Napęd pasowy: jak dobrać pas klinowy i koła pasowe

Pas klinowy dobiera się w trzech krokach: profil musi pasować do rowka koła pasowego, długość do rozstawu osi i średnic kół, a przełożenie wynika ze stosunku średnic koła napędzanego do napędzającego. Oznaczenie typu A800 czyta się tak: litera to profil, liczba to długość obliczeniowa w milimetrach.

Po co w ogóle napęd pasowy, skoro można sprzęgnąć wały bezpośrednio?

Pas robi trzy rzeczy naraz. Po pierwsze pozwala zmienić prędkość bez przekładni zębatej — wystarczy dobrać średnice kół. Po drugie tłumi drgania i uderzenia, bo jest elastyczny; sprzęgło sztywne przenosi je wprost na łożyska silnika. Po trzecie jest bezpiecznikiem mechanicznym: przy zakleszczeniu maszyny pas się ślizga, zamiast urwać wał.

Wadą jest poślizg rzędu kilku procent, przez co prędkość wyjściowa nigdy nie jest idealnie powtarzalna, oraz konieczność okresowego napinania. Tam, gdzie liczy się dokładność prędkości, lepszym wyborem jest motoreduktor albo przekładnia ślimakowa.

Jak czytać oznaczenie pasa

Oznaczenie składa się z litery profilu i liczby. W dostępnym u nas pasie klinowym A800 litera A to profil o szerokości 13 mm, a 800 to długość obliczeniowa w milimetrach.

Profilu nie dobiera się „na oko”. Pas o węższym profilu osiądzie na dnie rowka i będzie się ślizgał, a szerszy nie wejdzie w rowek i będzie pracował na krawędziach, co zniszczy go w kilka dni.

Jak obliczyć przełożenie napędu pasowego?

Przełożenie to stosunek średnicy koła napędzanego do napędzającego:

i = D₂ / D₁, gdzie D₁ to średnica koła na wale silnika, a D₂ na wale maszyny.

Prędkość na wale maszyny liczy się wtedy jako:

n₂ = n₁ / i

Przykład rachunkowy: silnik o prędkości znamionowej 1400 obr/min, koło na silniku 100 mm, koło na maszynie 200 mm. Przełożenie i = 200 / 100 = 2, więc n₂ = 1400 / 2 = 700 obr/min. Gdyby koła zamienić miejscami, maszyna kręciłaby się z prędkością 2800 obr/min.

Warto pamiętać, że 1400 obr/min to prędkość znamionowa, czyli już pod obciążeniem. Prędkość synchroniczna silnika czterobiegunowego przy 50 Hz wynosi 1500 obr/min — różnica to poślizg. Do obliczeń napędu używa się wartości znamionowej, bo to ona odpowiada pracy z obciążeniem.

Jak dobrać długość pasa?

Długość wynika z rozstawu osi i średnic obu kół. Przybliżony wzór:

L ≈ 2·a + 1,57·(D₁ + D₂) + (D₂ − D₁)² / (4·a), gdzie a to rozstaw osi.

Wynik zaokrągla się do najbliższej dostępnej długości katalogowej, a różnicę kompensuje regulacją rozstawu osi lub napinaczem. Dlatego napęd pasowy praktycznie zawsze projektuje się z możliwością przesunięcia silnika.

Jeżeli wymieniasz zużyty pas, najpewniejszą metodą jest odczytanie oznaczenia z jego boku. Mierzenie starego pasa taśmą daje wynik zawyżony, bo pas rozciąga się w trakcie pracy.

Jakie napięcie pasa jest właściwe?

Zbyt luźny pas ślizga się, grzeje i szybko twardnieje. Zbyt napięty obciąża łożyska silnika i wał — to najczęstsza przyczyna przedwczesnej awarii łożysk w napędach pasowych. Praktyczna zasada: pas naciśnięty palcem w połowie rozpiętości powinien ugiąć się o mniej więcej grubość własnego przekroju.

Po pierwszych godzinach pracy nowy pas się dociera i luzuje — napięcie trzeba sprawdzić ponownie.

Jak dobrać silnik do napędu pasowego?

Najczęściej stosuje się silnik w wykonaniu łapowym B3, bo trzeba go przesuwać przy napinaniu pasa. Mocowanie kołnierzowe B5 lub B14 sprawdza się tam, gdzie napinacz jest osobnym elementem. Różnice między formami mocowania opisaliśmy w artykule Silnik łapowo-kołnierzowy.

Moc dobiera się do zapotrzebowania maszyny powiększonego o straty w przeniesieniu napędu — w napędzie pasowym to zwykle kilka procent. W ofercie silników trójfazowych są jednostki od 0,09 do 22 kW.

Ile pas wytrzyma i kiedy go wymienić

Pas klinowy jest częścią zużywalną i nie ma sensu czekać, aż pęknie. Przy pracy ciągłej przegląd raz na kwartał w zupełności wystarcza; przy pracy dorywczej wystarczy oglądać pas przy okazji innych czynności serwisowych.

Objawy, przy których pas nadaje się do wymiany:

• Boki wyglądają na wypolerowane — pas ślizgał się i stracił przyczepność.
• Poprzeczne pęknięcia na spodzie — guma stwardniała od temperatury.
• Pas siedzi w rowku głębiej niż kiedyś — zużyły się boki pasa albo rowek koła.
• Trwały ślad odkształcenia po długim postoju pod napięciem.

Przy napędach z kilkoma pasami obowiązuje zasada, o której łatwo zapomnieć: wymienia się cały komplet naraz. Nowy pas obok rozciągniętego przejmie większość obciążenia i zużyje się przedwcześnie.

Najczęstsze błędy

• Niewspółosiowe koła — pas ściera się o krawędź rowka i pęka po jednej stronie. Koła muszą leżeć w jednej płaszczyźnie.
• Dobieranie pasa po długości starego — rozciągnięty pas wprowadza w błąd.
• Mieszanie profili — pas profilu A w rowku na profil Z nie przeniesie mocy.
• Brak osłony — napęd pasowy to element wirujący; osłona jest wymagana.
• Napinanie „na maksa” — niszczy łożyska szybciej niż poślizg niszczy pas.

Czy pas klinowy można skrócić albo zszyć?

Nie. Pas klinowy ma w środku korę nośną z włókien o określonej długości; przecięcie jej niszczy nośność pasa. Istnieją pasy łączone do zastosowań serwisowych, ale mają niższą wytrzymałość i nie nadają się do pracy ciągłej.

Co zrobić, gdy pas piszczy przy rozruchu?

Pisk to poślizg. Przyczyny w kolejności częstości: zbyt małe napięcie pasa, zatłuszczone rowki kół, zużyty pas o zaokrąglonych bokach, zbyt duże obciążenie w stosunku do doboru. Smarowanie pasa czymkolwiek jest błędem — pogłębia poślizg.

Czy prędkość na wyjściu da się regulować?

Napędem pasowym tylko skokowo, przez zmianę średnic kół. Płynną regulację daje falownik sterujący silnikiem — sposób doboru opisuje poradnik Falownik do silnika 3-fazowego – jak dobrać.

Jak sprawdzić, czy koło pasowe jest zużyte?

Rowek zużytego koła jest wypolerowany i rozszerzony u góry, a pas siada w nim głębiej niż powinien — przy prawidłowym dopasowaniu górna krawędź pasa jest mniej więcej równo z krawędzią rowka. Wymiana samego pasa przy zużytym kole skraca życie nowego pasa.

Powiązane produkty

• Pas klinowy A800
• Silnik elektryczny 1,1kW 1400 obr/min. 90B5