Pasy i łańcuchy napędowe

-- niedziela, 25 maj 2014

Pasy i łańcuchy napędowe są nieodzownym elementem maszyn oraz urządzeń przemysłowych. Oferta w zakresie pasów i łańcuchów jest bardzo obszerna i obejmuje zarówno producentów krajowych, jak i zagranicznych. Właściwy wybór decyduje o trwałości i bezawaryjnej pracy maszyny, w której pracuje pas napędowy lub łańcuch.

W ramach wstępu warto przypomnieć, że pas napędowy stanowi rodzaj cięgna napędowego, które przeznaczone jest do przenoszenia napędu z koła pasowego napędzającego na koło pasowe napędzane przekładni pasowej. Spektrum zastosowania pasów napędowych jest bardzo szerokie. Elementy tego typu znajdują bowiem zastosowanie w fabrykach mebli i płyt drzewnych, cukrowniach, rafineriach, ciepłowniach, liniach produkcyjnych oraz w automatach, bankomatach i ploterach. Nie bez znaczenia pozostaje używanie pasów w systemach sterowania, pakowania i produkcji. Warto przy tym zwrócić uwagę na pasy napędowe pracujące w przemyśle szklarskim, ceramicznym, cementowym, gipsowym, oponiarskim i samochodowym, a także w motoryzacji, lotnictwie i w przemyśle kolejowym.

Z kolei łańcuch to cięgno składające się z określonej liczby podobnych ogniw złączonych tak, że tworzą całość, dzięki czemu zyskuje się znaczną zmienność kształtu. W budowie maszyn stosuje się trzy rodzaje łańcuchów – pierścieniowe (ogniwowe), drabinkowe (łańcuchy Galla) oraz łańcuchy płytkowe. Łańcuchy drabinkowe we wszystkich odmianach (sworzniowe, rolkowe lub tulejkowe) stosuje się przede wszystkim jako cięgna w przekładniach łańcuchowych. Łańcuchy płytkowe są używane przede wszystkim jako cięgna nośne w konstrukcjach wózków jezdniowych.

Łańcuch tulejkowy jest to łańcuch, w którym na sworzniu jest osadzona obrotowa tulejka hartowana. Płytki wewnętrzne są osadzone na wcisk na tulejce, a płytki zewnętrzne są również osadzone wciskowo na sworzniu. Łańcuchy te mogą pracować przy prędkościach do 15 m/s (zwykle do prędkości 8 m/s).

Warto wspomnieć, że łańcuchy płytkowe stanowią podstawową grupę łańcuchów napędowych. Ogniwa w łańcuchu tego typu bazują na cienkich płytkach stalowych, które są połączone przegubowo ze sworzniem. Z kolei łańcuch sworzniowy to łańcuch składający się z płytek wewnętrznych osadzonych luźno na czopach sworznia oraz płytek zewnętrznych osadzonych na wcisk. Prędkość tych łańcuchów jest ograniczona do około 0,5 m/s ze względu na szybkie zużywanie się przegubów. Tym sposobem łańcuchy sworzniowe są rzadko stosowane w maszynach.

Pasy i łańcuchy w fabrykach

W fabrykach używa się przede wszystkim pasów klinowych z uzębieniem wewnętrznym oraz pasów zębatych. Niemałym uznaniem cieszą się również pasy płaskie klinowe ze ściętymi bokami, klinowe wysokiego obciążenia, klinowe zespolone oraz klinowe wąskoprofilowe. Rzadziej używa się pasów normalnoprofilowych.

Jak wynika z ankiety przeprowadzonej wśród czytelników Inżynierii i Utrzymania Ruchu Zakładów Przemysłowych, pasy płaskie dostarczają firmy Gates, Optibelt, Habasit, Trans-Technik (Forbo Siegling) Ammeraal Beltech oraz Synchrotech. Z kolei pasy klinowe ze ściętymi bokami znajdują się w fabrykach dzięki dostawom firm Gates, Optibelt, Brammer, Sanok, Continental i SKF. Pasy okrągłe dostarcza firma Brammer i Fenner Drives. Wszystkie te wymienione firmy dostarczają również pasy klinowe: z uzębieniem wewnętrznym i zewnętrznym, wysokiego obciążenia, zespolone, wąskoprofilowe, szerokoprofilowe, obustronnie klinowe oraz otwarte z końcami. Jako dostawcę pasów zębatych wymienia się natomiast firmę Misumi.

W zakładach przemysłowych najczęściej używa się łańcuchów rolkowych, dostarczanych przez firmy Renold, Tsubaki, Komes, Brammer, Enitra, Reall oraz Tech-Max. Firmy te dostarczają również łańcuchy sworzniowe. Na kolejnych miejscach w rankingu popularności łańcuchów napędowych plasują się łańcuchy tulejkowe, Galla, Flyera, płytkowe, wąskie oraz wąskie zespolone. Jako producentów łańcuchów napędowych używanych w fabrykach wymienia się firmy Arnold & Stolzenberg, Renold, Tsubaki, SKF oraz AIP.

Istotną cechą rynku pasów jest coraz większe uznanie dla pasów zębatych. To właśnie te pasy podlegają procesom ciągłego doskonalenia po to, aby przenosić coraz to większe moce przy jednoczesnej redukcji szerokości napędu. Rozwijana jest również technologia materiałowa tak, aby materiały użyte do produkcji pasów były jeszcze bardziej odporne na oddziaływanie czynników zewnętrznych. W opinii Grzegorza Domka z firmy Wilhelm Herm. Muller Polska: „pasy napędowe osiągają coraz wyższe parametry techniczne dzięki rozwojowi inżynierii materiałowej. Dzięki temu występuje nawrót do pasów płaskich nowych generacji oraz pasów wieloklinowych typu POLY-V. Bezcelowe jest wybieranie do nowych konstrukcji pasów klinowych. Dotyczy to także pasów zębatych, w których nowe materiały zapewniają trwałość porównywalną z łańcuchami, co spowoduje, że stare typy odejdą do lamusa”.

W opinii Dawida Krawczyka z firmy Optibelt Polska: „podstawowe informacje, które są wymagane w celu odpowiedniego doboru napędu, to moc silnika, obroty silnika, przełożenie oraz odległość międzyosiowa. Poza tymi danymi zwraca się uwagę na rodzaj maszyny, charakterystykę pracy oraz otoczenie, w którym pracuje (wpływ czynników zewnętrznych). Producenci maszyn wymagają od nas, aby pasy napędowe były w stanie przenosić coraz większe moce. Aktualnym kierunkiem, w którym zmierzamy to pasy z kordem carbonowym”.

Opinie

Dostawcy pasów i łańcuchów mają dobrą opinię u odbiorców. Dostawcy są chwaleni między innymi za terminowość dostaw. Opinia w tym zakresie jest szczególnie istotna, bowiem można powiedzieć, że dostawcy spełnili oczekiwania klientów odnośnie czasu realizacji dostawy. Wynika to z tego, że w edycji raportu z 2011 r. przedstawiciele fabryk skarżyli się między innymi na opóźnianie terminów dostaw, brak natychmiastowego wyboru oraz dogłębnej porady, elastyczności i ciągłego wsparcia, a także braku oferty niestandardowej i niedostępności charakterystyk technicznych. Przed trzema laty jeden z czytelników zwrócił uwagę na brak składu konsygnacyjnego jego dostawcy. Również w tym przypadku sugestia ta wiązała się z terminowością dostaw, bowiem skład konsygnacyjny to magazyn zlokalizowany w pobliżu lub na terenie zakładu ostatecznego nabywcy towarów, utworzony w celu zapewnienia ciągłego dostępu do wyrobów. Można więc powiedzieć o zdecydowanej zmianie dostawców w kierunku poprawy jakości usług.

A co dostawcy sądzą o odbiorcach pasów i łańcuchów napędowych? Jak podkreśla Grzegorz Domek: „mamy wymagające grono odbiorców, oczekujące od nas produktów najwyższej jakości, wsparcia technicznego i szybkich dostaw. – Trafiają do nas klienci z najtrudniejszymi problemami napędowymi. Próbujemy utrzymać rynek wyrobów ‹‹prostych››, pomimo tego, że tutaj istotna jest tylko cena. Poza nią klienci doceniają certyfikowaną jakość usług, dostępność produktów w oddziałach i grono inżynierów potrafiących znaleźć wspólny język z użytkownikami maszyn”.

Co na rynku

W ofercie firmy Eurobelt interesujące rozwiązanie stanowią pasy PowerGrip GTX. Są to synchroniczne pasy dostępne z podziałką 8M i 14M. Bardzo często stosuje się je w aplikacjach wymagających znacznych prędkości, przy zachowaniu niskiego poziomu hałasu. Dzięki uwzględnieniu kordów o dużej wytrzymałości na rozciąganie przy niewielkim wydłużeniu zyskuje się wysoki poziom odporności na obciążenia udarowe. Na etapie wyboru uwzględnić można pas w wykonaniu antystatycznym (ISO 9563), zgodny ze standardami REACH i RoHS. W razie potrzeby jest możliwe dostarczenie pasów PowerPainT, pozwalających wyeliminować

ryzyko zanieczyszczenia w procesach lakierowania. Z oferty tego samego dostawcy wybrać można pasy klinowe sprzęgłowe BLUE POWER marki PIX. Znajdują one zastosowanie w napędach pracujących jako układ sprzęgający pod dużym obciążeniem. Pas o konstrukcji sprzęgłowej spełnia wymagania pracy w sprzęcie ogrodniczym o dużej mocy, gdzie jest narażony na ciągłe zmiany obciążenia udarowego. Zredukowany poślizg podczas najwyższego obciążenia pozwala napędowi na pracę jako sprzęgło załączane napinaczem zewnętrznym.

Firma Chiorino oferuje pasy serii HP BLUE. Są to okrągłe pasy poliuretanowe o gładkiej powierzchni, zdolności regeneracji odkształceń oraz wysokiej odporności na hydrolizę. Z kolei firma Enitra oferuje gamę pasów z elastomerów o różnych twardościach, kolorach oraz unikatowych profilach (pasy okrągłe, pasy klinowe, pasy klinowe z nakładkami), co zapewnia szerokie spektrum zastosowania. Jako zalety pasów wykonanych z elastomerów wymienia się przede wszystkim odporność na ścieranie i działanie czynników chemicznych, a także wody i oleju. Większość produktów oferowana jest z kordem i bez. Aramidowy kord zapewnia większą wytrzymałość na wyciąganie.

Z oferty firmy Optibelt wybrać można pasy napędowe do wszelkiego typu maszyn i urządzeń przemysłowych oraz przemysłu samochodowego. Stąd też nabyć można pasy klinowe, pasy zębate, pasy płaskie, pasy wielorowkowe i inne. Podobnie wygląda oferta firmy Lira, oferującej pasy napędowe płaskie, zębate, klinowe, wariatorowe i wielorowkowe, a także modele pasów, które zostały wykonane z poliuretanu. Znajdują one zastosowanie w każdej gałęzi przemysłu.

W ofercie firmy Stomil Sanok znajdują się pasy klinowe szerokoprofilowe wewnętrznie uzębione. Są one produkowane zgodnie z normą PN-ISO 1604. Stanowią istotny element aplikacji bazujących na przekładniach bezstopniowych. W przypadku pasów z oferty Stomil Sanok maksymalna prędkość obwodowa wynosi 30 m/s, a odporność na temperatury od -30 do 100°C. Zwraca się uwagę na odporność na oleje, znaczną sztywność przekroju, elastyczność oraz dużą stabilność długości.

Firma Trans-Technik oferuje pasy zębate (Proposition), które produkowane są z wysoko wartościowego poliuretanu zbrojonego kordem stalowym lub kewlarowym. Przy niewielkiej masie i ekstremalnie wysokiej wytrzymałości pasy zębate charakteryzują się bardzo cichą pracą, odpornością na ścieranie i długą żywotnością. Z kolei pasy napędowe płaskie w ofercie Trans-Technik pochodzą od firmy Forbo Siegling. Produkty te zostały stworzone i są wciąż udoskonalane w ścisłej współpracy z użytkownikami oraz z producentami maszyn. Dzięki temu powstała cała paleta produktów do najróżniejszych napędów we wszystkich branżach.

Oprócz standardowych pasów z cięgnem poliamidowym firma Trans-Technik oferuje tak zwane pasy bezkońcowo plecione. Produkty te są wykonywane w autoklawach, dzięki czemu nie ma połączeń, co zdecydowanie wydłuża ich żywotność.

Pasy napędowe płaskie z oferty firmy Nortech cechują się budową wielowarstwową. Główną warstwą przenoszącą obciążenia jest wysoko wytrzymała folia tworzywowa, znajdująca się wewnątrz przekroju pasa. Warstwami zewnętrznymi (okładzinami) w pasach napędowych jest najczęściej skóra, tkanina oraz tkanina powlekana tworzywami. Zakres szerokości wynosi od 5 do 500 mm. Temperatura pracy pasów mieści się pomiędzy -20 a 75°C. Pasy mogą być zamawiane w obwodach zamkniętych, w metrażu oraz z końcówkami przygotowanymi do montażu.

Jakie łańcuchy na rynku?

Firma Komes zajmuje się produkcją oraz sprzedażą łańcuchów napędowych, przenośnikowych i specjalistycznych o wysokiej jakości wg norm ISO, DIN oraz PN. Oferuje między innymi łańcuchy napędowe rolkowe, rolkowe o podziałce wydłużonej oraz tulejkowe i sworzniowe. Interesujące rozwiązanie stanowią łańcuchy ze sworzniem specjalnym. Do tej grupy zaliczane są chociażby łańcuchy z wystającymi sworzniami oraz ze sworzniem przelotowym. Na etapie zakupu uwzględnić również można łańcuchy o podziałce normalnej oraz wydłużonej.

Agencja Zaopatrzenia Technicznego „Reall” oferuje łańcuchy firmy A&S zaprojektowane z myślą o pracy ciągłej. Łańcuchy tego typu są istotnym elementem aplikacji, w których nie jest możliwe zapewnienie smarowania. Konieczność smarowania została bowiem wyeliminowana przez impregnowane olejem tulejki ze stali spiekanej. Uwzględnienie hartowanych części poddanych specjalnej obróbce cieplnej powoduje, że łańcuch nie wymaga smarowania w całym okresie eksploatacji.

Szereg produktów w zakresie łańcuchów oferuje się z myślą o pracy w miejscach o podwyższonym poziomie zapylenia. W takim przypadku warto zwrócić uwagę na łańcuchy Renold Sovereign. Produkty Sovereign poddawane są specjalnej obróbce powierzchni, która gwarantuje dużo większą odporność na zużycie. Łańcuchy te są odporne na działanie pyłu oraz zanieczyszczeń wnikających w miejsca połączeń elementów tocznych, między sworzniami, tulejkami i płytkami, które wpływają na szybkie zużycie łańcuchów standardowych.

Firma Janus oferuje łańcuchy napędowe rolkowe jedno-, dwu- i trzyrzędowe o podziałce do 3" (PN-77/M-84168; DIN 8187). Z kolei firma Komerc na swojej stronie internetowej (www.komerc.pl) udostępnia wiele przydatnych informacji dotyczących zarówno doboru, jak i eksploatacji łańcuchów napędowych. Stąd też dowiedzieć się można o powłokach antykorozyjnych bez chromu, dopuszczalnych wydłużeniach łańcucha, spowodowanych zużyciem, prawidłowym rozkuwaniem i połączeniem łańcucha, doborze kół łańcuchowych do łańcuchów rolkowych tulejkowych oraz doborze przekładni łańcuchowej. Z pewnością przydatna okaże się wiedza w zakresie konieczności przeprężania łańcuchów oraz regulacji zwisu łańcucha.

Można powiedzieć, że kilka firm o charakterze wiodącym ściśle specjalizuje się w zakresie produkcji łańcuchów. Zazwyczaj są to producenci zachodni z wieloletnią tradycją. Większość tych firm nie ma w Polsce zakładów produkcyjnych i własnych punktów sprzedaży. Sprzedaż produktów odbywa się poprzez autoryzowanych dystrybutorów. W efekcie zdecydowanie wydłuża się termin realizacji dostaw, co dotyczy zwłaszcza łańcuchów specjalnych. Negatywnym zjawiskiem jest importowanie pasów i łańcuchów bez dokładnego sprawdzenia jakości wyrobu.

Rynek pasów cechuje znaczna konkurencja, jednak nie można mówić o zdecydowanym liderze. Dobry produkt powinien się cechować optymalnym poziomem współczynnika cena/jakość. W opinii Grzegorza Domka: „rynek dostawców pasów zębatych składa się z kilku kompetentnych dostawców oraz ogromnej rzeszy ignorantów posługujących się nie tylko błędną nomenklaturą, ale starających się wpisać wszystkie pasy w tabele zamienników, aby nadrobić braki wiedzy i kompetencji. Większość oferentów pasów napędowych nie zdaje sobie sprawy z dziesiątek tysięcy różnych typów i typoszeregów pasów, nie znając ich budowy, skupiają się na wymiarach zewnętrznych i kolorze. Wpędza to często użytkowników w kłopoty, więc starają się unikać napędów pasowych”.

Raport powstał w oparciu o dane uzyskane z ankiety przeprowadzonej w kwietniu 2014 r. wśród czytelników czasopisma Inżynieria i Utrzymanie Ruchu Zakładów Przemysłowych. Oprócz tego przy tworzeniu raportu wykorzystano informacje pochodzące od producentów i dostawców pasów i łańcuchów napędowych. Raport nie jest pełnym obrazem rynku.

UR

Autor: Damian Żabicki