Jermenska gonila

Jermenska gonila so sestavljena iz najmanj dveh valjastih kolutov - jermenic in jermena, ki ti dve jermenici povezuje na njuni medosni razdalji a.

Vrtilni moment se prenaša z jermenice na jermen s trenjem (izjema je pogon z zobatim jermenom), zato mora biti zagotovljena normalna sila med jermenom in jermenico (Slika 1).

Jermen mora biti zato prednapet.

Jermenska gonila so enostavna, cenena (v primerjavi z drugimi vrstami gonil, posebno pri večjih medosnih razdaljah), prenos gibanja pri jermenskih gonilen je miren in tih, če pride do preobremenitve, pa jermen zdrsne in s tem zavaruje tudi vse druge dele pred okvarami.

V primeru, da se jermen že poškoduje ali obrabi, ga lahko enostavno in hitro zamenjamo. Prednost jermenskih gonil je tudi, da gredi ne rabita biti nujno vzporedni, lahko sta tudi mimobežni, jemenska gonila pa imajo tudi dober izkoristek. Pogonska jermenica lahko poganja več gnanih jermenic hkrati. Ker je jermen elastičen, jermenska gonila blažijo sunke in dušijo nihanja.

Jermenska gonila imajo tudi kar nekaj slabosti. Glede na druge vrste gonil porabijo veliko prostora, zato jih ne moremo uporabiti, kadar smo prostorsko omejeni. Kadar uporabljamo ploščat ali klinast jermen, lahko jermenska gonila podrsavajo, kar pa pomeni, da nimajo stalnega prestavnega razmerja (odstopki v prestavnem razmerju merijo do 2 %). Ker je jermen elastičen, se razteza, zato ga je treba večkrat napenjati ali krajšati, velika slabost jermenskih gonil pa je tudi ta, da obremenjujejo gredi in ležaje.

Po obliki vlečnega elementa jermena ločimo tri tipe jermenskih gonil:

  • gonila s ploščatim jermenom,
  • gonila s klinastim jermenom in
  • gonila z zobatim jermenom.

Gonila s ploščatim jermenom

Gonila s ploščatim jermenom prenašajo tako nizke kot visoke moči do 5000 kW s pomočjo trenja. Imajo zelo visok izkoristek (od 0,96 do 0,98), sila prednapetja jermena je velika, ob preobremenitvi gonila s ploščatim jermenom pa jermen zdrsne. Ploščata jermena uporabljamo pri konstrukciji vodnih turbin, žag, mlinov, kompresorjev.

Geometrija jermenskega gonila s ploščatim jermenom

Dotikalna površina jermenice je ravna, moč pa se prenaša s pomočjo ploščatega jermena (Slika 4), širine b in debeline s.

Gonila s klinastim jermenom

Gonila s klinastim jermenom (Slika 5) prenašajo moči od 70 do 3000 kW s pomočjo trenja. Sila prednapetja, ki je potrebna za delovanje jermena s klinastim jermenom, je srednje visoka, ob preobremenitvi gonila pa prav tako kot pri ploščatem jermenu, klinasti jermen zdrsne. Gonila s klinastim jermenom uporabljamo pri gradbenih strojih, v črpalkah, ventilatorjih, pri motorjih z notranjim izgorevanjem, pri variatorjih, pa tudi pri gospodinjskih aparatih.

Geometrija gonila s klinastim jermenom

Klinasti jermen je sestavljen iz treh plasti (Slika 7). Plast vrvic, ki so izdelane iz bombaža ali umetnih vlaken (2) prenaša natezno obremenitev. Ta plast je zalita z gumo, ki jermenu daje obliko (3). Guma je običajno povita z gumiranim platnom (1), ki ima funkcijo zaščitne jermena pred obrabo, hkrati pa ima visok torni koeficient (Slika 6). 

Kot αp je kot klina profila, ki običajno meri 40°. Oblike klinastih jermenov (Slika 8) so, prav tako kot oblike jermenskih gonil, standardizirane.

Gonila z zobatim jermenom

Gonila z zobatim jermenom (Slika 9) prenašajo moči do 1000 kW s pomočjo oblike. Prav tako kot ostala jermenska gonila imajo zelo visoke izkoristke, le da za to vrsto gonila velja, da za svoje delovanje zaradi oblike jermena v obliki zob ne potrebuje visoke sile prednapetja. Ko je zobato gonilo preobremenjeno, ne more zdrsniti, lahko pa preskoči.

Uporabljamo jih v robotiki, pri dvigalih, v tiskalnikih in pri filmskih projektorjih.

Geometrija gonila z zobatim jermenom

Zobati jermen prenos moči in vrtilne hitrosti vrši s pomočjo zobatega jermena, ki nateka na ozobljeno jermenico. Oblika jermenice je prestavljena na Sliki 10.