conti Synchrochain CTD 2100-C14M-37 k více než 15% úspoře. V praxi to odpovídalo úspoře energie ve výši 2 390 eur ročně. Investiční náklady zdaleka nedosahovaly nákladů na změnu typu převodu.

Ing. Bohumil Kaplan

Tyma CZ

kaplan@tyma.cz

www.tyma.cz

 

Další články

Převody/pohony/ložiska/spojky

Komentáře

Nebyly nalezeny žádné příspěvky

Sledujte nás na sociálních sítích: