Transmisio-uhal

Transmisio-uhala transmisio mekaniko mota bat da, polea bi edo gehiagoren loturan oinarritua. Errotazio-mugimendua ahalbidetzen du, zinta edo uhal jarrai baten bitartez.

Transmisio-uhalen funtzionamendua marruskadura-indarrean oinarritzen da. Horren bidez, polea eragiletik energia transmititzen da gainerako poleetara. Funtzionamendu oinarri honek beste transmisio mota batzuetatik desberdintzen du, transmisio-kateak adibidez.

• Distantzia handietara kokaturiko ardatzak lotu ditzakete.
• Ardatzak ez dira lerrokatuta egon behar.
• Transmisio-elementu hauek soinu gutxi sortzen dute. Gainera merkeak dira eta mantenimendu gutxi behar dute.
• Loturiko ardatzen arteko bibrazioak eta kolpeak isolatzen dituzte.
• Efizientzia oso altua daukate, % 95 inguru izaten da.
• Fusible mekaniko modura egiten dute lan. Hau da, gainkargak sortzen direnean uhalak marruskadura-indarra gaindituko du eta irristatzen hasiko da.
• Biraketa transmititzeko beharrezkoa den marruskadura mantentzeko (sinkrono motakoetan izan ezik), uhalak tentsio jakin batekin muntatu behar dira.
• Uhalen bizitza luzatzeko, beharrezkoa da ikuskapen eta mantenimendu egoki bat egitea.
• Funtzionamendu-tenperaturak -35 Cº eta 85 Cº bitartean aurkitzen dira.
• Engranaje edo kateek baino higadura handiagoa daukate.

Gaur egun ez dira asko erabiltzen, uhal trapezoidalek ordezkatu dituztelako. Eskakizun handirik behar ez dituzten transmisioetan erabiltzen dira, hau da, pare handirik transmititzen ez dituztenetan eta abiadura lineal baxudunetan (<5 m/s). Ardatzen arteko distantzia altua denean ere erabili daitezke.

"V" formako uhalek indar pare handiagoak transmititu ditzakete, indar hauek uhalaren alboetako pareten eta polearen artekaren pareten arteko marruskaduraren bitartez transmititzen baitira. Abiadura lineal altuagoak ere jasaten dituzte, 30 m/s-tan lan egin dezakete.

Batez ere, potentzia handia transmititzen duten transmisio trinkoetan erabiltzen dira, potentzia kasu honetan herrestatzez transmititzen baita eta ez marruskaduraren bidez. Kasu hauetan diametro txikiko poleak erabiltzen dira eta hortzdun uhalek malgutasun handiagoa eskaintzen dute poleetan hobeto egokitzeko.

Beste alde batetik, elkar lotzen diren ardatzen arteko transmisio-harreman etengabea eskaintzeko aukera ematen dute, irristapena agertzen ez delako.^[1]

Arruntena da, eta ardatzak paraleloak direnean erabiltzen da. Bietan biraketaren noranzko berdina lortu nahi denean.

Mota hau ere ardatz paraleloetan erabiltzen da, baina kontrako-noranzkoan biratzea nahi denean. Gurutzatze-eremuan uhalen arteko kontaktua sahiestu behar da, higadura handia eragingo bailuke. Hori saihesteko, ardatzen arteko distantzia uhalaren zabalera baino 30 edo 35 aldiz handiagoa izatea gomendatzen da.

Angelu desberdinetan kokatuta dauden ardatzetan erabiltzen da, normalean uhal lauekin. Nahiz eta ohikoena ardatzak 90º-ko angeluarekin gurutzatzea den, angelu desberdinekin muntatutako konfigurazioak ere ematen dira. Kasu hauetan, komenigarria izaten da konprobatzea uhala ez dela poleatik irteten funtzionamenduan dagoenean.

Konfigurazio honen bidez uhala tenka daiteke, uhalaren eta polearen arteko ukipen-angelua handituz. Horrela, potentzia-kantitate handiagoa transmiti daiteke, nahiz eta uhalaren bizitza erabilgarria ere murrizten den, honen higadura handitzeagatik.

Aurreko kasuaren antzekoa da, baina tenkagailua uhalaren barnealdean kokatuta. Honek uhalaren gainean indarra egiten du eta tenkatzea ahalbidetzen du, ukipen-angelua murriztuz eta uhalaren bizitza erabilgarria luzatutz.^[2]

Uhal bidezko transmisioak konektatutako bi ardatzen arteko transmisio-erlazioa ezartzen du. Uhalak d (diametro txikia) eta D (diametro handia) diametroko poleetan muntatzen dira, eta hauen abiadurak ${\displaystyle w_{d}}$ eta ${\displaystyle w_{D}}$ dira. Potentzia guztia ardatz batetik bestera transmitituko dela kontutan izanda (sortutako galera txikiak mespretxatuz), i transmisio-erlazioa honako hau izango da:

${\displaystyle Pot_{d}=Pot_{D}\Longrightarrow T_{d}*w_{d}=T_{D}*w_{D}\Longrightarrow i={w_{d} \over w_{D}}={T_{D} \over T_{d}}}$

Non ${\displaystyle T_{d}}$ eta ${\displaystyle T_{D}}$ ardatzean sortutako pare tortsoreak diren.

Polean tortsio-pare bat garatzeko, beharrezkoa da uhalak trakziozko tentsio handiagoa izatea adar batean bestean baino (${\displaystyle t_{1}}$>${\displaystyle t_{2}}$), irudian ikus daitekeen bezala. Hau jakinda, honako hau beteko da:^[3]

${\displaystyle T_{d}=(t_{1}-t_{2})*{d \over 2}}$

${\displaystyle T_{D}=(t_{1}-t_{2})*{D \over 2}}$

Uhalean sortutako tentsioak lortzeko, irudian agertzen den bezalako uhalaren zati diferentzial bat analizatuko da. Atal honetan uhalaren gain eragiten duten indarrak honako hauek dira:

• Marruskadura-indarrak: ${\displaystyle {\vec {f}}}$
• Indar zentrifugoak: ${\displaystyle {\vec {F_{c}}}}$
• Uhalak jasaten duen tentsioa: ${\displaystyle {\vec {t}}}$
• Poleak uhalaren gain eragiten duen indar normala: ${\displaystyle {\vec {N}}}$

Zati diferentzialean sortutako indarrak analizatuz hurrengo ekuazioak lortzen dira:

• Ardatz horizontalean indarren batura:
  

${\displaystyle t\cos \left({\frac {d\alpha }{2}}\right)-\left(t+dt\right)\cos \left({\frac {d\alpha }{2}}\right)+df=0}$

Cosinuaren propietateez baliatuz, ${\displaystyle \left({\frac {d\alpha }{2}}\right)}$ atalaren cosinua 1 balorera hurbildu daiteke, sinplifikatuz hurrengoa lortzen delarik:

${\displaystyle dt=-df}$

• Ardatz Bertikalean indarren batura:

${\displaystyle d{F_{c}}+dN-\left(t+dt\right)\sin \left({\frac {d\alpha }{2}}\right)-t\sin \left({\frac {d\alpha }{2}}\right)=0}$

Lehenagoko atalean bezala, sinuaren propietateez baliatuz honako berdinketa hau egin daiteke ${\displaystyle \sin \left({\frac {d\alpha }{2}}\right)\approx 0}$. Jarraian adierazitako ekuazio sinplifikatua lortzen delarik:

${\displaystyle dF_{c}=dN}$

Eta azkenik, indar normala marruskadurarekiko adieraziz eta bi ardatzetan lortutako ekuazioak batuz honako hau lortuko da:

${\displaystyle dt=-\mu *dF_{c}}$