اغلب تسمه های صنعتی از نوع تسمه انتقال نیرو Power transmission belt می باشند. تسمه انتقال نیرو در واقع تسمه های اصطکاکی محسوب می شوند که با قرار گرفتن بر روی دو یا چند پولی به انتقال نیرو از یک پولی عامل و محرک بر روی پولی های دیگر می پردازند. تسمه های انتقال نیرو در شکل های مختلف با لبه هایی به شکل تخت و یا V شکل تولید می شوند و گاهی دارای شیار هایی نیز هستند. شیار های سطحی تسمه انتقال نیرو اغلب در راستای طولی تسمه تولید می شود اما در واردی نیز با شباهت هایی به تسمه های تایمینگ و دارای شیار های عمودی بر راستای اصلی تولید می شوند. از پرکاربرد ترین نوع تسمه انتقال نیرو می توان به تسمه پروانه، تسمه های وی بلت V-belt، تسمه های پلی کرد، تسمه های برزنتی و تسمه های سراسری را نام برد.
تسمه انتقال نیرو تحت تاثیر تنش های کششی بالا به منظور داشتن اصطکاک سطحی مناسب بر روی پولی که عملکرد مناسب را تضمین می کند می باشد. علاوه بر کشش تنش های حرارتی نیز اغلب به سبب اصطکاک و همچنین موقعیت مکانی اتصال تسمه انتقال نیرو در عملکرد این تسمه صنعتی اعمال می شوند که تمامی این تنش ها تنش هایی مخرب در جهت کاهش طول عمر این اتصال محسوب می شوند. علاوه بر موارد دیگر تماس با مواد شیمیایی خورنده مانند انواع روغن های موتور و هیدرولیک نیز از دیگر عوامل کاهش طول عمر تسمه انتقال نیرو محسوب می شوند. از همین رو است که فناوری تولید و بکارگیری ترکیبات شیمیایی مناسب نقشی بسیار موثر در عملکرد و طول عمر مفید کاری تسمه های انتقال نیرو دارد.
اصطکاک، کشش و حرارت در واقع مهمترین تنش های اعمالی بر پیکر یک تسمه انتقال نیرو محسوب شده که عوامل اصلی کاهنده طول عمر مفید این قطعه صنعتی نیز محسوب می شوند. اصطکاک تسمه انتقال قدرت در تماس با سطح پولی دوار که امری الزامی به منظور جلوگیری از سر خوردن یا هرز کردن تسمه محسوب می شود به تدریج سبب اط بین رفتن سطح داخلی تسمه و کاهش طول عمر آن می شود. به منظور جلوگیری از سرعت سایش سطوح داخلی تسمه انتقال نیرو می بایست از ترکیباتی استحکام دهنده همراه با پلی یورتان PU که اصلی ترین ماده پلیمری از جنس الاستومتریک در تولید تسمه انتقال نیرو است استفاده شود. یکی از این ترکیبات پلیمری پلی آمید می باشد که با قرارگیری بر روی سطوح لایه های داخلی تسمه انتقال نیرو به افزایش مقاومت سایشی آن می انجامد.
تنش کششی ناشی از اتصال تسمه انتقال نیرو بر روی پولی ها خود عامل افزاینده اصطکاک بوده و می بایست بر حسب سایز کلی تسمه و حد فاصل مراکز دو یا چند پولی بصورت دقیق و کنترل شده ای بکار گرفته شود. کاهش تنش کششی در اتصال تسمه انتقال نیرو سر خوردن تسمه بر روی پولی و افزایش تنش اتصال پارگی سریع تسمه را به همراه خواهد داشت. در اغلب نمونه های تسمه های انتقال نیرو به منظور افزایش مقاومت کششی در لایه های داخلی پلی پروتان از بافت های ابریشمی، منجیق و گاهی کورد ها و وایر های فلزی استفاده می شود.
تسمه وی بلت V-belt
تسمه برزنتی
تسمه آسانسور
تسمه کاشی
تسمه جوشی یا تسمه استخوانی
تسمه سراسری انتقال نیرو
تسمه نساجی
تسمه بن گرد
تسمه پروانههمانطور که انتظار دارید، متریال مورد استفاده برای تسمه های انتقال نیرو در طول سال ها تغییر کرده است. در حالی که در گذشته این سری از تسمه های صنعتی معمولاً از چرم ساخته می‌شدند، در اواسط قرن نوزدهم از طناب های پنبه، کنف، کتان یا حتی سیم نیز استفاده می شد. اما انتقال نیرو با تسمه های چرمی برای قرن ها یک راه حل محبوب باقی ماند. حتی در آغاز قرن بیستم، تسمه های انتقال نیرو چرمی بهترین راه حل برای انتقال کارآمد نیرو بودند. امروزه بیشتر تسمه های انتقال نیرو از پوشش های الاستومری ترکیب شده با بدنه تسمه ای ساخته شده از پلیمرهای مصنوعی تشکیل شده است.
فرسایش تسمه انتقال نیرو تحت تاثیر تنش های مخربی چون تنش کششی، تنش سایشی، تنش های حرارتی (بخشی از آن بواسطه اصطکاک تماسی و بخشی از آن تحت تاثیر حرارت محیط) و تنش های خوردگی ناشی از تماس مواد شیمیایی مانند انواع روغن ها و اسید ها اتفاق می افتد. بنابراین نوع طراحی و متریال بکار گرفته شده در تولید تسمه انتقال نیرو می بایست در راستای مقابله با این تنش ها انتخاب شود. از این منظر می توان تسمه های انتقال نیرو را در سه شکل و طراحی هندسی مختلف که هر یک دارای روش های مقاوم سازی متفاوتی هستند دسته بندی نمود که شامل تسمه انتقال قدرت تخت Flat transmission belt، تسمه های انتقال نیروی وی شکل یا وی بلت V-belt و تسمه های انتقال قدرت با پروفیل گرد که به پلی کرد شناخته می شوند. اجزای اصلی تشکیل دهنده این سری از تسمه های صنعتی را می توان دو بخش اصلی مورد بحث قرار داد.
پلی آمید که با نام شیمیایی PA مشخص می شود نیز یکی دیگر از انواع پلیمر ها می باشد که به سبب مقاومت سایشی بسیار بالا گاهی بعنوان آخرین لایه درونی در قسمت تماس تسمه های انتقال قدرت بر روی پولی مورد استفاده قرار می گیرد. پلی آمید در واقع نرمتر از پلی استر و با انعطاف و مقاومت سایشی بالاتر بوده و بعنوان یک جایگزین مصنوعی برای ابریشم نیز بکار گرفته می شود. ترکیبات پلی آمید با داشتن مولکولهایی بسیار سنگین متشکل از تعداد زیادی عناصر نا فلزی کربن، هیدروژن، اکسیژن و نیتروژن مقاومت زیادی را نیز در برابر واکنش شیمیایی با بسیاری از مواد بر روی سطح تسمه انتقال نیرو پدید می آورد.
در انتخاب و بکارگیری تسمه های انتقال نیرو به جز برند که آپشنال بوده و بر حسب بودجه و اطلاعات فنی توسط کاربران انتخاب می شود فاکتور هایی دقیق در انتخاب وجود دارند. نوع، سطح مقطع و ابعاد (طول، عرض و ضخامت) سه مورد از کمیت های عددی در انتخاب صحیح تسمه های انتقال نیرو محسوب می شوند. مسئله ای که وجود دارد این است که حتی با داشتن دقیق این داده های عددی نیز انواع مختلفی تسمه با مشخصات مکانیکی مختلف پیش روی شما قرار می گیرد. در اینجاست که به یک فاکتور مهم دیگر یعنی نوع کاربری تسمه انتقال نیرو در انتخاب این محصول صنعتی اتکا می کنیم. در زیر به بررسی جزئیات این فاکتور می پردازیم.
علاوه بر موارد یاد شده در بالا، تاثیر پذیری و واکنش پذیری شیمیایی نیز از دیگر فاکتور های انتخاب نوع تسمه انتقال نیرو محسوب می شود. در شرایط کاری ماشین آلات صنعتی تماس با رطوبت و انواع روغن ها و اسید ها امری طبیعی می باشد و با توجه به قابلیت خوردگی بسیاری از این ترکیبات شیمیایی، ترکیبات مقاوم بکار رفته در تولید تسمه انتقال نیرو بر حسب نوع و مشخصات از دیگر فاکتور هایی است که بر روی انتخاب این اتصال صنعتی تاثیر گذار خواهد بود.
همانطور که از نام این نوع تسمه انتقال نیرو مشخص است سطح داخلی و در تماس با پولی این تسمه صنعتی دارای شیار هایی ریز و در راستای طولی تسمه می باشد. دلیل ایجاد این شیار های سطحی بر روی تسمه افزایش سطح تماس تسمه با پولی می باشد که تاثیر بسیار زیادی در افزایش اصطکاک تماسی و انتقال سطح بالاتری از گشتاور دارد. هر یک از بخش های شیار دار از این سری تسمه های صنعتی مانند یک تسمه وی بلت عمل کرده و درگیری و تماس ایده آلی با شیار های پولی ایجاد می کند. ساختار یک تکه تسمه انتقال نیرو با شیار طولی Ribbed belt امکان توزیع همگن کشش تسمه در سطح تماس با پولی را فراهم می کند.
تسمه های شیار طولی انتقال نیرو قابلیت عملکرد در بازه وسیعی از توان از 0 الی 600 کیلو وات KW را دارند و در دسته تسمه های صنعتی با طول عمر بالا دسته بندی می شوند. مقاومت کششی مناسب این تسمه ها قابلیت کاربری برای اتصال پولی هایی با نسبت قطر بالا را نیز فراهم می کند. تسمه انتقال نیرو با شیار طولی در عملکرد آلودگی صوتی محدودی تولید می کند و از این رو علاوه بر صنایع اتومبیل در تولید ماشین آلات خانه و آشپزخانه مانند ماشین لباسشویی مورد استفاده قرار می گیرد. قابلیت انتقال گشتاور بالای تسمه انتقال نیرو با شیار طولی سبب کاربری آن بر روی بسیاری از ماشین آلات سنگین صنعتی مانند میکسر های بتن، کمپرسور ها و چمن زن ها شده است.
در قیاس با تسمه های وی بلت تسمه انتقال نیرو با شیار موازی نیاز به تنش کششی بالاتری در اتصال بوده و قابلیت انتقال میزان محدودتری از گشتاور را دارد اما در عوض بسیار کم صدا و با همگونی بیشتری عمل می کند. نسبت به تسمه های تخت و سراسری این سری از تسمه ها قابلیت انتقال قدرت بالاتری دارند اما قیمت بالاتری نیز دارند.
هیچ محدودیت دمایی مشخصی وجود ندارد که عملکرد رضایت بخش تسمه انتقال نیرو را تضمین کند. با این حال، تسمه ای که به درستی انتخاب و متصل شده باشد، عموماً خدمات قابل قبولی را در محدوده دمای محیطی 30- تا 140 فارنهایت ارائه می دهد که در بولتن RMA IP 3-1 مشخص شده است. هنگامی که یک تسمه لاستیکی با دمای داخلی بیش از حد بالا کار می کند، چسبندگی بین اجزای تسمه از بین می رود و باعث خرابی زودرس می شود. دمای داخلی تسمه تحت تأثیر دمای محیط، زمان قرار گرفتن در معرض و تهویه و همچنین طراحی درایو است. آزمایشات نشان می دهد که به ازای هر 36 درجه فارنهایت افزایش در دمای محیط، عمر مفید تسمه وی بلت به نصف کاهش می یابد. و به ازای هر 2 درجه فارنهایت افزایش دمای محیط، 1 فارنهایت در دمای کارکرد داخلی تسمه انتقال قدرت افزایش می یابد. بنابراین، هر 18 درجه فارنهایت افزایش در دمای داخلی تسمه انتقال قدرت عمر تسمه را به نصف کاهش می دهد.
برای درایوهایی که در دمای محیط بالاتر از 140 فارنهایت کار می کنند، برای توصیه با سازنده مشورت کنید.
تسمه های ترکیبی مخصوص را می توان در دماهای بالا یا پایین محیط استفاده کرد. اما، اگر سازنده از ترکیبی برای افزایش حد درجه حرارت بالا استفاده کند، حد پایین نیز افزایش می یابد و بالعکس. تسمه انتقال نیرو حاوی ترکیبات پلی یورتان در دمای محیطی بین -65 تا 185 فارنهایت عملکرد رضایت بخشی دارند.
گروه صنعتی رول پارس با دارا بودن کادری تحصیل کرده خود را موظف به ارائه مشاوره به کاربران و خریداران در امر انتخاب و خرید مناسب ترین، با کیفیت ترین و با دوام ترین نوع تسمه انتقال نیرو برای کاربری ها و اتصالات صنعتی می داند. با توجه به اینکه تسمه های انتقال نیرو در میان انواع تسمه های صنعتی با بالاترین سطح از تنش های مخرب از تنش کششی و سایشی گرفته تا تنش های حرارتی روبرو هستند انتخاب و خرید تسمه انتقال نیرو می بایست با اطلاعات و مشخصات فنی دقیق صورت پذیرد.
نوع تسمه انتقال نیرو شامل تسمه های وی بلت، تخت، پلی کرد و ...، طول، عرض و ضخامت و حتی اطلاعات فنی دقیق تری شامل استحکام دهنده ها برای سفارش و خرید این سری از تسمه ها می بایست به فروشندگان قید گردد. این مشخصات فنی بصورت دقیقی در بروشور مرتبط با موتور ها و ماشین آلات صنعتی مشخص شده است و در اغلب موارد تنها انتخابی که برای کاربران باقی می ماند انتخاب بین برند های مختلف می باشد.
هر چند بخش عمده ای ترکیبات پلیمری تسمه های انتقال نیرو را پلیمر پلی یورتان تشکیل می دهد اما تکنولوژی برند های مختلف در فراوری، استفاده از استحکام دهنده ها برای افزایش مقاومت سایشی سطحی تسمه، افزودنی هایی که به موجب افزایش چقرمگی در ترکیبات بکار می رود و رشته های استحکام دهنده تماما بر مقاومت نهایی و طول عمر تسمه انتقال نیرو تاثیر گذاشته و این امر سبب می شود خرید تسمه انتقال نیرو با برند های معتبر جهانی مانند برند باندو ژاپن یا اپتی بلت آلمان با وجود قیمت بالاتر توجیه اقتصادی داشته باشد. رول پارس عرضه کننده برند های معتبر و برند های چینی انواع تسمه انتقال نیرو در ایران می باشد.
تسمه های انتقال نیرو همواره بر روی دو و یا چند پولی اتصال پیدا می کنند. پولی ها از هر نظر نقش بسیار مهمی در طول عمر، راندمان و عملکرد تسمه داشته و یک رابطه دو طرفه ای بین گشتاور خروجی از پولی با تسمه انتقال نیرو وجود دارد. در واقع بحث انتقال نیرو توسط تسمه بیش از هر چیز ابتدا به فاصله پولی ها بستگی دارد. در صورتیکه فاصله پولی ها بیش از اندازه مجاز بوده و پولی ها به درستی ریگلاژ نشده باشند تنش کششی بیش از حد مجاز بر پیکر تسمه انتقال نیرو وارد شده و به پارگی آن می انجامد. از طرفی در صورتیکه فاصله مرکز به مرکز تسمه ها درست تنظیم نشده باشد تسمه بر روی پولی سر خورده و نه تنها با تنش های سایشی بیشتری روبرو می شود بلکه در خروجی پولی اتصالی گردش و گشتاوری ندارد.
علاوه بر بحث راندمان پولی ها نقش بسیار مهمی نیز در طول عمر تسمه انتقال نیرو دارند. در صورتیکه راستای قرار گیری تسمه ها دارای اندکی انحراف باشد تنش های برشی بالاخص بر روی لبه های بیرونی تسمه انتقال نیرو بصورت فزاینده ای بالا رفته و گاهی طول عمر تسمه انتقال نیرو به کمتر از 50% حد انتظار کاهش می یابد. علاوه بر بحث انحراف قطر پولی ها نیز در انتخاب نوع و بالاخص ضخامت تسمه انتقال نیرو اهمیت بسیاری دارد. هر اندازه قطر پولی ها بیشتر باشد حرکت تسمه انتقال نیرو با استحلاک کمتری روبرو خواهد بود. از این رو در اتصالات پولی هایی با قطر بسیار کم ترجیح به کاربری تسمه انتقال نیرو به شکل تخت به جای تسمه های وی بلت است.
