آشنایی با عیوب تسمه نقاله
تعریف: عیوب تسمه چیست؟
نقص در سیستم انتقال قدرت تسمه مشکلاتی در سیستمهای انتقال قدرت تسمهای وجود دارد که شامل سایش، آسیب یا فرسودگی تسمه، کشش نادرست تسمه، عدم همترازی پولی، سایش یا خروج از مرکز پولی و مشکلات رزونانس میشود. این عیوب باعث ایجاد ویژگیهای مشخصی میشوند. لرزش امضاهایی در فرکانسهای خاص مربوط به سرعت تسمه، سرعت چرخش پولی و تعداد تسمهها، که آنها را از طریق ... قابل شناسایی میکند. vibration analysis.
اگرچه درایوهای تسمهای در مقایسه با کوپلینگ مستقیم یا چرخدنده ساده و مقرونبهصرفه هستند، اما منابع ارتعاش و حالتهای خرابی منحصربهفردی را ایجاد میکنند که برای تشخیص و نگهداری مؤثر ماشینآلات، نیاز به درک آنها وجود دارد.
عیوب رایج تسمه نقاله
۱. ناهمراستایی تسمه
پولیهای غیرموازی یا تسمههایی که در شیارها در مرکز قرار نگرفتهاند:
- علامت: بالا ارتعاش محوری (موازی با محور)
- فرکانس: در درجه اول ۱× سرعت شفت قرقرهها
- بصری: کشیده شدن تسمه به یک طرف پولی، ساییدگی ناهموار
- علل: پولیهای ناهمراستا، شفتهای خمیده، اعوجاج قاب
- اثرات: سایش سریع تسمه، بارهای جانبی یاتاقان، کاهش عمر تسمه
۲. کشش نامناسب تسمه
کشش ناکافی (خیلی شل)
- علائم: لغزش تسمه، لرزش با فرکانس پایین، صدای جیغ مانند
- فرکانس: اجزای متغیر و زیرسنکرون ناشی از لغزش
- اثرات: اتلاف توان، گرم شدن و لعابدار شدن تسمه، تغییر سرعت
- بصری: شل شدن بیش از حد تسمه بین پولیها
کشش بیش از حد (خیلی سفت)
- علائم: بارهای زیاد بر روی یاتاقان، ارتعاش بالا در فرکانسهای شفت
- اثرات: سایش سریع یاتاقان، انحراف شفت، پارگی تسمه
- اندازهگیری: انحراف تسمه هنگام فشار دادن خیلی کم است
۳. ساییدگی و فرسودگی تسمه
- سایش سطحی: سطوح صاف و صیقلی تسمه که اصطکاک را کاهش میدهند
- ترک خوردن: ترکهای سطحی ناشی از افزایش سن، خم شدن، قرار گرفتن در معرض عوامل محیطی
- فرسودگی طناب: تخریب تقویت داخلی
- آسیب دیواره جانبی: ساییدگی ناشی از ناهمراستایی یا تماس لبه پولی
- لرزش: افزایش تدریجی سطح کلی، رفتار نامنظم
۴. رزونانس تسمهای
- دهانه تسمه مانند ریسمان مرتعش با فرکانسهای طبیعی عمل میکند
- تحریک در سرعت دویدن میتواند رزونانس تسمه را تحریک کند
- نوسان یا لرزش قابل مشاهده تسمه
- صدا و ارتعاش در فرکانس طبیعی تسمه (معمولاً ۵ تا ۵۰ هرتز)
- راه حل: کشش تسمه را تغییر دهید یا هرزگرد تسمه را اضافه کنید
۵. عیوب قرقره
- قرقره خارج از مرکز: ایجاد ۱ برابر لرزش از تغییر کشش تسمه
- شیارهای فرسوده: کمربند به درستی جا نمیافتد، تماس ناهموار است
- قرقره آسیب دیده: خراش، فرورفتگی یا خوردگی روی سطح پولی
- قرقره خمیده: لرزشهایی که باعث ایجاد تغییرات چرخهای در کشش تسمه میشوند
فرکانسهای ارتعاش مشخصه
فرکانس عبور تسمه (BPF)
فرکانس عبور یک نقطه روی تسمه از یک مکان ثابت:
- محاسبه: BPF = سرعت تسمه (متر بر ثانیه) / طول تسمه (متر)
- جایگزین: BPF = (π × D × RPM) / (60 × طول تسمه)
- مقادیر معمول: ۱-۲۰ هرتز برای اکثر درایوهای تسمهای صنعتی
- کاربرد تشخیصی: نقصهای تسمه باعث ایجاد پیک در BPF و هارمونیکها میشوند.
فرکانسهای چندگانه تسمه
برای درایوهای چند تسمهای (که در سیستمهای تسمه V شکل رایج است):
- هر تسمه طول مؤثر کمی متفاوت دارد
- فرکانسهای ضرب را از اختلاف سرعتهای جزئی ایجاد میکند
- مدولاسیون دامنه فرکانس پایین (ضربانهای ۱-۵ هرتز)
- برای درایوهای چند تسمهای عادی است اما نشاندهنده تسمههای ناهماهنگ است
فرکانسهای قرقره
- سرعت چرخش قرقره: ۱× برای هر قرقره
- تعداد شیارها: برخی طرحها فرکانس را برابر با شیارها × دور در دقیقه نشان میدهند.
- قرقره خارج از مرکز: ۱× از سرعت شفت آن قرقره
تشخیص و شناسایی
تحلیل ارتعاشات
- تحلیل طیف: به دنبال پیکها در BPF، سرعت شفت و هارمونیکها باشید
- اندازهگیریهای محوری: ارتعاش محوری بالا نشان دهنده عدم همترازی است
- لرزش بلبرینگ: مقایسه یاتاقانهای موتور و تجهیزات محرک
- فرکانسهای ضرب: مدولاسیون فرکانس پایین از چندین تسمه
بازرسی بصری
- وضعیت تسمه: ترکها، لعابها، ساییدگیها و تکههای گمشده را بررسی کنید
- الگوهای پوشیدن: سایش ناهموار نشان دهنده مشکلات تراز یا کشش است
- ردیابی کمربند: بررسی کنید که آیا تسمه در مرکز شیارها قرار میگیرد یا خیر.
- وضعیت قرقره: شیارها را از نظر ساییدگی، آسیب و تجمع مواد بررسی کنید
- Alignment: لبه صاف یا لیزر برای بررسی تراز قرقره
اندازهگیری تنش
- روش انحراف: تسمه را در وسط دهانه فشار دهید، میزان انحراف را اندازه بگیرید (با حساب سرانگشتی: ۱/۶۴ اینچ به ازای هر اینچ از دهانه)
- دستگاه اندازه گیری تنش: ابزارهای تخصصی اندازهگیری فرکانس یا نیروی تسمه
- مشخصات سازنده: با مقادیر تنش توصیه شده مقایسه کنید
مشکلات و راهحلهای رایج
لغزش تسمه
- علائم: صدای جیغ، تغییر سرعت، گرم شدن تسمه، لعاب کاری
- علل: کشش کم، فرسودگی تسمه، آلودگی روغن، اضافه بار
- راه حل ها: کشش را افزایش دهید، تسمه را تعویض کنید، پولیها را تمیز کنید، بار را کاهش دهید
ساییدگی زودرس کمربند
- علل: عدم همترازی، کشش نادرست، عوامل محیطی، سایش پولی
- راه حل ها: تنظیم دقیق، کشش مناسب، تعویض پولی، حفاظت از محیط زیست
لرزش بیش از حد
- علل: رزونانس تسمه، پولیهای خارج از مرکز، تسمههای فرسوده، ناهمراستایی
- راه حل ها: اضافه کردن ریل یا هرزگرد تسمه، تعویض پولیها، تنظیم مجدد، تعویض تسمهها
عملیات پر سر و صدا
- علل: تسمههای ساییده شده یا لعابدار، ناهمراستایی، رزونانس
- راه حل ها: تسمهها را تعویض کنید، پولیها را تراز کنید، کشش را تنظیم کنید، کمکفنر اضافه کنید
نگهداری پیشگیرانه
بازرسیهای منظم
- بررسی بصری وضعیت تسمه (ماهانه)
- تأیید تنش (هر سه ماه یکبار یا بر اساس سازنده)
- تأیید تراز (سالانه یا پس از تعویض تسمه)
- بازرسی سایش پولی (در حین تعویض تسمه)
روشهای تعویض تسمه
- مجموعههای منطبق: تمام تسمهها را در درایوهای چند تسمهای با هم تعویض کنید
- انتخاب مناسب: از نوع و اندازه صحیح کمربند برای کاربرد استفاده کنید
- ترازبندی قبل از نصب: قبل از نصب تسمههای جدید، تراز بودن پولیها را بررسی کنید
- کشش مناسب: مشخصات سازنده را دنبال کنید
- دوره اجرا: بعد از ۲۴ تا ۴۸ ساعت اول، دوباره بررسی و تنش را تنظیم کنید
مزایا و محدودیتها
مزایای درایوهای تسمهای
- ایزولاسیون لرزش (انطباق با استاندارد، شوک را جذب میکند)
- محافظت در برابر اضافه بار (به جای شکستن قطعات، تسمه میلغزد)
- نسبتهای سرعت قابل تنظیم (تغییر اندازه قرقره)
- اقتصادی و ساده
- عملکرد بیصدا در شرایط خوب
محدودیتها
- نیاز به تعویض منظم (عمر محدود)
- تلفات راندمان ناشی از لغزش (معمولاً 2-5%)
- تنش، بارهای جانبی یاتاقان را ایجاد میکند
- انتقال قدرت محدود تا متوسط
- حساس به تراز و شرایط محیطی
نقصهای تسمه، اگرچه عموماً از خرابیهای یاتاقان یا چرخدنده کمتر جدی هستند، اما به طور قابل توجهی بر قابلیت اطمینان، کارایی و سطح سر و صدای تجهیزات تأثیر میگذارند. درک فرکانسهای ارتعاشی و حالتهای خرابی مختص تسمه، امکان نظارت مؤثر و نگهداری به موقع را فراهم میکند، عمر تسمه را به حداکثر میرساند و از خرابیهای غیرمنتظره در ماشینآلات تسمهمحور جلوگیری میکند.