در مکانیک ، تسمه انتقال ( تسمه انتقال) نوعی انتقال مکانیکی است که بر اساس اتحاد دو یا چند قرقره، در معرض یک حرکت چرخشی ، به وسیله یک نوار پیوسته (تسمه) است که قرقرهها را در بر میگیرد که نیروی اصطکاک اعمال میکنند. تامین انرژی آنها از قرقره محرک (درایو قرقره).
توجه به این نکته حائز اهمیت است که تسمه های انتقال اساساً بر اساس نیروهای اصطکاک کار می کنند و این آنها را از سایر وسایل انتقال مکانیکی انعطاف پذیر مانند زنجیر انتقال متمایز می کند .
در سال 15 قبل از میلاد در متن: “فرهنگ عبارات محلی” نوشته شده توسط یانگ شیونگ، فیلسوف، شاعر و سیاستمدار سلسله هان (53 – 18 قبل از میلاد)، تسمه رسانای مکانیکی برای اولین بار در یک ماشین قرقره ذکر شد. یک دستگاه فیلیگرن که الیاف ابریشم را روی بوبین های شاتل بافندگان می پیچد. نوار رسانا یک جزء ضروری برای اختراع ماشین ریسندگی است. نوار رسانا نه تنها در فنآوریهای نساجی استفاده میشد، بلکه برای دمهای برق هیدرولیک نیز استفاده میشد که قدمت آن به قرن اول قبل از میلاد میرسد. ج.
تسمه ها ارزان ترین ابزار برای انتقال نیرو بین شفت ها هستند که نباید به صورت محوری تراز شوند. انتقال نیرو توسط تسمه ها و قرقره های طراحی شده انجام می شود. انواع مختلفی از انتقال قدرت که باید توسط یک سیستم محرک تسمه برآورده شود، متعدد است و این منجر به تغییرات زیادی در موضوع شده است. تسمه های محرک به آرامی و بی صدا کار می کنند و در صورت تغییر نیرو و توان لازم، میرایی را برای موتورها، بارها و یاتاقان ها فراهم می کنند. یکی از اشکالات تسمه های محرک این است که قدرت کمتری نسبت به چرخ دنده ها یا زنجیر انتقال می دهند. با این حال، پیشرفتها در مهندسی تسمه امکان استفاده از تسمهها را در سیستمهایی فراهم میکند که قبلاً فقط زنجیرههای محرک یا چرخ دندهها را مجاز میدانستند.
توان انتقالی بین تسمه و قرقره به صورت حاصل ضرب اختلاف کشش و سرعت تسمه بیان می شود:
| سمبل | نام | واحد | فرمول |
|---|---|---|---|
| � | زاویه کاهش یافته توسط تماس سطحی در مرکز قرقره | راد | |
| � | ضریب اصطکاک | ||
| پ | قدرت بین تسمه و قرقره منتقل می شود | ||
| شما1 | کشش در سمت تنگ تسمه | شما1شما2=و�� | |
| شما2 | کشش در سمت شل کمرتسمه | ||
| یا | سرعت تسمه |
عنصر دیفرانسیل تسمه انتقال هنگام عبور از روی قرقره.
مهمترین ویژگی تسمه های انتقال از تعادل نیروها در عبور آن از قرقره ها به دست می آید، زیرا در این مسیر درخواست تسمه بیشتر است. نیروهای وارد بر تسمه در این مرحله عبارتند از:
| سمبل | نام |
|---|---|
| اف→ | نیروهای اصطکاک |
| افج→ | نیروهای گریز از مرکز |
| خیر→ | نیروی تماس معمولی که توسط قرقره بر روی تسمه اعمال می شود |
| شما→ | کششی که کمرتسمه در زیر آن قرار دارد |
اگر عنصر دیفرانسیل تسمه را تجزیه و تحلیل کنیم، در عبور آن از یک قرقره، مجموع نیروها را به دست خواهیم آورد:
| توازن نیروها | ||||
|---|---|---|---|---|
| فرمول | دافج+دخیر-(شما+دشما)بدون(د�2)-شمابدون(د�2)=0 | |||
| ساده کردن | دافج+دخیر-2شمابدون(د�2)-دشمابدون(د�2)=0 | |||
| طبیعی | هندسه | خیلی کوچک | ||
| فرمول | داف=� دخیر | بدون(د�2)≈د�2 | دشما(د�2)≈0 | |
| پاکسازی | دخیر=داف� | |||
| جایگزین کردن | دافج+(داف�)-2شما(د�2)-دشما(د�2)=0 | |||
| جایگزین کردن | دافج+(داف�)-شما د�=0 | |||
تسمه های رسانا ساده، ارزان هستند و نیازی به شفت تراز محوری ندارند. آنها به محافظت از ماشین آلات در برابر اضافه بار و گیر کردن کمک می کنند و سر و صدا و لرزش را مرطوب و جدا می کنند. نوسانات بار کاهش می یابد. آنها به حداقل تعمیر و نگهداری و بدون روغن کاری نیاز دارند. آنها راندمان بالایی دارند (90٪ – 98٪، معمولاً 95٪)، تحمل بالایی در برابر ناهماهنگی دارند و اگر محور دور باشد، نسبتاً ارزان هستند. عملکرد کلاچ با شل شدن کشش تسمه فعال می شود. با استفاده از قرقره های مخروطی یا مخروطی می توان سرعت های مختلفی را بدست آورد.
نسبت سرعت زاویه ای به دلیل لغزش و کشیدگی نباید ثابت یا برابر با قطر قرقره باشد. اما با استفاده از تسمه های دندانه دار می توان این مشکل را تا حد زیادی حل کرد. محدوده دمای کاری 35- تا 85 درجه سانتی گراد (31- تا 185 درجه فارنهایت) است. جبران ساییدگی یا ازدیاد طول، تنظیم فاصله مرکز یا اضافه کردن یک قرقره بیکار بسیار مهم است.
تسمههای مسطح با داشتن مقطع مستطیلی مشخص می شوند. آنها اولین نوع تسمههای انتقال مورد استفاده بودند. اما در حال حاضر آنها با نوارهای ذوزنقه ای جایگزین شده اند. آنها هنوز مورد مطالعه قرار می گیرند زیرا عملکرد آنها فیزیک اساسی همه تسمههای انتقال را نشان می دهد.
تسمه های تخت در قرن 19 و اوایل قرن 20 در شفت های خط (eng. line shaft) برای انتقال نیرو در کارخانه ها استفاده می شد. آنها همچنین در کاربردهای بی شماری در مزرعه، معدن و چوب بری مانند اره مویی، کارخانجات چوب بری ، خرمن کوب ، دمنده سیلو ، نوار نقاله پرکننده یونجه، بیلر استفاده می شدند.، پمپ های آب (برای چاه ها، معادن یا مزارع باتلاقی) و ژنراتورهای الکتریکی. هنوز هم از تسمه های تخت استفاده می شود، البته نه به اندازه دوران شفت خط. تسمه مسطح یک سیستم انتقال نیرو ساده است که برای روز خود بسیار مناسب بود. این می تواند قدرت بالا را در سرعت های بالا (373 کیلووات در 51 متر بر ثانیه)، در موارد تسمه های پهن و قرقره های بزرگ ارائه دهد. اما این تسمه پهن و قرقره بالا حجیم است، فضای زیادی را مصرف می کند، در حالی که به کشش بالا نیاز دارد، بارهای زیادی را حمل می کند و برای کاربردهای نزدیک به مرکز مناسب نیست، بنابراین تسمه های V تا حد زیادی جایگزین تسمه های تخت برای انتقال نیرو شده اند. فاصله کوتاه. قدرت، و انتقال نیرو از راه دور معمولاً دیگر به طور کامل با تسمه انجام نمی شود. مثلا الان
از آنجایی که تسمه های مسطح تمایل دارند به سمت بالاترین نقطه قرقره حرکت کنند، قرقره ها با یک سطح محدب ملایم یا “تاج دار” (و نه صاف) ساخته شده اند تا تسمه در هنگام دویدن در مرکز خود قرار گیرد. همچنین، تسمههای مسطح زمانی که بارهای سنگین به آنها وارد میشود، تمایل دارند روی صفحه قرقره بلغزند و تسمههای زیادی در دسترس بودند که میتوان آنها را برای افزایش اصطکاک و انتقال نیرو روی تسمهها اعمال کرد.
نوارهای تخت به طور سنتی از چرم یا پارچه ساخته می شدند. اولین کارخانه های آرد در اوکراین کمرتسمه چرمی داشتند. پس از جنگ جهانی اول، کمبود چرم کفش به حدی بود که مردم نوارها را بریده و کفش درست کردند. به هر حال مدتی کفش فروشی سود بیشتری نسبت به آرد فروشی داشت. به زودی کارخانه های آرد متوقف شدند و قیمت نان افزایش یافت و به شرایط قحطی کمک کرد. نوارهای چرمی در طول جنگ آفریقایی رودزیا (1965 – 1979) برای محافظت از سواران اتومبیل و اتوبوس در برابر مینهای زمینی مورد استفاده دیگری قرار گرفتند، لایههایی از نوارهای چرمی بر روی کف وسایل نقلیه در مناطق خطرناک قرار گرفتند. امروزه بیشتر تسمه ها از لاستیک یا پلیمرهای مصنوعی ساخته می شوند. چستسمهگی نوارهای چرمی اغلب است بهترین حالت اگر با قسمت موی چرم (سمت بیرونی) در برابر قرقره مونتاژ شود، اگرچه برخی از کمرتسمهها قبل از اتصال انتهایشان به یکدیگر نیم پیچ خورده اند (نوار موبیوس تشکیل می دهند)، بنابراین سایش می تواند در نهایت در هر دو جهت توزیع شود. از کمرتسمه انتهای نوارها با توری با چرم (قدیمی ترین روش)، با بست های شانه ای فولادی و/یا توری متصل می شوند. یا با چسب یا جوش (در مورد پلی اورتان یا پلی استر). کمرتسمههای مسطح به طور سنتی به هم چسبیده بودند و معمولاً هنوز هم هستند، اما می توان آنها را در ساخت و ساز بی پایان نیز ساخت. بنابراین سایش می تواند در نهایت در هر دو جهت کمرتسمه توزیع شود. انتهای نوارها با توری با چرم (قدیمی ترین روش)، با بست های شانه ای فولادی و/یا توری متصل می شوند. یا با چسب یا جوش (در مورد پلی اورتان یا پلی استر). کمرتسمههای مسطح به طور سنتی به هم چسبیده بودند و معمولاً هنوز هم هستند، اما می توان آنها را در ساخت و ساز بی پایان نیز ساخت. بنابراین سایش می تواند در نهایت در هر دو جهت کمرتسمه توزیع شود. انتهای نوارها با توری با چرم (قدیمی ترین روش)، با بست های شانه ای فولادی و/یا توری متصل می شوند. یا با چسب یا جوش (در مورد پلی اورتان یا پلی استر). کمرتسمههای مسطح به طور سنتی به هم چسبیده بودند و معمولاً هنوز هم هستند، اما می توان آنها را در ساخت و ساز بی پایان نیز ساخت.
در اواسط قرن نوزدهم ، آسیابسازان بریتانیایی دریافتند که غلافهای چند شیار که با طناب به هم متصل میشوند، عملکرد بهتری از نوارهای صافی که با نوارهای چرمی به هم متصل میشوند دارند. گهگاه از طناب های سیمی استفاده می شد، اما طناب های پنبه ای، کنفی، کنف مانیل و بزرک بیشترین کاربرد را داشتند. به طور معمول، طناب متصل کننده دو قرقره چند شیار V به یک حلقه منفرد که در امتداد یک مسیر مارپیچ قرار داشت، متصل میشد، قبل از اینکه توسط یک قرقره بیحرکتی که همچنین برای حفظ کشش روی آن کار میکرد، به موقعیت اولیه خود بازگردانده شد. گاهی اوقات به این ترتیب از یک طناب برای انتقال نیرو از یک شیار محرک چند شیار به چندین شیار تک یا چند شیار استفاده می شد.
به طور کلی، مانند تسمه های تخت، سیم های سربی برای اتصالات از موتورهای ثابت به شفت های جک آسیاب و شفت های خط آسیاب ها و گاهی اوقات از شفت خط به ماشین آلات رانده استفاده می شد. با این حال، بر خلاف نوارهای چرمی، گاهی اوقات از سیم های رسانا برای انتقال نیرو در فواصل نسبتاً طولانی استفاده می شد. در مسافتهای طولانی، از نوارهای میانی برای پشتیبانی از طناب پرنده استفاده میشد، و در پایان قرن نوزدهم ، این امر بسیار کارآمد در نظر گرفته شد.
تسمههای گرد، تسمههای دایرهای هستند که برای کار روی قرقرهای با شیار 60 درجه ولت طراحی شدهاند. شیارهای گرد فقط برای قرقره های بیکار که تسمه را هدایت می کنند یا زمانی که از تسمه های O-ring (نرم) استفاده می شود مناسب هستند. شیار V گشتاور را از طریق یک عمل گوه منتقل می کند، بنابراین اصطکاک را افزایش می دهد. صرف نظر از این، نوارهای گرد فقط برای استفاده در موقعیت های نسبتاً کم گشتاور هستند و می توانند در طول های مختلف خریداری شوند یا به طول برش داده شوند و توسط یک منگنه، اتصال دهنده فلزی (در مورد پلاستیک توخالی) یا چسب لحیم کاری (در جعبه) به هم وصل شوند. از پلی اورتان). چرخ خیاطی های اولیه برای جلوه بیشتر از یک نوار چرمی استفاده می کردند که توسط یک منگنه فلزی یا با چسب به هم متصل می شد.
نوارهای فنری شبیه نوارهای طناب یا نوارهای گرد هستند اما از یک فنر فولادی بلند تشکیل شده اند. آنها معمولاً در موتورهای اسباببازی یا مدلهای کوچک یافت میشوند، معمولاً موتورهای بخار اسباببازیها یا مدلهای دیگر را هدایت میکنند یا یک انتقال بین میل لنگ را فراهم میکنند.و سایر قسمت های خودرو مزیت اصلی نسبت به نوارهای لاستیکی یا سایر تسمههای الاستیک این است که در شرایط عملیاتی کنترل نشده دوام بیشتری دارند. فاصله بین قرقره ها نیز کمتر بحرانی است. عیب اصلی آن این است که لغزش به دلیل ضریب اصطکاک پایین بیشتر است. انتهای یک نوار فنری را می توان با تا کردن چند دور آخر مارپیچ در هر انتها 90 درجه به هم وصل کرد تا قلاب ایجاد شود، یا با کاهش قطر چند پیچ آخر یک سر به طوری که روی انتهای دیگر “پیچ” شود.
تسمه های V مشکل لغزش و ردیابی را حل کردند. اکنون، تسمه اصلی برای انتقال نیرو است. آنها بهترین ترکیب کشش، سرعت حرکت، باربری و عمر طولانی را ارائه می دهند. آنها عموماً بی پایان هستند و شکل مقطع عمومی آنها تقریباً ذوزنقه ای است.(از این رو نام آن “V” است). شکل “V” تسمه در شیار قرقره (یا شیار) کشیده می شود و در نتیجه تسمه نمی تواند لیز بخورد. همچنین، با افزایش بار، تسمه سعی میکند تا در شیار فرو رود (هرچه بار بیشتر باشد، عمل گوه بیشتر میشود) و انتقال گشتاور را بهبود میبخشد و تسمه V را به یک راهحل مؤثر تبدیل میکند که به عرض و کشش کمتری نسبت به نوارهای مسطح نیاز دارد. تسمههای V نوارهای مسطح را با فاصله مرکزی کوچک و نسبت چرخش بالا جابجا کردند. فاصله مرکز ترجیحی بیشتر از بزرگترین قطر قرقره است، اما کمتر از سه برابر مجموع هر دو قرقره است. محدوده سرعت بهینه 1000 – 7000 فوت در دقیقه (300 – 2130 متر در دقیقه) است.
برای نیاز به توان بالا، دو یا چند تسمه V را می توان در کنار هم در آرایشی به نام “مولتی ولت” که روی شیارهای چند شیار اجرا می شود، به هم وصل کرد. این تسمه V رسانای چندگانه (یا گاهی اوقات “تسمه V رسانای کلاسیک”) شناخته می شود.
تسمه های V-V باید به طول لاستیک یا پلیمر همگن شده باشد یا باید الیافی برای استحکام و تقویت در لاستیک یا پلیمر تعبیه شده باشد. الیاف باید از مواد نساجی مانند پنبه، پلی آمید (مانند نایلون)، یا پلی استر، یا برای استحکام، فولاد یا آرامید (مانند تکنورا، توارون یا کولار) ساخته شوند.
زمانی که یک تسمه بدون انتها با نیاز مطابقت ندارد، باید از تسمه گرد و تسمه پیوندی استفاده شود. بسیاری از مدلها همان قدرت و سرعت تسمهها را بدون انتهای اندازهای معادل ارائه میدهند و برای کار کردن به قرقرههای خاصی نیاز ندارند. پیوند تسمه V تعدادی از پیوندهای کامپوزیت پلی اورتان/پلی استر است که به خودی خود به یکدیگر بسته می شوند، مانند “Fenner Drives’ Power Twist” یا “Nu-T-Link” (با گل میخ های فلزی). اینها نصب آسان و مقاومت محیطی عالی را در مقایسه با تسمههای لاستیکی ارائه میکنند و در صورت نیاز با جدا کردن و جدا کردن پیوندها از نظر طول قابل تنظیم هستند.
پروفیل های تسمه V متریک (توجه: زوایای قرقره برای قرقره های شعاع کوچک کاهش می یابد):
| پروفایل کلاسیک | گسترده | بالا | زاویه* | مشاهدات |
|---|---|---|---|---|
| z | 10 میلی متر | 6 میلی متر | 40 درجه | |
| به | 13 میلی متر | 9 میلی متر | 40 درجه | 12.7 میلی متر = 0.5 اینچ. ضخامت، زاویه قرقره کمرتسمه سلطنتی 38 درجه |
| ب. | 17 میلی متر | 11 میلی متر | 40 درجه | 16.5 میلی متر = 21/32 اینچ. ضخامت، تسمههای امپریالیستی با زاویه 38 درجه |
| سی. | 22 میلی متر | 14 میلی متر | 40 درجه | 22.2 میلی متر = 7/8 اینچ. ضخامت، تسمههای امپریالیستی با زاویه 38 درجه |
| D. | 32 میلی متر | 19 میلی متر | 40 درجه | 31.75 میلی متر = 1.25 اینچ. ضخامت، تسمههای امپریالیستی با زاویه 38 درجه |
| و | 38 میلی متر | 25 میلی متر | 40 درجه | 38.1 میلی متر = 1.5 اینچ. ضخامت، تسمههای امپریالیستی با زاویه 38 درجه |
| نمایه باریک | گسترده | بالا | زاویه* | مشاهدات |
| SPZ | 10 میلی متر | 8 میلی متر | 34 درجه | |
| آبگرم | 13 میلی متر | 10 میلی متر | – | |
| SPB | 17 میلی متر | 12 میلی متر | – | |
| spc | 22 میلی متر | 18 میلی متر | – | |
| مشخصات باریک عملکرد بالا | گسترده | بالا | زاویه* | مشاهدات |
| XPZ | 10 میلی متر | 8 میلی متر | – | |
| XPA | 13 میلی متر | 10 میلی متر | – | |
| XPB | 17 میلی متر | 13 میلی متر | – | |
| XPC | 22 میلی متر | 18 میلی متر – | – |
*طراحی رایج قرقره این است که زاویه بالاتری از قسمت اول کشش، بالای خط به اصطلاح “پله” داشته باشد.
مثال: خط گام برای SPZ می تواند 8.5 میلی متر از پایین V باشد. به عبارت دیگر، 0 – 8.5 میلی متر از 8.5 به بالا 34 درجه و 38 درجه است.
در پوشش مجله تجاری تسمههای V خودرو در سال 1916 از چرم به عنوان ماده تسمه یاد میشود و اشاره میشود که زاویه کمرتسمه V هنوز به خوبی استاندارد نشده است. تسمه V بدون انتهای لاستیکی در سال 1917 توسط چارلز سی گیتس از شرکت لاستیک گیتز ساخته شد. تسمههای سربی چندگانه برای اولین بار چند سال بعد توسط والتر گیست از شرکت آلیس چمبرز ترتیب داده شد، که الهام گرفته شد تا رشتههای منفرد سیمهای سربی چند شیار را با تسمههای V شکل موازی جایگزین کند. Geist در سال 1925 برای ثبت اختراع درخواست کرد و آلیس چمبرز بازاریابی هادی را با نام تجاری “Texrope” آغاز کرد و این حق اختراع در سال 1928 اعطا شد (اختراع ایالات متحده 1,662,511). نام تجاری “Texrope” هنوز وجود دارد،
تسمه چند شیار.
یک تسمه چند شیار، V-rib یا poly-groove معمولاً از 3 تا 24 قسمت به شکل “V” روی یکدیگر ساخته می شود. این یک نوار نازک برای همان سطح رسانا ایجاد می کند، بنابراین انعطاف پذیرتر است، هرچند اغلب عریض تر است. انعطافپذیری افزوده، کارایی بهتری را ارائه میدهد، زیرا انرژی کمتری برای اصطکاک داخلی در خم کردن مداوم تسمه صرف میشود. در عمل این افزایش راندمان باعث کاهش اثر گرمایشی بر روی تسمه میشود و تسمهای که خنکتر کار میکند عمر طولانیتری دارد. تسمه ها در اندازه های مختلف به طور تجاری در دسترس هستند، معمولاً با یک “P” (گاهی اوقات حذف می شود) و یک حرف واحد که فاصله بین شیارها را مشخص می کند. بخش “PK” با گام 3.56 میلی متری معمولاً برای کاربردهای خودرو استفاده می شود.
مزیت دیگر تسمههای چند شیار که باعث محبوبیت آنها میشود این است که میتوانند روی قرقرههایی در سمت عقب و بدون شیار تسمه کار کنند. اگرچه گاهی اوقات این کار با تسمه های V-V-با یک قرقره ساده برای کشش انجام می شود، یک تسمه چند شیار باید به اندازه کافی به دور یک قرقره در پشت آن پیچیده شود تا جهت آن را تغییر دهد یا حتی نیروی محرکه کمی ایجاد کند.
هر گونه توانایی تسمه V برای راندن قرقره ها بستگی به پیچاندن تسمه در اطراف قرقره با زاویه کافی برای ایجاد چستسمهگی دارد. در جایی که یک تسمه V شکل ساده محدود به یک شکل محدب ساده است، حداکثر سه یا احتمالاً چهار قرقره را می توان به اندازه کافی پیچیده کرد، بنابراین می تواند حداکثر سه وسیله را به حرکت درآورد. در جاهایی که باید بیشتر رانندگی کرد، مانند خودروهای مدرن با فرمان برقی و تهویه مطبوع، تسمه های متعدد مورد نیاز است. از آنجایی که تسمه چند شیار را میتوان بهوسیله بیکارهای خارجی به مسیرهای مقعر خم کرد، میتوان هر تعداد قرقره رانده را پیچیده کرد که فقط با ظرفیت توان تسمه محدود میشود.
تسمه آجدار یک تسمه انتقال قدرت است که دارای شیارهایی در طول آن است. عملیات تماس بین دنده های تسمهها و شیارهای موجود در قرقره. گزارش شده است که ساختار تک تکه آن توزیع تنش یکنواخت را در سراسر ضخامت قرقره که تسمه در تماس است، محدوده توان 600 کیلووات، نسبت سرعت بالا، مارپیچ رسانا (احتمالا برای راندن به عقب و غیره) در خارج ارائه می دهد. پشت تسمه)، عمر طولانی، پایداری و همگنی کشش هادی و کاهش لرزش. تسمه آجدار باید برای کاربردهای مختلف نصب شود: کمپرسور، دوچرخه تناسب اندام، ماشین آلات کشاورزی، میکسر مواد غذایی، ماشین لباسشویی، ماشین چمن زنی و غیره.
اگرچه آنها اغلب با نوارهای مسطح گروه تسمهی می شوند، اما در واقع نوع متفاوتی هستند. آنها از یک نوار بسیار ظریف (0.5 – 15 میلی متر یا 100 – 4000 میکرومتر) از حاشیه پلاستیکی و گاهی اوقات لاستیک تشکیل شده اند. به طور کلی، آنها برای استفاده های کم مصرف (کمتر از 10 وات)، سرعت بالا، اجازه کارایی بالا (بالای 98٪) و عمر طولانی در نظر گرفته شده اند. اینها در ماشینهای تجاری، چاپگرها، ضبطکنندهها و سایر عملیاتهای سبک دیده میشوند.
تسمههای زمان تسمهی یک تسمه انتقال مثبت هستند و می توانند حرکت نسبی را دنبال کنند. این تسمه ها دارای دندانه هایی هستند که در یک قرقره دندانه دار قرار می گیرند. هنگامی که به درستی کشش داده می شوند، هیچ لغزشی ندارند، با سرعت ثابتی اجرا می شوند و اغلب برای انتقال حرکت مستقیم برای فرآیندهای نمایه سازی یا زمان تسمهی استفاده می شوند (از این رو نام آنها). آنها اغلب به جای زنجیر یا چرخ دنده استفاده می شوند، بنابراین صدای کمتری وجود دارد و نیازی به حمام روغن کاری نیست. این تسمهها اغلب توسط میل بادامک خودرو، سیستم های زمان تسمهی مینیاتوری و موتورهای پله ای استفاده می شوند.. تسمه های تایم به کمترین کشش در بین تسمه ها نیاز دارند و از کارآمدترین تسمه ها هستند. آنها می توانند تا 200 اسب بخار (150 کیلووات) را با سرعت 16000 فوت در دقیقه (4900 متر در دقیقه) حمل کنند.
طرح های تسمه زمان تسمهی با دندان مارپیچ جبران کننده موجود است. طرح دندان جبران کننده مارپیچ یک الگوی شورون را تشکیل می دهد و باعث می شود دندان به طور پیش رونده به هم برسند. طرح الگوی شورون خود تراز است و صدایی را که برخی تسمههای زمان تسمهی در سرعت های خاص ایجاد می کنند ایجاد نمی کند و در انتقال نیرو (بالای 98) کارآمدتر است. ٪.
معایب آن عبارتند از: هزینه خرید نسبتاً بالا، نیاز به قرقره های دندانه دار مخصوص ساخته شده، محافظت کمتر در برابر اضافه بار، مسدود شدن و لرزش به دلیل کابل کشش مداوم آنها، عدم عملکرد کلاچ (فقط با نوارهای اصطکاک رسانا امکان پذیر است) و طول ثابت که این کار را نمی کند. امکان تنظیم طول (برخلاف تسمههای V یا زنجیر).
تسمهها معمولاً برق را در سمت ولتاژ حلقه حمل می کنند. با این حال، طرحهایی برای انتقالهای متغیر پیوسته وجود دارد که از نوارهایی استفاده میکنند که مجموعهای از بلوکهای فلزی جامد هستند که مانند یک زنجیره به هم متصل شدهاند و قدرت را در سمت فشردهسازی حلقه منتقل میکنند.
نوارهای مورد استفاده برای “جاده های نورد” برای تونل های باد ممکن است قادر به سرعت 250 کیلومتر در ساعت (160 مایل در ساعت) باشند.
نوار رسانای باز دارای محورهای موازی است که در یک جهت می چرخند، در حالی که نوار رسانای متقاطع نیز دارای محورهای موازی است اما در جهت مخالف می چرخد. مورد اولی بسیار رایج تر است و دومی برای تسمه های V-V استاندارد و زمان تسمهی مناسب نیست، مگر اینکه بین هر قرقره پیچشی وجود داشته باشد، بنابراین قرقره ها فقط با سطح یک تسمه تماس دارند. در صورتی که خط مرکزی تسمه با صفحه مرکزی قرقره تراز باشد می توان شفت های غیر موازی را متصل کرد. کمرتسمههای صنعتی معمولاً از لاستیک تقویت شده اما گاهی اوقات از انواع چرمی هستند. کمرتسمههای غیر چرمی و تقویت نشده را فقط می توان در کاربردهای سبک استفاده کرد.
خط گام خطی است بین سطوح داخلی و خارجی که تحت کشش (مانند سطح بیرونی) یا فشار (مانند داخلی) قرار نمی گیرد. بین سطوح در نوارهای فیلم و نوارهای مسطح است و به شکل مقطع بستگی دارد و در نوارهای افست و V اندازهگیری میشود. قطر گام مرجع استاندارد را میتوان با گرفتن میانگین قطر نوک دندان از چرخ دنده و قطر پایه دندان سرعت زاویه ای با اندازه گیری نسبت معکوس دارد، بنابراین هرچه یک چرخ بلندتر باشد، سرعت زاویه ای کمتر است و بالعکس. سرعت قرقره های جریان به دلیل لغزش و کشیدگی تسمه 0.5٪ – 1٪ کمتر از آنچه که به طور کلی محاسبه می شود، می باشد. در تسمههای زمان تسمهی، نسبت معکوس دندانه های نواری به اندازه گیری دقیق کمک می کند.
| سمبل | نام | واحد |
|---|---|---|
| � | سرعت زاویهای | دور در دقیقه |
| سی. | محیط بر اساس قطر گام | |
| یا | سرعت |
نوارهای رسانا تحت شرایط مورد نیاز زیر تولید می شوند:
معادله قدرت این است:
| سمبل | نام | واحد |
|---|---|---|
| نه | سرعت چرخشی | دور در دقیقه |
| پ | قدرت | کیلووات |
| شما | گشتاور | شماره م |
عوامل تنظیم قدرت عبارتند از:
اینها در کتابچه های مهندسی و ادبیات تولید کنندگان یافت می شوند. وقتی توان تصحیح شد، برای یافتن تعداد آرایههایی که بهترین عملکرد را دارند، با توانهای نامی سطح مقطع تسمه در سرعتهای خاص مقایسه میشود.
سپس، قطر قرقره انتخاب می شود. معمولاً قطرهای بزرگ یا مقاطع عرضی بزرگ انتخاب میشوند، زیرا همانطور که قبلاً گفته شد، تسمههای بزرگ همان قدرتی را که تسمههای کوچک در سرعتهای بالا انجام میدهند، در سرعتهای کم تسمه انتقال میدهند. برای کوچک نگه داشتن قسمت محرک تا حد امکان، قرقره هایی با حداقل قطر مورد نظر است. حداقل قطر قرقره با ازدیاد طول الیاف بیرونی تسمه محدود می شود زیرا تسمه به دور قرقره می پیچد. قرقره های کوچک این کشیدگی را افزایش می دهند و عمر تسمه را تا حد زیادی کاهش می دهند. حداقل قطر قرقره اغلب با هر مقطع و سرعت ذکر می شود یا به طور جداگانه بر اساس مقطع تسمه ذکر می شود. پس از انتخاب ارزانترین قطرها و بخش تسمه، طول تسمه محاسبه می شود. اگر از تسمه های بدون انتها استفاده شود، فاصله هاب مورد نظر نیاز به تنظیم دارد تا طول تسمه استاندارد را در خود جای دهد. اغلب استفاده از دو یا چند تسمه V در کنار هم مقرون به صرفه تر از یک تسمه پهن است.
در نسبت سرعت زیاد یا فاصله کم بین مراکز، زاویه تماس بین تسمه و قرقره باید کمتر از 180 درجه باشد. در این صورت، طبق جداول سازندگان باید قدرت محرکه را افزایش داد و فرآیند انتخاب مجدداً تکرار شود. این به این دلیل است که رتبه تسمهی توان بر اساس استاندارد زاویه تماس 180 درجه است. زوایای تماس کوچکتر به معنای سطح کمتری برای کشش آج است و بنابراین آج قدرت کمتری را حمل می کند.
تسمه های رسانا برای کار به اصطکاک متکی هستند، اما اصطکاک بیش از حد انرژی را هدر می دهد و به سرعت تسمه را فرسوده می کند. عوامل موثر بر اصطکاک تسمه عبارتند از:
انتقال نیرو تابعی از کشش تسمه است. با این حال، افزایش کشش نیز مقاومت (بار) روی تسمه و یاتاقان ها است. تسمه ایده آل تسمه ای است که کمترین کشش را داشته باشد و تحت بارهای زیاد لیز نخورد. کشش تسمه نیز باید برای نوع تسمه، اندازه، سرعت و قطر قرقره تنظیم شود. کشش تسمه با اندازه گیری نیروی انحراف تسمه در فاصله معینی در هر اینچ (یا میلی متر) قرقره تعیین می شود. تسمه های تایم فقط به کشش کافی نیاز دارند تا تسمه در تماس با قرقره قرار گیرد.
خستگی ، به جای سایش، مقصر اکثر مشکلات کمرتسمه است. این سایش ناشی از تلاش چرخش در اطراف قرقره ها است.
که به خستگی کمرتسمه کمک می کند.
امضای ارتعاش به طور گسترده ای برای مطالعه نقص های تسمه رسانا استفاده می شود. برخی از خرابی ها یا خرابی های رایج عبارتند از:
اثر خروج از مرکز شیار بر روی امضای ارتعاش کمرتسمه رسانا بسیار قابل توجه است. اگرچه اندازه ارتعاش لزوماً با این افزایش نمی یابد، اما یک مدولاسیون دامنه قوی ایجاد می کند. هنگامی که بخش بالایی تسمه در رزونانس باشد ، لرزش دستگاه افزایش می یابد. با این حال، هنگامی که فقط بخش پایینی تسمه در رزونانس باشد، افزایش ارتعاش دستگاه قابل توجه نیست. هنگامی که نیروی کشش تسمه افزایش می یابد، طیف ارتعاش تمایل به حرکت به فرکانس های بالاتر دارد.
نوار تسمه را می توان به روش های مختلفی پوشید. تعویض کمرتسمه یک راه حل واضح و در نهایت اجباری است (زیرا هیچ تسمه ای برای همیشه دوام نمی آورد). با این حال، اغلب، قبل از اجرای گزینه جایگزینی، کشش مجدد (از طریق تنظیم خط مرکزی قرقره) یا ریلینگ (با یکی از چندین پشتیبان) باید موفقیت آمیز باشد تا عمر تسمه افزایش یابد و تعویض به تعویق بیفتد. پوشش های تسمه معمولاً مایعاتی هستند که ریخته شده، مسواک زده می شوند، چکه می شوند یا بر روی سطح تسمه پاشیده می شوند و اجازه داده می شود در اطراف پخش شوند. آنها برای بازسازی سطوح رسانای تسمه و افزایش اصطکاک بین تسمه و قرقره ها طراحی شده اند. برخی از پوشش های کمرتسمه تیره و چسبناک هستند و شبیه قیر یا شربت هستند. برخی نازک و شفاف هستند و شبیه “روح معدنی” هستند. برخی از آنها در قوطی های آئروسل در فروشگاه های قطعات خودرو به عموم فروخته می شوند. برخی دیگر فقط به صورت درام برای مصارف صنعتی فروخته می شوند.
برای تعیین کامل تسمه، متریال، طول و سطح مقطع و شکل مورد نیاز است. علاوه بر این، تسمههای زمان تسمهی نیاز دارند که اندازه دندان داده شود. طول تسمه مجموع طول مرکز سیستم در هر دو طرف، نصف محیط هر دو قرقره و مجذور مجموع (در صورت ضربدر) یا اختلاف (در صورت باز بودن) شعاع است. بنابراین، وقتی بر فاصله مرکز تقسیم میشود، میتوان آن را بهعنوان فاصله مرکز ضربدر ارتفاع تصور کرد که به مجذور اختلاف شعاع، البته در هر دو طرف، یک مقدار میدهد. با اضافه کردن طول هر ضلع، طول نوار افزایش می یابد، به روشی مشابه با قضیه فیثاغورث . یک مفهوم مهم برای یادآوری این است که به عنوانD.1در حال نزدیک شدن استD.2فاصله کمتری وجود دارد (و در نتیجه طول اضافه کمتری) تا زمانی که به صفر نزدیک شود.
از سوی دیگر، در یک نوار رسانای متقاطع، مجموع به جای اختلاف شعاع، مبنای محاسبه طول است. بنابراین هر چه هادی کوچک پهن تر شود، طول تسمه بیشتر می شود.
تسمههای گرد ، تسمههای محرکی با سطح مقطع گرد هستند . آنها اغلب برای انتقال نیروهای کوچک استفاده می شوند. قبلاً از نوارهای چرم (به عنوان مثال در چرخ خیاطی ) ساخته می شد، تسمه های لاستیکی گرد یا تسمه های پلاستیکی (معمولاً از پلی اورتان ساخته می شد ) امروزه استفاده می شود. آنها یا به طور بی پایان در قالب تولید می شوند ادامه مطلب
تا 1، پس نتیجه می گیریم که هر افزایش کشش برخلاف افزایش اصطکاک است:
در حال نزدیک شدن استD.2
فاصله کمتری وجود دارد (و در نتیجه طول اضافه کمتری) تا زمانی که به صفر نزدیک شود.