کمربندهای تخت برای چه مواردی استفاده می شود؟

کمربندهای تخت در درجه اول برای استفاده می شوند انتقال نیرو بین شفت های دوار و برای انتقال مواد در کاربردهای صنعتی، کشاورزی و تجاری. در انتقال نیرو، آنها نیروی چرخشی را از یک قرقره محرک به یک یا چند قرقره رانده منتقل می‌کنند و ماشین‌ها را قادر می‌سازند از یک منبع برق مرکزی رانده شوند. در انتقال، سطح متحرکی را تشکیل می دهند که کالاها، بسته ها، مواد فله و اجزاء را از یک مکان به مکان دیگر حمل می کند. تسمه های تخت یکی از قدیمی ترین و همه کاره ترین عناصر محرک مکانیکی در مهندسی هستند که کاربرد فعالی در کارخانه های نساجی، کارخانه های چوب بری، ماشین های چاپ، خطوط فرآوری مواد غذایی، سیستم های بسته بندی، تجهیزات کشاورزی و بسیاری از صنایع دیگر دارد.

مشخصه تعیین کننده آنها یک سطح مقطع صاف و یکنواخت است - بدون دندانه، شیار یا پروفیل V - که به آنها اجازه می دهد بی سر و صدا در سرعت های بالا حرکت کنند، ناهماهنگی جزئی را تحمل کنند و قدرت را در فواصل مرکزی طولانی بین قرقره ها انتقال دهند که برای درایوهای زنجیر یا دنده غیر عملی است.

انتقال نیرو: ماشین آلات رانندگی از یک منبع مرکزی

اصلی‌ترین و از نظر تاریخی مهم‌ترین کاربرد تسمه‌های تخت، انتقال نیرو است - اتصال یک محور محرک چرخان به یک یا چند ماشین یا زیر سیستم. این کاربرد پایه و اساس انقلاب صنعتی بود، زمانی که یک موتور بخار یا چرخ آب ده‌ها ماشین را به طور همزمان از طریق یک سیستم شفت خط هوایی متصل به ماشین‌های جداگانه توسط تسمه‌های مسطح راند. در حالی که کارخانه‌های مدرن از موتورهای الکتریکی منفرد برای اکثر ماشین‌ها استفاده می‌کنند، انتقال قدرت با تسمه مسطح همچنان به طور گسترده در زمینه‌های خاصی که مزایای آن نسبت به سایر انواع درایو تعیین‌کننده است، استفاده می‌شود.

انتقال نیرو از راه دور

تسمه های تخت می توانند نیرو را در فواصل مرکزی انتقال دهند چند متر تا بیش از 10 متر بین قرقره های محرک و محرک، بسیار فراتر از محدوده عملی تسمه های V (معمولاً به 5 متر یا کمتر بدون پشتیبانی میانی محدود می شود) و درایوهای زنجیره ای (محدود به کاهش وزن و الزامات روغن کاری). این امر باعث می شود که تسمه های مسطح به راه حل ترجیحی در کارخانجات چوب بری، معادن، تاسیسات فرآوری کشاورزی و کارخانه های نساجی که ماشین آلات باید دور از محرک اصلی قرار گیرند.

انتقال قدرت با سرعت بالا

تسمه های تخت به طور موثر در سرعت های محیطی بالا کار می کنند - تسمه های تخت پارچه ای و مصنوعی با کیفیت برای سرعت های تسمه طراحی شده اند. 25 تا 50 متر در ثانیه (5000 تا 10000 فوت در دقیقه) به طور قابل توجهی بالاتر از محدودیت های سرعت عملی تسمه های V (معمولا حداکثر 30 متر بر ثانیه) و زنجیرهای غلتکی (معمولا حداکثر 20 متر بر ثانیه) است. در این سرعت‌ها، تسمه‌های تخت با لرزش و صدای کم کار می‌کنند، و آنها را برای ماشین‌ابزارهای پرسرعت، دوک‌های آسیاب و ماشین‌آلات نساجی دقیق که در آن‌ها تحویل برق نرم و بی‌صدا ضروری است، مناسب می‌سازد.

نسبت سرعت از طریق قرقره های پلکانی تغییر می کند

تسمه های تخت را می توان به صورت جانبی از یک پله قطری به پله دیگر روی یک قرقره مخروطی پلکانی در حین کار ماشین جابجا کرد - مکانیزم تغییر سرعت که بیش از یک قرن در ماشین های تراش فلزی و ماشین های فرز استاندارد بود و امروزه هنوز در برخی تجهیزات کارگاهی استفاده می شود. پهنای یکنواخت تسمه تخت و حداقل سختی خمشی این امکان را به آن می دهد که به صورت دستی با یک چنگال تسمه جابجا شود و بدون توقف ماشین، تعویض دنده یا استفاده از درایو با فرکانس متغیر، امکان تغییرات گسسته سرعت را فراهم می کند.

پیکربندی های تسمه متقاطع و درایو یک چهارم گردش

بر خلاف تسمه‌های V و تسمه‌های سنکرون، تسمه‌های تخت را می‌توان به صورت ضربدری (جهت معکوس) و پیکربندی‌های یک چهارم چرخشی برای انتقال نیرو بین شفت‌هایی که موازی نیستند، نصب کرد. یک تسمه مسطح متقاطع جهت چرخش محور محرک را نسبت به درایور معکوس می‌کند – در مواردی مفید است که یک ماشین محرک باید برخلاف موتور محرک بدون دنده اضافی بچرخد. درایو ربع دور شفت ها را در زاویه 90 درجه به یکدیگر متصل می کند. هر دو پیکربندی برای درایوهای تسمه تخت منحصر به فرد هستند و با سایر انواع تسمه غیرعملی یا غیرممکن هستند.

برنامه های کاربردی حمل و نقل نوار نقاله و مواد

تسمه‌های مسطح سطح متحرک سیستم‌های نقاله بی‌شماری را در بخش‌های تولید، تدارکات، فرآوری مواد غذایی و معدن تشکیل می‌دهند. به عنوان یک تسمه نقاله، پروفیل مسطح یک سطح صاف و پیوسته را فراهم می کند که اقلام را می توان روی آن قرار داد، انباشته کرد، دسته بندی کرد، بازرسی کرد و انتقال داد - عملکردهایی که در عملیات تولید و توزیع مدرن نقش اساسی دارند.

حمل و نقل بسته و بسته سبک

کمربندهای مسطح وسیله انتقال استاندارد در تسهیلات مرتب‌سازی بسته‌ها، مراکز پیک، سیستم‌های جابجایی چمدان‌های فرودگاهی و مراکز انجام تجارت الکترونیکی هستند. سطح صاف آنها به بسته‌هایی با هر شکلی مانند جعبه، کیسه، پاکت، کیسه‌های پلی‌بگ اجازه می‌دهد بدون گیر کردن حمل و نقل شوند و ویژگی‌های شتاب و کاهش سرعت ملایم آنها آسیب به محتویات شکننده را به حداقل می‌رساند. تأسیسات مرتب سازی بزرگ ممکن است شبکه های تسمه نقاله مسطح را با طول کل تسمه راه اندازی کنند چندین کیلومتر ، جابجایی صدها هزار بسته در روز.

فرآوری مواد غذایی و حمل و نقل بهداشتی

تسمه های مسطح مواد غذایی ساخته شده از پلی اورتان، سیلیکون یا الاستومرهای ترموپلاستیک تایید شده به طور گسترده در خطوط فرآوری مواد غذایی برای حمل و نقل محصولات پخته شده، محصولات تازه، محصولات گوشتی، اقلام لبنی، شیرینی ها و غذاهای بسته بندی شده استفاده می شود. کمربندهای تخت برای مواد غذایی به این صورت طراحی می شوند:

• مقاوم در برابر روغن ها، چربی ها، آب مواد غذایی اسیدی و مواد شیمیایی پاک کننده
• غیر متخلخل و آسان برای تمیز کردن، جلوگیری از پناهگاه میکروبی
• مطابق با FDA، اتحادیه اروپا، و سایر مقررات مواد در تماس با غذا
• سازگار با شستشو با فشار بالا و تمیز کردن بخار بدون لایه برداری یا تورم

در نانوایی‌ها، تسمه‌های مسطح، نان‌های نان را از طریق دستگاه‌ها و اجاق‌ها در دمای تا حداکثر حمل می‌کنند. 200 درجه سانتیگراد (392 درجه فارنهایت) در مورد تسمه‌های سیلیکونی مقاوم در برابر حرارت یا پوشش‌دهی شده با PTFE، تولید مداوم و خودکار را با نرخ‌هایی که با جابجایی دستی غیرممکن است، امکان‌پذیر می‌سازد.

حمل و نقل نساجی و پارچه

کمربندهای مسطح برای بیش از دو قرن جزء لاینفک تولید پارچه بوده اند. در کارخانه‌های ریسندگی، دستگاه‌های بافندگی و ماشین‌های تکمیل، تسمه‌های مسطح هم نیرو را به اجزای ماشین منتقل می‌کنند و هم نخ، نخ و پارچه را از طریق مراحل پردازش متوالی انتقال می‌دهند. سطح صاف یک تسمه مسطح در کاربردهای نساجی برای جلوگیری از گیرکردن یا آسیب رساندن به الیاف ظریف ضروری است - الزامی که جایگزین های تسمه آجدار و دندانه دار را از اکثر نقش های انتقال پارچه حذف می کند.

چاپ و جابجایی کاغذ

ماشین‌های چاپ تجاری، کارخانه‌های کاغذ، و تجهیزات پردازش اسناد از تسمه‌های مسطح به‌طور گسترده برای تغذیه، حمل و نقل و چیدن کاغذ استفاده می‌کنند. پروفیل مسطح امکان تماس دقیق و ملایم با سطح کاغذ بدون علامت گذاری را فراهم می کند و قابلیت تسمه های مسطح با سرعت بالا با نیازهای توان عملیاتی دستگاه های چاپ مدرن که در آن کار می کنند مطابقت دارد. 30000 تا 100000 نمایش در ساعت . تسمه‌های مسطح نازک و انعطاف‌پذیر با ضخامت و صافی سطح دقیقاً کنترل‌شده برای کاربردهایی که کاغذ باید بدون چروک شدن یا تغییر جوهر مرطوب هدایت شود، مشخص شده‌اند.

کاربردهای صنعتی و تولیدی بر حسب بخش

تسمه‌های تخت عملکردهای خاص و حیاتی را در طیف وسیعی از صنایع انجام می‌دهند. مثال های زیر وسعت و ویژگی کاربردهای صنعتی آنها را نشان می دهد.

کارخانه های چوب بری و فرآوری چوب

اره های نواری و اره های دایره ای بزرگ کارخانه چوب بری توسط تسمه های مسطح از موتورهای الکتریکی پرقدرت به حرکت در می آیند که از توانایی تسمه تخت برای انتقال قدرت بالا در سرعت های بالا در فواصل طولانی مرکز بهره می برند. مشخصه لغزش تسمه های مسطح نیز درجه ای از محافظت در برابر اضافه بار را فراهم می کند - اگر تیغه اره با یک چوب سخت غیرمنتظره مواجه شود که باعث از کار افتادن موتور مستقیم می شود، تسمه به جای انتقال گشتاور استال کامل به ساختار ماشین، به طور لحظه ای می لغزد. انتقال کنده ها در کارخانه های چوب بری نیز از تسمه های مسطح سنگین با سطوح جدا شده برای حمل کنده ها در مراحل پوست کندن، برش و مرتب سازی استفاده می کند.

تجهیزات کشاورزی

دروگرهای کمباین، ماشین های خرمن کوبی، آسانسورهای غلات و تجهیزات پردازش بذر، همگی به شدت به تسمه های مسطح متکی هستند. در کمباین، تسمه‌های مسطح قدرت را از موتور اصلی به سربرگ، کوبنده، کفش تمیزکننده و بالابر دانه منتقل می‌کنند – اغلب با چند تسمه مسطح که به طور همزمان کار می‌کنند. محیط غبارآلود و پر از کاه برداشت غلات به خوبی توسط تسمه های مسطح تحمل می شود که نسبت به موتورهای زنجیری حساسیت کمتری نسبت به آلودگی دارند و نیازی به روغن کاری ندارند که بتواند غلات را آلوده کند.

معدن و استخراج معادن

تسمه های تخت سنگین در معدن و معدن برای انتقال سنگ معدن، درایوهای سنگ شکن و تجهیزات غربالگری استفاده می شود. در عملیات استخراج روباز بزرگ از نوار نقاله های مسطح استفاده می شود کیلومتر برای انتقال سنگ معدن استخراج شده از سطح گودال به تاسیسات فرآوری، جایگزینی باربری کامیون در مسیرهای عملیات مداوم و صرفه جویی قابل توجهی در انرژی و هزینه های عملیاتی. عرض تسمه در عملیات معدنکاری عمده می تواند از آن بیشتر باشد 2400 میلی متر (8 فوت) ، حمل مواد با نرخ هزاران تن در ساعت.

خطوط بسته بندی و بطری

کمربندهای تخت بطری‌ها، قوطی‌ها، کارتن‌ها و ساشه‌ها را بین ایستگاه‌های پر کردن، درپوش‌بندی، برچسب‌گذاری، بازرسی و پالت‌سازی در خطوط بسته‌بندی پرسرعت جمع‌آوری کنید، فضا بگذارید و حمل کنید. سطح صاف واژگون شدن ظروف را به حداقل می رساند و اجازه می دهد ظروف بدون گیر کردن جمع شوند. انواع تسمه مسطح خم شونده جانبی بخش های منحنی مسیرهای نقاله را هدایت می کنند و طرح بندی خطوط فشرده را امکان پذیر می کند که سطح کف کارخانه را به حداقل می رساند.

مواد کمربند تخت و کاربردهای خاص آنها

ترکیب مواد یک تسمه مسطح، مناسب بودن آن را برای شرایط عملیاتی خاص - دما، قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی، ضریب اصطکاک مورد نیاز و بارهای مکانیکی تعیین می کند. کمربندهای تخت مدرن صرفاً نوارهای مسطح از یک ماده واحد نیستند. آنها ورقه های مهندسی شده ای هستند که اعضای کششی ساختاری را با لایه های سطحی کاربردی ترکیب می کنند.

کمربندهای تخت در مقابل سایر انواع کمربند: زمانی که تخت انتخاب مناسبی است

تسمه‌های تخت در بسیاری از کاربردهای انتقال نیرو با تسمه‌های V، تسمه‌های سنکرون (دندانه‌دار) و تسمه‌های گرد رقابت می‌کنند. درک اینکه چه زمانی کمربندهای مسطح از این گزینه‌ها بهتر عمل می‌کنند، ارزش خاص و معیارهای انتخاب مناسب آن‌ها را روشن می‌کند.

کمربندهای تخت در مقابل کمربندهای V

تسمه‌های V از سطح مقطع گوه‌ای استفاده می‌کنند که نیروی اصطکاک بالاتری را به ازای هر واحد کشش تسمه از طریق عمل گوه‌زنی در شیار قرقره ایجاد می‌کند و به آن‌ها اجازه می‌دهد توان بیشتری را در واحد عرض نسبت به یک تسمه مسطح با کشش معادل انتقال دهند. بنابراین تسمه های V-V برای انتقال قدرت فشرده و با گشتاور بالا در فواصل متوسط ​​​​مرکز ترجیح داده می شوند. با این حال، تسمه های تخت در موارد زیر بهتر از تسمه های V عمل می کنند:

• سرعت عمل بسیار بالا - تسمه های تخت می توانند با سرعت 40 تا 50 متر بر ثانیه با تولید گرمای کم کار کنند. تسمه های V-V گرمای بیشتری را از طریق اصطکاک گوه ای در سرعت های بالا تولید می کنند
• درایوهای راه دور از مرکز - تسمه های مسطح به دلیل سفتی خمشی کمتر و وزن سبک تر در دهانه های طولانی پایدارتر هستند.
• انتقال برنامه ها - سطح صاف برای حمل وسایل ضروری است. تسمه های V-V نمی توانند این عملکرد را انجام دهند
• درایوهای شافت غیر موازی - پیکربندی های تسمه مسطح ضربدری و یک چهارم چرخشی معادل تسمه V ندارند

کمربندهای تخت در مقابل کمربندهای سنکرون (دندانه دار).

تسمه‌های سنکرون درگیری مثبت (بدون لغزش) را فراهم می‌کنند و نسبت‌های سرعت دقیق را حفظ می‌کنند - برای کاربردهای حیاتی زمان‌بندی مانند درایوهای میل بادامک، درایوهای موتور سروو و نوار نقاله‌های نمایه‌سازی ضروری است. تسمه های تخت به دلیل لغزش ذاتی در تماس قرقره نمی توانند نسبت سرعت دقیق را حفظ کنند. با این حال، کمربندهای تخت در موارد زیر ترجیح داده می شوند:

• حفاظت در برابر لغزش اضافه بار مورد نیاز است - لغزش تسمه مسطح تحت بار اضافی از ماشین آلات رانده محافظت می کند. تسمه های سنکرون گشتاور اضافه بار کامل را تا زمان خرابی تسمه یا خاموش شدن موتور منتقل می کنند
• از قطر قرقره های بسیار بزرگ استفاده می شود - تسمه های مسطح به طور موثر بر روی قرقره های با قطر بزرگ کار می کنند. تسمه های سنکرون روی چرخ دنده های بزرگ هزینه و وزن قابل توجهی را اضافه می کنند
• نسبت سرعت با تغییر قطر قرقره تنظیم می شود - سیستم های کمربند تخت به راحتی پیکربندی مجدد می شوند. درایوهای تسمه سنکرون نیاز به تغییر چرخ دنده و گام تسمه دارند

کاربردهای تخصصی و نوظهور کمربندهای تخت

تسمه‌های مسطح فراتر از نقش‌های سنتی خود در انتقال نیرو و انتقال فله، کاربردهای تخصصی فزاینده‌ای در فناوری مدرن و صنایع دقیق پیدا کرده‌اند.

الکترونیک و ساخت نیمه هادی

تسمه های تخت دارای درجه بندی اتاق تمیز، ویفرهای سیلیکونی، بردهای مدار چاپی و قطعات الکترونیکی را از طریق تجهیزات مونتاژ و بازرسی خودکار حمل می کنند. این تسمه ها باید ضد الکتریسیته ساکن (ESD-ssipative) برای جلوگیری از آسیب تخلیه الکترواستاتیکی به اجزای حساس، غیر مولد ذرات برای حفظ کیفیت هوای اتاق تمیز و از نظر ابعاد دقیق برای اطمینان از موقعیت یابی دقیق در سیستم های جابجایی خودکار باشند. فرمول‌های تخصصی کمربند تخت برای انتقال وسایل الکترونیکی الزامات سازگاری اتاق تمیز ISO کلاس 5 (کلاس 100) را برآورده می‌کنند.

ساخت تجهیزات پزشکی و فرآوری دارویی

خطوط مونتاژ دستگاه‌های پزشکی و تولید قرص/کپسول دارویی از تسمه‌های مسطح استفاده می‌کنند که الزامات تمیزی و انطباق مواد را برآورده می‌کنند. تسمه‌ها در این کاربردها باید با ایزوپروپیل الکل، پراکسید هیدروژن و سایر عوامل استریل‌کننده‌ای که برای حفظ کنترل آلودگی استفاده می‌شوند، سازگار باشند، در حالی که هیچ باقیمانده شیمیایی قابل استخراجی که می‌تواند محصولات دارویی را آلوده کند، باقی نمی‌گذارد.

سطوح تردمیل و تجهیزات تناسب اندام

سطح دویدن تردمیل ها یک تسمه مسطح است – معمولاً ساختاری چند لایه با سطح زیرین با اصطکاک کم برای دویدن صاف روی عرشه و سطح بالایی بافت برای گرفتن. تسمه‌های تخت تردمیل طوری طراحی شده‌اند که در برابر عملکرد مداوم با سرعت بالا، بارگذاری ضربه‌ای دینامیکی دویدن (چند برابر وزن بدن) و گرمای تولید شده توسط اصطکاک با عرشه مقاومت کنند. تسمه های تردمیل مصرفی معمولاً با سرعت تا 20 کیلومتر در ساعت (12.4 مایل در ساعت) برای چند ساعت، نیاز به تسمه با مقاومت سایشی بالا و پایداری ابعادی دارد.

مرتب سازی نوری و خطوط بازرسی کیفیت

سیستم‌های مرتب‌سازی نوری با سرعت بالا برای محصولات کشاورزی (آجیل، دانه‌ها، غلات، میوه‌ها)، مواد بازیافتی و قرص‌های دارویی نیاز به تسمه‌های مسطح با رنگ و بافت سطحی بسیار ثابت دارند تا دوربین‌های بینایی ماشین بتوانند رنگ محصول را از پس‌زمینه کمربند به دقت تشخیص دهند. کمربندهای تخت مخصوص فرموله شده در رنگهای خاص (معمولا سیاه، خاکستری یا سفید بسته به نوع محصول) با سطوح غیر بازتابنده برای این کاربردها تولید می شوند. نرخ مرتب سازی 100000 قطعه در دقیقه یا بیشتر خواسته های شدید را در مورد دقت و پایداری تسمه قرار دهید.

مزایای کلیدی که کمربندهای تخت را به بهترین گزینه تبدیل می کند

در میان کاربردهای متنوعی که در بالا توضیح داده شد، تسمه‌های مسطح به دلیل مجموعه خاصی از مزیت‌های عملکردی که منحصراً برای شرایط عملیاتی سخت مناسب است، نسبت به فناوری‌های درایو و انتقال رقیب انتخاب می‌شوند:

• عملکرد با سرعت بالا - سرعت تسمه 25 تا 50 متر بر ثانیه با لرزش و نویز کم، پیشی گرفتن از انواع درایوهای جایگزین
• قابلیت فاصله از مرکز طولانی - انتقال موثر نیرو در دهانه های چند متری بدون پشتیبانی میانی
• حفاظت از اضافه بار مبتنی بر لغزش - لغزش کنترل شده در هنگام اضافه بار از ماشین آلات رانده در برابر آسیبی که در نتیجه اتصالات درایو صلب ایجاد می شود محافظت می کند.
• تحمل ناهماهنگی - تسمه‌های مسطح می‌توانند ناهماهنگی شفت بیشتری را نسبت به تسمه‌های زنجیری یا تسمه‌های دندانه‌دار بدون کاهش عملکرد قابل توجه داشته باشند.
• تنظیمات درایو همه کاره - تاسیسات باز، متقاطع و ربع دور، حرکت بین شفت های غیر موازی را امکان پذیر می کند
• بدون نیاز به روغن کاری - تسمه های تخت نیازی به روغن یا گریس ندارند، خطر آلودگی در مواد غذایی، دارویی و محیط های تولیدی تمیز را از بین می برد.
• عملکرد دوگانه به عنوان سطح انتقال - یک تسمه تخت می تواند به طور همزمان نیرو و کالا را انتقال دهد و پیچیدگی سیستم را در مقایسه با مکانیزم های درایو و نوار نقاله جداگانه کاهش دهد.
• طیف گسترده ای از گزینه های مواد - از سیلیکون مواد غذایی گرفته تا الیاف شیشه ای با روکش PTFE که تسمه های تخت را قادر می سازد در دماهای شدید، محیط های شیمیایی و شرایط اتاق تمیز که در آن سایر انواع تسمه نمی توانند کار کنند، کار کنند.