درایوهای تسمه و انواع تسمه
۱۶ شهریور ۱۴۰۲ 0 دانشنامهدرایو تسمه یکی از محبوبترین روشهای انتقال نیرو علاوه بر چرخ دندهها، درایوهای زنجیر، کوپلینگ شفت و پیچهای سرب است. استفاده از این درایوهای مکانیکی بسیار کارآمد هر سال در حال افزایش است.
با توجه به پیشرفتهای فراوان در فناوری تسمه، آنها در حال حاضر قادر به پاسخگویی به نیازهای پرقدرت هستند و در عین حال بسیار ایمن، کارآمد و بادوام هستند. در این مقاله، نگاهی دقیق به انواع مختلف تسمه درایوهای مدرن و انواع تسمه خواهیم داشت.
تسمه درایو چیست؟
درایو تسمه یک درایو اصطکاکی است که با استفاده از قرقره و یک تسمه الاستیک نیرو را بین دو یا چند محور انتقال می دهد. در بیشتر موارد، انرژی آن توسط اصطکاک تامین می شود، اما ممکن است از یک درایو کمکی نیز استفاده شود.
وقتی صحبت از هزینه به میان میآید، یک تسمه درایو به طور قابلتوجهی ارزانتر از چرخ دنده و درایوهای زنجیری است. هزینه نصب و نگهداری آن کمتر است. قرقره ها یا چرخ های محرک تسمه در مقایسه با چرخ دنده های زنجیری در مدت زمان طولانی استفاده، سایش کمی دارند.

برخلاف اکثر درایوهای زنجیر و دنده، یک درایو تسمه می تواند درجاتی از ناهماهنگی را کنترل کند. با این حال، تراز صحیح، عمر مفید را افزایش می دهد. ناهماهنگی بیش از حد مسبب مسائلی مانند ردیابی نامناسب تسمه، سایش ناهموار قرقره، عملکرد پر سر و صدا و سایش لبه تسمه است.
کنترل تسمه به توانایی تسمه برای قرار گرفتن در مرکز روی قرقره و عدم جابجایی به دو طرف هنگام کار اشاره دارد. قرقره های تاج دار می توانند مشکلات ردیابی تسمه را کاهش دهند.
همچنین شایان ذکر است که درایو تسمه معمولاً سرعت شفت را کاهش می دهد. به همین دلیل معمولاً قرقره محرک کوچکتر از قرقره رانده شده است. این یک زاویه بستهبندی بیشتر روی قرقره رانده میکند که در درایوهای مبتنی بر اصطکاک مفید است. طراحان همچنین ممکن است از یک قرقره غیرفعال برای افزایش زاویه بسته شدن و حفظ کشش توصیه شده تسمه استفاده کنند.
کشش و میزان سفتی آن
هنگامی که قرقره محرک آن را می کشد، تسمه تحت کشش قرار می گیرد. این کشش تسمه علاوه بر کشش استاتیکی تسمه وظیفه انتقال نیروی مکانیکی را نیز بر عهده دارد. کشش زیاد تسمه مانع از تجمع گرما، لغزش و مشکلات تراز می شود زیرا حرکت نسبی کمی بین تسمه و قرقره ها وجود دارد.
در طرف دیگر، قرقره محرک تسمه را به سمت قرقره رانده می کند. این باعث شل شدن کمربند می شود. بنابراین، یک درایو تسمه بارهای نوسانی را در تسمه تنظیم می کند. اگر این بارها در فرآیند طراحی در نظر گرفته نشوند، خرابی زودرس تسمه ممکن است رخ دهد. خستگی بیش از هر موضوع دیگری عامل خرابی تسمه است.
تشخیص سمت شل از سمت تحت کشش آسان است. هر طرف تسمه به قرقره محرک نزدیک شود تحت کشش است. طرف دیگر آن سمت شل است.
انواع تسمه درایو
همانطور که در بالا ذکر شد، درایوهای تسمه امروزی قادر به رسیدگی به طیف وسیعی از سرعت ها و نیازهای انتقال نیرو هستند. این امر باعث تحقیق و توسعه بیشتر شده است و مجموعه ای از طرح های مختلف درایو تسمه را در اختیار ما قرار می دهد.
ما می توانیم درایوهای تسمه را به هفت نوع اصلی طبقه بندی کنیم که عبارتند از:
درایو تسمه باز کن
درایو تسمه بسته یا ضربدری
قرقره مخروطی سریع و شل
قرقره مخروطی پلکانی
درایو قرقره جوکی
درایو تسمه دور یک چهارم
درایو تسمه مرکب
درایو تسمه باز کنی
این ساده ترین نوع درایو تسمه است که در آن دو یا چند قرقره با یک تسمه پیچیده شده به دور آنها متصل می شوند. هنگامی که برق به شفت محرک تامین می شود، قرقره محرک را می چرخاند. تسمه با آن حرکت می کند و یک یا چند قرقره رانده را می چرخاند.
در یک درایو تسمه باز، هر دو قرقره در یک جهت می چرخند. با آرایش قرقره افقی، سمت سفت تسمه در پایین و سمت شل در بالا قرار دارد تا زاویه تماس تسمه با قرقره ها افزایش یابد.
درایو تسمه متقاطع
این نوع درایو زمانی مورد استفاده قرار می گیرد که دو قرقره باید در جهت مخالف بچرخند و یا نیاز به زاویه بسته شدن بیشتر برای انتقال نیرو دارند. در یک درایو تسمه متقاطع (معروف به درایو تسمه تابیده یا بسته)، پس از عبور از بالای قرقره رانده، تسمه از پایین با قرقره محرک تماس می گیرد. بنابراین، شکل کمربند شبیه عدد 8 است.
بین دو قرقره، تسمه با خود تماس پیدا می کند و مالش باعث از بین رفتن تسمه می شود. این را می توان با قرار دادن قرقره ها در حداکثر فاصله مجاز و اجرای سیستم با سرعت کم کاهش داد.
درایو تسمه متقاطع می تواند قدرت بیشتری را برای همان ابعاد قرقره و فاصله مرکزی انتقال دهد زیرا زاویه تماس بیشتر است. با این حال، همانطور که در موقعیت متقاطع آن مشهود است، به کمربند طولانیتری نیاز است.

قرقره مخروطی پلکانی
این نوع تسمه محرک از یک قرقره رانده با قطرهای چندگانه استفاده می کند. از آنجایی که قرقره شبیه یک مخروط پلکانی است، به عنوان محرک قرقره مخروطی پلکانی شناخته می شود.
این درایو زمانی استفاده می شود که شفت محرک باید با سرعت های مختلف بچرخد. سرعت شفت محرک را می توان با جابجایی تسمه به ترتیب به یک پله با قطر کوچکتر یا بزرگتر روی قرقره افزایش یا کاهش داد.
کاربردهای رایج برای این نوع درایوها، ماشین های تراش و حفاری هستند. یک قرقره مخروطی پلکانی امکان استفاده از موتور محرک یکسان را برای بدست آوردن سرعت های خروجی متفاوت فراهم می کند.
قرقره مخروطی سریع و شل
همانطور که از نام آن پیداست، این درایو از دو قرقره تشکیل شده است - یکی سریع و دیگری شل. هر دوی این قرقره ها روی شفت محرک نصب می شوند.
قرقره سریع به محور محرکه کلید می خورد بنابراین با همان سرعت شفت می چرخد. قرقره شل بدون کلید نصب می شود بنابراین نسبت به شفت آزادانه می چرخد. این قرقره توانایی انتقال نیرو را ندارد.
برای نگه داشتن قرقره شل در جای خود از یک بوش تفنگی فلزی یا چدنی با یقه در یک سر استفاده می شود. این از هرگونه حرکت محوری جلوگیری می کند. قطر قرقره شل کوچکتر از قرقره سریع است تا تسمه کمی شل شود.

