تسمه های صنعتی که تحت نام کلی Belt نامیده می شوند دارای دسته بندی های مختلفی بوده که گاهی بر حسب نوع کاربری و گاهی بر حسب متریال بکار رفته در تولید تسمه کلاس بندی می شوند. در صنایع از تسمه ها برای انتقال نیرو، حمل بار، انتقال مواد بر روی نقاله های صنعتی و گاهی همراه با قاشقک بعنوان الواتور استفاده می شود. از این رو دسته بندی های متفاوتی را برای تسمه ها می توان در نظر گرفت. تسمه انتقال نیرو یکی از مهمترین دسته بندی های تسمه صنعتی محسوب می شود که با قرار گیری بر روی دو و یا چند فولی به انتقال قدرت می پردازد.

تسمه انتقال نیرو Power transmission belt از جمله تسمه های پلیمری صنعتی می باشد که از ترکیبات پلی یورتان PU با درصد بالا در تولید آن استفاده شده است. با توجه به تنش های متعددی که به تسمه های انتقال نیرو وارد می شود پلی یورتان مناسب ترین پلیمر در تولید این قطعه صنعتی می باشد که هم دارای مقاومت سایشی و حرارتی بالا است و هم با دارا بودن درصد لاستیک در ترکیبات انعطاف و چقرمگی بالایی دارد. دسته بندی تسمه های انتقال نیرو بر حسب شکل هندسی به قرار زیر می باشد.

• تسمه وی بلت V-Belt: این سری از تسمه های صنعتی پر مصرف ترین نوع تسمه انتقال نیرو محسوب می شوند که دارای سطح مقطع ذوزنقه ای شکل هستند. تسمه های وی بلت با داشتن لبه های اریب به راحتی بر روی پولی قرار می گیرند و حتی بر روی لبه ها نیز با تماس اصطکاکی که با فولی دارند به انتقال نیرو می پردازند. از این سری تسمه های صنعتی بعنوان تسمه پروانه نیز استفاده می شود.

• تسمه تخت انتقال نیرو Flat belt: این سری از تسمه های صنعتی اغلب دارای عرض بالاتری نسبت به تسمه های وی بلت هستند و دارای سطح مقطع مستطیلی با عرض کم هستند. تسمه های تخت سطح تماس بالاتری را نسبت به تسمه وی بلت بر روی فولی پدید می آورند اما در اعمال تنش کششی اولیه که خود افزاینده اصطکاک تماسی است محدودیت هایی دارند. میزان سایش بر روی لبه ها در تسمه های تخت انتقال نیرو بیشتر از تسمه های وی بلت است. 

• تسمه پلی کرد Polycord: نوعی از تسمه های صنعتی هستند که هم در انتقال نیرو مورد استفاده قرار می گیرند و هم بصورت موازی در چند لایه بر روی نقاله ها بعنوان تسمه نوار نقاله استفاده می شوند. تسمه های پلی کرد را تحت نام بن گرد نیز می شناسند و دارای سطح مقطعی دایره ای شکل و اغلب با قطر های بین ۴ الی ۸ میلیمتر مورد استفاده قرار می گیرند. تسمه پلی کرد نیز از ترکیبات پلی یورتان تولید می شود که گاهی برای افزایش مقاومت کششی از مغزی های پلی استری و یا سیمی استفاده می کنند.

• تسمه تایمینگ: یکی از حساس ترین و دقیق ترین نوع تسمه های انتقال نیرو تسمه تایمینگ می باشد. تسمه های تایمینگ بر روی سطح داخلی خود از دنده هایی با راستای عمود بر راستای اصلی تسمه استفاده می کنند. این دنده ها بر روی دنده های فولی درگیر شده و به انتقال قدرت با دقت بسیار بالایی می پردازد. به همین منظور است که این سری از تسمه های انتقال نیرو برای تنظیم زمان بندی حرکتی اجزای دیگر استفاده شده و به تسمه تایمینگ شناخته می شود.

اجزای تشکیل دهنده تسمه انتقال نیرو

بخش عمده بدنه تسمه های انتقال نیرو را ترکیبات پلیمری پلی یورتان PU :ه دارای درصدی لاستیک در ترکیبات شیمیایی است تشکیل می دهند. با این وجود پلیمر ها دارای خاصیت کشسانی بالایی بوده و تحت نیرو و تنش های کششی دچار افزایش طول دائمی که در علم مکانیک به پدیده خزش شناخته می شود می شوند. خزش در تسمه های انتقال نیرو سبب می شود که نیروی تماس سطحی تسمه با فولی کاهش پیدا کرده، اصطکاک کم شده و تسمه بر روی فولی سر بخورد که عملا به مفهوم از کار افتادی تسمه می باشد. از این رو بسیاری از تولید کنندگان تسمه های صنعتی برای جلوگیری از پدیده خزش و افزایش مقاومت کششی تسمه از کورد ها یا سیم های فلزی در داخل پلی یورتان استفاده می کنند. علاوه بر سیم های فلزی نخ های پلی استری نیز انتخاب مناسب دیگری در این کاربری هستند.

افزایش مقاومت در برابر سایش در عملکرد تسمه های انتقال نیرو بالاخص تسمه های تایمینگ که دارای حساسیت کاربری بالایی هستند نیز از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. از این رو برخی برند های معتبر تولید کننده تسمه از ترکیبات پلیمری پلی آمید که با نام شیمیایی PA شناخته می شود بر روی سطح داخلی تسمه های انتقال نیرو و تسمه های تایمینگ استفاده می کنند که دارای چقرمگی بسیار بالایی بوده و به افزایش مقاومت سایشی تسمه صنعتی می انجامد. استفاده از پوشش های کتان نیز در برخی از انواع تسمه مانند تسمه های وی بلت از دیگر روش های افزاینده مقاومت سایشی محسوب می شود.

عوامل تخریب تسمه های انتقال نیرو

تسمه های انتقال نیرو با تنش های بسیار سنگینی روبرو بوده و در کل به سبب سیکل های کاری بالایی که دارند قطعات مصرفی محسوب شده و می بایست بصورت دوره ای تعویض شوند. انواع تنش های کششی، سایشی و حرارتی حتی در بهترین شرایط نیز بر پیکر تسمه انتقال نیرو وارد می شود. ایجاد تنش کششی اولیه که نیاز برای ایجاد اصطکاک و عملکرد تسمه است، سایش بر روی فولی ها و حرارت ناشی از اصطکاک و عملکرد تسمه از تنش های پیش بینی شده بوده که تسمه ها برای تحمل آنها آمادگی لازم را دارند.

با این وجود عوامل و تنش های پیش بینی نشده ای نیز وجود دارند که به کاهش طول عمر تسمه صنعتی بصورت غیر منتظره ای دامن می زنند. در زیر به مهمترین عوامل پارگی و تخریب تسمه های انتقال نیرو می پردازیم.

• عدم اتصال فولی ها بصورت موازی: در صورتیکه فولی ها بصورت کاملا موازی قرار نگرفته باشند یا بخوبی بالانس نشده باشند تسمه انتقال نیرو در هنگام حرکت بر روی فولی ها با تنش های برشی و پیچشی همراه بوده که برای این تنش ها آمادگی لازم را ندارد و از بین می رود. همچنین عدم موازی بودن فولی ها به سایش نقطه ای تسمه ها نیز می انجامد.

• استفاده از فولی هایی با قطر بسیار کم: قطر فولی نقشی مهم در طول عمر تسمه دارد. هر اندازه قطر فولی ها کم شود تسمه در زمان قرار گیری بر روی فولی با فشردگی اجزای بیشتر روبرو بوده و طول عمر کاری آن به شدت کاهش می یابد.

• تسمه با مواد خورنده شیمیایی: در اتصال تسمه بر روی فولی ها در مجاورت موتور در اثر نشتی و یا شارژ انواع مواد خورنده از جمله روغن های صنعتی در تماس با تسمه قرار گرفته که می توانند به کاهش طول عمر مفید کاری تسمه انتقال نیرو بیانجامد.

منبع: ابتکار صنعت