La lunghezza di una cinghia trapezoidale può essere specificata in diversi modi, inclusa la lunghezza esterna, la lunghezza effettiva e la lunghezza del passo (o riferimento). La lunghezza esterna viene misurata attorno al diametro esterno della cinghia senza tensione, ma è solo un’approssimazione e non è utile per il dimensionamento o la selezione.
La lunghezza effettiva viene misurata al diametro esterno effettivo delle pulegge (pulegge), che è la posizione sulla puleggia dove viene misurata la larghezza superiore della scanalatura. In alternativa, la lunghezza primitiva viene misurata al diametro primitivo delle pulegge. Sia la lunghezza effettiva che la lunghezza primitiva vengono misurate con la cinghia tesa di una quantità specificata.
Lunghezza del passo rispetto alla lunghezza di Riferimento
La lunghezza del passo di una cinghia trapezoidale è difficile da misurare direttamente, principalmente perché si basa sulla linea del passo del nastro. Secondo ISO 1081: 2013 , la linea primitiva è “qualsiasi linea circonferenziale che mantiene la stessa lunghezza quando la cinghia è piegata perpendicolarmente alla sua base”. In altre parole, la linea del passo è la linea interna al nastro che non cambia lunghezza quando il nastro è in uso . Il diametro formato sulla puleggia dalla linea primitiva della cinghia è il diametro primitivo della puleggia.
La linea del passo di una cinghia corrisponde tipicamente alla posizione del suo cavo di trazione interno. Ma i miglioramenti nella costruzione della cinghia hanno spostato il cavo di trazione in una posizione più alta nella cinghia. Ciò ha comportato modifiche alla lunghezza primitiva della cinghia e, a sua volta, al diametro primitivo della puleggia. (Questa modifica del design conferisce al cavo di trazione un braccio di momento più grande e più supporto al di sotto per trasmettere le forze alle pareti della puleggia.)
Al fine di accogliere i cambiamenti nella lunghezza primitiva della cinghia e quindi nel diametro primitivo della puleggia, è stato introdotto il sistema di riferimento. Per la maggior parte delle cinghie e delle pulegge, le dimensioni precedentemente denominate lunghezza primitiva (cinghie) e diametro primitivo (pulegge) sono ora denominate lunghezza di riferimento e diametro di riferimento. In termini di dimensioni della puleggia, il diametro primitivo è ora uguale al diametro esterno per la maggior parte delle pulegge standard. Il diametro di riferimento, tuttavia, è leggermente inferiore al diametro esterno. Questo è importante quando si calcola la lunghezza di una cinghia, perché la lunghezza di riferimento, che è la norma oggi per le misurazioni standard delle cinghie trapezoidali, si basa sul diametro di riferimento della puleggia. Al contrario, il calcolo della lunghezza primitiva precedentemente utilizzato era basato sul diametro primitivo della puleggia.
Come calcolare la lunghezza del Riferimento in una cinghia trapezoidale
Caso 1: pulegge con diametro uguale
La lunghezza della cinghia si basa su due fattori: la distanza da centro a centro tra le pulegge e l’arco di contatto tra la cinghia e le pulegge, che dipende dai relativi diametri delle pulegge.
Quando l’unico scopo della cinghia è trasmettere potenza, vengono utilizzate pulegge di uguale diametro su ciascuna estremità della cinghia. In questo caso, l’arco di contatto è di 180 gradi su ciascuna puleggia. Ciò significa che la cinghia è a contatto con esattamente la metà della circonferenza di ciascuna puleggia, o l’equivalente di una circonferenza completa della puleggia. Per determinare la lunghezza di riferimento della cinghia, è sufficiente aggiungere la circonferenza della puleggia al doppio dell’interasse tra le pulegge.
Caso 2: pulegge con diametri disuguali
Quando la cinghia viene utilizzata per ridurre la velocità o moltiplicare la coppia, vengono utilizzate pulegge di diversi diametri. Quando i diametri della puleggia differiscono, l’arco di contatto è inferiore a 180 gradi sulla puleggia più piccola e maggiore di 180 gradi sulla puleggia più grande. In questo caso, la formula per la lunghezza del dato della cinghia richiede di determinare l’arco di contatto su ciascuna puleggia, nonché la lunghezza della cinghia tra le pulegge sia in alto che in basso.
Come mostrato nella figura, l’arco GJE è maggiore di 180 gradi e l’arco FKH è minore di 180 gradi, come determinato dall’angolo α, o più specificamente, dal seno di α, che è dato come. Allo stesso modo, l’arco FKH è uguale alla metà della circonferenza della puleggia più piccola, meno il doppio della lunghezza data da sin α.