Как увеличить диаметр шкива своими руками

Шкивы для электродвигателей своими руками. Как сделать самодельный шкив

Изготовление шкивов без токарного станка или делаем шкивы на коленке

Стандарты устанавливают 3 типа конструкций:

• монолитные (до 100 мм);
• дисковые (от 80 до 400 мм);
• со спицами (от 180 до 1000 мм).

Посадочные отверстия бывают конической и цилиндрической формы. Стандартное количество канавок не превышает 8. Для того чтобы снизить изнашивание резиновых ремней, рабочая поверхность канавок шлифуется.

Основным материалом, который используется для изготовления, является алюминий или дюраль. Они считаются наиболее оптимальными, так как имеют хороший уровень прочности и меньше всего подвергают ремень износу. Можно встретить в продаже шкивы из текстолита, пластмассы, фанеры.

Оборудование / Проект — ТОКАРКА / Шкивы: теория, онлайн калькулятор, практика. / Расчёт диаметров шкивов ремённой передачи для поликлиновидного ремня. Онлайн калькулятор.

Работы по переборке электродвигателя подходят к завершению. Приступаем к расчёту шкивов ремённой передачи станка. Немного терминологии по ремённой передаче.

Главными исходными данными у нас будут три значения. Первое значение это скорость вращения ротора (вала) электродвигателя 2790 оборотов в минуту. Второе и третье это скорости, которые необходимо получить на вторичном валу. Нас интересует два номинала 1800 и 3500 оборотов в минуту. Следовательно, будем делать шкив двухступенчатый.

Заметка! Для пуска трёхфазного электродвигателя мы будем использовать частотный преобразователь поэтому расчётные скорости вращения будут достоверными. В случае если пуск двигателя осуществляется при помощи конденсаторов, то значения скорости вращения ротора будут отличаться от номинального в меньшую сторону. И на этом этапе есть возможность свести погрешность к минимуму, внеся поправки. Но для этого придётся запустить двигатель, воспользоваться тахометром и замерить текущую скорость вращения вала.

Наши цели определены, переходим выбору типа ремня и к основному расчёту. Для каждого из выпускаемых ремней, не зависимо от типа (клиноременный, поликлиновидный или другой) есть ряд ключевых характеристик. Которые определяют рациональность применения в той или иной конструкции. Идеальным вариантом для большинства проектов будет использование поликлиновидного ремня. Название поликлиновидный получил за счет своей конфигурации, она типа длинных замкнутых борозд, расположенных по всей длине. Названия ремня происходит от греческого слова «поли», что означает множество. Эти борозды ещё называют по другому – рёбра или ручьи. Количество их может быть от трёх до двадцати.

Поликлиновидный ремень перед клиноременным имеет массу достоинств, таких как:

• благодаря хорошей гибкости возможна работа на малоразмерных шкивах. В зависимости от ремня минимальный диаметр может начинаться от десяти – двенадцати миллиметров;
• высокая тяговая способность ремня, следовательно рабочая скорость может достигать до 60 метров в секунду, против 20, максимум 35 метров в секунду у клиноременного;
• сила сцепления поликлинового ремня с плоским шкивом при угле обхвата свыше 133° приблизительно равна силе сцепления со шкивом с канавками, а с увеличением угла обхвата сила сцепления становится выше. Поэтому для приводов с передаточным отношением свыше трёх и углом обхвата малого шкива от 120° до 150° можно применять плоский (без канавок) больший шкив;
• благодаря легкому весу ремня уровни вибрации намного меньше.

Принимая во внимание все достоинства поликлиновидных ремней, мы будем использовать именно этот тип в наших конструкциях. Ниже приведена таблица пяти основных сечений самых распространённых поликлиновидных ремней (PH, PJ, PK, PL, PM).

Обозначение	PH	PJ	PK	PL	PM
Шаг ребер, S, мм	1.6	2.34	3.56	4.7	9.4
Высота ремня, H, мм	2.7	4.0	5.4	9.0	14.2
Нейтральный слой, h0, мм	0.8	1.2	1.5	3.0	4.0
Расстояние до нейтрального слоя, h, мм	1.0	1.1	1.5	1.5	2.0
Минимальный диаметр шкива, db, мм	13	20	45	75	180
Максимальная скорость, Vmax, м/с	60	60	50	40	35
Диапазон длины, L, мм	1140…2404	356…2489	527…2550	991…2235	2286…16764

Рисунок схематичного обозначения элементов поликлиновидного ремня в разрезе.

Как для ремня, так и для ответного шкива имеется соответствующая таблица с характеристиками для изготовления шкивов.

Сечение	PH	PJ	PK	PL	PM
Расстояние между канавками, e, мм	1,60±0,03	2,34±0,03	3,56±0,05	4,70±0,05	9,40±0,08
Суммарная погрешность размера e, мм	±0,3	±0,3	±0,3	±0,3	±0,3
Расстояние от края шкива fmin, мм	1.3	1.8	2.5	3.3	6.4
Угол клина α, °	40±0,5°	40±0,5°	40±0,5°	40±0,5°	40±0,5°
Радиус ra, мм	0.15	0.2	0.25	0.4	0.75
Радиус ri, мм	0.3	0.4	0.5	0.4	0.75
Минимальный диаметр шкива, db, мм	13	20	45	75	180

Минимальный радиус шкива задаётся не спроста, этот параметр регулирует срок службы ремня. Лучше всего будет если немного отступить от минимального диаметра в большую сторону. Для конкретной задачи мы выбрали самый распространённый ремень типа «РК». Минимальный радиус для данного типа ремней составляет 45 миллиметров. Учтя это, мы будем отталкиваться ещё и от диаметров имеющихся заготовок. В нашем случае имеются заготовки диаметром 100 и 80 миллиметров. Под них и будем подгонять диаметры шкивов.

Начинаем расчёт. Приведём ещё раз наши исходные данные и обозначим цели. Скорость вращения вала электродвигателя 2790 оборотов в минуту. Ремень поликлиновидный типа «РК». Минимальный диаметр шкива, который регламентируется для него, составляет 45 миллиметров, высота нейтрального слоя 1,5 миллиметра. Нам нужно определить оптимальные диаметры шкивов с учётом необходимых скоростей. Первая скорость вторичного вала 1800 оборотов в минуту, вторая скорость 3500 оборотов в минуту. Следовательно, у нас получается две пары шкивов: первая 2790 на 1800 оборотов в минуту, и вторая 2790 на 3500. Первым делом найдём передаточное отношение каждой из пар.

Формула для определения передаточного отношения:

, где n1 и n2 – скорости вращения валов, D1 и D2 – диаметры шкивов.

Первая пара 2790 / 1800 = 1.55 Вторая пара 2790 / 3500 = 0.797

Далее по следующей формуле определяем диаметр большего шкива:

, где h0 нейтральный слой ремня, параметр из таблицы выше.

D2 = 45×1.55 + 2×1.5x(1.55 – 1) = 71.4 мм

Для удобства расчётов и подбора оптимальных диаметров шкивов можно использовать онлайн калькулятор.

Инструкция как пользоваться калькулятором. Для начала определимся с единицами измерений. Все параметры кроме скорости указываем в милиметрах, скорость указываем в оборотах в минуту. В поле «Нейтральный слой ремня» вводим параметр из таблицы выше столбец «PК». Вводим значение h0 равным 1,5 миллиметра. В следующем поле задаём скорость вращения валя электродвигателя 2790 оборотов в минуту. В поле диаметр шкива электродвигателя вводим значение минимально регламентируемое для конкретного типа ремня, в нашем случае это 45 миллиметров. Далее вводим параметр скорости, с которым мы хотим, чтобы вращался ведомый вал. В нашем случае это значение 1800 оборотов в минуту. Теперь остаётся нажать кнопку «Рассчитать». Диаметр ответного шкива мы получим соответствующем в поле, и оно составляет 71.4 миллиметра.

Примечание: Если необходимо выполнить оценочный расчёт для плоского ремня или клиновидного, то значением нейтрального слоя ремня можно пренебречь, выставив в поле «ho» значение «0».

Теперь мы можем (если это нужно или требуется) увеличить диаметры шкивов. К примеру, это может понадобится для увеличения срока службы приводного ремня или увеличить коэффициент сцепления пара ремень-шкив. Также большие шкивы иногда делают намеренно для выполнения функции маховика. Но мы сейчас хотим максимально вписаться в заготовки (у нас имеются заготовки диаметром 100 и 80 миллиметров) и соответственно подберём для себя оптимальные размеры шкивов. После нескольких переборов значений мы остановились на следующих диаметрах D1 – 60 миллиметров и D2 – 94,5 миллиметров для первой пары.

D2 = 60×1.55 + 2×1.5x(1.55 – 1) = 94.65 мм

Для второй пары D1 – 75 миллиметров и D2 – 60 миллиметров.

D2 = 75×0.797 + 2×1.5x(0.797 – 1) = 59.18 мм

Далее мы приступаем к изготовлению шкивов. Всем удачной работы!

Дополнительная информация по шкивам:

Мы начали первые экспиременты и уже подготовили первую часть материала: Тест ремённого привода. Поликлиновидный ремень. Так же выпустили обучающий короткометражный видеофильм.

Расчёт диаметров шкивов ремённой передачи для поликлиновидного ремня. Онлайн калькулятор.

Расчёт диаметров шкивов ремённой передачи с использованием клиновидного ремня. Онлайн калькулятор.

Расчёт диаметров шкивов ремённой передачи с применение плоского ведомого шкива. Онлайн калькулятор.

Расчёт длинны приводного поликлиновидного ремня. Онлайн калькулятор.

Расчёт длинны приводного клиновидного ремня. Онлайн калькулятор.

Расчёт и подбор натяжного ролика для поликлиновидного ремня

Расчёт и подбор натяжного ролика для клиновидного ремня

Точим шкив для поликлиновидного ремня

Тест ремённого привода. Поликлиновидный ремень. Первая передача.

Онлайн калькуляторы на все случаи жизни, рекомендуем ознакомиться:

Расчёт количества масла для бензина,

Расчёт масла для топливной смеси — ёмкость без маркировки объёма,

Расчёт шунтирующего сопротивления амперметра,

Онлайн калькулятор — закон Ома (ток, напряжение, сопротивление) + Мощность,

Расчет трансформатора с тороидальным магнитопроводом,

Расчет трансформатора с броневым магнитопроводом.

Изготовление изделия дома

Есть несколько способов, как сделать шкив своими руками, и мы расскажем вам некоторые из них.

Самый простой способ изготовления в домашних условиях — с помощью токарного станка. Необходимо подобрать подходящую заготовку и просто по размерам выточить деталь.

Для второго способа изготовления вам потребуется фанера толщиной не менее 20 мм, ручные фрезер и лобзик, дрель.

Для начала необходимо изготовить из фанеры диск нужного диаметра. С помощью циркуля рисуем круг и делаем отверстие в центре него. Далее с помощью лобзика выпиливаем диск с запасом 2-3 мм от черты.

Для того чтобы диск имел безупречную круглую форму, мы зажимаем его в дрели через центральное отверстие с помощью болта и гайки и шлифуем на наждачной бумаге, обрабатывая все неровности.

Следующим этапом будет формирование посадочного места для ремня. Для этого используем ручной фрезер. Закрепляем диск на верстаке с помощью саморезов и, подобрав подходящую фрезу, выбираем канавку для ремня. Итак, шкив готов. Вам необходимо будет измерить посадочный диаметр шкива на оси двигателя и просверлить необходимое отверстие.

Самодельный шкив крепится на ось двигателя с помощью фланца.

Если вы не имеете под рукой токарного станка, эту деталь можно заказать у знакомого токаря, но шкив ведомый для мотоблока имеет внушительные размеры, и чаще всего заготовку такого диаметра для вытачивания найти очень сложно. Поэтому мы рекомендуем изготовить его своими руками, а фланец заказать.

Процедура снятия

Чтобы самостоятельно снять шкив с барабана стиральной машины, потребуется винтовой съемник для подшипников качения. Предварительно откручивается центральная гайка (имеется не на всех установках), которая может удерживаться от самопроизвольного откручивания металлической шайбой. Затем лапки приспособления заводятся между спицами и упираются в тыловую часть ступицы, винт располагается в центровочном отверстии на оси. При вращении рукоятки происходит плавное стягивание детали с вала без повреждения сопрягаемых поверхностей.

При снятии барабанного колеса иногда возникает проблема с откручиванием центрального болта или гайки. Для снижения усилий необходимо нагреть элемент пламенем портативной газовой горелки или паяльной лампы. Затем необходимо попытаться открутить резьбовой элемент гаечным ключом. Альтернативная методика основана на использовании жидкостей типа WD40, которая заливается в щель между болтом и рабочим колесом. Раствор проникает в резьбу и снижает усилие, необходимое для откручивания.

Снятие шкива с электродвигателя

На роторе электродвигателя имеется малогабаритный шкив, который снять без съемника невозможно. Мотор снимается со стиральной машины и очищается от пыли и грязи, а затем укладывается на стол или зажимается в тиски через деревянные прокладки. Лапы съемника упираются в задний торец детали, а болт устанавливается в центровочное отверстие. Для снижения усилия поверхность шкива прогревается до 125-150°С при помощи горелки или паяльной лампы. Повышенная температура позволяет удалить клеевой состав, который используется на заводе для фиксации детали.

При прогреве необходимо обеспечить защиту обмоток и шарикового подшипника от воздействия тепла. На вал и корпус укладывается влажная ветошь, чрезмерное смачивание материала не рекомендуется из-за риска попадания воды во внутренние полости двигателя. Нагретый шкив аккуратно стягивается съемником с оси, работа выполняется в защитных перчатках, предотвращающих ожоги рук. После демонтажа привода производится разборка электродвигателя и замена изношенных элементов.

Для демонтажа привода можно использовать самодельный съемник, изготовленный из стальной плиты толщиной 10-15 мм. Применять сварные конструкции не рекомендуется, поскольку усилие при стягивании шкива разрушит швы. В самодельном приспособлении сверлятся симметричные отверстия для установки втулки с резьбой для ходового винта. Конфигурация губок соответствует контуру шкива. При снятии необходимо прогревать шкив горелкой и использовать жидкость WD40.

Содержание детали в надлежащем виде

Для долгосрочной службы шкивов на мотоблоке необходимо выполнять некоторые простые правила:

• своевременно проверять прочность крепления посадочного места на оси двигателя для предотвращения разбалтывания детали и выхода ее из строя;
• не забывать проверять защитные кожухи, которые защищают деталь от попадания грязи и крупных предметов;
• выполнять проверку натяжения ремня во избежание пробуксовки;
• визуально осматривать данный узел на предмет выявления сколов, трещин и т. п.;
• соблюдать необходимую технику безопасности.

Самодельное изделие прослужит вам очень долго, не нуждаясь в ремонте. По мере окончания срока эксплуатации можно изготовить деталь повторно.

Правила пользования оборудованием

После завершения сборки нужно проверить оборудование пробным запуском.

Рекомендуем посмотреть еще тут

Как сделать фары — изготовление в домашних условиях своими руками. 125 фото и видео изготовления фар головного света

Как сделать пилу — пошаговое описание создания миниатюрной циркулярной пилы своими руками (100 фото и видео)

Как сделать удочку — делаем самодельные снасти для ловли рыбы в домашних условиях (90 фото и видео)

Шкив из фанеры в домашних условиях

Шкив для любого станка можно выполнить без привлечения токаря. Для этого рекомендуем взять фанерный лист с толщиной около 10 миллиметров и придерживаться следующих инструкций:

1. Размечаем поверхность фанеры в соответствии с планируемыми габаритами нашей детали. Стоит отметить, что эти параметры необходимо учитывать и при выборе листа фанеры.
2. Нарезаем круги из нашего материала. Для этого рекомендуем использовать лобзик. В ходе работ особое внимание обратите на качество разрезов и целостность заготовок.
3. Учитывая толщину нашей фанеры (1 см) вырезаем из нее 6 кругов.
4. Берем три вырезанных круга и с помощью дрели высверливаем в их центре отверстия. Их размеры надо сопоставлять с диаметром вала двигателя нашего станка. Сверлить дырки следует таким образом, чтобы их диаметр был меньше его диаметра на 1-2 миллиметра.
5. Соединяем три круга с отверстиями при помощи клея и саморезов, которые сверлим по краям заготовок.
6. Отверстие созданной нами детали расширяем при помощи круглого напильника до такой степени, чтобы заготовка плотно садилась на вал двигателя.
7. Три фанерных круга без отверстий тоже ставим на клей и соединяем при помощи саморезов. После того как эти круги будут надежно закреплены между собой, мы посредством более длинных шурупов крепим их к основному валу.
8. Шесть скрепленных фанерных кругов необходимо обточить. Лучше всего это делать с помощью стамески или напильника. Выполняя эту работу необходимо помнить, что качество обточки напрямую будет влиять на функционирование самодельного шкива.

Делаем алюминиевую деталь

Сделать металлический шкив сложнее, чем его фанерный аналог, но и надежность такой детали будет значительно выше. Предоставляем детальную пошаговую инструкцию по изготовлению алюминиевого шкива. Для производства этой детали нам понадобится кусок алюминия и приспособление для его переплавки.

• Заготавливаем форму из пенополистирола. Перед тем как это сделать, определитесь с необходимыми размерами для вашего шкива.
• Вставляем форму в песок таким образом, чтобы верхний ее кусок не был им накрыть.
• Выплавляем алюминий. Лучше всего это делать в специальной плавильной печке.
• Расплавленный алюминий выливаем в форму.
• Монтируем планшайбу и выплавленную деталь. Для этого в заготовке необходимо просверлить отверстия и скрепить элементы посредством саморезов.
• Обтачиваем нашу деталь. Это можно сделать с помощью болгарки.
• Делаем в нашем шкиве отверстие дрелью.

Необходимо отметить, что изготовление металлического шкива требует определенных навыков и ресурсов. Для его самостоятельного производства придется потратить намного больше времени и энергии, но такие затраты окупятся длительным сроком эксплуатации такой детали. Перед выплавкой необходимо также убедиться в том, что ваш алюминий обладает достаточной прочностью и пригоден для приготовленной ему функции.

Делая какое либо самодельное устройство на ременной передаче, часто сталкиваешься с проблемой недостающего шкива нужного диаметра. Поиск его на рынке или по знакомым, занимает уйму времени, и еще не факт, что он будет – найден. Да и знакомый токарь есть не у всех. Я же, в большинстве случаев – эту проблему решаю самостоятельно.

Источник