در صنعت، تسمه‌ها و زنجیرها دو ابزار اصلی برای انتقال قدرت و حرکت هستند. هر کدام ویژگی‌ها، مزایا و کاربردهای خاص خود را دارند. انتخاب بین تسمه و زنجیر به عواملی مانند میزان قدرت مورد نیاز، سرعت، دقت، فاصله بین محورها، محیط کار و هزینه بستگی دارد.

ماشین حساب برای انتخاب تسمه و زنجیر

انواع تسمه در صنعت و مشخصات فنی آنها

تسمه‌ها قطعات انعطاف‌پذیری هستند که نیروی چرخشی را از یک پولی (قرقره) به پولی دیگر منتقل می‌کنند. آن‌ها معمولاً از لاستیک، پلیمرهای مصنوعی، یا ترکیبی از این مواد با تقویت‌کننده‌های فیبری (مانند الیاف پلی‌استر، فایبرگلاس یا آرامید) ساخته می‌شوند.

۱. تسمه V شکل (V-Belt / ذوزنقه‌ای)

• مشخصات: سطح مقطع این تسمه‌ها ذوزنقه‌ای شکل است و درون شیارهای V شکل پولی‌ها قرار می‌گیرند. این شکل مقطع باعث افزایش سطح تماس و اصطکاک با پولی می‌شود و از لغزش جلوگیری می‌کند.

• انواع:

  • کلاسیک (Standard V-Belt): دارای سایزهای استاندارد با حروف M, A, B, C, D, E (از کوچکترین تا بزرگترین). هر حرف نشان‌دهنده ابعاد مقطع عرضی تسمه است.

    • مثال: تسمه A70 به معنی تسمه V شکل از نوع A با طول ۷۰ اینچ (طول داخلی).

  • باریک (Narrow V-Belt): دارای مقطع باریک‌تر و ارتفاع بیشتر نسبت به تسمه‌های کلاسیک (با حروف ۳V, ۵V, ۸V). این تسمه‌ها می‌توانند توان بیشتری را در فضای کمتر منتقل کنند.

    • مثال: تسمه ۳V-۹۵۰ به معنی تسمه باریک نوع ۳V با طول ۹۵۰ میلی‌متر.

  • شیاردار یا چند شیار (Multi-Ribbed / Poly-V Belt): ترکیبی از تسمه تخت و V شکل است که دارای چندین شیار V شکل موازی روی سطح داخلی خود می‌باشد. این تسمه‌ها انعطاف‌پذیری بالا، انتقال قدرت زیاد و لرزش کمی دارند.

• کاربردها: بسیار رایج در صنایع مختلف، فن‌ها، پمپ‌ها، کمپرسورها، ماشین‌آلات کشاورزی، خودروها (تسمه دینام، هیدرولیک).

• مزایا: انتقال قدرت بالا، عدم لغزش در شرایط عادی، مقاومت در برابر شوک، عملکرد آرام، نصب نسبتاً آسان.

• معایب: نیاز به کشش مناسب، طول عمر محدود، تولید گرما.

۲. تسمه تخت (Flat Belt)

• مشخصات: دارای سطح مقطع مستطیلی یا تخت.

• کاربردها: برای انتقال قدرت در فواصل طولانی و سرعت‌های بالا در ماشین‌آلات قدیمی‌تر، برخی نوار نقاله‌ها، و کمپرسورها.

• مزایا: راندمان بالا (تا ۹۸٪)، صدای کم، انعطاف‌پذیری بالا، تحمل بارهای شوکی.

• معایب: نیاز به کشش بسیار دقیق، احتمال لغزش بیشتر نسبت به تسمه V شکل، نیاز به پولی‌های پهن‌تر.

۳. تسمه تایمینگ / سنکرون / دندانه‌دار (Timing Belt / Synchronous Belt)

• مشخصات: دارای دندانه‌هایی روی سطح داخلی خود هستند که با دنده‌های پولی‌های دندانه‌دار (چرخ دنده) درگیر می‌شوند.

• انواع دندانه: معمولاً به شکل مربعی، دایره‌ای یا منحنی (مانند HTD, GT).

• گام (Pitch): فاصله بین مراکز دو دندانه متوالی. (مثال: XL, L, H, XH, XXH برای دندانه‌های اینچی؛ T5, T10, T20, AT5, AT10, AT20 برای دندانه‌های متریک).

• کاربردها: زمانی که نیاز به همگام‌سازی دقیق حرکت (بدون لغزش) و حفظ نسبت سرعت دقیق باشد، مانند موتورهای احتراق داخلی (تسمه تایم خودرو)، چاپگرها، ربات‌ها، ماشین‌آلات CNC، نوار نقاله‌های دقیق.

• مزایا: انتقال قدرت مثبت (بدون لغزش)، دقت بالا در زمان‌بندی، عدم نیاز به روغن‌کاری، کارکرد آرام.

• معایب: حساسیت به ناترازی، تحمل کمتر در برابر شوک، هزینه بالاتر نسبت به تسمه V شکل.

۴. تسمه گرد (Round Belt)

• مشخصات: مقطع دایره‌ای شکل دارند و درون شیارهای V شکل یا گرد پولی‌ها قرار می‌گیرند.

• کاربردها: برای انتقال قدرت در سیستم‌های کوچک، سبک و با گشتاور پایین، مانند دستگاه‌های دوخت، لوازم خانگی کوچک، و برخی نوار نقاله‌های سبک.

• مزایا: قابلیت عملکرد در زوایای مختلف، نصب و تعویض آسان.

• معایب: ظرفیت انتقال قدرت پایین، مستعد لغزش.

۵. تسمه قابل تنظیم پیوندی (Link Belt)

• مشخصات: از چندین قطعه (لینک) به هم پیوسته تشکیل شده‌اند که می‌توان آن‌ها را به طول دلخواه تنظیم کرد.

• کاربردها: در مواردی که نیاز به تعویض سریع تسمه بدون جدا کردن شفت‌ها باشد، یا در مواقع اضطراری.

• مزایا: نصب و تعویض آسان، کاهش موجودی تسمه‌های با طول‌های مختلف.

• معایب: انتقال قدرت کمتر، لرزش بیشتر، عمر مفید کوتاه‌تر و قیمت بالاتر نسبت به تسمه‌های یکپارچه.

انواع زنجیر در صنعت و مشخصات فنی آنها

زنجیرها از قطعات فلزی (معمولاً فولاد) تشکیل شده‌اند که به صورت متوالی به هم متصل شده‌اند و با چرخ دنده‌های دندانه‌دار (اسپراکت) درگیر می‌شوند تا قدرت را منتقل کنند.

۱. زنجیر غلتکی (Roller Chain)

• مشخصات: رایج‌ترین نوع زنجیر صنعتی است. از صفحات داخلی و خارجی، پین، بوش و غلتک تشکیل شده است. غلتک‌ها روی بوش‌ها می‌چرخند و اصطکاک را هنگام درگیری با دنده‌های اسپراکت کاهش می‌دهند.

• انواع:

  • تک ردیفه (Simplex): یک ردیف غلتک و پین.

  • چند ردیفه (Duplex, Triplex, Quadruplex و ...): دارای چندین ردیف غلتک که ظرفیت حمل بار و انتقال قدرت را افزایش می‌دهند.

• استانداردها: دو استاندارد اصلی برای زنجیرهای غلتکی وجود دارد:

  • ANSI (American National Standards Institute): سری A (مثلاً #40, #50, #60, #80). این زنجیرها به زنجیرهای "آمریکایی" معروف‌اند.

  • ISO/DIN (International Organization for Standardization / Deutsches Institut für Normung): سری B (مثلاً 08B, 10B, 12B, 16B). این زنجیرها به زنجیرهای "اروپایی" معروف‌اند.

• گام (Pitch): فاصله بین مراکز دو پین متوالی. گام یکی از مهم‌ترین مشخصات فنی است که اندازه زنجیر را تعیین می‌کند.

• کاربردها: موتورسیکلت‌ها، دوچرخه‌ها، ماشین‌آلات کشاورزی، صنایع بسته‌بندی، نوار نقاله‌های سبک و متوسط، خطوط تولید.

• مزایا: انتقال قدرت مثبت (بدون لغزش)، راندمان بالا، تحمل گشتاور بالا، عمر طولانی در صورت نگهداری مناسب.

• معایب: نیاز به روغن‌کاری منظم، ایجاد سر و صدا، حساسیت به آلودگی، تولید لرزش.

۲. زنجیر کانوایر / نوار نقاله (Conveyor Chain)

• مشخصات: این زنجیرها برای حرکت دادن و جابجایی مواد و محصولات طراحی شده‌اند. معمولاً دارای اتصالات ویژه‌ای مانند شاخک (Attachment) هستند که برای اتصال قاشقک‌ها، صفحات یا سایر نگهدارنده‌های بار به کار می‌روند.

• انواع:

  • زنجیر پین توخالی (Hollow Pin Chain): دارای پین‌های توخالی برای نصب آسان شاخک‌ها.

  • زنجیر شاخک‌دار (Attachment Chain): با شاخک‌های از پیش نصب شده با فواصل استاندارد.

  • زنجیر الواتور (Elevator Chain): برای بالابرهای کاسه‌ای (Bucket Elevators) که مواد را به صورت عمودی منتقل می‌کنند.

• کاربردها: سیستم‌های کانوایر در معادن، کارخانجات سیمان، فولاد، بسته‌بندی، مواد غذایی.

• مزایا: قابلیت حمل بارهای سنگین، انتقال مواد در فواصل طولانی، تنوع بالا در طراحی شاخک‌ها.

• معایب: پیچیدگی بیشتر، وزن بالاتر، نیاز به نگهداری تخصصی‌تر.

۳. زنجیر برگ (Leaf Chain / Balancer Chain)

• مشخصات: از چندین صفحه پین شده تشکیل شده و فاقد غلتک است. شکل ظاهری آن شبیه به یک نوار صاف است.

• کاربردها: معمولاً برای لیفتینگ و کشش در لیفتراک‌ها، سیستم‌های بالابر و ماشین‌آلات جابجایی بار استفاده می‌شود.

• مزایا: مناسب برای کاربردهای کششی و بالابری، انعطاف‌پذیری بالا.

• معایب: ظرفیت باربری پایین‌تر در برابر ضربه نسبت به زنجیر غلتکی، سایش بیشتر در صورت عدم روغن‌کاری.

۴. زنجیر بی‌صدا / دندان معکوس (Silent Chain / Inverted Tooth Chain)

• مشخصات: این زنجیرها از دندانه‌های داخلی تشکیل شده‌اند که به جای درگیر شدن با غلتک، مستقیماً با دندانه‌های چرخ دنده درگیر می‌شوند.

• کاربردها: در مواردی که نیاز به سرعت‌های بالا و عملکرد بسیار آرام و دقیق باشد، مانند برخی گیربکس‌ها، ماشین‌آلات چاپ و صنعت نساجی.

• مزایا: عملکرد بسیار آرام و بدون لرزش، راندمان بالا در سرعت‌های بالا.

• معایب: ساختار پیچیده‌تر، هزینه بالاتر.

۵. زنجیرهای خاص (Specialty Chains)

• زنجیرهای استیل (Stainless Steel Chains): برای محیط‌های خورنده، مرطوب یا صنایع غذایی و دارویی که به بهداشت بالا نیاز دارند. (مانند گرید ۳۰۴ و ۳۱۶).

• زنجیرهای پلاستیکی / پلیمری: سبک وزن، مقاوم در برابر خوردگی، کم‌صدا، بدون نیاز به روغن‌کاری. برای کاربردهای سبک و محیط‌هایی که فلز مناسب نیست.

• زنجیرهای آبکاری شده (Plated Chains): با روکش‌هایی مانند نیکل یا گالوانیزه برای افزایش مقاومت در برابر زنگ‌زدگی.

• زنجیرهای با پین بلند (Extended Pin Chains): دارای پین‌هایی که از یک یا هر دو طرف زنجیر بیرون زده‌اند تا بتوان اتصالات خاصی را روی آن‌ها نصب کرد.

ملاحظات مهم در انتخاب و نگهداری تسمه و زنجیر:

• بار کاری: میزان نیروی (توان و گشتاور) که باید منتقل شود.

• سرعت: سرعت چرخشی محورها.

• فاصله بین محورها: برای تسمه‌ها، فاصله زیاد می‌تواند منجر به افتادگی شود؛ برای زنجیرها، نیاز به کشنده زنجیر است.

• محیط کار: دما، رطوبت، وجود گرد و غبار، مواد شیمیایی، یا محیط‌های خورنده.

• فضای موجود: ابعاد کلی سیستم انتقال قدرت.

• دقت انتقال: آیا نیاز به همگام‌سازی دقیق (مثل تسمه تایمینگ و زنجیر) وجود دارد یا کمی لغزش قابل قبول است (مثل تسمه V شکل).

• نگهداری: تسمه‌ها نیاز به تنظیم کشش دارند، در حالی که زنجیرها نیاز به روغن‌کاری منظم و تنظیم کشش دارند.

• هزینه: هزینه اولیه و هزینه‌های نگهداری.

• استانداردها: هنگام خرید، به استانداردهای بین‌المللی (مانند ANSI, ISO, DIN) و شماره‌گذاری‌های مربوط به هر نوع تسمه یا زنجیر توجه کنید.

در نهایت، انتخاب صحیح تسمه یا زنجیر نیازمند درک کامل نیازهای کاربرد و محیط عملیاتی است. مشاوره با متخصصین و مهندسین مکانیک در این زمینه می‌تواند بسیار مفید باشد.

ماتریس مقایسه ای انواع زنجیر  و تسمه :