Desenvolvimento e perspectiva de cinto síncrono de borracha

A correia síncrona é um novo tipo de correia de transmissão desenvolvida, combinando as vantagens da transmissão da correia, transmissão da cadeia e transmissão de engrenagem. Como a correia síncrona é acionada pela superfície dentária com a polia, não há derrapagem entre a correia e a polia durante o processo de transmissão, e a transmissão síncrona é apresentada. Comparado com o correio em V (correia em V), a correia síncrona é leve e fina, com alta taxa de transmissão precisa, alta eficiência de transmissão, grande faixa de potência de transmissão e alta velocidade de transmissão. Comparado com a transmissão de cadeia e engrenagem, a transmissão síncrona da correia possui transmissão estável, pequeno impacto, sem lubrificação, sem poluição e baixo ruído. Devido às muitas vantagens da unidade de correia síncrona, ele se desenvolveu muito rapidamente. Ele tem sido amplamente utilizado em máquinas têxteis, automóveis, máquinas de tabaco, máquinas de alimentos, indústria leve, indústria química, computador e máquinas em geral.

1. borracha de cinto síncrono
Os cintos síncronos precoces foram feitos de borracha de poliuretano fundido, que tem as vantagens da borracha líquida geral e não requer equipamentos como mistura de borracha e calendário. O processo é simples e fácil de formar. O método de fundição centrífuga pode produzir correias transportadoras de luz com precisão e formas complexas. . No entanto, devido à baixa resistência ao calor e à resistência à água da cola de poliuretano, ela se torna pegajosa a cerca de 80CI = é fácil hidrolisar em um ambiente úmido, e a força cai seriamente, e porque a correia dentada produzida pelo método de fundição não pode ser colocado no pano de pão de dente, embora o próprio poliuretano seja abrasivo durável, mas ainda inferior às tiras de neoprene cobertas de nylon resistente à abrasão. Portanto, as correias de poliuretano são usadas apenas em transmissões de baixa e carga de leves de máquinas de escritório, eletrodomésticos, projetores etc., e não podem ser usados ​​em automóveis e transmissões industriais gerais. Após a borracha de poliuretano, o neoprene é usado principalmente na fabricação de cintos síncronos, que possui excelentes propriedades de tração e propriedades dinâmicas de fadiga, e também possui excelente resistência ao intemperismo, resistência ao óleo, retardamento de chama e propriedades adesivas pendentes. No entanto, as desvantagens da borracha de cloropreno são pouca estabilidade de armazenamento e mau desempenho do processo, fácil de queimar e rolar, e a baixa resistência ao calor é a maior fraqueza como material para fazer cintos síncronos. A faixa de temperatura operacional dos cintos síncronos de borracha de cloropreno é -30ci = ~ 120ci =. A transmissão mecânica moderna está se desenvolvendo na direção da miniaturização, peso leve e alta eficiência. Em particular, os motores automóveis têm requisitos mais altos para velocidade, potência e resistência ao calor. A borracha de neoprene dificilmente pode atender aos novos requisitos quando seu desempenho for maximizado.
A correia síncrona feita de borracha de nitrila hidrogenada (HNBR) desenvolvida em meados da década de 1970 pode atender basicamente aos requisitos da transmissão mecânica moderna. Comparado com a borracha de cloropreno, a borracha de nitrila hidrogenada possui excelente resistência a alta temperatura (175 ° C) e baixa resistência à temperatura (-40 ° C), excelentes propriedades físicas e mecânicas e alta elasticidade, resistência a ozônio, resistência à rachadura flexível, resistência ao óleo, resistência ao desgaste e bom desempenho de processamento semelhante à borracha nitrila. Portanto, a borracha para cintos síncronos está se desenvolvendo gradualmente em direção à borracha nitrila hidrogenada. Para a correia dentada usada em ocasiões especiais, diferentes variedades de borracha são selecionadas de acordo com os requisitos das condições ambientais de uso, como borracha de polietileno clorossulfonada, borracha de cloroidrina, borracha de etileno propileno, elastômero de poliureia ou sua combinação.

2. Material esqueleto para cinto síncrono
Para os cintos de tempo de poliuretano produzidos nos primeiros anos, o material do esqueleto geralmente é o fio de aço de cobre, porque esse tipo de material esqueleto comumente usado em pneus e mangueiras de borracha tem alta resistência e suprimento suficiente. No entanto, a correia síncrona feita de arame de aço, pois o material do esqueleto tem um grande alongamento após o uso, e o tom da correia síncrona é alongada, resultando em malha ruim com a polia, resultando em salto de dente, e a correia é rapidamente danificada. Analisando o motivo, pode ser que o módulo inicial do fio de aço seja pequeno e a deformação por tração seja relativamente grande durante a operação. Outras desvantagens do fio de aço são que ele não está bem ligado à borracha e é fácil de ser puxado para fora; O fio de aço é fácil de enferrujar em um ambiente úmido e é fácil de se afastar da borracha; A irregularidade e a torção do fio de aço também costumam fazer com que a fita se deforme ou se desvie. Esses fatores aceleraram o dano da correia síncrona. Como o material do esqueleto feito de fio de aço não pode atender aos requisitos de aplicação da correia síncrona, um novo material esqueleto deve ser encontrado. Com o desenvolvimento da tecnologia industrial, a melhoria do desenho, a torção, o pós-processamento e outros processos na fabricação de fibras de vidro produziu corda de fibra de vidro com bom desempenho, que possui alta resistência à tração, alto módulo e boa resistência ao calor. , Boa estabilidade dimensional, alongamento pequeno, mais fácil de unir com borracha do que o fio de aço, etc. Em comparação com a correia síncrona de arame de aço, a correia síncrona de corda de fibra de vidro pode funcionar sob quaisquer condições climáticas e não enferrujar em condições úmidas. Para melhorar a resistência flexível do cabo de fibra de vidro e o desempenho adesivo com borracha, a corda de fibra de vidro é impregnada com butadieno, estireno, butadieno piridina terpolímero látex ou uma mistura com o látex de neoprene J. cinturões síncronos feitos de vidro de vidro. Os requisitos dos automóveis atuais e transmissões industriais gerais. Mas o cabo de fibra de vidro também tem muitas desvantagens, como fragilidade, intolerância a torções e reviravoltas e baixa estabilidade para impactar cargas, o que geralmente leva a uma redução na confiabilidade da correia síncrona. Também houve pessoas que tentaram fazer o material corporal de tração do cinto síncrono com poliéster, cordão de fibra de carbono etc., mas o efeito não foi bom.
Nos últimos anos, os cordões de fibra de aramida foram usados ​​como material esqueleto da correia síncrona. Comparado com outros materiais esqueléticos comumente usados, a fibra aramida tem as seguintes vantagens: a densidade é de apenas 1/5 de fio de aço e 1/2 de fibra de vidro; Sob o mesmo peso, sua força é 8 vezes a do fio de aço, 3 vezes a da fibra de vidro, e seu módulo é cerca de duas vezes o de arame de aço e fibra de vidro; Sob o mesmo volume, a resistência da fibra aramida é cerca de 50% maior que a do fio de aço e da fibra de vidro, e seu módulo é menor que o fio de aço, mas um pouco maior que o da fibra de vidro. No entanto, o alongamento na quebra da aramida é maior que o do fio de aço e ligeiramente maior que o da fibra de vidro. O desempenho da fibra aramida é determinado principalmente por sua alta cristalização e estrutura macromolecular de alta orientação. Todos os indicadores de desempenho de tração, desempenho de flexão e desempenho de torção da fibra aramida são mais altos do que os dos materiais de esqueleto de correia síncronos tradicionais. As forças e vibrações centrífugas durante a operação da correia são particularmente vantajosas. O alto módulo, o baixo alongamento e a baixa fluência da aramida dotam a correia síncrona com boa estabilidade dimensional e nenhum alongamento durante o uso. A fibra aramida é resistente à alta temperatura, a temperatura de operação máxima pode atingir 240 ° C e sua força dificilmente diminui após 500 horas a 160 ° C, por isso é um bom material para fazer cintos síncronos. Agora, as pessoas usaram o Aramid 1414 como material esqueleto para cintos síncronos.
Além disso, a Dow Chemical Company nos Estados Unidos também usa fibras sintéticas, como fibras de poliimida (p84) e fibras de polibenzimidazol (PBI) nos cintos de tempo, mas devido a razões de preço, elas ainda não foram promovidas. Espera-se que a fibra aramida acima mencionada e essas duas fibras se tornem os principais materiais para o material esqueleto da correia síncrona no futuro.
3. A camada de embalagem do cinto síncrono
Para proteger a borracha dos dentes da correia síncrona do desgaste, uma camada de gaze deformada por nylon resistente ao desgaste é coberta na superfície dentária da correia síncrona. O alongamento da trama do tecido é necessário para ser grande (> 130%), e a força de urdidura deve estar alta, geralmente acima de 2,8 kN/5 EM, para atender às necessidades do processo de produção. O pano feito de seda crua de nylon para roupas é facilmente danificado durante a operação do cinto síncrono. Deve ser tecido com seda industrial de nylon cru. Possui alta resistência à tração, resistência ao desgaste e resistência ao rasgo. No entanto, a resistência ao calor do nylon é ruim e começa a se deteriorar após 50 horas a 120 ° C, e sua força cai de 30% a 70% em 400 horas. Sob a condição de vulcanização da correia síncrona a 180 ° C por 30 min, a força geral cai em cerca de 15%, enquanto o pano de nylon adicionado com cloro ou spandex para aumentar o alongamento cai cerca de 50% sob esta condição, que que afeta seriamente o cinto síncrono. vida de serviço. O poliéster e a aramida têm boa resistência ao calor, e a força cai em 10% a 120 ° C por 400 h, o que é adequado para os requisitos de correias de tempo. Portanto, há uma tendência para os tecidos de poliéster ou aramida substituirem tecidos de nylon como panos de pão de dente.
Para proteger melhor a borracha de dente da correia dentada, a patente britânica fornece um pano de cobertura de dente de nylon de camada dupla, adequada para a correia dentada dos motores de automóveis. A camada externa de pano desempenha o papel de anti-vestuário, e a camada interna de pano desempenha o papel de anti-cisalhamento que a camada de borracha média é a camada de tampão. A patente dos EUA fornece outro novo tipo de envoltório de dente de tecido, ou seja, o fio de urdidura do tecido é feito de uma fibra sintética crimposta, ou um fio núcleo com fios elásticos (spandex) envolto em torno dela com uma fibra sintética crimposta. O novo tipo de fio é formado; O fio da trama é composto de fios torcidos de fibras básicas sintéticas, especialmente fios torcidos de fibras básicas meta-aramid. A superfície tem muito cotão, adequado para a fabricação de cintos síncronos de automóveis e outros cintos síncronos com requisitos estritos de uso. O pano envolto em dentes pode melhorar a vida útil do cinturão e controlar efetivamente o ruído da transmissão.
4. Aplicação do cinto síncrono
A correia síncrona é um novo tipo de correia transportadora introduzida pela UNIROYAL Company dos Estados Unidos em 1940. É aplicada pela primeira vez à transmissão síncrona de máquinas e bobinas de costura, que elimina as deficiências da transmissão comum. Devido às muitas vantagens da transmissão síncrona da correia, na década de 1970, os cintos síncronos estrangeiros foram bastante desenvolvidos, e o escopo do uso foi expandido para vários campos usando correntes V, correntes e transmissões de engrenagens. Os cintos síncronos são amplamente utilizados em novas máquinas têxteis, automóveis, máquinas de tabaco, máquinas -ferramentas, máquinas de alimentos, máquinas petroquímicas, máquinas de impressão e tingimento, computadores, máquinas médicas e outras transmissões mecânicas. Por exemplo, em máquinas têxteis, existem teares de rapier, teares de jato de ar, teares de jato de água, armações de desenho, armações de lã, armações itinerantes, máquinas de torção, máquinas de doffing, máquinas de tricô circular, máquinas de torção de cordões, fitas, etc. Os cintos são usados ​​em máquinas, equipamentos de fiação de lã, equipamentos de fibra química e outras máquinas. A maioria das marcas estrangeiras e novas existentes de motores de automóveis com um deslocamento abaixo de 3.000 mL de unidade de correia síncrona, que é quase 100% usada em 13 países, 80% usados ​​na Europa e 40% usados ​​nos Estados Unidos. Como Vauxhall, Seat, Talbo no Reino Unido, BMW, Opel, Audinsu, Volkswa na Alemanha. Gen, Fiat, Laneia, Sofim da Itália, Mitsu de 13 livros. Bishi, Nissan, Toyota, Daihatsu, Mazda, Cri da França. Modelos como Troen, Renault e FO nos Estados Unidos usam cintos de tempo.
Até pequenos motores a diesel, bombas e compressores de ar estão incorporando correias de tempo em novas máquinas. Atualmente, o volume de produção de cintos síncronos em países avançados está próximo ao dos corretores em V, e os campos de aplicação ainda estão se expandindo.
5. Status de produção da correia dentada
Atualmente, os famosos fabricantes estrangeiros de cintos síncronos incluem: empresa italiana Pirelli, empresa alemã BerStof, japonesa Samsung Bando e Unita Company, American Uniroyal Company e British Denlop Gates Company, etc. Em países estrangeiros, o volume de produção de cintos síncronos em avançado avançado países são muito grandes. De acordo com a informação, a produção anual de 13 cintos síncronos é de quase 80.000, com vendas de cerca de 20,5 bilhões de 13 yuan. Os produtos têm muitas especificações, alta qualidade e uma alta taxa de exportação.
Meu país começou a produzir cintos de tempo de poliuretano na década de 1960. No entanto, devido à baixa resistência ao calor e à resistência à água do material, bem como às razões do processo, do design e do uso, a vida profissional é estável e não pode atender completamente à alta velocidade e grande velocidade de equipamentos importados e domésticos . Requisitos de transmissão de energia. Desde a década de 1980, com a introdução de um grande número de tecnologias e equipamentos estrangeiros, bem como as necessidades dos departamentos de design e fabricação mecânicos domésticos para a adoção de cintos síncronos e trabalho de transformação técnica, a demanda por cintos síncronos tornou -se mais e mais urgente, e o consumo está aumentando. Gaste muito de câmbio em cintos de tempo importados. Por esse motivo, meu país começou a introduzir a linha de produção de cinto síncrono de neoprene da Federal Alemã Scholz Company em 1984.
Os fabricantes de correias síncronas de neoprene, auto-desenvolvido do meu país, incluem principalmente: Jiangsu Zhongsheng Transmission Technology Co., Ltd., fábrica de cinto síncrono Ningbo Cixi, Ningbo Chaochuan Synchrons Belt Co., Ltd., Hanzhong City Belt Fump And Zibro Co. , Ltd., etc. Vários.
O cinto síncrono começou relativamente tarde em nosso país, mas se desenvolveu rapidamente e formou uma escala de produção, mas enfrenta muitos problemas. Os cintos síncronos são produtos de economia de energia com bons benefícios econômicos e sociais. Para desenvolver vigorosamente a indústria de cintos síncronos em meu país, por um lado, devemos fazer um bom trabalho em publicidade e promoção para expandir a gama de aplicações de cintos síncronos; Por outro lado, devemos melhorar ainda mais a qualidade dos cintos síncronos e substituir produtos importados. produtos. Os cintos síncronos de alta qualidade requerem materiais de reforço têxteis de alta qualidade. Devemos usar fibras de alto desempenho para desenvolver e produzir cordões e envoltórios adequados para cintos síncronos para promover o desenvolvimento de cintos síncronos.