تسمه تایمینگ Timing belt نوعی از تسمه های صنعتی و یا بطور دقیق تر نوعی از تسمه های انتقال نیرو محسوب می شود. از تسمه تایمینگ در بسیاری از ماشین آلات صنعتی مانند موتور های احتراق داخلی به منظور تنظیم زمان بندی حرکت یک یا چند بخش از ماشین در ارتباط با اجزای متحرک دیگر استفاده می شود. تسمه تایمینگ اغلب دارای دنده هایی عمود بر راستای اصلی تسمه می باشد تا مانع از سر خوردن تسمه بر روی دنده یا فولی و انتقال دقیق نیرو با زمان بندی دقیق باشد. تسمه تایمینگ یک قطعه مصرفی در موتور بوده که بصورت دوره ای مورد باز بینی قرار گرفته و در صورت فرسایش می بایست پیش از پارگی تعویض گردد. بصورت متوسط طول عمر مفید تسمه تایمینگ ماشین در صورتیکه از برند های معتبر انتخاب شده باشد بین 7 الی 10 سال و یا بین 95000 الی 120000 کیلومتر می باشد.
در تولید تسمه های تایمینگ ماشین و تسمه تایمینگ صنعتی از ترکیبات پلیمری و یا بصورت دقیق تر از پلی یورتان PU استفاده می شود. پلی یورتان دارای مشخصات مکانیکی مناسب از جمله انعطاف بالا، مقاومت کششی و حرارتی بوده و برای عملکرد بر روی فولی ها، در مجاورت با موتور احتراق که سبب افزایش دما و انتقال حرارت می شود و در برخورد با بسیاری از مواد شیمیایی مانند روغن می باشد. پلی یورتان بکار رفته در تولید تسمه تایمینگ دارای درصدی لاستیک طبیعی است که به انعطاف بهتر این سری از تسمه ها بالاخص برای عملکرد بر روی فولی هایی با قطر کمتر کمک می کند.
اجزای تشکیل دهنده تسمه تایمینگ
تسمه های تایمینگ برای داشتن قابلیت مقابله با تنش های مخرب از بخش های متفاوتی تولید می شوند. همانطور که در بالا نیز گفته شد بخش عمده ای از بدنه تسمه تایمینگ را پلی یورتان تشکیل می دهد. با این وجود پلی یورتان به تنهایی در برابر تنش های کششی و سایشی وارده بر تسمه تایمینگ مقاومت کافی نداشته و می بایست از افزودنی هایی در داخل و یا بر روی سطح تسمه تایمینگ استفاده نمود.
یکی از مهمترین تنش های وارده بر تسمه تایمینگ ماشین های صنعتی تنش کششی می باشد. با توجه به انعطاف پلیمر ها تنش کششی می تواند به افزایش طول تسمه تایمینگ بصورت موقت و یا حتی دائمی (پدیده خزش) بیانجامد. از آنجایی که افزایش طول تسمه تایمینگ سبب بهم ریختگی در عملکرد این جز از موتور می شود بسیاری از تولید کنندگان صنعتی از سیم ها یا کورد هایی با مقاومت کششی بالا در مغزی تسمه تایمینگ در چند ردیف استفاده می کنند. این سیم ها اغلب از جنس فلزی مورد استفاده قرار می گیرند تا حداقل خزش را به همراه داشته باشند. با این وجود در مواردی از الیاف و نخ های پلی استر نیز در مغزی تسمه تایمینگ استفاده می شود.
جلوگیری از ایجاد سایش و یا به تعویق انداختن سرعت و میزان سایش سطحی بالاخص در قسمت لبه دنده ها از چالش های دیگری است که پیش روی تولید کنندگان تسمه تایمینگ قرار دارد. اغلب کارخانجات و برند های معتبر برای افزایش مقاومت سایشی تسمه تایمینگ از نوعی پلیمر تحت نام پلی آمید که با علامت شیمیایی PA شناخته می شود بر روی سطح دنده ها و سطح داخلی تسمه تایم که در تماس با دنده و فولی قرار دارد استفاده می کنند. لایه پلی آمید سطحی در ضخامت بسیار کم اضافه می شود و از تماس مستقیم دنده با پلی یورتان و سایش تا اندازه مناسبی جلوگیری می کند.
مواردی که سبب کاهش طول عمر تسمه تایمینگ می شوند
تسمه تایمینگ اتصالی بر روی موتور های صنعتی با تنش های متعددی روبرو هستند. برخی از این تنش ها مانند تنش کششی، سایشی و حرارتی در واقع تنش های استاندارد و از پیش تعیین شده ای هستند که تسمه تایمینگ برای تحمل آنها آمادگی لازم را دارد. هر چند که حتی همین تنش ها نیز به تدریج سبب فرسایش تسمه می شوند. با این وجود برخی از شرایط کاربری نیز تنش های از پیش مشخص نشده ای را پدید می آورد که سبب کاهش طول عمر مفید کاری تسمه تایمینگ می شود. برخی از این موارد به قرار زیر هستند.
اتصال نا موازی فولی ها: در صورتیکه فولی ها در اتصال تسمه تایمینگ بصورت زاویه دار و یا غیر هم راستا بسته شده باشند تنش های بسیار مخربی بر پیکر تسمه تایمینگ وارد می کنند. در این موارد یا تسمه با سایش موضعی در قسمتی از سطح خود روبرو می شود و یا دچار تاب برداشتگی، تمرکز تنش بصورت موضعی و یا پارگی و گنده شدن دنده های سطحی می شود. دقت در اتصال فولی ها از مهمترین فاکتور های کنترل طول عمر تسمه تایمینگ محسوب می شود.
حرارت بیش از اندازه موتور: اغلب تسمه های تایمینگ در مجاورت با موتور های احتراق عمل می کنند. در صورتیکه در طراحی محل قرار گیری تسمه تایمینگ فاصله استاندارد را با موتور نداشته باشد بخش عمده ای از حرارت موتور بر روی تسمه تایمینگ منتقل می شود با توجه به ساختمان پلیمری تسمه تایمینگ اعمال حرارت سبب خشک شدن تدریجی شده و بر روی فولی ها به تدریج با ایجاد ترک های ریز و گسترش و از بین رفتن تسمه تایمینگ روبرو خواهیم بود.
قطر نامناسب فولی ها: هر اندازه قطر فولی ها در اتصال تسمه تایمینگ بیشتر باشد طول عمر تسمه نیز افزایش می یابد. در واقع کم شدن قطر فولی سبب می شود در هر سیکل کاری، زمانیکه تسمه تایمینگ بر روی فولی گردش می کند با فشردگی بیش از حد استاندارد در داخل روبرو شود. این پدیده حرکت لایه ها نسبت به هم را به همراه داشته و می تواند ترک های ریزی در داخل ساختار پلی یورتان پدید آورد.
تماس با مواد شیمیایی: در صنایع تسمه تایمینگ در بسیاری از موارد در نزدیکی دیگر اجزای موتور که دارای جریان های هیدرولیک هستند قرار می گیرد. تماس با انواع روغن موتور و روغن هیدرولیک، آب و دیگر ملاح در اتصال موتور از عواملی است که می تواند به کاهش طول عمر مفید تسمه تایمینگ ماشین بیانجامد.
برند های تولید کننده تسمه تایمینگ
هر چند برند یک مشخصه مکانیکی نمی باشد اما معیاری منطقی برای انتخاب تسمه های صنعتی محسوب می شود. مشخصات کیفی تسمه های صنعتی شامل مقاومت سایشی، مقاومت کششی، مقاومت حرارتی، حداکثر سرعت زاویه ای، مقاومت در برابر خورنده های صنعتی و ... می باشد. بررسی و مقایسه تک تک این مشخصات در مورد یک کد مشخص از تسمه تایمینگ اولا نیاز به اطلاعات کاملی از علم مکانیک دارد و ثانیا دسترسی به بروشور های برند های مختلف عملا میسر نمی باشد. مضاف بر اینکه برخی از این کمیت ها در دستگاه بین المللی SI و برخی دیگر در دستگاه آمریکایی انگلیسی کالبره شده اند. از این رو انتخاب و خرید تسمه صنعتی بر حسب برند تولید کننده عملی منطقی به نظر می آید.
از معتبر ترین برند های تولید کننده تسمه های تایمینگ می توان به برند های باندو BANDO محصول کشور ژاپن، تسمه تایمینگ مگاداین MEGADYNE محصول کشور ایتالیت و تسمه های برند اپتی بلت OPTIBELT محصول کشور آلمان اشاره نمود. بدیهی است که در دهه اخیر برخی برند های چینی تسمه صنعتی که دارای قیمت مناسب تری نیز هستند با جهش کیفی روبرو بوده و با توجه به قیمت مناسب تر و فراوانی در بازار ایران افزایش کاربری چشم گیری داشته اند.
منبع: خبر فوری