اصول اولیه درایوهای تسمه

اگر شما یک دانشجوی مهندسی یا یک مهندس هستید، احتمالاً می دانید که انتقال نیرو بین دو شفت به چه معناست.

اما آیا به این فکر کرده اید که تسمه درایوها چقدر برای این فرآیند مهم هستند؟ درایوهای تسمه بخش مهمی از بسیاری از سیستم‌های مکانیکی هستند، زیرا ارسال نیرو از یک شفت چرخشی به محور دیگر را آسان و کارآمد می‌سازند.

در واقع، درایوهای تسمه در اتومبیل ها، تجهیزات ساختمانی، ماشین آلات کارخانه و ابزارهای برقی و سایر موارد استفاده می شود.

هر مهندس باید اصول اولیه درایوهای تسمه را بداند، چه در حال ساخت یک سیستم مکانیکی جدید باشد و چه فقط سیستمی را که از قبل دارد تعمیر کند.

در این مقاله، من بیشتر در مورد تسمه درایوها، از جمله انواع، مزایا و نحوه حفظ شکل آنها صحبت خواهم کرد.

بنابراین، بیایید شروع کنیم و دریابیم که درایوهای تسمه در دنیای مهندسی چه کاری می توانند انجام دهند.

مقدمه ای بر درایوهای تسمه ای

تعریف رسمی:

انتقال نیرو بین شفت ها با استفاده از تسمه قرقره های اتصال روی شفت ها.

تسمه محرک یک سیستم مکانیکی است که از قرقره ها و یک تسمه الاستیک تشکیل شده است که نیرو را بین دو یا چند شفت چرخان ارسال می کند.

این ارزان ترین راه برای ارسال نیرو در مسافت های طولانی است و همچنین کارآمدترین راه است.

درایوهای تسمه را می توان برای انتقال حرکت چرخشی از یک شفت به محور دیگر و تغییر نحوه حرکت آن استفاده کرد.

آنها اغلب برای کاهش سرعت شفت در ماشین ها مانند ماشین های کارخانه استفاده می شوند.

مزایا و معایب درایوهای تسمه ای

درایوهای تسمه آسان برای استفاده، مقرون به صرفه هستند، می توانند نیرو را در مسافت های طولانی ارسال کنند، با اجازه دادن به تسمه از روی قرقره لغزش، از ماشین ها در برابر بار اضافی محافظت می کنند، و می توانند شوک را جذب کرده و لرزش را کاهش دهند.

در مقایسه با چرخ دنده های سفت، تسمه درایوها نیز در میرایی خوب هستند.

عمر طولانی دارند و هزینه زیادی برای ادامه دادن ندارند.

تسمه ها را می توان برای درایوهای اسب بخار بالا، درایوهای با سرعت کم و درایوهای با سرعت بالا استفاده کرد، بنابراین بسیار مفید هستند.

اما موارد بدی نیز در مورد استفاده از تسمه درایو وجود دارد.

تسمه ها بسته به دما و رطوبت محیط به روش های مختلفی کهنه می شوند.

با گذشت زمان، خاصیت ارتجاعی خود را از دست می دهند و نیاز به تعویض دارند.

به همین دلیل، تسمه ها را فقط می توان در محدوده خاصی از دما استفاده کرد.

کمربندها به مرور زمان به صورت پلاستیکی کشیده می شوند، بنابراین باید هر چند وقت یکبار سفت شوند.

برخی از تسمه‌ها مانند تسمه‌های تخت یا تسمه‌های V، لیز می‌خورند که باعث می‌شود درایو تسمه قدرت و کارایی خود را از دست بدهد.

از آنجا که گرما ایجاد می شود، یک درایو تسمه فقط می تواند در دمای بین 80 تا 85 درجه سانتیگراد کار کند.

هیجان درایوهای کمربند را کشف کنید

هنوز درک آن سخت است؟ اجازه دهید دیدگاه را کمی تغییر دهم:

آیا از راه‌های ارسال برق بسیار کارآمد و قابل اعتماد خسته شده‌اید؟ آیا از اینکه ماشین های شما چگونه روان و بی صدا کار می کنند خسته شده اید؟ خوب، تسمه درایوها پاسخی برای مشکل شما هستند.

بله تو درست می گویی.

روش قدیمی و آزموده شده برای انتقال نیرو بین شفت ها، اتصال قرقره های روی شفت ها با تسمه است.

کمربندها ممکن است لیز بخورند، کشیده شوند و فرسوده شوند، اما این چیزی است که آنها را بسیار سرگرم کننده می کند، درست است؟ بنابراین، اگر می‌خواهید سیستم‌های مکانیکی شما هیجان‌انگیزتر و غیرقابل پیش‌بینی‌تر باشند، تنها کاری که باید انجام دهید این است که یک تسمه درایو اضافه کنید.

خوب، این فقط یک شوخی بود که شبیه یک تبلیغ تلویزیونی بود.

حالا برگردیم به توضیح.

انواع تسمه درایو

انواع درایوهای تسمه و عوامل انتخاب

درایوهای تسمه بخش مهمی از بسیاری از سیستم های مکانیکی هستند.

آنها از یک تسمه برای انتقال حرکت چرخشی از یک قرقره روی یک شفت به دیگری استفاده می کنند.

درایوهای تسمه انواع مختلفی دارند و هر کدام ویژگی‌های منحصر به فرد خود را دارند که بر اساس مواردی مانند مقدار نیروی مورد نیاز، سرعت، فاصله بین شفت و قرقره و اندازه آن برای کاربردهای خاص مناسب است. قرقره

تسمه های تخت، تسمه های V، تسمه های گرد و تسمه های تایم چهار نوع اصلی درایوهای تسمه هستند.

عواملی که هنگام انتخاب کمربند مناسب برای یک برنامه خاص باید در نظر گرفته شود

برای اطمینان از اینکه یک سیستم مکانیکی به خوبی کار می کند، انتخاب تسمه مناسب برای کار مهم است.

نکاتی که در انتخاب کمربند مناسب برای یک شغل خاص باید به آنها توجه کرد عبارتند از:

• نیازهای برق: اندازه و نوع تسمه مورد استفاده بستگی به مقدار برق مورد نیاز برای انتقال دارد.
• محیط عملیاتی: شرایط عملیاتی خاص، مانند دماهای بالا یا نیاز به یک اتاق تمیز، به تسمه خاصی مانند فولاد ضد زنگ نیاز دارد.
• سرعت درایو: نوع تسمه مورد استفاده بستگی به سرعت درایو دارد.
• بار روی محور محرک: اندازه و نوع تسمه مورد استفاده به بار روی محور محرک بستگی دارد.
• فاصله مرکزی بین شفت ها: اندازه و نوع تسمه مورد استفاده بستگی به فاصله شفت ها از وسط دارد.
• نوع قرقره ها: اندازه و نوع تسمه مورد استفاده به نوع قرقره ها بستگی دارد.
• ویژگی های فیزیکی تسمه: باید در مورد جنس، طول، عرض، ضخامت و استحکام کششی تسمه فکر کنید تا مطمئن شوید که برای کار مناسب است.
• استانداردها و مشخصات صنعت مربوطه: بسیار مهم است که اطمینان حاصل شود که تسمه با استانداردها و مشخصات صنعتی مربوطه مطابقت دارد.

انواع تسمه و عوامل انتخاب

تسمه های مسطح: تسمه های مسطح دارای مقطعی شبیه به مستطیل هستند.

آنها زمانی استفاده می شوند که به قدرت کمتری نیاز است و سرعت اهمیت بیشتری دارد.

آنها با استفاده از اصطکاک بین تسمه و قرقره نیرو را از یک مکان به مکان دیگر ارسال می کنند.

تسمه های V-V-belts: تسمه های V-V دارای مقطعی شبیه ذوزنقه هستند.

در مواقعی که فاصله شفت ها کمتر از 2 متر باشد و سرعت متوسط ​​و قدرت زیاد باشد استفاده می شوند.

طبقه بندی ها شامل کارهای سنگین و سبک هستند.

تسمه های V شکل دارای دیواره های جانبی هستند که در شیارهای روی شیارها قرار می گیرند.

این به آنها سطح بیشتری می دهد و آنها را نسبت به تسمه های مسطح که فقط به اصطکاک متکی هستند و می توانند از قرقره لیز بخورند، پایدارتر می کند.

نیروی گوه، که عمود بر قسمت بالایی آنها است، به طرف شیار فشار می آورد تا از لغزش آنها جلوگیری کند.

تسمه های گرد: تسمه های گرد محرک های اصطکاکی هستند، به این معنی که قدرت خود را از اصطکاک بین تسمه و قرقره یا شیو می گیرند.

آنها اغلب در شرایطی استفاده می شوند که قرقره های کوچک وجود دارد یا زمانی که به سرعت بالا نیاز است.

تسمه تایم: دندانه های تسمه تایم (که تسمه سنکرون نیز نامیده می شود) برای جابجایی نیرو به جای اصطکاک استفاده می شود.

به دلیل این تنظیم، تسمه بین قرقره/قلم و تسمه نمی لغزد.

هر کاربرد تسمه تایم متفاوت است، بنابراین هر کدام به راه حل متفاوتی نیاز دارند.

هنگام انتخاب تسمه تایم، هیچ مدلی برای همه وجود ندارد.

برای انتخاب بهترین کمربند برای گیاه خود نیاز به نظر یک متخصص دارید.

تسمه محرک در ماشین آلات

با استفاده از اصطکاک بین تسمه و قرقره، نیرو را از موتور به قسمت های مختلف می فرستند.

تسمه تایم و تسمه سرپانتین دو نوع اصلی تسمه محرک هستند.

تسمه تایم اطمینان حاصل می کند که پیستون ها و میل بادامک به طور همزمان حرکت می کنند و باید هر 60000 تا 86000 کیلومتر تعویض شوند.

از سوی دیگر، تسمه‌های سرپانتین نسبت به تسمه‌های تایم رایج‌تر هستند و بخش‌های بیشتری از خودروهای مدرن را تامین می‌کنند.

تسمه های محرک باید به طور مرتب نگهداری و بررسی شوند تا نیازی به تعمیرات گران قیمت نباشد.

اگر تسمه محرک در حین حرکت خودرو بشکند یا شکافته شود، ممکن است به قطعاتی مانند دینام یا پمپ آب که به آن متصل هستند آسیب زیادی وارد کند.

برای تعویض تسمه محرک، باید تسمه قدیمی را بردارید و تسمه جدید بپوشید، درست همانطور که در دستورالعمل گفته شده است.

ماشین‌های مختلف ممکن است به مراحل مختلفی نیاز داشته باشند، بنابراین مهم است که کتابچه راهنمای مالک را بخوانید یا اگر مطمئن نیستید از یک متخصص بپرسید.

مدت زمانی که یک خودرو می تواند با تسمه شکسته یا خراب کار کند به مواردی مانند دما و نحوه رانندگی خودرو بستگی دارد.

به طور متوسط، یک ماشین با کمربند مارپیچ شکسته هنوز می تواند تا 90 دقیقه کار کند.

با این حال، بهتر است برای جلوگیری از آسیب بیشتر، رانندگی را متوقف کنید و خودرو را در اسرع وقت به تعمیرگاه خودرو ببرید.

اگر تسمه تایم در حین رانندگی پاره شود، موتور فوراً متوقف می شود و ممکن است آسیب زیادی به آن وارد شود.

تسمه‌های محرک بخش مهمی از ماشین‌آلات هستند که باید مرتباً چک شوند و برای جلوگیری از تعمیرات گران‌قیمت، در حالت مناسب نگهداری شوند.

برای تعویض تسمه محرک باید تسمه قدیمی را برداشته و طبق دستور سازنده تسمه جدید را بپوشید.

اگر در حین رانندگی تسمه درایو پاره شد یا جدا شد، باید آن را بکشید و ماشین را به تعمیرگاه ببرید تا موتور و سایر قطعات بدتر نشوند.

تعمیر و نگهداری درایوهای تسمه

شیوه های نگهداری صحیح برای درایوهای تسمه

درایوهای تسمه بخش مهمی از بسیاری از ماشین‌ها هستند و برای جلوگیری از خرابی و مشکلات ایمنی باید به درستی از آنها مراقبت شود.

بازرسی، تعمیر و تعویض قطعات همگی بخشی از یک برنامه برای نگهداری پیشگیرانه است.

در اینجا چند روش متداول برای حفظ وضعیت خوب درایوهای تسمه آورده شده است:

بازرسی و نظافت منظم

• مهم است که مجموعه درایو تسمه را به طور منظم بررسی کنید تا علائم سایش یا ساییدگی را جستجو کنید.

اگر علائم ساییدگی یا ساییدگی وجود دارد، مجموعه محرک تسمه باید تمیز و مرتب شود.

• کمربند را از نظر ساییدگی یا آسیب، مانند ترک‌ها، لکه‌های فرسوده، بریدگی‌ها یا الگوهای پوشیدنی که طبیعی به نظر نمی‌رسند، بررسی کنید.
• سایر قسمت های درایو مانند بلبرینگ ها و سیستم را برای خلاص شدن از شر الکتریسیته ساکن بررسی کنید.

بررسی کنید که آیا بلبرینگ ها به درستی روغن کاری شده اند و آیا پیچ شل، زنگ زدگی یا چیزهای دیگری در راه وجود دارد یا خیر.

تنش و تراز

تنش و تراز تسمه را اغلب بررسی کنید و تغییرات لازم را انجام دهید.

تسمه های V شکلی که به اندازه کافی سفت نیستند ممکن است لیز بخورند که باعث داغ شدن تسمه و شکستن آن می شود.

کمربندهای سنکرون ممکن است رد شوند یا ضامن دار شوند که می تواند باعث آسیب شود.

تسمه ها و یاتاقان ها اگر کشش خیلی زیاد باشد، می توانند سریعتر فرسوده شوند.

نصب صحیح

• مهم است که کمربندها را در مسیر درست قرار دهید.

برای انجام این کار، ابتدا گارد را بردارید و سپس پیچ‌های نصب موتور یا پیچ‌های تنظیم را باز کنید تا تسمه با خیال راحت جدا شود.

سپس به مجموعه نگاه کنید، آن را تمیز کنید و قبل از بستن تسمه جدید و سفت کردن پایه ها، مطمئن شوید که ردیف شده است.

محیط کار ایمن

• با خاموش کردن ماشین‌ها در حین نگهداری و استفاده از ابزارهای قفل/تاگوت برای جلوگیری از کارکرد آنها در حین نگهداری، مطمئن شوید که مکانی امن برای کار دارید.

اطمینان حاصل کنید که محافظ های درایو در جای خود قرار دارند و هنگام رفتن به تسمه درایوها لباس محافظ می پوشید.

• اجرای یک برنامه تعمیر و نگهداری پیشگیرانه شامل روش های نصب مناسب مانند روش های کشش برای افزایش کارایی و به حداکثر رساندن عمر تسمه.

انیمیشن سازوکار سیستم کمربند

نکته: در صورت نیاز دکمه زیرنویس را روشن کنید. اگر با زبان گفتاری آشنایی ندارید، در دکمه تنظیمات، «ترجمه خودکار» را انتخاب کنید. قبل از اینکه زبان مورد علاقه شما برای ترجمه در دسترس قرار گیرد، ممکن است لازم باشد ابتدا روی زبان ویدیو کلیک کنید.

درایو تسمه استفاده می کند

خودرو:

در اتومبیل ها، تسمه درایوها اغلب برای تأمین انرژی وسایلی مانند دینام، پمپ آب، پمپ فرمان برقی و کمپرسور تهویه مطبوع استفاده می شوند.

در یک خودروی معمولی که با تسمه حرکت می کند، قرقره میل لنگ توسط یک تسمه مارپیچ به قرقره های لوازم جانبی متصل می شود که نیروی مورد نیاز هر قسمت را به آن می فرستد.

ماشین آلات مورد استفاده در صنعت:

درایوهای تسمه به طور گسترده در ماشین آلات صنعتی مانند سیستم های نقاله، ماشین های چاپ و تجهیزات بسته بندی استفاده می شوند.

درایوهای تسمه اغلب در این شرایط برای ارسال نیرو در فواصل طولانی یا اطراف گوشه ها استفاده می شوند، جایی که روش های دیگر ممکن است کارساز نباشند.

کشاورزی:

درایوهای تسمه معمولاً در تجهیزات کشاورزی مانند تراکتور، کمباین و دروگر استفاده می شود.

درایوهای تسمه اغلب برای تامین انرژی بخش‌های مختلف این ماشین‌ها مانند مکانیزم خرمنکوبی، بالابر دانه و پمپ هیدرولیک استفاده می‌شوند.

ابزارهای برقی:

ابزارهای برقی مانند مته، ماشین تراش و اره همگی دارای تسمه درایو هستند.

درایوهای تسمه اغلب در این مواقع برای کنترل سرعت و کاهش لرزش و صدا استفاده می شوند.

سیستم های HVAC:

درایوهای تسمه اغلب برای تغذیه فن ها و دمنده ها در سیستم های گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع (HVAC) استفاده می شوند.

درایوهای تسمه به شما امکان می‌دهند سرعت را تغییر دهید و می‌توانند به آرام‌تر شدن و لرزش این سیستم‌ها کمک کنند.

کاربردهای دریایی:

درایوهای تسمه در قایق ها و کشتی ها برای تامین انرژی وسایلی مانند پمپ های آب، دینام ها و کمپرسورها از جمله موارد دیگر استفاده می شوند.

درایوهای تسمه اغلب در قایق ها مورد استفاده قرار می گیرند زیرا قابل اعتماد هستند و نگهداری از آنها آسان است.

نتیجه

در پایان، درایوهای تسمه بخش مهمی از بسیاری از سیستم‌های مکانیکی هستند زیرا ارسال نیرو بین دو شفت دوار را آسان و کارآمد می‌کنند.

انواع مختلفی از تسمه ها وجود دارد که می توان از آنها برای کارهای مختلف استفاده کرد، مانند تسمه های تخت، تسمه های V، تسمه تایم و غیره.

مهندسان می توانند با انتخاب نوع مناسب تسمه و انجام تعمیر و نگهداری منظم مطمئن شوند که سیستم های مکانیکی آنها به طور روان و کارآمد کار می کنند.

اما مهم است که به خاطر داشته باشید که درایوهای تسمه تنها راه برای انتقال نیرو نیستند.

با پیشرفت تکنولوژی، راه‌های جدیدی برای ارسال نیرو ساخته می‌شود، مانند درایوهای مستقیم و کوپلینگ‌های مغناطیسی.

برخی از مزایای این جایگزین ها شامل کارایی بهتر، نگهداری کمتر و دقت بهتر است.

به عنوان یک مهندس، مهم است که در مورد آخرین تغییرات در فناوری انتقال نیرو بدانید و آماده باشید تا چیزهای جدید را امتحان کنید.

با انجام این کار، می‌توانیم به بهبود عملکرد و کارایی سیستم‌های مکانیکی ادامه دهیم، که به مهندسی کمک می‌کند تا به جلو حرکت کند و ایده‌های جدیدی ارائه دهد.

پیوندها و مراجع

"طراحی مهندسی مکانیک".

"راهنمای انتقال نیرو".