تسمه چیست؟
تسمه (belt) از ماده انعظاف‌پذیری ساخته شده که کاربرد آن ایجاد پیوند مکانیکی و انتقال نیرو میان دو یا چند شفت است.
کاربرد تسمه
تسمه‌ها می‌توانند منجر به گردش هم جهت پولی یا غلطک‌های سیستم شوند و همچنین می‌توانند به شکل ضربدری باشند تا جهت حرکت پولی‌ها مخالف باشد. مقیاس اندازه‌گیری تسمه‌ها میلی‌متر و اینچ است، که در تسمههای میلی‌متری قطر خارجی و در تسمههای اینچی قطر داخلی اندازه‌گیری شده‌است. یکی از ارزان‌ترین راه‌های انتقال قدرت میان شفت‌ها تسمه است. در بسیاری از صنایع برای انتقال قطعات از تسمه‌ها استفاده می‌شود چراکه از مزایایی مانند حرکت آرام و سر و صدای کم برخوردار است، اما نسبت‌به چرخ‌دنده‌ها و زنجیرها قدرت کمتری دارد.
انواع تسمه
انواع تسمه صنعتی براساس میزان قدرت انتقالی و فاصله دو محور موتور شش نوع دارند که در ادامه به آنها می‌پردازیم.
تسمه تخت
این نوع تسمه بیشتر برای فاصله‌‌های طولانی کاربرد دارد.
تسمه گرد
تسمه گرد برای انتقال نیرو‌های کم و کوچک استفاده می‌شود.
تسمهV شکل یا ذوزنقهای
تسمه ذوزنقهای برای انتقال نیرو‌های بزروگ کاربرد دارد. این نوع تسمه انواع مختلفی دارد.
تسمه چند شیار
تسمههای V شکل وقتی کنارهم قرار بگیرند، تسمههای چند شیار را می‌سازند و برای انتقال نیرو‌های بسیار بزرگ استفاده می‌شود.
تسمه آجدار
تسمههای آجدار، از تسمه تخت و V شکل تشکیل شده و در موتور‌های کوچک داخل دستگاه‌‌های خانگی مانند ماشین لباسشویی، میکسر و غیره کاربرد دارد.
تسمه تایمینگ یا دندانه دار
تسمههای تایمینگ را به نام تسمه تایم نیز می‌شناسند، و کاربرد بسیار مهمی برای زمان‌بندی سوپاپ موتور در موتور‌های درون سوز دارند. کاری که این نوع تسمه انجام می‌دهد این است که میل لنگ را به بادامک متصل می‌کند. تسمه تایمینگ در مواقعی که زمان چرخش و جا‌بجایی نیرو مهم باشد، کاربرد دارد.
مزایای تسمههای تایمینگ شامل موارد زیر است.
- زمان‌بندی حرکت قسمت‌های مختلف موتور
- نسبت به سایر سیستم‌ها هزینه تعمیر و نگهداری کمی دارد.
- انتقال نیرو
انواع تسمه V شکل
تسمه V شکل روکش دار
تسمههای v شکل روکش دار از پرکاربردترین تسمه‌ها است که برای غلطک معمولی طراحی شده و مدور و مقرون به صرفه برای استفاده در صنایع است. این نوع تسمه مزایایی در مصرف دارند که در ادامه به آنها اشاره می‌کنیم.
- قدرت بسیار بالا در انتقال نیرو
- مقاومت بالا در مقابل حرارت و روغن
- ضد الکتریسیته ساکن
تسمه V شکل دنده‌ای
تسمههای V شکل دنده‌ای همانند تسمههای V شکل روکش دار بوده اما تفاوت در قالبی تولید شدن این نوع تسمه است. این نوع تسمه می‌تواند به دور غلطک و پولی کوچک نیز بچرخد، و چرخش تسمه به دور پولی کوچک باعث می‌شود تا دندانه‌های تسمه به خوبی به پولی چنگ زده و چسبندگی ر افزایش دهد. به دلایل گفته شده و همچنین منعطف بودن این نوع تسمه، طول عمر مفید بالایی برای این تسمه ایجاد کرده‌است.
این نوع تسمه نیز مزایایی دارد که در ادامه به آنها اشاره می‌شود.
- مقرون به صرفه بودن
- انتقال بهتر نیرو
- دوام بهتر
تسمه V شکل مخصوص
تسمههای V شکل مخصوص روکش دار از سه بخش لاستیک فشرده، نخ‌های تسمه، پارچه روکش تشکیل شده که هر کدام کار خاصی انجام می‌دهند، به عنوان مثال، لاستیک فشرده مقاومت بالایی در برابر تغییرات حرارتی و فشار دارد. همچنین نخ‌های تسمه، باعث انتقال نیرو در تسمه می‌شوند، و پارچه روکش دار، تسمه را از شرایط محیطی محافظت می‌کند. این نوع تسمه، ویژگی‌‌های تسمه V شکل روکش دار را به همراه مقاومت بالا در برابر تغییرات طولی کارکرد چند تسمه در کنار هم دارد.
انواع تسمه چند شیار
تسمه چند خطی ساده
این نوع تسمه از چند تسمه تک تشکیل شده است که توسط یک نوار در بالا به هم متصل شده و تشکیل یک تسمه واحد را می دهند و مشابه تسمه V شکل ساده است و مزایای بیشتری از آن دارد که در ادامه می‌بینید.
- این نوع تسمه‌ها نسبت به یکدیگر عقب و جلو نمی‌شوند
- امکان استفاده از خط سیر‌های افقی بدون کمترین مشکلی
- قدرت بالا در جذب شوک‌های ضربه‌ای
- مقاومت در مقابل روغن و حرارت
- ضد الکتریسیته ساکن
- قدرت بالا و کشش یکنواخت در تمام تسمه
از تسمههای چند خطی برای ماشین آلات صنعتی که حرکت شوک مانند دارند، مانند ماشین‌های کشاورزی و کمباین‌ها و برای مواقعی که لرزش‌های معمولی تسمه اثر نامناسبی بر عملکرد دستگاه بگذارد، استفاده می‌شود.
انواع تسمه آهنی و کاربرد در صنعت
یکی از کاربردی‌ترین تجهیزات حمل بار قلابی شکل، تسمه‌ها هستند. تسمههای صنعتی شامل، تسمههای زنجیره ای آلیاژ فولادی، تسمههای طناب سیمی، تسمههای مش فلزی، تسمههای طناب الیافی و تسمههای تخت مصنوعی هستند.
استاده از این تجهیزات صنعتی نیازمند دانش و تخصص خاص است تا از آسیب به قطعات و تجهیزات جلوگیری شود. استفاده نادرست از تجهیزاتی مانند انواع تسمه صنعتی، باعث فرسایش و آسیب به تسمه و کاهش عمر آن می‌شود.
تسمه آهنی چیست
زنجیرهای تسمه‌ای براساس استاندارد آمریکایی ANSI B30.9 از جنس آهن با درصد کمی از کربن ساخته می‌شدند. استانداردها در ساخت تسمه‌ها، ویژگی‌هایی از قبیل حداقل بار وارد شده و نظارت و تجهیزات برای زنجیر آلیاژ فولادی را بیان می‌کنند. همچنین تولیدکنندگان با استفاده از یک برچسب روی محصول، اندازه، ظرفیت بار و نام تولیدکننده را اعلام می‌کنند.
تسمه آهنی دارای مزایای برتری نسبت به سایر انواع تسمه است که این مزیت‌ها، موقعیت مناسب برای بار‌های ناهموار و خشن، حالت‌های سایشی و دمای بالا هستند، اما این زنجیرهای آلیاژ فولادی نباید در دمای بیش از ۱۰۰ درجه فارنهایت استفاده شوند، علاوه بر این با توجه به اتصالات تسمه آهنی و تمرکز تنش در اتصالات، در نسبت به تسمههای طناب سیمی در اثر تنش کوچی امکان آسیب دیدن دارد.
اتصالاتی که برای زنجیرها استفاده می‌شود شامل موارد زیر هستند.
- اتصال حلقه ای
- اتصال مستطیل کشیده شده
- اتصال گلابی شکل
- انواع مختلفی از قلاب‌های لغزان یا چنگکی
این اتصالات این اتصالات با توجه به نوع تسمه باید از استحکام مشخصی برخوردار باشد، برای مثال اتصال می‌تواند از طریق جوش یا اتصالات مکانیکی باشد که تولیدکنندگان باتوجه به نظر متخصصان نوع اتصال را انتخاب می‌کنند. از معایب این تسمه این است که تسمههای آهنی نسبت به سایر انواع تسمه گران قیمت‌تر هستند.
تسمههای طناب سیمی
انواع تسمه صنعتی طناب سیمی از سیم‌های تابیده شده ساخته می‌شود که تعداد سیم‌ها معمولا ۱۹ و ۳۷ و تعداد رشته‌ها ۶ و ۷ هستند. مغزی این تسمه از الیاف(انعطاف بیشتر) یا هسته سیمی(استحکام بیشتر) است که برای استحکام و فرم‌دهی به سیم طنابی طراحی شده‌است. این تسمه‌ها از پرکاربردترین تسمه‌ها هستند که به دلیل مزایای خاص آن است که در ادامه می‌خوانید.
- نرخ استحکام به وزن بالای آن
- انعطاف پذیری خوب
- ذخیره سازی قدرت بالا
- راحتی در بازرسی
- برخلاف زنجیر، بروز ایراد در یکی از قسمت‌های تسمه، باعث ایجاد مشکل در عملکرد سیستم نمی‌شود.
از جمله معایب این نوع تسمه این است که:
- تاب خوردن باعث توزیع ناهمسان بار و ایجاد تنش همشی در رشته‌های بیرونی آن می‌شود و در اثر پیچانده شدن این تغییر دائمی خواهد شد.
- انواع تسمه صنعتی طناب سیمی با مغزی لیفی مقاومت کار در دمای بیش از ۲۰۰ درجه فارنهایت به طور مداوم را ندارند.
- تسمههای طناب سیمی با مغزی مستقل مقاومت کار در دمای بیش از ۴۰۰ درجه فارنهایت یا کمتر از منفی ۶۰ درجه فارنهایت را ندارند.
تسمه مش فلزی
تسمههای مش فلزی از جنس فولاد ضد زنگ و کربن ساخته شده و در بلند کردن میله و صفحه‌های فلزی یا تجهیزاتی که تمایل به بریدن تسمههای تخت مصنوعی یا سیم بکسل را دارند، کاربرد دارد. استاندارد تسمههای مش فلزی در سه محدوده کار سنگین، کار متوسط و کار سبک است. این نوع تسمه مانند تسمه آهنی در دمای بالا(محدوده منفی ۲۹ درجه فارنهایت تا ۵۵۰ درجه فارنهایت) و عملیات ساینده کاربرد دارد. برای افزایش مقاومت این نوع تسمه آن را به پلی وینیل کلراید آغشته می‌کنند.
تسمه طناب الیافی
طناب‌ها به دو روش بافته می‌شوند که شامل، تابیده شده و قیطان باقی شده هستند. تسمه‌ها طناب‌های تابیده شده با ۳ رشته هستند. طناب‌های قیطان بافی شده دارای قطر کم هستند و موارد کاربرد آنها مانند بند رخت، شال و غیره هستند که در تسمههای بلندکننده کاربردی ندارند.
تفاوت تسمه های نایلونی، پلی استر و پروپیلن
- انواع تسمه صنعتی نایلونی نباید در معرض مواد اسیدی قرار بگیرند اما در مقابل، بازها قادر به آسیب زدن به نایلونی‌ها نیستند.
- تسمههای پلی استر در برابر مواد اسیدی مقاومت بالایی دارند.
- پلی پروپیلن در برابر بازها و اسید‌ها مقاومت بالایی دارد اما نباید د معرض حلال‌های صنعتی قرار گیرد.
- طناب‌های پلی پروپیلن نسبت‌به طناب‌های نایلونی و پلی استر استحکام کمتری دارند، اما وزن کم آنها به آنها اجازه شناور شدن روی آب را می‌دهد.
تسمه گرد الیافی
این نوع تسمه لوله‌ای شکل و ساخته شده از الیاف فیلامنتی ممتد، بافته نشده، است که با یک کاور پوشانده و حفظ شده‌است. محدوده دمایی استفاده از این تسمه منفی 40 درجه سانتی‌گراد تا 90 درجه سانتی‌گراد است.
مقاله پیشنهادی:بررسی انواع تجهیزات انتقال قدرت
انواع تسمه گرد الیافی
تسمه های بی انتها
این تسمه‌ها ممتد، بدون سر با یک کاور محافظ ساخته می‌شوند.
تسمه های دوچشمی
تسمه دو چشمی در ابتدا و انتها دارای چشمی بوده و یک روکش اضافی روی بدنه خود دارد.
تسمه های چند پایه
این تسمه مانند نام خود دارای چند پایه بوده و ظرفیت بار برای این تسمه‌ها که زاویه قرارگیری تسمه را نشان می‌دهند، تفاوت دارد.
تسمههای منسوج تخت
تسمههای منسوج تخت بسیار نرم و منعطف و ساخته شده از جنس الیاف نایلون، پلی استر، پلی پروپیلن و غیره با استفاده از عملیات بافندگی است. کاربرد این نوع تسمه برای حمل بار روی سطوح ظریف و حساس که توسط تسمههای زنجیرهای آلیاژی، طناب‌های سیمی یا مش فلزی آسیب می‌پذیرند، است.
این نوع تسمه مزایایی دارد که در ادامه به آنها اشاره می‌کنیم.
- ضد تولید جرقه
- بی تاثیر در برابر کپک و باکتری
- داشتن مشخصه ازدیاد طول در کاستن تاثیر نیرو‌های شوک دهنده
- وزن سبک
- به دلیل وجود نایلون در ساختار این تسمه، مقاومت خوبی در برابر مواد شیمیایی دارد.
این تسمه‌ها نباید در محیط‌های اسیدی و عامل‌های سفیدگری، و همچنین در محدوده دمایی فراتر از 180 درجه فارنهایت استفاده شود. حاشیه‌های تیز و برنده بر روی مواد بلند شده منجر به بریده شدن قسمت بیرونی تسمه شده و ظرفیت ایمنی بلند کردن تسمه را کاهش می‌دهد. برای ایجاد مقاومت سایشی در این نوع تسمه و افزایش عمر مفید آن و همچنین ایجاد مقاومت در برابر پرتوهای فرابنفش، تسمه را با مواد مختلفی پوشش می‌دهند.
مزیت‌های تسمه
استفاده ازانواع تسمه صنعتی مزایای مختلفی دارد که در ادامه به برخی از آنها اشاره می‌کنیم.
- مقاومت بالا در مقابل تغییر بار ناگهانی
- سر و صدای بسیار کم
- نسبت به زنجیر و چرخ‌دنده، دارای راندمان بالاتری است.
- نیازی به روغن‌کاری ندارد.
- کم وزن است
- مانند چرخ‌دنده‌ها، نیازی به موازی بودن شفت‌ها در تسمه نیست.
معایب تسمه
معایب استفاده از تسمه شامل موارد زیر است.
- نسبت به چرخ‌دنده دارای دقت کمتری در انتقال بار است.
- میزان نیروی انتقالی نسبت‌به چرخ‌دنده کمتر است.
- عمر طولانی تسمه نسبت‌به چرخ‌دنده کمتر است.
- تسمه در محدوده دمایی 35 الی 85 درجه سانتی‌گراد قابل استفاده است.