ساز و کار چرخ و تسمه

ساز وکار هاي چرخ و تسمه انتقال حركت و نيرو را در فاصله محوري بزرگ انجام مي دهند. اين انتقال بين دو و يا چند محور امكان پذير است. اصطكاك ايجاد شده بين تسمه و چرخ باعث انتقال حركت و نيرو مي شود. تسمه ها خاصيت انعطاف پذيري بالايي دارند، به همين دليل خيلي نرم كار مي كنند، سرو صدا نمي كنند و به دليل الاستيك بودن تسمه ضربه پذيري ايده آلي دارند. در شكل 1

سازوکار چرخ و تسمه نشان داده شده است. مكانيزم هاي چرخ و تسمه انواع گوناگوني دارند و داراي مزايا و معايبي هستند كه در مورد آنها بحث خواهد شد.

مزايا

1. به دليل ساده بودن مكانيزم، نسبت به همه مكانيزم هاي ديگر ارزان هستند.

2. به دليل بالا بودن خاصيت الاستيكي تسمه، توانايي مقابله با ضربه دارند و آن را مستهلك مي كنند.

3. افزايش آني نيرو را انتقال نمي دهند، بنابراين جزو اجزاء امنيتي محسوب مي شوند.

4. معمولاً سر و صداي كمتري دارند.

5. نيازي به روانكاري ندارند.

6. انتقال حركت و قدرت را در فاصله محوري زياد ممكن مي سازند كه با چرخدنده امكانپذيرنيست.

معايب:

1. در اثر نيروهاي سفتي، محورها تحت تأثير نيروي بزرگي قرار مي گيرند كه دو برابر نيروي سفتي مي شود.

2. گاهی اوقات بين تسمه و چرخ سرخوردگي پديد مي آيد. در اين صورت انتقال

حركت و نيرو را تحت تأثير خود قرار مي دهد كه با استفاده از تسمه هاي دنده اي اين مشكل را حل مي كنند.

3.با توجه به جنس تسمه، دماي مورد مصرف در محدوده ی خاصی قرار دارد که اگر از آن بیش تر شود باعث خرابی تسمه می شود.

4.به مرور زمان تسمه ها كش مي آيند كه همين موضوع، حركت را تحت تأثير خود قرار مي دهد ، براي جلوگيري از اين مسئله،بايد از چرخهاي سفت كن رگلاژ استفاده كرد.

5. حرارت، رطوبت، روغن و گرد و خاك محيط باعث كش آمدن تسمه ها مي شوند. حتي اگر اين عوامل در حد خيلي كوچكي هم باشند، ضريب اصطكاك را تغيير خواهند داد.

انواع تسمه ها

امروزه در صنعت، تسمه ها از نظر جنس، مقاومت و عمر، پيشرفت به سزايي دارند و با توجه به شكل مقاطع آن ها دسته بندي مي شوند:

شكل V تسمه گرد ، تسمه تخت ، تسمه ذوزنقه اي و يا، تسمه ذوزنقه اي يكپارچه ، تسمه ذوزنقه اي بند بند ، تسمه تايمينگ و شكل. V تسمه تخت با شيارهاي در شكل 2  9 انواع تسمه ها با توجه به مقاطع آن ها نشان داده شده است.

جنس تسمه ها

تسمه از اجزاء مهم مكانيزم هاست و بايستي خواص زير را دارا باشد:

 قابليت خم شدن را دارا باشد و مقاومت كششي زيادي را داشته باشد ،داراي عمر مناسب و در برابر خستگي مقاوم باشد.  قيمت پاييني داشته باشد.

تسمه هاي تخت: تسمه هاي تخت بيشتر در مكانيزم هايي به كار مي روند كه

توان زيادي را به دستگاه ديگر انتقال می دهند، مانند آسياب هاي قديم،

خرمن كوب ها و ... اين تسمه ها يك لايه، دو لايه و يا چند لايه هستند .تسمه هاي چرمي را به صورت بندبند نيز مي سازند كه در سرعت هاي پايين و در شرايط لغزش زياد، مورد استفاده قرار مي گيرند. تسمه هاي تخت با لاستيكي از بافته ها يا رشته هاي آميخته با لاستيك طبيعي و مصنوعي ساخته مي شوند. تسمه هاي تخت بافته شده از جنس كتان يا الياف مصنوعي با پوشش لاستيكي و بعضاً بدون پوشش لاستيكي نيز توليد مي شوند.  تسمه های v شکل اين تسمه ها در مقابل كشش مقاوم هستند، قابليت شكل و خم شدن را دارند و نرم كار مي كنند. براي اين كه از تأثير محيط جلوگيري شود توسط پارچه كائوچويي  پوشش داده شده است. معمولاً به عنوان جسم نرم از كائوچو و به عنوان جنس مقاوم از كتان بافته شده و طناب هاي محكم حرير يا مفتول هاي فلزي مورد بهره شكل متفاوتي وجود V مي گيرند. با توجه به شكل دهي اين دو جنس تسمه هاي دارد كه در شكل 3 نمونه هايي از آن ها را مشاهده مي كنيد. در شكل، چگونگي پوشش بيروني و استفاده از سيم هاي مفتولي در مقاطع تسمه ديده مي شود

روش هاي سفت كردن مكانيزم چرخ و تسمه

معمولاً در مكانيزم چرخ تسمه هميشه يكی باز و كشيده و ديگري شل است. اگر جهت حركت ساعتگرد باشد، بازوي پاييني كشيده، و بازوي بالايي شل خواهد شد. در بسياري از مواقع در اثر افزايش بار سرخوردگي پديد مي آيد، بنابراين به سفت كردن نياز دارد. در شكل 4 انواع رو شهاي سفت كردن نشان داده شده است.

1. درصورت زياد بودن فاصله محوري، در اثر نيروي وزن بازوي شل به وجود مي آيد (شكل 4 9الف).

2. تسمه درهنگام مونتاژ انبساط مي يابد و درنتيجه سفت مي شود (شكل 4 9ب).

تسمه هاي سنتي به مرور زمان ازدياد طول پيدا مي كنند كه بايستي در زمان هاي

معين نسبت به كوتاه كردن طول آن ها اقدام كرد تا مجدداً سفت شود.

3. موتور محرك بر روي يك كشويي سفت كننده قرار مي گيرد و توسط پيچ هايي جابه جا و محكم مي شود (شكل 4 9پ).

4.  به وسيله يك قرقره يا پولي سفت كننده انجام مي گيرد (شكل 4 9ت).

5. موتور بر روي يك اسبك قابل دوران قرار دارد، كه با دوران آن سفتي به وجود مي آيد (شكل 4 9ث).

6. موتور مجهز به گيربكس قابل نوسان كاهنده دور است و چر خ تسمه سفت مي شود (شكل 4 9ج).

همچنين انواع مكانيزم هاي تسمه تخت را در شكل 5 9 مشاهده مي كنيد

در شكل فوق (الف) مكانيزم باز (ب) مكانيزم متقاطع (پ) مكانيزم نيمه  متقاطع (ت) مكانيزم با چرخ راهنما (ث) مكانيزم با چند پولي (ج) مكانيزم با پولي هاي مرحله اي (چ) مكانيزم با پولي هاي مخروطي (ح) مكانيزم با قرقره هاي هرزگرد سفت كننده هستند (خ) مكانيزم با پولي هاي دنده اي هستند

روش اتصال تسمه ها

براي اتصال تسمه ها روش هاي زيادي وجود دارد. در شكل 6  9 نمونه هايي از آن ها مشاهده مي شوند. از ميان اتصالات مكانيكي براي تسمه هاي چرمي، اتصالات سيمي از همه ساده تر هستند. در انتهاي تسمه ها سيم هاي مارپيچي قرار دارند كه به داخل يكديگر جا زده مي شوند و با يك مغزي از پوست خام و به صورت مفصلي متصل مي شوند. شكل 6 9الف علاو هبر اين اتصالات قلا بشونده شكل 6 9ب و اتصالات اتصالات پنجه ای در شكل 6 9پ وجود دارند كه در عمل موفق بوده اند.

 چرخ تسمه ها ( پولي ها)

چر خ تسمه ها معمولاً از چدن (چدن خاكستري)، فولاد ريختگي، فلزات سبك ريخته گري شده و يا از فولادهاي نيمه آماده جوش ساخته مي شوند. در شكل 7 9يك پولي چدني بزرگ يك تكه و دوتكه نشان داده شده است.