مواد تسمه: انتخاب لاستیک، PU و سیلیکون مناسب برای ماشین آلات شما

یک مهندس تعمیر و نگهداری یک بار با نادیده گرفتن ترکیب مواد، تسمه تایم را با تطبیق فقط گام و طول سفارش داد. تسمه جدید در عرض سه هفته از کار افتاد زیرا روغن و گرمای اطراف بیش از حدی بود که لاستیک استاندارد می توانست تحمل کند. این سناریو هر روز در کارخانه‌ها اجرا می‌شود: مواد تسمه یک جزئیات جزئی نیست - تعیین می‌کند که آیا یک سیستم محرک برای سال‌ها بدون مشکل کار می‌کند یا تبدیل به یک مرکز هزینه‌های تکرارشونده می‌شود. انتخاب مناسب به دمای عملیاتی، قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی، ویژگی های بار، و تعادل بین انعطاف پذیری و مقاومت در برابر سایش بستگی دارد. این مقاله نحوه ارزیابی مواد تسمه را در اصطلاحات مهندسی بتن توضیح می دهد، بنابراین می توانید تسمه ای را مشخص کنید که در واقع با کاربرد شما مطابقت دارد.

چرا انتخاب مواد تسمه یک تصمیم مکانیکی است؟

مواد تسمه تنها تاثیرگذارترین عامل در راندمان انتقال و عمر مفید است. یک تسمه ساخته شده از یک ترکیب سفت و مقاوم در برابر حرارت ممکن است دمای بالای محیط را تحمل کند، اما ممکن است در یک قرقره با قطر کوچک شکست بخورد زیرا نمی تواند به اندازه کافی خم شود. برعکس، یک ماده بسیار منعطف ممکن است به سرعت در هنگام انتقال محصولات ساینده فرسوده شود. این ماده همچنین با مشخصات دندانی کمربند، ضخامت پشتی و طناب تقویت کننده تعامل دارد. برای تسمه های سنکرون، ترکیب باید ثبات ابعادی را حفظ کند تا دندان ها به طور تمیز با شیارهای قرقره مشبک شوند. برای تسمه های مسطح یا نقاله، اصطکاک سطحی و ضریب سایش تعیین می کند که چگونه مواد در سراسر تسمه حرکت می کنند. بنابراین، انتخاب یک تمرین عمومی نیست - این یک محاسبه مکانیکی است که ویژگی‌های ترکیب را به سینماتیک و محیط خاص ماشین مرتبط می‌کند.

اکثر تسمه های تجاری به سه خانواده ترکیبی تقسیم می شوند: لاستیک، پلی اورتان (PU) و سیلیکون. هر کدام دارای مجموعه ای متمایز از محدودیت های مکانیکی و شیمیایی هستند. جدول زیر مقادیر معمولی را که مهندسان قبل از تعیین تسمه بررسی می کنند، مقایسه می کند.

این جدول یک عکس فوری سریع ارائه می دهد، اما مشخصات واقعی از داده های تست سازنده تسمه بدست می آید. یک تامین کننده معتبر باید نمودار سختی Shore، استحکام کششی، ازدیاد طول در هنگام شکست و نمودارهای دما را برای هر ترکیب ارائه دهد.

خواندن محدودیت های دما از طریق نمودار بصری

دما اولین فیلتر در انتخاب مواد است زیرا با تغییرات طراحی قابل جبران نیست. نمودار زیر پنجره های عملیاتی پیوسته سه ماده را نشان می دهد. توجه داشته باشید که سیلیکون محدوده بسیار وسیعی را پوشش می دهد، در حالی که PU محدودترین است.

این نمودار نشان می دهد که چرا سیلیکون برای مهر و موم سایبان خشک کن و تسمه نقاله اجاق گاز انتخاب شده است: این سیلیکون در دمای 60- درجه سانتی گراد انعطاف پذیر است و می تواند مستقیماً در زیر یک المنت حرارتی در دمای 200 درجه سانتی گراد قرار گیرد. لاستیک بیشتر محیط های صنعتی عمومی را پوشش می دهد، از انبار سرد تا گرمای متوسط ​​فرآیند. پنجره باریک PU به این معنی است که باید از آن در نزدیکی موتورها یا اجاق ها اجتناب کرد، اما در اتوماسیون اتاق تمیز که دمای محیط کنترل می شود، رشد می کند. نکته کاربردی این است که هر کاربرد با دمای پایدار کمتر از -30 درجه سانتیگراد یا بالای 100 درجه سانتیگراد باید از سیلیکون استفاده کند یا به یک ترکیب لاستیکی خاص با پایداری حرارتی مستند نیاز دارد.

تسمه تایم لاستیکی: اسب کاری درایو سنکرون

لاستیک برای چندین دهه ترکیب استاندارد برای تسمه های تایم بوده است، زیرا تعادل عالی بین استحکام، میرایی و هزینه را ارائه می دهد. یک تسمه لاستیکی نئوپرن یا EPDM با طناب های فایبرگلاس یا آرامید می تواند بارهای شوک معمولی درایوهای میل بادامک، ماشین های چاپ و ماشین های بسته بندی را تحمل کند. لاستیک همچنین بارهای اضافه لحظه ای را بهتر از پلیمرهای سفت تر تحمل می کند و در هنگام راه اندازی ماشین آلات یا گیر کردن آن قابل گذشت است. محدودیت اصلی مقاومت شیمیایی است: قرار گرفتن در معرض روغن، ازن یا بنزین باعث تورم و لایه برداری می شود مگر اینکه درجه لاستیک خاصی برای آن طراحی شده باشد. برای اکثر انتقال قدرت مکانیکی در شرایط خشک و تمیز، تسمه سنکرون لاستیکی اولین انتخاب است زیرا ایندکس مثبت را بدون تماس فلز با فلز فراهم می کند.

هنگام انتخاب تسمه تایم لاستیکی، به شکل دندان - ذوزنقه ای یا منحنی - و سختی ترکیب توجه کنید. ترکیب سخت‌تر ردیابی را بهبود می‌بخشد اما انعطاف‌پذیری دندان را کاهش می‌دهد، به همین دلیل است که درایوهایی با قرقره‌های بسیار کوچک به درجه نرم‌تری نیاز دارند. تولیدکنندگانی مانند Jiangxi Kangqi تسمه‌های تایم لاستیکی را در طیف وسیعی از سختی‌ها و با قالب‌های با گام بلند تا 8600 میلی‌متر تولید می‌کنند که طول‌های غیرعادی را بدون اتصال می‌دهد. این برای ماشین‌هایی با فواصل مرکزی بزرگ که نمی‌توانند تسمه استاندارد را بپذیرند مرتبط است. کارت محصول زیر به تسمه سنکرون لاستیکی معمولی مورد استفاده در درایوهای صنعتی پیوند دارد.

لاستیک Synchronous Belt for Industrial Drives with Long-Pitch Molds این تسمه تایم لاستیکی گزینه های سختی را برای انعطاف پذیری قرقره های کوچک و قالب های گام بلند تا 8600 میلی متر برای طول های بدون اتصال ارائه می دهد. برای ماشین‌های با فواصل بزرگ مناسب است و برای حفظ عمر خستگی نیاز به عملیات خنک دارد. مشاهده محصول →

در عمل، تسمه‌های لاستیکی به تدریج از کار می‌افتند - سایش دندان‌ها، ترک‌ها در پشت ظاهر می‌شوند و پارچه‌ها از بین می‌روند - که به تیم‌های تعمیر و نگهداری قبل از خرابی هشدار قابل مشاهده می‌دهد. این یک مزیت ایمنی است. تسمه لاستیکی که در دمای 80 درجه سانتیگراد در ریشه دندان کار می کند، در مقایسه با همان تسمه در دمای 60 درجه سانتیگراد، تقریباً نیمی از عمر خستگی خود را از دست می دهد، بنابراین در صورت امکان محیط را خنک نگه دارید. از یک دماسنج IR برای اندازه گیری سطح تسمه در حین کار استفاده کنید. اگر به طور مداوم از 85 درجه سانتیگراد فراتر رفت، به ترکیب مقاوم در برابر حرارت تغییر دهید یا خنک کننده اجباری را اضافه کنید.

کمربندهای پلی اورتان: زمانی که سایش کم و تمیزی اهمیت دارد

تسمه های پلی اورتان مواد منتخب برای کاربردهایی هستند که به مقاومت در برابر سایش استثنایی، استحکام بالا و تحمل روغن نیاز دارند. PU دو تا سه برابر مقاومت سایشی بهتری نسبت به لاستیک دارد، بنابراین در جابجایی اسکناس، دوک های ماشین ابزار و نوار نقاله های برش مواد غذایی که قطعات تسمه باید حداقل باقی بمانند، استفاده می شود. PU همچنین آب یا اکثر حلال ها را جذب نمی کند، که تمیز کردن آن را آسان تر و کمتر مستعد تورم می کند. مبادله دما است: PU در زیر 30- درجه سانتیگراد سخت می شود و شکننده می شود و بالای 80 درجه سانتیگراد نرم می شود، بنابراین نمی توان آن را در نزدیکی اجاق ها یا در آفتاب استوایی بدون محافظ استفاده کرد.

نمودار خطی زیر نحوه دراز شدن تسمه های لاستیکی و PU را تحت افزایش بار مقایسه می کند. شیب تند لاستیک به این معنی است که کشش بیشتری دارد، که اگر تسمه دقیقاً کشیده نشود می تواند باعث تغییر زمان شود.

در بار کششی 2.5 نیوتن بر میلی متر عرض تسمه، یک تسمه لاستیکی حدود 1.6 درصد کشیده می شود، در حالی که یک تسمه PU با همان مقطع فقط 0.9 درصد کشش دارد. این تفاوت در هماهنگ سازی اهمیت دارد: فاصله گام 2000 میلی متری با کشیدگی 1.6 درصد خطای گام دندانی 32 میلی متری ایجاد می کند که می تواند باعث لغزش و جغجغه شود. بنابراین، تسمه‌های PU به تنش استاتیکی کمتری اجازه می‌دهند، که بارهای باربری را کاهش می‌دهد. آنها همچنین گرد و غبار کمتری را به هنگام سایش تولید می کنند، که آنها را برای اتاق های تمیز و مونتاژ الکترونیکی ایده آل می کند. با این حال، PU با ولکانیزاسیون ساده قابل تعمیر نیست. اگر برنامه شما نیاز به اتصال میدانی دارد، یک تسمه PU جوش داده شده را انتخاب کنید یا با لاستیک بمانید.

برای یک کمربند سنکرون PU خاص با طناب های فولادی یا آرامید، به کارت محصول زیر مراجعه کنید.

تسمه سنکرون PU با تقویت بند ناف فولادی یا آرامید این تسمه سنکرون PU از طناب های فولادی یا آرامید برای استحکام بالا و کشش کم استفاده می کند. این موقعیت دقیق و انتقال قابل اعتماد را ارائه می دهد، و زمانی که تسمه های لاستیکی فاقد سفتی یا مقاومت در برابر دما هستند، آن را به یک جایگزین تبدیل می کند. مشاهده محصول →

کمربندهای سیلیکونی: کاربردهای درجه حرارت بسیار بالا و مواد غذایی

سیلیکون یک ماده ساختاری مانند لاستیک یا PU نیست. استحکام کششی را با پایداری حرارتی بی نظیر و بی اثری شیمیایی مبادله می کند. کمربندهای سیلیکونی در فرآوری مواد غذایی (برش سبزیجات، جداسازی ماهی)، تونل های حرارتی و ماشین آلات بسته بندی که دمای آنها به 150 درجه سانتیگراد یا بیشتر می رسد استفاده می شود. آنها همچنین اصطکاک بسیار کمی در برابر سطوح نچسب دارند، بنابراین برای جمع آوری و انتقال محصولات باز عالی هستند. نقطه ضعف آن مقاومت کمتر در برابر پارگی و سطح نرمی است که می توان آن را با لبه های تیز برش داد. اگر تسمه بارهای ساینده را حمل می کند، یک تقویت کننده پارچه اضافه کنید یا یک ترکیب سیلیکونی با طول سنج بالاتر را مشخص کنید.

کلاچ کاربردها گسترده است: از تسمه های حذف پوسته مهره گرفته تا تسمه های سنباده بی پایان که با سطح سیلیکونی که در برابر ساختمان رزین مقاومت می کند، پوشش داده شده است. در هر مورد، مواد باید برای مواد غذایی خاص یا قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی درجه بندی شوند. سیلیکون در اکثر دستور العمل های استاندارد با FDA مطابقت دارد، اما هنگام تماس با سازنده باید گزارش آزمایش مهاجرت را بخواهید. صفحه کمربند سیلیکونی Jiangxi Kangqi یک محصول استاندارد را ارائه می دهد که می تواند در درجه های سفید یا شفاف برای تماس مستقیم با مواد غذایی تولید شود. برای مشاهده گزینه های نمایه موجود روی کارت زیر کلیک کنید.

کمربند سیلیکونی سازگار با FDA برای تماس با مواد غذایی و دماهای پایین این کمربند سیلیکونی در رنگ‌های سفید یا شفاف برای تماس مستقیم با مواد غذایی موجود است و تا -40 درجه سانتی‌گراد انعطاف‌پذیر است. این برای نوار نقاله‌های فریزر و تونل‌های حرارتی مناسب است، اما برای سازگاری با انبساط حرارتی، نیاز به برداشت کافی دارد. مشاهده محصول →

یکی دیگر از مزایای معمول کمربند سیلیکونی این است که انعطاف پذیری آن را در دماهای بسیار پایین حفظ می کند. در دمای 40- درجه سانتی گراد، اکثر تسمه های لاستیکی سفت می شوند و کشش صحیح را حفظ نمی کنند، در حالی که سیلیکون همچنان مانند یک نوار لاستیکی گرم خم می شود. این امر سیلیکون را به انتخاب پیش فرض برای نوار نقاله های فریزر و تجهیزات فضای باز در آب و هوای سرد تبدیل می کند. فقط مراقب انبساط حرارتی زیاد سیلیکون باشید: طول تسمه در هر 20 درجه سانتیگراد حدود 1 میلی‌متر در هر متر تغییر می‌کند، بنابراین طول تسمه باید به اندازه‌ای باشد که نوسانات دما را در خود جای دهد.

راهنمای انتخاب مواد بر اساس شرایط عملیاتی

نمودار جریان تصمیم گیری ساده است: با دما شروع کنید، سپس به سمت قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی بروید، سپس بارهای مکانیکی و سرعت را در نظر بگیرید. از نمودار رادار زیر برای مقایسه سه ماده در پنج معیار استفاده کنید. نمرات نسبی هستند (10 = بهترین).

نمودار رادار مبادلات را تثبیت می کند. لاستیک امتیاز بالایی در استحکام کششی و انعطاف پذیری دارد، که توضیح می دهد که چرا پیش فرض برای انتقال برق صنعتی عمومی باقی می ماند. PU منجر به مقاومت در برابر سایش و روغن می شود و آن را برای خطوط برش روغنی یا تجهیزات بسته بندی گرد و غبار عالی می کند. سیلیکون بر انعطاف پذیری دمای پایین و مقاومت در برابر حرارت غالب است، اما در استحکام سایشی و کششی امتیاز ضعیفی دارد، بنابراین باید با اصطکاک کم و بار کم استفاده شود. هیچ ماده واحدی در همه محورها برنده نمی شود - برنامه باید اولویت را تعیین کند.

برای تبدیل این نمودارها به مشخصات، پنج سوال را اجرا کنید. ابتدا دمای پیوسته و پیک در سطح تسمه چقدر است؟ دوم، کدام مواد شیمیایی – روغن، آب، حلال ها، اسیدهای غذایی – با کمربند تماس خواهند داشت؟ سوم اینکه سرعت تسمه و قطر قرقره مورد نیاز چقدر است؟ چهارم، آیا درایو سنکرون (زمان بندی) است یا غیر سنکرون (اصطکاک)؟ پنجم، ضریب سرویس، یعنی نسبت بار ضربه اوج به بار متوسط ​​چیست؟ تسمه لاستیکی با ضریب سرویس 1.5 ایمن تر از تسمه PU با همان ضریب است اگر درایو شامل شروع و توقف مکرر باشد. برای روش طراحی دقیق تر، به دستورالعمل های طراحی درایو تسمه سنکرون در کتابخانه فنی ما مراجعه کنید.

هنگامی که به این سؤالات پاسخ دادید، فهرست نامزدها به یک یا دو خانواده مادی محدود می شود. نمونه ها را در عرض واقعی و مشخصات دندان مورد نیاز سفارش دهید، سپس یک آزمایش کوتاه 24 ساعته را تحت بار کامل انجام دهید. دمای تسمه را بعد از دویدن، سایش دندان و کشیدگی اندازه بگیرید. سوابق نتایج آزمون را نگه دارید؛ آنها مبنایی برای سفارش خرید بعدی شما خواهند بود. اینگونه است که مهندسان تنها با مشخصات کاتالوگ از دام انتخاب کمربند جلوگیری می کنند.

کنترل کیفیت و ملاحظات ساخت

اگر سازنده تسمه نتواند آن را به محصولی ثابت و یکنواخت تبدیل کند، انتخاب مواد بی معنی است. تسمه های تایم لاستیکی به فشار و زمان دقیق ولکانیزاسیون نیاز دارند. خیلی طولانی یا خیلی داغ است و ترکیب شکننده می شود. تسمه‌های PU باید تحت رطوبت کنترل‌شده پخت شوند، زیرا رطوبت می‌تواند باعث ایجاد حباب در ماتریس شود. تسمه های سیلیکونی به یک خط اکستروژن اختصاصی برای جلوگیری از آلودگی سایر ترکیبات نیاز دارند. بنابراین، هنگام تهیه تسمه، در مورد روش های کنترل فرآیند کارخانه، تجهیزات تست داخلی و قابلیت ردیابی دسته ای سؤال کنید. تامین‌کننده‌ای با امکانات آزمایشی که سختی Shore، استحکام کششی و ازدیاد طول را برای هر قطعه اندازه‌گیری می‌کند، به شما این اطمینان را می‌دهد که آن ماده را در محصول خود قرار دهید. صفحه کارخانه در این سایت مراحل تولید و بازرسی واقعی را نشان می دهد که یک شاخص پایه خوب است.

همچنین محدودیت های ابعادی را در نظر بگیرید. مواد تسمه ای که فقط در طول های حلقه بسته با حداکثر 2000 میلی متر وجود دارد ممکن است هنوز برای بسیاری از ماشین ها به اندازه کافی بلند باشد، اما یک درایو گاری گلف 6000 میلی متری یا یک نوار نقاله کشاورزی 7000 میلی متر به سازنده ای با قالب های بلند نیاز دارد. Jiangxi Kangqi بیان می کند که دارای قالب های تسمه تایم لاستیکی گام بلند تا 8600 میلی متر است، به این معنی که می توانید یک تسمه یک تکه برای فواصل مرکزی بزرگ تهیه کنید. که نیاز به اتصال را کاهش می دهد، که همیشه یک نقطه ضعف را معرفی می کند. اگر طراحی شما به یک تسمه بی پایان نیاز دارد اما طول های استاندارد موجود مناسب نیستند، تولید کننده ای با قابلیت قالب سفارشی ارزشمندتر از یک عرضه کننده کالای ارزان است.

پیشنهاد نهایی برای انتخاب مواد تسمه

انتخاب مواد تسمه یک عمل متعادل کننده بین دما، قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی، بار و هزینه است. لاستیک همه کاره ترین و مقرون به صرفه ترین انتخاب برای اکثر درایوهای صنعتی است. PU باید زمانی انتخاب شود که مقاومت در برابر سایش و روغن از انعطاف پذیری و محدوده دما بالاتر باشد. سیلیکون تنها گزینه زمانی است که دماهای شدید، تماس با مواد غذایی یا انتشار نچسب بر شرایط حاکم باشد. قبل از نهایی کردن خرید، از تامین کننده برگه اطلاعات مواد، گزارش آزمایش و اطلاعات تحمل ابعادی بخواهید. تسمه ای که از بیرون یکسان به نظر می رسد می تواند در توانایی آن برای زنده ماندن از روند شما کاملاً متفاوت باشد. از نمودارها و جداول مقایسه در این مقاله به عنوان نقطه شروع استفاده کنید و مقادیر دقیق را با سازنده در شرایط کاری خاص خود تأیید کنید.