تسمه و پولی

تسمه و پولی

تعریف کلی از تسمه و پولی و مزایای آنها:

تسمه:

تسمه یک حلقه از مواد انعطاف پذیر است که برای اتصال مکانیکی دو یا چند شفت دوار مورد استفاده قرار می گیرد. تسمه ممکن است به عنوان یک منبع حرکت برای تاثیر انتقال قدرت و یا دنبال کردن حرکت نسبی استفاده  شود. تسمه روی حلقه های پولی قرار می گیرد.تسمه ها برای انتقال نیرو در فواصل زیاد، انتقال حرکت چرخشی و ساخت کانوایرها (سیستم های ناقل) به کار می رود.
تسمه ها مزایای زیادی دارند از جمله ساده بودن کار کردن با آنها، بی سروصدا بودن و قابلیت انتقال نیرو در فواصل زیاد. تسمه ها می توانند در بسیاری از سیستم ها جای چرخدنده ها را بگیرند و سیستم را ساده نمایند.

در یک سیستم دارای دو پولی (قرقره) ، تسمه، هم میتواند پولی ها را در یک مسیر مشخص حرکت دهد، و هم می تواند طوری حرکت کند که جهت شفت خلاف جهت آن باشد.

پولی:

در سیستم نوار نقاله از پولی برای کاربرد های مختلفی مثل:

 ایجاد نیرو محرکه روی تسمه (drive-pulley)

 برای ایجاد تغییر مسیر (bend pulley)

 برای تنظیم کشش تسمه(take up pulley)

برای انتهای نوار نقاله (tail pulley)

برای افزایش سطح تماس تسمه به درایو پولی (snub pulley)

اسفاده می شود.

برخی از انواع تسمه:

 تسمه های تخت: (Flat Belts)

نوع اول تسمه های تخت می باشند، سطح مقطع این تسمه ها به شکل زیر است، این نوع تسمه ها با پولی های محدب بکار می روند.

اين تسمه ها به طور گسترده در قرن هاي 19 و اوايل قرن 20 کاربرد بسياري داشته که براي انتقال قدرت در کارخانه ها استفاده مي شده. کاربرد آن ها در مزارع و معادن و …. از قبيل کارخانه هاي چوب بري، خرمن کوب نوار نقاله و …. مي باشد.

اين تسمه  مي تواند  قدرت هاي بالا را در سرعت هاي بالا تحويل  دهد.(500 اسب بخار در سرعت 10000 فوت بر دقيقه ، که در مورد تسمه هاي بزرگ صدق مي کند)

اين محرک هاي بزرگ نياز به فشاربسيار زيادي دارد ، که منجر به بارهاي قوي مي شودو براي سيستم هاي بسته کاربرد چنداني ندارد.

 جنس تسمه تخت از چرم ، پارچه و يا لاستيک ،پليمر است.

تسمه های تخت

تسمه های گرد: (Round Belts)

سطح مقطع این تسمه ها به شکل زیر گرد می باشد.

تسمه هايي با سطح مقطع دايره اي شکل هستند و  براي اجرا در پولي هايي با شيارهاي  v شکل با زايه 60 درجه طراحي شده اند.

اين شيارهاي گرد زماني مناسب هستند که چرخ پولي هاي گرد به سمت تسمه ها راهنمايي شده باشند و يا وقتي مورد استفاده قرار مي گيرند که تسمه هاي  نوع”حلقه  (o-ring)  ” وجود داشته باشد.

شيار هاي V  شکل  گشتاور را از طريق گوه  انتقال مي دهند بنابراين اصطکاک افزايش مي يابد با اين وجود تسمه هاي گرد فقط در موقعيت هايي که گشتاور نسبتا پاييني داريم استفاده مي شود.

اين تسمه در طول ها و اندازه هاي مختلف توليد مي شود که براي اتصال  اين تسمه از يک جز اصلي يا اتصال فلزي و يا جوش استفاده مي شود.

تسمه های گرد

این تسمه ها با پولی های لبه دار به کار می روند.

تسمه های v شکل: (V-Belts)

اين تسمه که هم به عنوان تسمه v و هم به عنوان طناب گوه شناخته مي شود به طور کلي بدون محدوديت و سطح مقطع آنها ذوزنقه اي شکل است ومشکل هاي از جمله لغزش و هم ترازي را حل مي کند.

تسمه هاي ذوزنقه اي بهترين ترکيب از دو کشش، سرعت حرکت بار ياتاقان ها و عمر طولاني را فراهم مي کند که به خاطر فاصله مرکزيشان نسبت به تسمه هاي تخت پر کاربردترند. فاصله مرکز مورد نظر بزرگتر از بزرگترين قطر پولي است اما کمتر از 3 برابر مجموع هر دو پولي مي باشد و محدوده سرعت مطلوب اين تسمه 1000-7000 ft/min   مي باشد.

اين تسمه ها به خاطر ضخامت بزرگترشان نسبت به تسمه هاي تخت ، نياز به پولي هاي بزرگتري دارند و داراي طول هاي قابل تنظيم  با قابليت جداسازي قطعات و متعلقات در هنگام لزوم مي باشد.

براي بدست آوردن قدرت بالاي مورد نياز 2 يا چند تسمه ذوزنقه اي را در آرايشي به نام multi-v  در کنار يکديگر به هم متصل مي کنند که در خوشه هاي چند شيار قابل اجرا مي باشند.

این تسمه ها از انواع پرکاربرد آنها می باشند و سطح مقطع این تسمه ها به شکل زیر است.

تسمه پروانه (تسمه V شکل)

این تسمه ها نیز با پولی های لبه دار به کار می روند و در طیف وسیعی از صنایع، کاربرد دارند.

تسمه های تایمینگ: (Timing Belts)

این نوع تسمه ها در جاهایی که لغزش تسمه روی پولی غیرمجاز باشد بکار می روند. همانطور که در شکل، مشاهده می شود، این نوع تسمه ها با پولی های دندانه دار بکار می روند. از موارد کاربرد آنها می توان استفاده در موتور خودروها و سایر موتورهای احتراق داخلی را نام برد.

اين تسمه که با نام هاي ديگري از جمله دندانه دار، بي نظير و تسمه همزمان ، شناخته مي شود يک تسمه انتقال مثبت است که مي تواندحرکت نسبي داشته باشد. اين تسمه داراي دندانه مي باشد که آنرا با پولي دندانه دار مناسب تطبيق مي دهند تا هنگامي که به درستي تنيده شد ديگر بعد از ان هيچ لغزشي نداشته باشد ودر سرعت ثابت عمل  کند واغلب براي انتقال حرکت مستقيم در نمايه سازي و اهداف زمان بندي استفاده مي شود.

تسمه تايمينگ اغلب به جاي زنجير و چرخدنده ها استفاده مي شود به طوري که سر و صداي کمتري توليد مي کند و احتياجي به روغن کاري ندارد.

ميل بادامک خودرو، سيستم هاي زمان بندي کوچک و موتور هاي استپر  اغلبا از اين تسمه ها استفاده مي کنند.

تسمه تايمينگ ها احتياج به کمترين تنش دارند واز جمله کارآمدترين تسمه ها هستند.اين تسمه ها مي توانند تا 200 اسب بخار (150 KW) در سرعت  16000 Ft/min  را تحمل کنند.

اين تسمه ها با طراحي  دندانه هاي مارپيچي موجود هستند که اين نوع طراحي  باعث مي شود که دندانه ها به تدريج درگير شوند که به همين دليل کارآمدتر و داراي انتقال قدرت تا  98%  است و داراي سر وصدا  کمتري نيز مي باشد.

تسمه تایم

تسمه چند شيار  (multi-groove belts)

اين تسمه که به polygroove  نيز معروف است معمولا از 5 يا 6 تسمه V شکل در کنار يکديگر ساخنه مي شود به همين خاطر براي همان سطح ديسک ، تسمه نازکتري  نسبت به ذوزنقه اي به ما مي دهد که اين دليل انعطاف پذير بودن تسمه مي باشد اگرچه اغلب پهن تر است که اين انعطاف پذيري باعث افزايش بهره وري مي شود.

خم شدن مداوم تسمه ، انرژي کمتري را در اصطکاک داخلي  به هدر مي دهد.اين افزايش بهره وري در عمل به دليل کاهش اثرات حرارت بر روي تسمه است.تسمه به مدت طولاني تري به صورت خنک تر در سرويس عمل مي کند

اين توانايي درخم شدن ،به طراحان اجازه مي دهد که مسير را به صورت يک مجموعه و يا به صورت مارپيچي طراحي کنند.اين خصوصيت  مي تواند به طراحي يک موتور محکم که در آن لوازم جانبي خيلي نزديک به بلوک موتور نصب شده و نيازي به ارائه تنظيمات تنيدگي نمي باشد، کمک کند. کل اين تسمه  ممکن است به وسيله يک زنجير پولي تنيده شود.

تسمه آجدار  (ribbed belt)

تسمه آجدار ، تسمه انتقال قدرت است که  شامل شيارهاي طولاني مي باشد وعمل تماس بين دنده تسمه و شيار پولي را انجام مي دهد. اين تسمه داراي يک ساختار تک قطعه اي است که اين ساختار براي توزيع يکنواخت تنش در سراسر عرض پولي  در جايي که تسمه در حال  تماس است ،ارائه شده است.

تسمه آجدار داراي محدوده قدرت تا KW    600 بوده، با نسبت سرعت بالا، داراي حرکت مارپيچي شکل ، طول عمر بالا، پايداري و يکنواختي در تنش ديسک است و باعث کاهش ارتعاش مي شود.

اين تسمه در کمپرسور،دوچرخه تناسب اندام،ماشين آلات کشاورزي، ميکسر مواد غذايي، ماشين لباسشويي ، ماشين چمن زني و…استفاد مي شود.