آشنایی با عیوب تسمه نقاله
نقص در سیستم انتقال قدرت تسمه مسائلی هستند که در سیستمهای انتقال توان با گردان بوجود میآیند: سایش گردان، آسیب یا تخریب، تنش نادرست گردان، عدمترازبندی قرقره، سایش قرقره یا گریز از مرکز؛ و تشدید. هر یک از اینها یک لرزش اثر مشخصه بر دستگاه در فرکانسهای مرتبط با سرعت گردان، سرعتهای دوران قرقره و تعداد گردانها ایجاد میکند — که این است که آنها را از طریق تحلیل ارتعاشات.
گردانهای کمربند ساده و اقتصادی در مقابل اتصال مستقیم یا دندانهدار هستند، اما این سادگی با کاتالوگ خود از منابع ارتعاش و حالتهای خرابی همراه است. درک آنها برای تشخیص مؤثر ماشین ضروری است — نه کماهمیت نیست که خرابی گردان در یک مجموعه موتورمحرک بهراحتی ممکن است بهاشتباه بهعنوان مشکل در موتور یا دستگاه محرک تلقی شود اگر تحلیلگر فرکانسهای گردان را نداند.
۱. نقائص رایج گردان
عدمترازبندی گردان
قرقرههایی که موازی نیستند یا گردانی که در شیارهای خود متمرکز نیست:
- علامت: high ارتعاش محوری، موازی محور.
- فرکانس: عمدتاً 1× سرعت محور قرقرهها.
- بصری: گردان به یک سمت قرقرهها سوار میشود، با سایش نامتوازن.
- علل: قرقرههای نامتراز، یک میل خمیده، یا اعوجاج قاب.
- اثرات: سایش سریع تسمه، بارهای جانبی یاتاقان، کاهش عمر تسمه
تنش نادرست گردان
هم تنش بسیار کم و هم بسیار زیاد مشکلاتی را ایجاد میکند، به روشهای مختلف.
- ناکافی (بیش از حد شل): لغزش تسمه، ارتعاش پایینفرکانس و صدای جیری. لغزش به صورت متغیر نمایان میشود، زیرهمزمان اجزاء، با تلفات توان، گرمشدن و براقی تسمه، تغییر سرعت و فروسایش قابل مشاهده بین قرقرهها.
- بیشازحد (بیش از حد سفت): بارهای بالای یاتاقان و ارتعاش افزایشیافته در فرکانسهای شفت، منجر به سایش تسریعشده یاتاقان، خمش شفت و شکستگی بند تسمه. علامت مشخص در بازرسی، فشار کمتر بند تسمه است.
فرسودگی و تخریب تسمه
- Surface wear: صورتهای صاف و براق تسمه که دیگر گرفتگی ندارند.
- ترک خوردن: ترکهای سطحی ناشی از افزایش سن، خم شدن، قرار گرفتن در معرض عوامل محیطی
- تخریب بند: تنزل کیفیت تقویتکننده درونی.
- آسیب دیوارههای جانبی: پریدگی از سوی نامرکزیبودن یا تماس با لبه قرقره.
- لرزش: افزایش تدریجی در سطوح کلی با رفتار نامنظم، اجرا به اجرا.
Belt Resonance
- دهانه تسمه مانند یک تار لرزان با فرکانسهای طبیعی خود رفتار میکند.
- برانگیختگی در سرعت کار میتواند آن را راهبری کند رزونانس.
- نتیجه، نوسان یا تپش قابل مشاهده تسمه است.
- صدا و ارتعاش در فرکانس طبیعی تسمه ظاهر میشوند، معمولاً 5–50 هرتز.
- راهحل، تغییر کشش تسمه (که فرکانس طبیعی را جابهجا میکند) یا افزودن یک قرقره کمکی است.
Pulley Defects
- قرقره خروج از مرکز: ارتعاش 1× را از طریق تغییر چرخهای کشش تسمه تولید میکند.
- Worn grooves: تسمه به طور نامناسب در جای خود قرار میگیرد، با تماس نامتساوی.
- قرقره آسیب دیده: خراش، فرورفتگی یا خوردگی روی سطح کاری.
- Bent pulley: تاب و لنج میخورد، تغییر متناوبی در کشش تسمه ایجاد میکند.
2. فرکانسهای مشخصه ارتعاش
کلید تشخیص در درایوهای تسمهای این است که نقصهای آن در فرکانسهایی ظاهر میشوند که میتوان آنها را از هندسه پیشبینی کرد — و به طور مهم، فرکانس عبور تسمه معمولاً زیر همزمان است، کمتر از سرعتهای شفت.
فرکانس عبور تسمه (BPF)
فرکانسی که یک نقطه معین روی تسمه از یک موقعیت ثابت عبور میکند:
- محاسبه: BPF = سرعت تسمه (متر بر ثانیه) ÷ طول تسمه (متر).
- شکل جایگزین: BPF = (π × D × RPM) ÷ (60 × belt length).
- مقادیر معمول: 1–20 هرتز برای بیشتر درایوهای تسمهای صنعتی.
- استفاده در تشخیص: نقصهای تسمه قلههایی را در BPF و هارمونیک ها. چون نقص تسمه یک بار در هر چرخش تسمه از هر قرقره عبور میکند، هارمونیک 2× BPF اغلب قویترین است.
محاسبه این فرکانسها به دست پر خطا است؛ محاسبهگر فراوانی نقص تسمه محرک قطر قرقره، سرعت و طول تسمه را مستقیماً به BPF و فرکانسهای قرقره تبدیل میکند تا در طیف.
فرکانسهای چندگانه تسمه
برای درایوهای چند تسمهای، معمول در سیستمهای تسمه V:
- هر تسمه طول موثر کمی متفاوتی دارد.
- اختلافات سرعت کوچک ایجاد میکند بسامدهای ضربان.
- این به عنوان مدولاسیون دامنه فرکانس پایین ظاهر میشود، با ضربانهایی حول 1–5 هرتز.
- درجه ای از ضربان برای درایوهای چند تسمهای نرمال است، اما ضربانهای برجسته نشاندهنده تسمههای بیجوراست.
فرکانسهای قرقره
- سرعت دورانی قرقره: یک مؤلفه 1× برای هر قرقره.
- تعداد شیارها: برخی طراحیها نشاندهنده قلهای در شیارها × RPM هستند.
- قرقره خروج از مرکز: یک مؤلفه 1× در سرعت شافت خود آن قرقره.
۳. تشخیص و تجزیه و تحلیل
تحلیل ارتعاشات
- تحلیل طیف: قلههایی را در BPF، سرعتهای شافت، و هارمونیکهای آنها جستجو کنید.
- اندازهگیریهای محوری: لرزش محوری زیاد نشاندهنده اختلال تراز است.
- لرزش یاتاقان: یاتاقانهای موتور و تجهیزات محرک را مقایسه کنید تا منبع را محلیسازی کنید.
- فرکانسهای ضربان: مدولاسیون فرکانس پایین نشاندهنده تسمههای نامتناسب در یک مجموعه چند تسمه است.
بازرسی بصری
- وضعیت تسمه: برای ترک، براق شدگی، فرسایش و قطعات گمشده بررسی کنید.
- Wear patterns: فرسایش نابرابر نشاندهنده مشکل تراز یا کشش است.
- Belt tracking: مشاهده کنید که آیا تسمه در شیارهای خود متمرکز میماند.
- وضعیت قرقره: شیارها را برای فرسایش، آسیب، و انباشتگی بررسی کنید.
- تراز: تراز قرقره را با یک لبه صاف یا ابزار لیزری بررسی کنید.
اندازهگیری تنش
- روش انحراف: تسمه را در وسط دهانه فشار دهید و تغییر شکل را اندازهگیری کنید (قاعده سرانگشتی یک اینچ انحراف برای هر شصت و چهار اینچ دهانه).
- Tension meter: ابزار تخصصیای که فرکانس یا کشش تسمه را اندازهگیری میکند.
- مشخصات سازنده: نتیجه را با کشش توصیهشده مقایسه کنید.
۴. جایگاه Balanset-1A
سیستمهای انتقال با تسمه در کنار خطاهایی قرار دارند که آنالایزر پرتابل برای تشخیص آنها به کار میرود، و تفکیک آنها یکی از نیمیهای مهم تشخیص است. ابزار دوکاناله میدانی مثل بالانس-1a به تصویر میکشد دامنه and فاز هر جزء و حل میکند فورفورتو طیف، به طوری که پیکهای زیرهمزمان عبور تسمه را میتوان بصورت تمیز از 1× جدا کرد عدم تعادل قرقرهها و 2× هر ناهمترازی. پس از حذف احتمال خرابی تسمه یا قرقره، از همان ابزار برای field-balance قرقرهی خارجازمرکز یا نامتوازن در جای خود - اندازهگیری، تصحیح و تایید عدم تعادل باقیمانده بدون خارج کردن سیستم انتقال از سرویس.
۵. مشکلات رایج و راهحلها
- Belt slippage: صدای جیرجیری، نوسان سرعت، گرما و براق شدگی - ناشی از کشش پایین، تسمه فرسوده، آلودگی روغنی یا بار بیشازحد. راهحل آن افزایش کشش، جایگزینی تسمه، تمیز کردن قرقرهها یا کاهش بار است.
- فرسایش زودرس تسمه: ناشی از عدمتراز، کشش نادرست، عوامل محیطی یا فرسایش قرقره. راهحل آن با تراز دقیق، کشش مناسب، تعویض قرقره و حفاظت محیطی است.
- لرزش بیش از حد: ناشی از رزونانس تسمه، قرقرههای خارجازمرکز، تسمههای فرسوده یا عدمتراز. راهحل آن با افزودن راهنمای تسمه یا چرخهای رولی، تعویض قرقرهها، تراز مجدد یا تعویض تسمهها است.
- کار صداتولید: ناشی از تسمههای فرسوده یا براق شده، عدمتراز یا رزونانس - رفع آن با جایگزینی تسمهها، تراز قرقرهها، تعدیل کشش یا افزودن میرایی.
۶. نگهداری پیشگیرانه
بازرسیهای منظم
- بررسی های بصری وضعیت تسمه، ماهانه.
- تأیید کشش، سه ماه یکبار یا بر اساس دستورالعمل سازنده.
- تأیید هم ترازی، سالانه یا پس از هر تعویض تسمه.
- بررسی سایش ریلی در حین تعویض تسمه.
روشهای تعویض تسمه
- Matched sets: تمام تسمه ها را در یک درایو چند تسمه ای با هم جایگزین کنید.
- انتخاب صحیح: از نوع و اندازه تسمه صحیح برای کاربرد استفاده کنید.
- Align first: تأیید هم ترازی ریلی قبل از نصب تسمه های جدید.
- کشش صحیح: دستورالعمل سازنده را دنبال کنید’s specification.
- Run-in period: کشش را پس از اولین 24–48 ساعت عملیات دوباره کنترل و تنظیم کنید.
7. مزایا و محدودیت ها
درک این که درایو تسمه ای در چه مواردی موفق و ناموفق است، نقائص آن را در بافت قرار می دهد.
- مزایا: عایق بندی ارتعاش (انطباق تسمه شوک را جذب می کند)، محافظت از بار زیاد (تسمه لغزش می کند نه شکستن اجزاء)، نسبت سرعت قابل تنظیم (با تغییر اندازه ریلی)، اقتصادی بودن و سادگی، و کار آرام در شرایط خوب.
- محدودیتها: یک عمر محدود که نیاز به تعویض منظم دارد، ضایعات کارایی از لغزش (معمولاً 2–5%)، کشش که بار جانبی یاتاقان را تحمیل می کند، مناسب بودن فقط برای قدرت متوسط، و حساسیت به هم ترازی و محیط.
نقائص درایو تسمه، اگرچه عمومی کمتر شدید از بلبرینگ یا gear failures، هنوز تأثیر واقعی بر قابلیت اطمینان تجهیزات، کارایی و سر و صدا دارد. با دانستن فرکانس های خاص تسمه و حالت های شکست، تیم نگهداری می تواند به طور موثر نظارت کند و به موقع مداخله کند — عمر تسمه را به حداکثر می رساند و شکست های غیرمترقبه ای که ماشین های درایو تسمه ای را متوقف می کند را جلوگیری می کند.
