تسمه ها یکی از قطعات پرکاربرد و از بخشهای اصلی ماشین آلات، دستگاه های صنعتی و کارخانهها هستند. این محصول کاربردی به دلیل قابلیت انعطاف و شکلپذیری بالا در ابعاد و اندازه های مختلف طراحی و تولید شده است. بدین منظور با توجه به محل قرارگیری، نحوه و میزان مصرف انواع تسمه ها را با جنس های مختلفی تولید میکنند.
از آن جایی که میزان تنش، سرعت دستگاهها و همچنین حرارت حاکم در محیط بسیار حائز اهمیت است؛ میبایست آلیاژ تسمه ها بهگونهای باشد تا بتواند در این شرایط استقامت لازم و کیفیت مناسبی داشته باشد. طراحی و ساخت انواع تسمه صنعتی نیز از این قانون تبعیت می کنند. به طوری که قبل از تولید، تمامی محاسبات و بررسی لازم را انجام می دهند و پس از آن با آزمایش تسمه های تولید شده از نحوه عملکرد و کیفیت آنها مطمئن می شوند. از بین انواع تسمه ها که بیشترین میزان کاربرد را دارند، میتوان به تسمه نقاله، تسمه انتقال قدرت، تسمه وی بلت، تسمه تایم و تسمه دنده اشاره کرد.
انواع متریال مورد استفاده در تهیه تسمه صنعتی
برای تولید تسمه صنعتی، مواد اولیه متفاوتی مورد استفاده قرار گرفته میشود. این نوع از متریالها متفاوت هستند مانند لاستیک طبیعی، نئوپرین و پلی اورتان PU. استفاده از این متریالها است که موجبات انعطاف بالا و کشش مناسب در تسمه صنعتی را به وجود میآورد. به همین خاطر وجود این مواد اولیه در تولید تسمه صنعتی بسیار اهمیت دارد.
در شرایط دیگر، به دلیل وجود کششهای متعدد در کاربری از تسمههای صنعتی که موجبات تنش را در آن ها به وجود میآورد، برای جلوگیری از این اتفاق از کوردهای فلزی استفاده میشود. این کار موجبات کاهش سایش سطحی بر روی سطح بیرونی تسمه صنعتی را به دنبال دارد.
نکته مهمی که باید به آن اشاره شود، تفاوت در درجه حساسیت بین انواع تسمههای صنعتی است. از نمونه تسمه صنعتی که از حساسیت بالایی برخوردار است میتوان به تسمه تایمینگ اشاره نمود. در مقابل آن تسمههای نقاله از حساسیت کمتری در اتصالات برخوردار هستند.
انواع تسمه های صنعتی
تسمه صنعتی Belt، ابزاری صنعتی است که امروز در ماشین آلات سبک و سنگین، به هدف انتقال نیرو و یا انتقال مواد یا حتی در برخی از مواقع به جهت ایجاد زمانبندی در فرایندهای اجرای ماشین آلات صنعتی مورد استفاده قرار گرفته میشود. این ابزار در استانداردها از سایزهای مختلف بر اساس کارایی و متریالهایی که در ساخت آن استفاده میشود در انواع مختلف تولید میشوند.
برخی از مواقع به حالت حلقه باز با داشتن قابلیت برش در سایزهای مختلف به حالت جوش حرارتی تولید شده و یا در شرایط دیگر به حالت حلقه بسته که از یک شماره فنی مشخص برخوردار هستند تولید و مورد استفاده قرار گرفته میشوند.
- تسمه قاشقک یا تسمه برزنتی
اولین نوع تسمه صنعتی که به آن اشاره میشود تسمه برزنتی نام دارد. جنس این نوع از تسمهها پارچهای است و کاربری از آن ها به در قالب تسمه الواتور برای انتقال مواد در صنایع مختلف بکار برده میشود. زمانی که به سطح این نوع از تسمه توجه مینماید خواهید دید که از نوعی قاشقک به شکل باکت که معمولا از جنس پلاستیکی هستند و در بعضی مواقع از جنس فلزی نیز تولید میشوند استفاده شده است. - تسمه نقاله
اگر قرار باشد در بین تسمههای صنعتی به یک نوع که از حساسیت کمتری برخوردار است اشاره کنیم، تسمه نقاله میتواند مورد خطاب قرار گیرد. این نوع از تسمهها را به نام کانوایر نیز میشناسند و به جهت انتقال مواد بر روی نقالههای صنعتی نصب میشود. تسمههای نقاله عموما در سایز (عرض های ۴۰ الی ۱۲۰ سانتی متر) برش میخورد.
جنس استفاده شده در این نوع از تسمهها تلفیقی از لاستیک طبیعی و پلی اورتان میباشد و اگر در شرایطی قرار باشد میزان تنش وارد شده بر تسمه نقاله بیشتر شود، در تهیه آن از افزودنیهای متفاوتی نیز استفاده میکند. از آنجایی که مواجه با مواد شیمیایی میتواند کیفیت و طول عمر تسمه صنعتی را خدشه دار کند، برای اینکه از این اتفاق جلوگیری شود، تسمه نقاله را در حالت داشتن یک پوشش ویژه در ماشین آلات صنعتی برای کاربرد مواد غذایی مورد استفاده قرار میدهند. - تسمه انتقال قدرت
این نوع از تسمهها بر روی فولی یا همان پولی متصل میشوند. کاربری از تسمه انتقال قدرت، شباهت زیادی با کاربرد تسمه وی بلت V-belt دارد. در کارگاهها و کارخانههای صنعتی و یا غیر صنعتی، بیشتر تسمههای مورد استفاده قرار گرفته شده در گروه تسمههای انتقال قدرت شناخته میشود. - تسمه وی بلت V belt
میتوان تسمه وی بلت را نوعی از تسمه انتقال قدرت نامید. قدمت استفاده از این نوع تسمه در ماشینآلات صنعتی و یا غیر صنعتی که به همراه اتصال با پولی استفاده میشود، به بیش از یک قرن میرسد. تسمه وی بلت V belt از مشخصات و ویژگیهای متفاوت و منحصر به فردی برخوردار است. این تسمه از اصطکاک مناسبی برخوردار بوده و برای ممانعت از لغزشهای احتمالی بر روی پولی، انتخاب مناسبی است.
از جهت دیگر در برابر کشش از مقاومت بالایی برخوردار است و برای جلوگیری از تغییر طول انتخاب این نوع تسمه مطلوب است. لازم به ذکر است که تسمه وی بلت از طول عمر بالایی نیز برخوردار است و اینها همه بخاطر نوع تولید و متریال استفاده شده در این تسمه میباشد. به خاطر نوع طراحی که در این تسمهها استفاده شده است، میتوانند از انعطاف حداکثری برخوردار باشند و وجود سرعت حرکتی در این تسمه میتواند مزیت مهمی برای این نوع از تسمه صنعتی در برابر دیگر نوعهای موجود محسوب گردد. - تسمه گرد
این نوع تسمه صنعتی از مقطع دایره شکلی برخوردار است. به این خاطر که بتواند در پولیهای شیار دار که به صورت (V) شکلی میباشند و از زاویه ۶۰ درجه برخوردار هستند به راحتی نصب شود. لازم به ذکر است که از این نوع تسمه در سیستمهای کم قدرت و کوچک استفاده میشود. - تسمه تخت Flat belts
از این نوع تسمه برای کاربری در مسافت طولانی استفاده میشود. تسمه تخت میتواند با کیفیت عالی در ۳۷۳ کیلووات یا سرعت های بالاتر است ۵۰۰ اسب بخار با ده هزار فوت در دقیقه با سرعتی در حدود ۵۲ متر بر ثانیه در شرایطی که سیستم از تسمههای عریض و پولیهای بزرگ برخوردار است، موجبات انتقال قدرت را اعمال نماید.
در قدیم، تسمه تخت از جنس پلیمر و یا لاستیکی یا چرم و پارچهای تولید میشد. اما این نوع تسمه که امروزه به نام تسمه تختهای مدرن معروف است، با متریالهای متفاوتی مانند پلیمرهای مصنوعی، پارچههای لاستیکی و یا پارچههای تقویت شده تولید میشوند. استفاده از این متریالهای جدید میتواند برای تسمه موجبات اصطکاک مطلوبتری را با پولی ایجاد کند. - تسمه چند شیار Multi-groove belts
این نوع تسمه به جهت انتقال قدرت در سیستم های وسیع مورد استفاده قرار گرفته میشود. زمانی تسمه چند شیار تشکیل میشود که ۶ تسمه با شغل (V) در کنار یکدیگر قرار بگیرند. این اتفاق میتواند در نازکتر بودن و داشتن انعطاف بیشتر در تسمه چند شیار بسیار موثر باشد. انعطاف پذیری در تسمه چند شیار از کیفیت مطلوبتری برخوردار است و این مزیت میتواند در بهره وری محصول نیز تاثیر بیشتری داشته باشد. در این حالت اگر تسمه خم شود در اصطکاک داخلی انرژی بسیار کمی هدر خواهد رفت و این نکته بسیار مهم است که در ادامه وقتی بهرهوری بالاتر باشد اثرات مخرب حرارت نیز کمتر خواهد شد. - تسمه آجدار یا شیاردار ribbed belt:
این نوع از تسمه نیز در شکل (V) تهیه می شود. کاربری از این نوع تسمه در دستگاههای خانگی مانند میکسر، لباسشویی و غیره میباشد. تسمه آجدار نوع تسمه طولانی است که از شیار برخوردار است. وجود شیارهای موجود در تسمه موجبات اصطکاک و افزایش سطح تماس بین تسمه با پولی را افزایش می دهد. - تسمه تایمینگ Timing belt
در بین انواع تسمه صنعتی، شاید بتوان نوع حساستر را به تسمه تایمینگ اختصاص داد. وظیفه تسمه تایمینگ تنظیم زمانبندی در فعالیت موتورهای احتراق به جهت گشوده شدن دریچههای سوخت و هوا میباشد. این نوع از تسمه، در عرض از دندانههای متفاوتی برخوردار است. برای اینکه در حین استفاده دچار افزایش طول بر اساس کشش و تنشهای احتمالی قرار نگیرد، در آن از کوردهای فلزی استفاده شده است. در بازار، این نوع ابزار در حالتهای تسمه تایمینگ باز و یا در حالت تسمه تایمینگ بسته برای مشتریان عرضه میشود.
تسمه تایمینگ به طور ویژه بیشتر در موتورهای احتراق داخلی و یا صنعت خودروسازی مورد استفاده قرار گرفته می شود. به همین منظور از این نوع تسمه صنعتی برای هدایت میل بادامک، پمپهای تزریق سوخت، تعدیل کنندهها یا همان شافتهای بالانسر و استفاده در پمپهای آب کاربری دارد.
عوامل مؤثر بر طول عمر و دوام تسمه
- تعداد تسمههای مصرفی در طول یک سیستم؛ هر چه تعداد تسمه استفاده شده در یک مجموعه کمتر باشد، به طبع طول عمر تسمهها کمتر است. دلیل این امر را میتوان کارکرد زیاد و سایش ایجاد شده بین تسمه و پولی دانست. در حالی که اگر تسمهها بیشتر باشد، در صورت خرابی یا پاره شدن یکی از تسمهها، سیستم از کار نمیافتد. علاوه بر این ازدیاد تسمهها سبب افزایش کارایی و طول عمر سیستم میشود.
- میزان کشش و تنش ایجاد شده در سیستم؛ باتوجهبه ابعاد، اندازه و جنس انواع تسمه ها، هر یک از آن ها برای میزان کشش و اصطکاک مشخصی طراحی و تولید شدهاند. ازاینرو میبایست با انتخاب تسمه مناسب میزان خرابی تسمهها را به حداقل رسانید. به طور مثال از تسمههای ضعیف و دارای آلیاژ معمولی نمیتوان در صنایعی نظیر فولاد و ذوبآهن استفاده کرد. باتوجهبه حرارت بیش از حد در این مجموعهها، تسمه در کمترین زمان ممکن خراب شده و موجب مختل شدن عملکرد سیستم میشود.
- انتخاب دقیق پولی؛ محل اصلی قرارگیری و چرخش تسمهها، درون پولی است. به دلیل اینکه پولی سبب چرخش آسانتر و همچنین قرارگیری منظم تسمه در سیستم میشود؛ باید با توجه به ضخامت و ارتفاع تسمه از پولیهای مناسب در طول مسیر حرکت آن استفاده کرد.
- اتصالات مرتبط در طول سیستم؛ همواره باید در طول مسیر اتصالات مرتبط به سیستم و تسمهها مورد بازدید، بررسی و روغن کاری قرار گیرد. تا به راحتی به چرخش درآمده و کمترین میزان فشار به تسمهها وارد شود. البته بهخاطر داشته باشید در هنگام تمیزکاری و روغنکاری، محلول روانسازی (روغن، واسکازین و …) روی تسمهها نریزد. با این کار از خرابی تسمه و در پی آن از کار افتادن مجموعه جلوگیری خواهید کرد.
- نحوه ذخیره کردن، بسته بندی و حتی حمل و نقل؛ در هنگام بسته بندی، حمل و نقل و انتقال تسمهها باید دقت لازم صورت گیرد. تسمه ها در برابر حرارت و تابش مستقیم نور خورشید، روغن و محلول های شیمیایی مقاومت و کارایی خود را از دست می دهند. به همین دلیل در هنگام جابجایی و بسته بندی تسمه ها مراقب باشید که در معرض نور خورشید و محلول های شیمیایی قرار نگیرد. بعضاً پیش آمده که در هنگام ذخیره سازی تسمه ها به دلیل عدم رعایت اصول لازم، تسمه دچار تغییر حالت شده و انعطاف پذیری سابق را نداشته باشد.