Het vervangen van een gietijzeren poelie is zelden alleen een kwestie van het matchen van de buitendiameter. Een verpakkingsfabriek bestelde onlangs een gietijzeren schijf van 250 mm met twee groeven voor een verouderde aandrijving, monteerde deze tijdens een weekendstop en had nog steeds een piepend riemgeluid bij de tweede ploegendienst. De boring klopte. De groefhoek was dat niet, dus de riem zat te diep, verloor grip en genereerde warmte in plaats van koppel. Gietijzeren katrollen zien er op papier eenvoudig uit, maar de details die bepalen of een aandrijving jarenlang stil blijft draaien of vroegtijdig uitvalt, zijn de details die een meetlint niet kan controleren.
Voor de meeste industriële aandrijvingen met een velgsnelheid van minder dan ongeveer 35 m/s blijft grijs gietijzer de praktische eerste keuze voor een katrol. De redenen zijn eerder mechanisch dan traditioneel: trillingsdemping, slijtvastheid van de groeven, warmteafvoer en gemakkelijke bewerking. Staal en aluminium hebben hun plaatsen, maar die plaatsen zijn smaller dan de meeste catalogi suggereren.
Waarom gietijzer nog steeds de praktische standaard is
Grijs ijzer, het vlokgrafietmateriaal dat voor de meeste industriële schijven wordt gebruikt, brengt drie eigenschappen met zich mee die rechtstreeks van belang zijn voor een riemaandrijving.
De eerste is demping. Grafietvlokken onderbreken de metaalmatrix en zetten trillingen om in een kleine hoeveelheid interne wrijving. Bij een riemaandrijving uit zich dit in minder geluid, minder klapperen van de riem en een langzamere vermoeidheid van de trekkoorden van de riem. Stalen katrollen rinkelen en geven trillingen door. Gietijzer absorbeert het.
De tweede is de slijtvastheid van de groeven. Grafiet fungeert ook als droog smeermiddel op het contactoppervlak. Daarom houden gietijzeren groeven hun profiel langer vast dan aluminium groeven bij dezelfde belasting. Een V-riemschijf die een paar graden groefhoek verliest, begint te slippen, slippen produceert hitte en hitte verkort de levensduur van de riem.
De derde is thermisch gedrag. Gietijzer voert de warmte goed weg van het contactgebied van de riem en behoudt zijn vorm bij de temperaturen die een slippende riem veroorzaakt. Aluminium geleidt warmte sneller, maar de groeven vervormen en slijten veel eerder onder dezelfde belasting.
De wisselwerking is broosheid. Grijs ijzer heeft zeer weinig rek, dus het tolereert geen schokbelastingen of ernstige verkeerde uitlijning. Als een blokkade de aangedreven machine onmiddellijk stopt, kan een grijs ijzeren katrol met dunne randen barsten. Waar schokbelasting normaal is, is nodulair gietijzer de juiste upgrade, en het kan bijna net zo gemakkelijk worden bewerkt.
Grijs ijzer, nodulair gietijzer, staal en aluminium vergeleken
Indicatieve eigenschappenbereiken voor gangbare katrolmaterialen. Bevestig de exacte kwaliteit en warmtebehandeling bij de gieterij of katrolleverancier voordat u een ontwerp voltooit. | Materiaal | Typische treksterkte | Verlenging | Het meest geschikt voor | Belangrijkste beperking |
| Grijs ijzer | 200 tot 300 MPa | Onder de 1 procent | Algemene V-riem-, platte riem- en lichte distributieaandrijvingen waarbij demping belangrijk is | Broos, lage schokbestendigheid |
| Nodulair gietijzer | 400 tot 450 MPa | 12 tot 18 procent | Schokbelaste aandrijvingen, hogere velgsnelheden, brekers en mixers | Hogere kosten, iets lagere demping |
| Gegoten of vervaardigd staal | 400 tot 550 MPa | 15 tot 25 procent | Zeer hoge velgsnelheden, lasreparatiewerkzaamheden, heavy duty aandrijvingen | Luider, minder demping, corrodeert zonder coating |
| Aluminium | 300 tot 350 MPa | 8 tot 12 procent | Lichtgewicht, lage inertie, draagbare apparatuur | Zachte groeven, snellere slijtage, lagere snelheidslimiet |
De tabel is een startpunt, geen specificatie. Velgsnelheid is meestal de doorslaggevende factor, omdat de treksterkte van het materiaal bepalend is voor de snelheid waarmee een katrol veilig kan lopen. De rek bepaalt hoeveel schokken dezelfde katrol kan absorberen zonder te barsten.
Groefprofielen: de katrol afstemmen op de riem
Een katrol is slechts de helft van een paar. Wat het materiaal ook is, de groef moet passen bij de riem die erin loopt.
V-snaar en groothoekschijven
V-riemschijven gebruiken groefhoeken van 34, 36 of 38 graden, en de juiste hoek hangt af van de referentiediameter van de schijf en niet alleen van de riem. Kleinere schijven hebben een kleinere hoek nodig omdat de riem scherper buigt en de dwarsdoorsnede van vorm verandert tijdens het wikkelen. Groothoekriemen behoren weer tot een andere familie: ze lopen in ondiepere, bredere groeven en komen vaak voor bij aandrijvingen met hoge overbrengingsverhoudingen in industriële machines. Wanneer een vervangende schijf alleen op basis van de buitendiameter wordt besteld, wordt de groefhoek een gok, en een verkeerde gok glijdt weg onder belasting of knaagt aan de zijwanden van de riem.
Distributieriemschijven
Wanneer de aandrijving synchroon is, is de poelie een getand tandwiel in plaats van een gegroefde schijf. Tandprofiel, steek en tandbreedte moeten exact overeenkomen met de riem. Een trapeziumvormige poelie loopt niet correct met een kromlijnige riem en de speling verandert zodra het profiel verkeerd is. Omdat de tandflanken de belasting dragen, wordt een synchrone poelie normaal gesproken na het gieten machinaal bewerkt en vervolgens geïnspecteerd op profiel en slingering. De relatie tussen de tandgeometrie van de riem en de tandgeometrie van de poelie wordt behandeld in deze gids voor het matchen van riemtandprofielen met poelies .
Synchrone poelie voor tandriemaandrijfsystemen Een synchrone poelie voor getande aandrijfsystemen, aanpasbaar in staal, aluminiumlegering, roestvrij staal, gietijzer of nylon, passend bij de tandprofielen van de riem. Bekijk Product → Platte riemschijven
Platte riemschijven rely on a slight crown, typically around 0.5 to 1 percent of face width, to keep the belt centred. A worn flat pulley that has lost its crown or developed a shoulder will track badly no matter how carefully the drive is aligned.
Toleranties, balans en velgsnelheid die er echt toe doen
Drie metingen veroorzaken de meeste problemen bij het monteren van een nieuwe gietijzeren poelie.
- Boring en spiebaan passen. Een afgewerkte boring wordt machinaal bewerkt tot een nauwsluitende passing. Een te losse boring zorgt ervoor dat de poelie op de as werkt en binnen enkele weken ontstaat er wrijvingsschade.
- Radiale en axiale slingering bij de groef. Slingering aan de rand is wat de riem voelt als een periodieke ruk. Controleer dit na montage met een meetklok, niet op de bank.
- Evenwicht. Katrollen met enkele groef op gematigde snelheid zijn meestal bevredigend bij statisch balanceren. Schijven met meerdere groeven, brede vlakken en alles boven ongeveer 1000 tpm moeten dynamisch uitgebalanceerd zijn, vooral als de poelie op een machine met gevoelige lagers gaat.
De velgsnelheid bepaalt vervolgens het plafond. Grijs ijzer is gewoonlijk beperkt tot ongeveer 35 m/s, terwijl nodulair gietijzer en staal meer toestaan omdat hun treksterkte hoger is. De middelpuntvliedende kracht groeit met het kwadraat van de snelheid, dus een te hoge snelheid van een gegoten katrol geeft geen geleidelijke waarschuwing. Het leidt tot een plotselinge storing en daarom hoort de snelheidsberekening thuis in het selectieproces en niet in de inbedrijfstellingchecklist.
Boring-, spiebaan- en montageopties
Gietijzeren katrollen worden geleverd in verschillende montageformaten, en de keuze heeft meer invloed op het onderhoud dan op de prestaties.
- Pilot boring. Geleverd met een kleine boring zodat de klant deze op de asmaat kan bewerken. Dit is geschikt voor OEM-constructies waarbij de astolerantie precies bekend is.
- Afgewerkte boring met spiebaan. Klaar voor montage, op voorwaarde dat de asdiameter, sleutelmaat en sleutellengte worden bevestigd voordat u bestelt.
- Taper lock en QD-bussen. De poelie is gemonteerd op een gedeelde bus die op de as is geklemd. Het verwijderen gaat snel en de as wordt niet beschadigd, wat van belang is bij apparatuur met frequente wisselingen.
- Gesplitste katrollen. Wordt gebruikt waar de poelie moet worden gemonteerd zonder de as te demonteren of lagers te verwijderen.
Welk formaat u ook kiest, inspecteer de as vóór montage. Een versleten as met zichtbare wrijving of een gemeten slingering boven de tolerantie zal een nieuwe poelie net zo snel vernielen als een versleten boring. Het opnieuw opboren van een bestaande gietijzeren poelie is vaak economisch wanneer de as is omgedraaid, op voorwaarde dat er voldoende wanddikte overblijft rond de boring.
Een praktische selectiechecklist
- Identificeer eerst de riem: dwarsdoorsnede van de V-riem, groothoekprofiel of tandprofiel en steek van de distributieriem.
- Bevestig het aantal groeven of het aantal tanden, en de referentie- of steekdiameter in plaats van de buitendiameter.
- Bereken de velgsnelheid op basis van de diameter en het toerental en bevestig vervolgens de materiaallimiet voor die snelheid.
- Specificeer de boring, spiebaan en montagemethode en meet de as op slijtage en slingering.
- Vermeld de balansvereiste, plus omgevingsfactoren zoals wash-down, vocht, stof en omgevingstemperatuur.
- Vraag het inspectierapport op voor kritische aandrijvingen: profieltolerantie, slingering en balansrapport.
De meeste bestelfouten zijn terug te voeren op stap één of stap twee. Riem eerst, poelie tweede, snelheidscontrole derde.
Slijtage, opnieuw groeven en wanneer vervangen
Riemen laten een leesbaar verslag achter van de toestand van de poelie. Een riem die aan één zijwand wordt gedragen, wijst op een verkeerde uitlijning. Een riem die over de basis is gepolijst, waarbij de koorden zichtbaar beginnen te worden, duidt op een groef die dieper is versleten dan de referentiediameter toelaat. Beglazing op de zijwanden betekent meestal uitglijden, en uitglijden betekent meestal dat de groefhoek is geopend.
Gietijzer kan vaak opnieuw worden bewerkt. Als de wanddikte het toelaat, kunnen de groeven opnieuw in de oorspronkelijke hoek worden gesneden en kan de poelie weer in gebruik worden genomen met een iets kleinere diameter. Er zijn twee limieten van toepassing: de resulterende minimale diameter moet het nog steeds mogelijk maken dat de riem buigt zonder te scheuren, en de poelie moet na de bewerking opnieuw worden gebalanceerd. Buiten deze limieten is vervanging goedkoper dan nog een riemstoring.
Wanneer een poelie wordt vervangen, vervang dan tegelijkertijd de riem en controleer de uitlijning en spanning opnieuw na een paar uur rijden. Door een riem te hergebruiken die al in een versleten groef is gezet, wordt het oude slijtagepatroon eenvoudigweg overgebracht naar het nieuwe onderdeel.
Rubberen groothoekriem met wighoek van 60° Een rubberen riem met een wighoek van 60° voor industriële aandrijvingen, verkrijgbaar in PU, CR en EPDM met 3M–11M-profielen en verminderde spanningsval na installatie. Bekijk Product → Riemen en katrollen werken als één systeem
Een groot deel van de voortijdige defecten aan de aandrijving komt voort uit het kopen van de riem en de poelie bij afzonderlijke bronnen en de hoop dat de twee het eens zullen worden. De groefhoek, het tandprofiel, de referentiediameter en de riemlengte werken allemaal op elkaar in, en een kleine discrepantie in een van deze factoren komt binnen enkele dagen na inbedrijfstelling tot uiting in geluid, hitte of een korte levensduur van de riem.
Jiangxi Kangqi Industrial produceert rubberen synchrone riemen en speciale riemen onder de merken SABLES en KML, en levert bijpassende riemschijfcomponenten, zodat riem en riemschijf samen volgens dezelfde tekening kunnen worden gespecificeerd. Het bedrijf werkt ook als distributeur van Bando-riemen, wat handig is als een bestaande machine aan een bepaald riemmerk wordt gekoppeld en de riemschijf daarvoor moet worden gemaakt. U kunt beoordelen ons riem- en poelieassortiment per toepassing, van snelle verpakkings- en drukaandrijvingen tot schuurmachines en voedselverwerkingsapparatuur.
Rubberen synchrone riem voor positionering en transmissie Rubberen tandriem met glasvezelkoord en slijtvaste nylon tanden, geschikt voor positioneren en transporteren; specificeer met bijpassende katrollen als set. Bekijk Product → Door de twee componenten als een op elkaar afgestemde set te bestellen, wordt de meest voorkomende bron van discussie tijdens de inbedrijfstelling weggenomen, omdat er één tekening, één tolerantieset en één partij is die verantwoordelijk is voor de pasvorm.
Gietijzer blijft de verstandige standaard voor de meeste industriële katrollen, maar het materiaal is slechts een deel van de beslissing. Zorg ervoor dat het groef- of tandprofiel overeenkomt met de riem, zorg ervoor dat de boring en de spiebaan dicht bij elkaar passen, controleer de slingering op de machine in plaats van op de bank, en respecteer de velgsnelheidslimiet van de door u gekozen kwaliteit. Die vier controles kosten in de planningsfase een uur en besparen veel meer dan dat aan ongeplande stops.
