Wie funktioniert ein Riementrieb? (Gleitschlupf | Dehnschlupf | Zugtrum (Lasttrum) | Leertrum) скачать в хорошем качестве

Wie funktioniert ein Riementrieb? (Gleitschlupf | Dehnschlupf | Zugtrum (Lasttrum) | Leertrum)

In diesem Video beschäftigen wir uns mit den Grundlagen von Riementrieben. Die Antriebsscheibe ist mit einem Motor verbunden und treibt den Riemen an. Dadurch wird die Abtriebsscheibe in Bewegung gesetzt. Bei Riementrieben erfolgt die Kraftübertragung in der Regel reibschlüssig d.h. durch Reibungskräfte zwischen Riemen und Riemenscheibe. Sehr häufig werden Keil oder Flachriemen eingesetzt. Eine Ausnahme von der reibschlüssigen Kraftübertragung bilden Zahnriemen, bei denen die Kraftübertragung formschlüssig durch auf dem Riemen angebrachte Zähne erfolgt, die in die Riemenscheibe eingreifen. Bei der reibschlüssigen Kraftübertragung muss der Riemen mit einer bestimmten Anpresskraft gegen die Riemenscheibe gedrückt werden. Nur so ist gewährleistet, dass die entstehende Reibungskraft groß genug ist, um ein Durchrutschen des Riemens zu verhindern. Die im Idealfall maximal zu übertragende Kraft entspricht der maximal wirkenden Reibungskraft zwischen Riemen und Riemenscheibe. Ist die zu übertragende Kraft größer als die Reibungskraft, so dreht die Antriebsscheibe unter dem Riemen durch, beziehungsweise der Riemen rutscht über die Abtriebsscheibe. Dies wird auch als Gleitschlupf bezeichnet. Der Riemenabschnitt in dem der Riemen stark zur treibenden Riemenscheibe hin gezogen wird und somit einer hohen Belastung ausgesetzt ist, wird auch als Zugtrum oder Lasttrum bezeichnet. Im gegenüberliegenden Riemenabschnitt bewegt sich der Riemen von der treibenden Riemenscheibe weg und wird durch deren aufschiebende Wirkung etwas entlastet. Dieser Riemenabschnitt wird Leertrum genannt. Neben der notwendigen Riemenspannung zur Erzeugung der Anpresskraft muss auch eine ausreichende Umschlingung der Riemenscheibe vorhanden sein um den erforderlichen Kraftschluss herzustellen. Die Stärke einer solchen Umschlingung wird durch den Umschlingungswinkel beschrieben. Zur Vergrößerung des Umschlingungswinkels können Umlenkrollen eingesetzt werden. Diese werden in der Regel in der Nähe der Riemenscheiben angeordnet um eine möglichst große Umschlingungswirkung zu erzielen. Die Aufrechterhaltung der Riemenspannung im Betrieb kann beispielsweise durch Spannrollen erfolgen. Spannrollen dienen auch dazu starke Lastwechsel abzufangen. Außerdem werden Spannrollen bei langen Trumlängen eingesetzt um ein zu starkes Schwingen des Riemens zu verhindern. Eine weitere Möglichkeit die erforderliche Riemenspannung zu erzeugen besteht in der Verwendung einer so genannten Spannzange. Diese besteht aus einem Hebelarm an dessen einem Ende die Spannrolle befestigt ist und die durch eine Feder auf Spannung gehalten wird. Bei der Verwendung von sogenannten Motorspannschlitten befindet sich der gesamte Motorantrieb auf einem beweglichen Schlitten, der in einer fest montierten Führung läuft. Durch angebrachte Stellschrauben kann die Position des Schlittens auf der Führung verändert und damit die Riemenspannung eingestellt werden. Eine dynamische Anpassung der Riemenspannung kann durch den Einsatz einer selbstspannenden Motorwippe erreicht werden. Dabei wird der Motor auf eine drehbar gelagerte Platte geschraubt, wobei der Schwerpunkt des Systems so ausgelegt wird, dass die Platte mit dem Motor nach hinten kippt. Bei einer Neigung von ca. 15 bis 20° sorgt die Motorwippe so durch ihre Gewichtskraft für eine permanente und nahezu konstante Riemenspannung. Die im Zugtrum wirkende Kraft zieht den Riemen über die Abtriebsscheibe und dehnt ihn dabei. Es kommt zu einer Relativbewegung zwischen dem sich dehnenden Riemen und der Abtriebsscheibe und damit zu einem Gleiten des Riemens über die Scheibe. Die abnehmende Kraft im Leertrum führt nun beim Umlauf des Riemens um die Riemenscheibe zu einer Abnahme der Dehnung beziehungsweise zu einer Schrumpfung des Riemens beim Ablaufen von der Antriebsscheibe. Dadurch kommt es zu einer Relativbewegung zwischen dem sich zusammenziehenden Riemen und der Antriebsscheibe und damit wieder zu einem Gleiten des Riemens über die Scheibe. Die Gleitvorgänge des Riemens auf den Riemenscheiben durch Dehnung und Schrumpfung werden allgemein auch als Dehnschlupf bezeichnet. Die eigentliche Kraftübertragung findet in diesen Gleitzonen statt und unterliegt damit der Gleitreibung und nicht der Haftreibung. 00:00 Funktionsweise 00:37 Kraftübertragung 01:51 Zugtrum und Leertrum 03:27 Umschlingung (Umschlingungswinkel) 04:23 Vergrößerung des Umschlingungswinkels durch Umlenkrollen 06:16 Warum muss die Riemenspannung aufrechterhalten werden? 06:58 Exzenterspannrolle 07:48 Spannzange 08:21 Motorschlitten 08:53 Motorwippe 09:19 Schlupf 11:12 Gleit- und Haftzonen 13:04 Warum dürfen Riemenscheiben nicht zu rauh sein? 14:18 Eulersche Seilreibungsgleichung 15:34 Geschwindigkeitsverlust durch Dehnschlupf 16:37 Leistungsverlust durch Dehnschlupf 17:22 Umfangskraft 19:11 Übersetzungsverhältnis, Drehmoment und Drehzahl 21:45 Vorteile von Riementrieben 24:03 Nachteile von Riementrieben