ความตึงของสายพานส่งกำลังคืออะไร?
“"แรงตึงที่มีประสิทธิภาพ" สำหรับการขับเคลื่อนสายพาน”
สายพานส่งกำลังใช้ในการถ่ายทอดพลังงานการหมุนจากต้นกำลัง เช่น เครื่องยนต์หรือมอเตอร์ ไปยังเครื่องจักรที่ถูกขับเคลื่อน
|
รูปที่ 1
|
T1) ด้านตึง T2) ด้านหย่อน a) เครื่องจักรที่ถูกขับเคลื่อน (อุปกรณ์รับโหลด) b) มอเตอร์ |
เมื่อมอเตอร์หมุนตามเข็มนาฬิกา สายพานจะถูกดึงและทำให้พูเลย์ที่ถูกขับเคลื่อนหมุน ในกระบวนการนี้ ด้านบนของสายพานจะถูกดึง (ด้านตึง) และด้านล่างของสายพานจะคลายตัว (ด้านหย่อน) ความแตกต่างของแรงตึงเกิดขึ้นระหว่างด้านตึงและด้านหย่อน ซึ่งเรียกว่า "แรงตึงที่มีประสิทธิภาพ" และแรงตึงที่มีประสิทธิภาพนี้เกิดขึ้นจากการหมุนของพูเลย์ที่ถูกขับเคลื่อนภายใต้โหลด
แผนภาพที่ 2 แสดงความสัมพันธ์นี้อย่างกราฟิก กราฟแสดงให้เห็นว่าความตึงเครียดที่มีประสิทธิภาพเริ่มต้นที่ 0 ก่อนที่พลังงานและโหลดจะถูกนำไปใช้ แต่หลังจากการทำงาน เมื่อพลังงานและโหลดถูกนำไปใช้ ความตึงเครียดทั้งสองด้านจะเริ่มแตกต่างกัน และความตึงเครียดที่มีประสิทธิภาพจะเกิดขึ้น
รูปที่ 2
|
แรงตึง
กำลังและโหลด |
Ti) แรงตึงในการติดตั้ง T1) แรงตึงที่ด้านตึง T2) แรงตึงที่ด้านหย่อน Te) แรงตึงที่มีประสิทธิภาพ
|
ความตึงที่ต้องการสำหรับ แรงตึงที่มีประสิทธิภาพ อย่างเหมาะสมคืออะไร?
ถัดไป ให้ดูที่รูปที่ 3
| รูปที่ 3 | ||
|
แรงตึง
กำลังและโหลด |
แรงตึง
กำลังและโหลด |
|
|
Ti) ความตึงในการติดตั้ง |
||
กราฟด้านซ้ายแสดงกรณีที่สายพานทำงานที่ความตึงที่เหมาะสม ซึ่งทำให้สามารถรับประกันแรงตึงที่มีประสิทธิภาพเพียงพอ ขณะที่กราฟด้านขวาแสดงกรณีที่สายพานถูกติดตั้งและทำงานที่ความตึงต่ำ และเมื่อพลังงานและโหลดเพิ่มขึ้น ความตึงที่ด้านหย่อนตกต่ำกว่าศูนย์ และไม่สามารถรับประกันแรงตึงที่มีประสิทธิภาพเพียงพอได้
ดังนั้น หากแรงตึงที่ด้านหย่อนตกต่ำกว่าศูนย์ จะมีความเสี่ยงที่จะเกิดการลื่นไถลมากเกินไปในสายพาน V และการกระโดด (ซึ่งจะเรียกว่า "การข้ามฟัน") ในสายพานซิงโครนัส เป็นต้น เนื่องจากแรงตึงที่มีประสิทธิภาพมีความเกี่ยวข้องโดยตรงกับประสิทธิภาพของสายพาน จึงสำคัญมากที่จะต้องติดตั้งสายพานที่ความตึงที่เหมาะสมเพื่อไม่ให้แรงตึงที่ด้านหย่อนตกต่ำกว่าศูนย์
ความล้มเหลวที่เกิดจากความตึงที่ไม่เหมาะสมของสายพาน
เราได้อธิบายไปแล้วว่าจำเป็นต้องมีแรงตึงในระดับหนึ่งเมื่อการติดตั้งสายพานส่งกำลัง คำตอบคือ ไม่ สายพานส่งกำลังต้องมีการปรับความตึงที่ "ความตึงที่เหมาะสมที่สุด"
ตารางด้านล่างอธิบายถึงผลกระทบจากความตึงที่ไม่เหมาะสมต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์สายพานโดยการแบ่งสายพานออกเป็น 2 ประเภท ได้แก่ สายพาน V และสายพานซิงโครนัส
| สายพานวี | สายพานไทม์มิ่ง(ซิงโครนัส) | |
| ความตึง หากสูงเกินไป |
สายพานถูกดึงอย่างแรงจนกดทับรอก ส่งผลให้สายพานเสียรูป (buckling deformation) → สายลวดและยางหลุดหรือฉีกขาด |
สายพานและรอกทำงานประสานกันอย่างแน่นหนา ส่งผลให้เกิดเสียงดัง ฟันเฟืองกระโดด และพื้นฟันสึกกร่อน →การเปิดสายเชือกจากการเสียดสีที่ก้นฟันของสายพาน, การตัดสายพาน |
| ตัวอย่าง |  |
 |
| ความตึง หากต่ำเกินไป |
เมื่อสายพานลื่นบนพูเลย์ ขอบด้านข้างของสายพาน V จะเสียดสีกับพูเลย์ต่อไป →การสึกกร่อนของผ้าใบและยาง |
การเข้าหมุนที่ไม่ดีระหว่างสายพานและพูเลย์ ส่งผลให้เกิดความดันที่พื้นผิวฟันสูงต่อฟันแต่ละอัน ซึ่งนำไปสู่การเสียดสีของขอบฟันที่สัมผัสและการข้ามฟัน →ส่วนของฟันหายไป |
| ตัวอย่าง |  |
 |
ดังที่เห็นได้ชัด ความตึงที่ไม่เหมาะสมของสายพานส่งกำลังเพิ่มความเป็นไปได้ที่สายพานจะเสียหายก่อนเวลาอันควร ในสภาพเช่นนี้ ประสิทธิภาพการส่งกำลังของสายพานไม่สามารถแสดงออกมาได้อย่างเต็มที่
วิธีการคำนวณเครื่องวัดความตึง/เครื่องวัดความตึงที่เหมาะสม
มีหลายวิธีในการคำนวณความตึงที่เหมาะสม และหนึ่งในวิธีที่แนะนำมากที่สุดคือการใช้ "โปรแกรมสนับสนุนการออกแบบสายพานส่งกำลังอุตสาหกรรม" (Windows application) ฟังก์ชันหลักของ "โปรแกรมสนับสนุนการออกแบบสายพานส่งกำลังอุตสาหกรรม" คือการคำนวณการออกแบบสำหรับการเลือกสายพานที่เหมาะสม แต่ก็สามารถคำนวณความตึงที่เหมาะสมได้เช่นกัน โดยการป้อนข้อมูลเงื่อนไขการทำงานของเครื่องจักร ประเภทสายพาน และข้อมูลอื่น ๆ โปรแกรมจะคำนวณความตึงที่เหมาะสมสำหรับการติดตั้งสายพานพร้อมกับผลการคำนวณการออกแบบ ในโปรแกรมนี้ ความตึงที่เหมาะสมจะถูกแสดงภายใต้ "แรงตึงเริ่มต้น" สำหรับสายพาน V และ "แรงตึงในการติดตั้ง" สำหรับสายพานซิงโครนัส
ในส่วนถัดไป เราจะอธิบายวิธีการติดตั้งสายพานจริงโดยใช้ "แรงตึงเริ่มต้น" หรือ "แรงตึงในการติดตั้ง" ที่คำนวณไว้ และวิธีการจัดการสายพานหลังจากนั้น
วิธีการจัดการความตึงประจำวัน
ส่วนนี้อธิบายวิธีการปรับความตึงของสายพานและวิธีการตรวจสอบและปรับความตึงของสายพานหลังจากการใช้งาน
ความตึงและแรงตึงเมื่อการติดตั้งสายพานบนเครื่องจักร (ใช้ได้กับทั้งสายพาน V และสายพานซิงโครนัส)
 |
(1) ติดตั้งสายพานระหว่างพูเลย์และเลื่อนพูเลย์เพื่อปรับความตึงให้กับสายพาน (หมายเหตุ: สำหรับสายพาน V, แรงตึงเริ่มต้น x 1.5 = "แรงตึงในการติดตั้ง" สำหรับการติดตั้งสายพาน) (a) belt (b) pulley |
 |
(2) การกระจายความตึงจะแตกต่างกันอย่างมากระหว่างช่วงต่างๆ และเนื่องจากไม่มีความตึงในส่วนที่พันรอบพูเลย์ สายพานควรถูกหมุนด้วยมือหรือในโหมด inching อย่างน้อยสามครั้ง (c) การกระจายความตึงเครียด |
 |
(3) เมื่อหมุนหรือขยับด้วยมือ การกระจายแรงตึงจะเท่ากัน และความตึงจะลดลง (4) เลื่อนรอกอีกครั้งเพื่อสร้างความตึงให้กับสายพานจนถึงระดับความตึงในการติดตั้ง |
 |
(5) ทำซ้ำขั้นตอน 2 ถึง 4 และเมื่อแรงตึงเกินแรงตึงในการติดตั้ง สภาวะนี้จะถือเป็นการตั้งค่าความตึงของสายพานเริ่มต้น |
สำหรับสายพานแบบวีและแบบซิงโครนัส ให้ติดตั้งสายพานตามขั้นตอนข้างต้นโดยใช้แรงดึงในการติดตั้งที่คำนวณไว้ โปรดทราบว่าแรงดึงจะคูณด้วย 5
การปรับความตึงของสายพานหลังจากเริ่มการทำงานของเครื่องจักร
ในกรณีของสายพาน V เนื่องจากโครงสร้างของมัน ความตึงจะค่อยๆ ลดลงเมื่อสายพานปรับตัวเข้ากับพูเลย์และด้านข้าง ด้วยเหตุนี้จึงจำเป็นต้องตรวจสอบความตึงโดยใช้เครื่องมือวัดความตึงภายในหนึ่งวันถึงหนึ่งสัปดาห์หลังการติดตั้ง หากความตึงลดลงในช่วงเวลานี้ ควรปรับเพิ่มความตึงเริ่มต้นขึ้น 1.5 เท่า แล้วปรับความตึงของสายพานให้เป็น 3 เท่าของความตึงในการติดตั้ง หลังจากนั้น ควรตรวจสอบความตึงเป็นระยะทุก 3 ถึง 6 เดือน หากความตึงลดลง ควรเพิ่มความตึงเริ่มต้นขึ้น 1.5 เท่า แล้วปรับความตึงของสายพานให้เป็น 3 เท่าของความตึงในการติดตั้ง
| รูปที่ 4 | รูปที่ 5 |
|
|
 |
| สายพานจมลงในร่องรอก | |
| *1 พื้นผิวด้านข้างมีการสึกหรอ (a) สายพานร่องวี (b) รอก |
เนื่องจากการประสานงานระหว่างฟันของสายพานและพูเลย์ ทำให้การจมของสายพานลงในร่องของพูเลย์มีน้อยมาก (c) ด้านหลัง (d) ด้านข้าง(e) รอก |
ในทางกลับกัน เมื่อสายพานซิงโครนัสถูกปรับความตึงและติดตั้งแล้ว โครงสร้างของมันช่วยให้ยืดหยุ่นได้ง่ายและลดการจมลงในร่องของพูเลย์
การแนะนำอุปกรณ์วัดความตึง
เราได้พูดคุยถึงความจำเป็นของการจัดการแรงดึงอย่างเหมาะสม อย่างไรก็ตาม ไม่ว่าเราจะเข้าใจถึงความสำคัญของการจัดการแรงดึงมากแค่ไหน ก็เป็นไปไม่ได้ที่จะจัดการแรงดึงได้หากไม่มีอุปกรณ์สำหรับวัดแรงดึง
ดังนั้นเราจึงขอแนะนำเครื่องมือวัดความตึงของเรา เราขอเสนอ TENSION MASTER™ (ประเภทเซนเซอร์วัดความเร่ง) และเครื่องวัดความตึง (ประเภทสปริง) คุณสมบัติของเครื่องมือแต่ละชนิดแสดงไว้ในตารางด้านล่าง
เนื่องจากเครื่องวัดความตึง/เกจวัดความตึงทั้งสองเครื่องมีข้อดีของตัวเอง โปรดเลือกอุปกรณ์วัดความตึงที่เหมาะสมตามเงื่อนไขการใช้งานและรูปแบบสายพานของคุณ
สรุป
เราหวังว่าคำอธิบายนี้จะช่วยตอบคำถามที่คุณอาจมีเกี่ยวกับความตึงของสายพานส่งกำลัง หากคุณมีคำถามใดๆ เกี่ยวกับความตึงและการจัดการที่เหมาะสม โปรดติดต่อเรา เราจะสนับสนุนการใช้งานสายพานส่งกำลังอย่างปลอดภัยและมีประสิทธิภาพต่อไป