Constructie, soorten en maten van V-riemen

Overzicht van V-snaar Afmetingen, Types, en Eigenschappen

Een v-snaar

Figuur 1: Een v-snaar

V-snaren brengen mechanisch vermogen efficiënt over tussen verschillende onderdelen van een machine. Ze worden gewoonlijk op automotoren gebruikt om accessoires aan te drijven, zoals de aircocompressor, de stuurbekrachtigingspomp, de dynamo en de ventilator. Een v-snaar heeft een trapeziumvormige doorsnede en bestaat in verschillende types, afhankelijk van de afmetingen. In dit artikel worden de constructiekenmerken, types en belangrijkste toepassingen van v-snaren besproken.

Inhoudsopgave

Wat is een V-snaar

Een v-snaar is flexibel en brengt kracht over van de ene as naar de andere. Zoals blijkt uit figuur 2 heeft een v-riem een trapeziumvormige dwarsdoorsnede. De wigvormige riem past perfect in de wigvormige groef van een poelie. Door deze goede pasvorm brengen v-riemen meer kracht over dan platte riemen. Ook hebben poeliesystemen met v-snaren meestal poelies in de buurt van elkaar. Daarom is het systeem compact.

Constructiekenmerken van een v-snaar

Een v-snaar bestaat uit de volgende onderdelen:

  • Staaldraden: Staaldraden (figuur 2 met opschrift A) hebben geen onderlinge verbindingen en zijn van het eindeloze type. Deze draden zorgen voor de nodige sterkte en versterking van de v-snaar voor de overbrenging van het koppel.
  • Basis rubber compound: Een rubbermengsel (figuur 2 met opschrift B) fungeert als kern rond de staaldraad en geeft vorm aan de v-snaar. De rubbersamenstelling (een elastomeer) fungeert ook als een compressiemiddel om schokken tijdens de krachtoverbrenging te absorberen.
  • Beschermend omhulsel: De beschermhoes (figuur 2 met opschrift C) is een laag kunststof die het rubber voldoende bescherming biedt tegen de hoge temperatuur die ontstaat bij de beweging van de v-snaar.
Structuur van een v-snaar: staaldraden (A), rubberen basiscompound (B) en beschermkap (C).

Figuur 2: Structuur van een v-snaar: staaldraden (A), rubberen basiscompound (B) en beschermkap (C).

V-snaar types gebaseerd op afmetingen

Er zijn verschillende industriële normen voor de soorten en maten van v-snaren. Elk type heeft de trapeziumvormige basisvorm, maar heeft verschillende afmetingen.

Standaard v-snaar

Standaard v-snaren zijn gebruikelijk bij krachtoverbrenging. Deze v-snaren zijn er in verschillende typen, zoals aangegeven in tabel 1. Elk type verschilt van elkaar wat de afmetingen betreft. Standaard v-snaren worden aangeduid als A, B, C, D, E en Z. Lees ons artikel over het vinden van een vervangende v-snaar voor meer details over het meten en benoemen van een v-snaar. Alle maten hebben een topbreedte/hoogte-verhouding van ongeveer 1,6:1.

Standaard v-snaren (afmetingen in mm)

Figuur 3: Standaard v-snaren (afmetingen in mm)

Tabel 1: Standaard v-snaar afmetingen

Aanduiding (ISO, BS, IS, JIS) Benaming (DIN) Bovenbreedte (mm) Hoogte (mm) Aanbevolen minimale poelie diameter (mm)
Z 10 10 6 50
A 13 13 8 71
B 17 17 11 125
C 22 22 14 200
D 32 32 9 355
E 38 38 23 500

Wig V-snaren

Wedge-type v-snaren zijn voor toepassingen met beperkte ruimte. Door een hoger vermogen zijn er minder riemen nodig om de belasting over te brengen. Deze banden werken bij 1,5 - 2 keer de belasting van standaard v-riemen met dezelfde topbreedte. Wedge v-snaren hebben een ingesloten hoek van 40 graden (zie figuur 2) en een verhouding top/breedte van ongeveer 1,2:1. Ze hebben een betere plaatsing en constructie van het staalkoord, waardoor ze tijdens de beweging de grootste sterkte bieden. De gebruikelijke benamingen voor Wedge v-riemen zijn SPZ, SPA, SPC en SPB, zoals te zien is in tabel 2.

Tabel 2: Afmetingen wedge v-snaar

Aanduiding Bovenbreedte (mm) Hoogte (mm) Aanbevolen minimale poelie diameter (mm)
SPZ 9.7 8 63
SPA 12.7 10 90
SPB 17 13 140
SPC 22 18 224

Smalle v-snaren

Smalle v-snaren zijn ideaal voor het overbrengen van grote ladingen. De gebruikelijke benamingen voor deze banden zijn 3V, 5V en 8V. Deze riemen zijn gestandaardiseerd en worden algemeen gebruikt in Noord-Amerika. Een smalle v-snaar heeft een ingesloten hoek van 40 graden en komt gedeeltelijk overeen met het profiel van een geklemde v-snaar:

  • 5V: SPB
  • 3V: SPZ

Daarom is het een veilige praktijk om 5V en 3V te gebruiken voor respectievelijk SPB en SPZ pulleys. Het gebruik van SPB- en SPZ-poelies op Amerikaanse standaardpoelies wordt echter afgeraden.

Smalle V-snaarsecties

Figuur 3: Smalle v-snaar secties

Tabel 3: Smalle v-snaar afmetingen

Aanduiding Bovenbreedte (mm) Hoogte (mm) Aanbevolen minimale poelie diameter (mm)
3V 9.7 8 63
5V 15.8 14 140
8V 25.4 23 335

Dubbele of zeshoekige v-snaar

Zeshoekige v-snaren, of dubbele v-snaren, zijn veelzijdig. De staaldraden in deze banden lopen door het midden van de dwarsdoorsnede, zoals te zien is in figuur 4. Daarom kunnen deze riemen in beide richtingen buigen en zijn ze geschikt voor systemen met poelies die in tegengestelde richting bewegen. De typische benamingen voor zeshoekige v-snaren zijn AA, BB en CC.

Zeshoekige V-snaar

Figuur 4: Zeshoekige v-snaar

Tabel 4: afmetingen van de zeshoekige v-snaar

Aanduiding Bovenbreedte (mm) Hoogte (mm) Aanbevolen minimale poelie diameter (mm)
AA 13 10 80
BB 17 14 125
CC 22 17 224

Gebandeerde v-snaar

Zoals te zien is in figuur 5, verbindt een afdekking aan de bovenzijde van een v-snaar met band meerdere v-snaren. Elk van de afzonderlijke v-snaren kan standaard-, wig- of smalle afmetingen hebben. Gebandeerde v-snaren zijn ideaal voor toepassingen met hoog vermogen, zoals koppelingen en verticale asaandrijvingen. De aanduiding van een gebandeerde v-snaar begint met een H, gevolgd door de aanduiding van de afzonderlijke v-snaren. Voorbeelden zijn HA, HB, HSPA, HSPB, H3V, en H5V.

Band V-snaar

Figuur 5: Gebandeerde v-snaar

V-snaren met verwaarloosbaar vermogen

V-snaren met een klein vermogen zijn geschikt voor lichte toepassingen. Bijvoorbeeld apparatuur in een machinewerkplaats of gewone huishoudelijke apparaten waarvoor het benodigde vermogen één pk of minder bedraagt. De gebruikelijke benamingen voor v-snaren met een beperkt vermogen zijn 2L, 3L, 4L en 5L. Het getal voor de L is de bovenste breedte van de riem vermenigvuldigd met 3,2 mm.

Tabel 5: Aanduidingen voor v-snaren met gedeeld vermogen

Aanduiding Bovenbreedte (mm) Hoogte (mm)
2L 6.4 3.2
3L 9.5 5.6
4L 12.7 7.9
5L 16.7 9.5

Getande v-snaren

Getande v-snaren hebben inkepingen aan de onderkant, waardoor ze een kleinere buigradius hebben. Tandriemen kunnen doorsnedeafmetingen hebben van standaard, smalle, wigvormige, gebandeerde en v-snaren met beperkt vermogen. Behalve voor wigriemen heeft de gebruikelijke aanduiding voor tandriemen een X na het sectie nummer van de v-snaar. Voorbeeldaanduidingen zijn AX, 5VX, 3VX, HAX, H3VX, enz. De benamingen voor tandriemschijven zijn XPA en XPB.

Getande V-snaar

Figuur 6: Getande v-snaar

Dubbel getande v-snaren

Een v-snaar met dubbele tanden combineert een v-snaar met tanden en een zeshoekige v-snaar. Deze riemen zijn geschikt voor toepassingen die een hoge flexibiliteit van de riem en een kleine buigradius vereisen. De getande constructie aan de bovenkant van de riem zorgt ervoor dat deze in een zigzag-achtige baan kan buigen. Deze functie is gunstig voor het aandrijven van meerdere katrollen. De afmetingen van v-snaren met dubbele vertanding zijn afhankelijk van de normen van de fabrikant.

Getande v-snaar vs standaard v-snaar

Tandriemen hebben aan de onderkant inkepingen die loodrecht op de lengte van de riem staan (zie figuur 5). Hierdoor kan de riem bij kleinere radius buigen. Tandriemen zijn geschikt voor toepassingen met hetzelfde poeliesysteem als v-snaren met dezelfde nominale waarde. Maar tandriemen zijn duurzamer, produceren minder warmte en hebben een hoger rendement dan standaard v-snaren.

Poly v-snaren

Een poly-v-snaar is vergelijkbaar met een band-v-snaar. In tegenstelling tot gebandeerde v-snaren hebben poly-v-snaren echter niet de sectieafmetingen van standaard-, wig- en smalle v-snaren. In plaats daarvan hebben poly-V-snaren een compactere constructie. Ook zijn ze dunner, waardoor ze flexibeler zijn en geschikt om meerdere poeliesystemen aan te drijven. Poly-v-snaren kunnen een zig-zag pad volgen met behulp van loopwielen. Gangbare benamingen voor poly-v-snaren zijn PJ, PH, PK, PL en PM.

V-snaar typen op basis van constructie

Op basis van de constructie worden v-snaren onderverdeeld in:

  • Gewikkelde v-snaren: Plastic of stof bedekt het oppervlak van een gewikkelde v-snaar volledig.
  • Raw edge v-snaren: Raw edge v-snaren hebben geen buitenkap.

Gewikkelde v-snaren zijn de meest voorkomende. Ze hebben een hoge weerstand tegen externe factoren en werken stil. Deze riemen hebben echter een zeer lage wrijvingscoëfficiënt, zodat de kans op slippen groter is, met vermogensverlies tot gevolg. Gewikkelde v-riemen zijn geschikt voor toepassingen waarbij enige slip zonder beschadiging van de riem toelaatbaar is.

Het kale materiaal van raw edge v-snaren is fysiek verbonden met het oppervlak van een riemschijf. Daarom is de wrijvingscoëfficiënt van de riem hoger, waardoor de slip wordt verminderd. De rubberen kern van deze v-snaar is beter bestand tegen slijtage dan die van gewikkelde v-snaren. Raw edge v-snaren worden weer ingedeeld in:

  • Ruwe rand effen (REP): Verschillende lagen plastic of stof bedekken de bovenkant van een raw edge v-snaren. De onderzijde kan al dan niet een deksel hebben, afhankelijk van het ontwerp.
  • Ruw gelamineerde rand (REL): Raw edge gelamineerde v-snaren zijn vergelijkbaar met REP, maar hebben extra lagen laminaatweefsel in de kern. De toevoeging van deze gelamineerde stoffen helpt het geluid te verminderen.
  • Ruwe rand geslepen (REC): Raw edge v-snaren hebben inkepingen (tanden) aan de onderkant van de riem; vandaar dat deze riemen ook Raw edged getande v-snaren worden genoemd. Deze tanden verbeteren de flexibiliteit van de riem, zodat ze geschikt zijn voor riemschijven met een kleine diameter. Ook is er een betere warmteafvoer door het grote oppervlak aan de onderkant. Daarom zijn deze v-snaren geschikt voor toepassingen met hoge temperaturen.

V-snaar maten

Lengte, diepte en bovenbreedte geven de afmetingen van een v-snaar aan. V-snaaraanduidingen gebruiken deze parameters. Lees ons artikel over het berekenen van v-snaarmaten voor meer informatie over een v-snaar poeliesysteem en hoe je de riemlengte berekent.

Voordelen van een v-snaar aandrijving

  • De slip tussen de v-snaar en de poelie is verwaarloosbaar.
  • Een door een v-snaar bediend katrolsysteem heeft een stille werking.
  • Compacte structuur door de kleine afstand tussen de middelpunten van de katrollen.
  • Een v-snaar katrol systeem dempt trillingen.
  • V-groeven zorgen voor een uitstekende grip; daardoor is de overdracht van hoge vermogens mogelijk.

Nadelen van een v-snaar poeliesysteem

  • De constructie van v-snaarschijven is ingewikkelder dan die van platte riemschijven.
  • Centrifugale spanning verhindert het gebruik van v-snaren bij snelheden onder 5 m/s en boven 50 m/s.
  • V-snaaraandrijvingen hebben een relatief hoog gewicht per lengte-eenheid; daarom kunnen zij niet over lange afstanden worden gebruikt.

V-snaar toepassingen

Enkele van de populairste toepassingen van v-snaren zijn:

  • Boren
  • Elektrisch gereedschap
  • Landbouwmachines
  • Freesmachines voor lichte toepassingen

FAQs

Waar wordt een V-snaar voor gebruikt?

V-snaren worden gebruikt om mechanische kracht efficiënt over te brengen tussen verschillende delen van een machine. Ze worden algemeen gebruikt in auto's om toebehoren aan te drijven, zoals de aircocompressor, de stuurbekrachtigingspomp, de dynamo en de ventilator.

Waar staat V voor in V-snaar?

Een v-riem heeft een trapeziumvormige dwarsdoorsnede die op een "V" lijkt.