اخبار شرکت به‌روزرسانی شبکه‌های برق، درایوهای تسمه‌ای برای افزایش راندمان

تصور کنید که تجهیزات شما به دلیل تنگناهای سیستم انتقال، عملکرد ضعیفی دارند—آزاردهنده است، درست است؟ سر و صدای چرخ دنده، مشکلات نگهداری زنجیر و کوپلینگ های شفت غیرقابل انعطاف مدت هاست که سیستم های مکانیکی را آزار می دهد. اکنون، یک راه حل کارآمدتر، اقتصادی تر و قابل اطمینان تر در حال افزایش است: درایوهای تسمه ای. این راهنمای جامع، فناوری درایو تسمه ای را از انتخاب نوع تا استراتژی های بهینه سازی بررسی می کند و به مهندسان در طراحی سیستم های انتقال قدرت برتر کمک می کند.

درایوهای تسمه ای از اصطکاک برای انتقال قدرت بین دو یا چند شفت استفاده می کنند که از تسمه ها و پولی ها در یک پیکربندی ساده و مقرون به صرفه تشکیل شده اند. در مقایسه با چرخ دنده ها، زنجیرها، کوپلینگ های شفت و پیچ های سرب، درایوهای تسمه ای مزایای منحصر به فردی را ارائه می دهند که آنها را در کاربردهای صنعتی به طور فزاینده ای محبوب می کند.

• بهره وری انرژی: فناوری پیشرفته تسمه، نیازهای توان بالا را برآورده می کند و در عین حال راندمان استثنایی را حفظ می کند و مصرف انرژی را کاهش می دهد.
• ایمنی و قابلیت اطمینان: محافظت داخلی در برابر اضافه بار از آسیب دیدن تجهیزات جلوگیری می کند—تسمه ها در صورت اضافه بار، لغزش می کنند.
• مقرون به صرفه بودن: هزینه های نصب و نگهداری به طور قابل توجهی کمتر از درایوهای چرخ دنده یا زنجیر است، به طوری که پولی ها نسبت به چرخ دنده ها سایش کمتری را تجربه می کنند.
• تحمل تراز: عدم تراز جزئی شفت را در خود جای می دهد و نیازهای دقت نصب را کاهش می دهد (اگرچه تراز مناسب عمر تسمه را افزایش می دهد).
• کاهش سرعت/افزایش گشتاور: معمولاً سرعت شفت را کاهش می دهد، با پولی های محرک کوچکتر که زوایای پیچش بزرگتری را روی پولی های محرک ایجاد می کنند تا انتقال قدرت مبتنی بر اصطکاک بهینه شود. هرزگردها می توانند زوایای پیچش را بیشتر افزایش داده و کشش مناسب را حفظ کنند.

هنگامی که پولی محرک تسمه را می کشد، کشش ایجاد می شود—که با کشش استاتیک ترکیب می شود تا نیروی مکانیکی را منتقل کند. کشش بالا با به حداقل رساندن حرکت نسبی بین تسمه و پولی، از تجمع گرما، لغزش و عدم تراز جلوگیری می کند.

برعکس، پولی محرک تسمه را به سمت پولی محرک فشار می دهد و باعث ایجاد شلی می شود. این امر بارهایی را ایجاد می کند که در صورت عدم محاسبه در طراحی، می تواند باعث خرابی زودرس شود. خستگی همچنان رایج ترین حالت خرابی است.

سمت کشش (نزدیک پولی محرک) و سمت شل به راحتی قابل تشخیص هستند—که برای نصب و نگهداری مناسب بسیار مهم است.

پیشرفت های تکنولوژیکی، طرح های درایو تسمه ای را برای پاسخگویی به نیازهای مختلف سرعت و توان متنوع کرده است. مهندسان باید این تغییرات را درک کنند تا پیکربندی های بهینه را برای کاربردهای خاص انتخاب کنند.

ساده ترین پیکربندی از یک تسمه واحد که چندین پولی را به هم متصل می کند استفاده می کند. همه پولی ها در یک جهت می چرخند، با سمت کشش که معمولاً در زیر سمت شل در آرایش های افقی قرار می گیرد تا زاویه تماس به حداکثر برسد.

هنگامی که پولی ها باید در جهت مخالف بچرخند یا به زوایای پیچش بیشتری نیاز دارند، از درایوهای تسمه ای متقاطع (تشکیل یک الگوی 8 شکل) استفاده می شود. اگرچه اصطکاک افزایش یافته باعث سایش می شود، اما فاصله مناسب پولی و کاهش سرعت این مشکل را کاهش می دهد. در حالی که انتقال قدرت بالاتر را امکان پذیر می کند، طرح های متقاطع به تسمه های بلندتری نیاز دارند.

این پیکربندی که دارای پولی های محرک چند قطری است که شبیه مخروط های پله ای هستند، سرعت های خروجی متفاوتی را از یک موتور محرک واحد امکان پذیر می کند—که در تراش ها و مته ها که تغییر سرعت ضروری است، رایج است.

این سیستم دو پولی (سریع = کلید شده به شفت، شل = چرخش آزاد) امکان شروع/توقف فوری را بدون تغییر سرعت شفت محرک فراهم می کند. به طور گسترده ای زمانی استفاده می شود که یک شفت محرک چندین دستگاه را به طور انتخابی تغذیه می کند.

هرزگردها که در سمت شل قرار می گیرند، عملکرد را با افزایش زوایای پیچش روی پولی های کوچک بهبود می بخشند—که در مواقعی که فاصله پولی تنگ یا قطرهای کوچک در غیر این صورت ظرفیت انتقال قدرت را محدود می کند، بسیار مهم است.

برای شفت های عمود بر هم، این درایوها تسمه ها را 90 درجه حول پولی های طراحی شده ویژه می چرخانند (حداقل 40٪ پهن تر از مقطع تسمه). عناصر راهنما ممکن است از جدا شدن جلوگیری کنند.

هنگامی که کاهش سرعت تک مرحله ای کافی نیست، درایوهای مرکب با پولی های چند شفت نصب شده به نسبت های بالاتری بدون نیاز به پولی های بیش از حد بزرگ یا فضای زیاد دست می یابند.

درایوهای تسمه ای مدرن از پنج نوع تسمه اصلی استفاده می کنند که هر کدام مزایای متمایزی را ارائه می دهند:

تسمه های گرد با مقاطع دایره ای که در پولی های U/V شکل قرار می گیرند، در کاربردهای کنترل حرکت که نیاز به پیچش گسترده دارند (چاپگرها، نوار نقاله ها، دستگاه های بسته بندی) عالی هستند. مزایا عبارتند از:

• گزینه های متعدد اندازه/رنگ/بافت
• عملکرد بدون علامت
• مقرون به صرفه بودن و دوام
• قابلیت های تمیز کردن و تقویت آسان

تسمه های مقطع مستطیلی که روی پولی های تخت یا تاج دار کار می کنند، بر کاربردهای صنعتی (کمپرسورها، کارخانه های اره، ابزار ماشین) تسلط دارند. مواد مصنوعی مدرن عملکرد بهتری نسبت به چرم سنتی دارند و ارائه می دهند:

• انتقال قدرت با سرعت بالا (تا 98٪ راندمان)
• سر و صدای کم و تلفات خمشی
• مقاومت عالی در برابر گرد و غبار/کثیفی

تسمه های مقطع ذوزنقه ای (که در شیارهای پولی منطبق قرار می گیرند) امروزه رایج ترین نوع هستند که قدرت بیشتری را از طریق افزایش سطح تماس منتقل می کنند. انواع خاص شامل:

• تسمه های شش ضلعی: طراحی دو V برای خمش معکوس
• تسمه های نواری: چندین V موازی برای کاربردهای پرقدرت

تسمه های دندانه دار با درگیری مثبت (مانند چرخ دنده ها/زنجیر اما بی صدا) لغزش را از بین می برند—برای درایوهای میل بادامک و سیستم های موقعیت یابی که نیاز به زمان بندی دقیق دارند، بسیار مهم است.

تسمه های پلی اورتان قطعه قطعه شده، قابلیت تنظیم طول و میرایی ارتعاش را ارائه می دهند، اگرچه هزینه بالاتر ممکن است پذیرش را محدود کند. نیازی به پولی های خاص ندارند و بدون جدا کردن دستگاه نصب می شوند.

• الزامات قدرت (با ضریب ایمنی)
• فاصله مرکز شفت
• شرایط محیطی (روغن، دما، آلاینده ها)
• محدودیت های فضایی
• ویژگی های بار (ضربه، برگشت پذیری)
• محدودیت های نسبت سرعت (با در نظر گرفتن محدودیت های اندازه پولی)

جوانب مثبت:

• عملکرد و نگهداری اقتصادی
• قابلیت انتقال قدرت از راه دور
• نرم تر، بی صداتر از درایوهای زنجیری
• جذب ارتعاش/ضربه

منفی:

• لغزش بر نسبت های سرعت تأثیر می گذارد
• بارهای سنگین بلبرینگ/شفت
• محدوده سرعت محدود
• تنظیمات کشش دوره ای مورد نیاز است

تطبیق پذیری درایوهای تسمه ای—از کنترل حرکت دقیق تا انتقال قدرت سنگین—آنها را در صنایع مختلف ضروری می کند. مقرون به صرفه بودن، قابلیت اطمینان و انعطاف پذیری آنها بر محدودیت هایی مانند حساسیت محیطی و نیازهای نگهداری دوره ای غلبه می کند. انتخاب و نصب مناسب عملکرد بهینه را در سیستم های مکانیکی متنوع تضمین می کند.