عربي
اختيار حزام التوقيت لالوحدة الخطيةلا يتعلق الأمر باختيار الحزام الأوسع الذي يناسب المظهر الجانبي. يجب أن يتطابق الحزام مع شكل سن البكرة، وينقل القوة المطلوبة دون قفز السن، ويوفر صلابة شد كافية لتحديد الموضع، ويتحمل الانحناء المتكرر حول البكرات ويظل مستقرًا تحت درجة الحرارة والسرعة ودورة العمل الفعلية.
صحيحاختيار حزام التوقيت للوحدة الخطيةلذلك يبدأ بمتطلبات الحركة ويعمل بشكل عكسي من خلال شكل السن والميل وعرض الحزام وعضو الشد وحجم البكرة والشد المسبق.
يشرح هذا الدليل كيفية اتخاذ هذه القرارات ولماذا يمكن أن يتصرف حزامان بنفس العرض بشكل مختلف تمامًا في نفس المحور الخطي.
ابدأ بمتطلبات الحركة
قبل اختيار ملف تعريف الحزام أو عرضه، حدد ما يجب أن تفعله الوحدة الخطية.
تشمل المدخلات المفيدة ما يلي:
- كتلة متحركة
- السكتة الدماغية المطلوبة
- السرعة الخطية القصوى
- التسارع والتباطؤ
- التثبيت الأفقي أو الرأسي
- قوة العملية الخارجية
- معدل الدورة وساعات التشغيل
- التكرار المطلوب
- درجة الحرارة والتلوث
- قطر البكرة المتاح وعرض الوحدة
قاعدة الاختيار:لا تختار الحزام من الحمولة وحدها. يمكن أن يكون التسارع وحجم البكرة وإشراك الأسنان ودورة العمل بنفس أهمية الحمل الثابت.
الخطوة 1: اختر ملف تعريف الأسنان الصحيح
يحدد ملف تعريف السن كيفية تفاعل الحزام مع البكرة. تشتمل مجموعات الأحزمة المتزامنة الصناعية الشائعة على مقاطع شبه منحرفة وملامح منحنية، مع توفر العديد من المتغيرات المترية والخاصة بالشركة المصنعة.
القاعدة الأكثر أهمية بسيطة:
يجب أن يتطابق شكل سن الحزام وشكل سن البكرة تمامًا.
نفس الملعب الاسمي لا يعني أن عائلتين مختلفتين من الأسنان قابلة للتبديل.
ملامح شبه منحرف
تتميز مقاطع حزام التوقيت شبه المنحرفة بهندسة أسنان مستقيمة الجوانب وتستخدم على نطاق واسع في أنظمة تحديد المواقع والأتمتة العامة.
يمكن أن تكون خيارًا عمليًا عندما:
- يستخدم النظام بالفعل بكرات مطابقة
- مطلوب قوة وسرعة معتدلة
- توافر الاستبدال مهم
- يعتمد تصميم الوحدة الحالية على هندسة الأسنان
لمحات منحنية
تُستخدم أشكال الأسنان المنحنية أو المنحنية بشكل شائع عندما يكون من المرغوب فيه زيادة سعة حمل الأسنان أو مشاركة أكثر سلاسة أو توزيع حمل محسّن.
اعتمادًا على عائلة الحزام، فإنها قد توفر مزايا في المحاور ذات التسارع العالي أو التحميل العالي، ولكن القوة الفعلية المسموح بها يجب أن تؤخذ من بيانات تصنيف الشركة المصنعة للحزام.
لا تخلط الملفات الشخصية بالتشابه البصري
قد يبدو الحزام مناسبًا للبكرة حتى عندما تكون هندسة الأسنان غير صحيحة. يمكن أن يؤدي الارتباط غير الصحيح إلى تركيز التوتر وزيادة الضوضاء وتسريع تآكل الأسنان.
الخطوة 2: حدد درجة الحزام
الملعب الحزامهي المسافة بين النقاط المقابلة على أسنان الحزام المجاورة.
يؤثر الملعب:
- حجم الأسنان
- القوة المنقولة المسموح بها
- الحد الأدنى لحجم البكرة العملي
- المسافة الخطية المنقولة لكل ثورة البكرة
- محرك الاكتناز
- دقة تحديد المواقع المحتملة من ناقل الحركة الميكانيكي
الملعب أصغر
يمكن أن تدعم الخطوة الأصغر بكرة أكثر إحكاما وزيادة ميكانيكية دقيقة لكل سن بكرة. وهي جذابة بشكل عام لأنظمة تحديد المواقع المدمجة والمتوسطة الحمل.
الملعب أكبر
توفر الخطوة الأكبر بشكل عام أسنانًا أكبر ويمكن أن تدعم قوة أعلى عند استخدامها مع عرض الحزام المناسب وهندسة البكرة. قد يكون أكثر ملاءمة للحركة الأثقل أو الأكثر عدوانية.
ومع ذلك، تميل الخطوة الأكبر أيضًا إلى طلب بكرات أكبر ومساحة تركيب أكبر.
الملعب ليس تصنيف تحميل مستقل
يمكن أن يكون لحزامين بنفس الدرجة قدرات مختلفة تمامًا لأن عرض الحزام وعضو الشد ومواد السن وعدد أسنان البكرة وسرعة التشغيل تؤثر أيضًا على التصنيف.
لذلك، لا تستخدم قاعدة مثل "هذه الدرجة تتحمل هذا العدد من الكيلوجرامات".
العملية الصحيحة هي:
- احسب قوة الحزام المطلوبة
- حدد ملف تعريف الأسنان المناسب والملعب.
- تحقق من القوة المسموح بها من قبل الشركة المصنعة للحزام لمعرفة العرض الفعلي والبكرة.
- تأكد من مشاركة الأسنان وحدود البكرة.
- تطبيق خدمة الشركة المصنعة أو عوامل التصحيح عند الاقتضاء.
الخطوة 3: تحديد عرض الحزام
عرض الحزاميؤثر بشكل مباشر على مقدار الشد وحمل الأسنان الذي يمكن أن يتحمله الحزام ويؤثر أيضًا على الصلابة المحورية.
يمكن أن يوفر الحزام الأوسع عمومًا ما يلي:
- أعلى قوة تنتقل المسموح بها
- صلابة الشد أعلى
- انخفاض استطالة مرنة تحت نفس القوة
- المزيد من منطقة الاتصال بالأسنان
لكن الحزام الأوسع يتطلب أيضًا:
- بكرات أوسع
- المزيد من مساحة الوحدة
- تكلفة أعلى محتملة
- محاذاة دقيقة عبر وجه الأسنان الأوسع
لا تقم بزيادة حجم العرض دون التحقق من بقية النظام
إذا كان القيد الحقيقي هو حمل محمل البكرة، أو صلابة ملف تعريف الوحدة، أو عزم دوران المحرك، فإن مجرد زيادة عرض الحزام لن يحل مشكلة التصميم بأكملها.
الخطوة 4: حساب قوة الحزام المطلوبة
بالنسبة للمحور الأفقي المبسط، يمكن تقدير القوة التي يجب أن ينقلها الحزام من:
فيتحرك= م × أ + فمقاومة+ فعملية
أين:
- م= الكتلة المتحركة الكلية
- أ= التسارع الخطي
- فمقاومة= الدليل والختم ومقاومة الكابلات
- فعملية= قوة العملية الخارجية
للحركة العمودية
يجب تضمين الجاذبية:
فأعلى= م(ز + أ) + ومقاومة+ فعملية
يجب بعد ذلك فحص الحزام ومحرك الأقراص مقابل الجزء الأكثر تطلبًا في دورة الحركة.
غالبًا ما تكون القوة الديناميكية أكثر أهمية من الحمولة الثابتة
لنفترض أن هناك محورين يحملان نفس الكتلة المتحركة البالغة 15 كجم. يتسارع المرء بلطف؛ والآخر يصل إلى أقصى سرعة في جزء من الثانية.
ينتج المحور الثاني قوة حزام أعلى بكثير على الرغم من أن الحمولة متطابقة.
ولهذا السبب تحتاج أنظمة الالتقاط والوضع عالية السرعة غالبًا إلى حزام أوسع أو أكثر صلابة من أنظمة النقل الأبطأ التي لها نفس الحمولة.
الخطوة 5: التحقق من مشاركة الأسنان
ينقل الحزام القوة من خلال الأسنان المرتبطة بالبكرة. يؤثر عدد الأسنان المتلامسة على كيفية مشاركة الحمل.
تشمل العوامل المهمة ما يلي:
- عدد أسنان البكرة
- زاوية التفاف
- التوتر الحزام
- تخطيط محرك الأقراص
- ذروة القوة المنقولة
عدد قليل جدًا من الأسنان المنخرطة يمكن أن يؤدي إلى زيادة الحمل المحلي
إذا كان هناك عدد قليل فقط من الأسنان التي تحمل الحمل، يزداد إجهاد الأسنان وقد يرتفع خطر قفز الأسنان أو التآكل المتسارع.
استخدم الحد الأدنى من توصيات الشركة المصنعة للحزام وتوصيات البكرة للملف المحدد.
الخطوة 6: التحقق من الحد الأدنى لحجم البكرة
إن البكرة الأصغر حجمًا تجعل الوحدة أكثر إحكاما، ولكنها تثني حزام التوقيت بشكل أكثر حدة.
يمكن أن تؤدي البكرات الصغيرة جدًا إلى زيادة:
- إجهاد ثني الحزام
- تعب عضو الشد
- تشوه الأسنان
- سرعة التحمل
أوصت كل عائلة حزام بالحد الأدنى لأحجام البكرات أو عدد الأسنان. يجب التعامل مع هذه الحدود كجزء من اختيار الحزام، وليس كفكرة لاحقة.
قطر البكرة يغير أيضًا عزم دوران المحرك
بالنسبة للمحور الذي يحركه الحزام، يربط نصف قطر ميل البكرة القوة الخطية بعزم دوران المحرك:
تي = و × ص ÷ ح
تحرك البكرة الأكبر حزامًا أكبر لكل دورة ويمكن أن تقلل من سرعة المحرك المطلوبة لسرعة خطية معينة، ولكنها تتطلب أيضًا عزم دوران أكبر لنفس القوة الخطية.
بكرة أصغر تفعل العكس، ضمن حدود الانحناء المسموح بها للحزام وحدود تعشيق الأسنان.
الخطوة 7: اختر مادة الحزام
تؤثر مادة جسم الحزام على التآكل وسلوك درجة الحرارة والمقاومة الكيميائية والضوضاء والملاءمة البيئية.
هناك عائلتين شائعتان من المواد هما الأحزمة القائمة على مادة البولي يوريثين والأحزمة المتزامنة القائمة على المطاط/المطاط الصناعي.
أحزمة توقيت البولي يوريثين
تعتبر أحزمة البولي يوريثين شائعة في أنظمة الأتمتة الدقيقة وتحديد المواقع الخطية لأنها يمكن أن توفر مقاومة جيدة للتآكل واستقرار الأبعاد.
اعتمادًا على البناء ، يمكن اختيارهم من أجل:
- الأتمتة النظيفة
- تحديد المواقع دورة عالية
- التطبيقات التي تحتاج إلى مقاومة جيدة للتآكل
- الطلاءات الخاصة أو التشكيلات الجانبية
أحزمة توقيت مطاطية أو مطاطية
تُستخدم الأحزمة ذات الأساس المطاطي على نطاق واسع في نقل الطاقة الصناعية ويمكن أن توفر مرونة وتخميدًا جيدًا.
يعتمد الاختيار الصحيح على درجة الحرارة والبيئة وقطر البكرة والصلابة المطلوبة وتقييمات الشركة المصنعة.
يجب أن يتبع اختيار المواد البيئة الحقيقية.يمكن للزيت وسائل التبريد ومواد التنظيف الكيميائية والرطوبة ودرجة الحرارة أن تغير عمر الحزام بشكل كبير.
الخطوة 8: اختر عضو الشد
يحمل عضو الشد الداخلي معظم شد الحزام وله تأثير كبير على الصلابة المحورية.
يمكن أن تشمل مواد عضو الشد الشائعة ما يلي:
- الحبل الصلب
- ألياف الأراميد
- الألياف الزجاجية أو أنظمة التعزيز الأخرى
أحزمة الحبل الصلب
يمكن أن يوفر تعزيز الفولاذ صلابة عالية للشد واستطالة مرنة منخفضة، وهو أمر جذاب لتحديد المواقع لفترة طويلة.
يمكن أن تشمل المقايضات الحد الأدنى لقطر البكرة والكتلة وحساسية الكلال إذا كان الحزام مثنيًا بشكل أكثر إحكامًا مما هو مقصود.
أحزمة مقواة بالألياف
يمكن أن يوفر تعزيز الأراميد أو الألياف الزجاجية مجموعات مختلفة من المرونة والوزن والصلابة والسلوك البيئي.
يجب اختيار عضو الشد الصحيح من بيانات الشركة المصنعة للحزام وليس من اسم المادة وحدها.
تؤثر صلابة الحزام على أداء تحديد المواقع
تنتج نفس القوة المرسلة إزاحة أكثر مرونة في حزام أقل صلابة.
من الناحية المفاهيمية:
الإزاحة المرنة ≈ قوة الحزام ÷ صلابة الشد الفعالة
ويصبح هذا الأمر ذا أهمية متزايدة عندما:
- السكتة الدماغية طويلة
- الكتلة المتحركة عالية
- التسارع مرتفع
- الدقة المطلقة لتحديد المواقع مهمة
- يتغير الحمل بشكل ملحوظ خلال الدورة
بالنسبة لمحاور تحديد المواقع المطلوبة، ينبغي النظر في عرض الحزام وصلابة عضو الشد معًا.
الخطوة 9: ضبط الذريعة الصحيحة
تتطلب أحزمة التوقيت شد تركيب مناسب للحفاظ على ثبات الأسنان وتحديد موضعها.
القليل جدا من الذريعة
تشمل المشاكل المحتملة ما يلي:
- اهتزاز الحزام
- قفزة الأسنان
- خطأ عكس أعلى
- ضعف اتساق التمركز
الكثير من التظاهر
تشمل المشاكل المحتملة ما يلي:
- حمولة تحمل البكرة أعلى
- ارتفاع الطلب على عزم دوران المحرك
- تسارع تعب الحزام
- الحمل الهيكلي الإضافي
إن الشد الصحيح هو القيمة المحددة للحزام الفعلي وهندسة القيادة - وليس "ضيقًا قدر الإمكان".
كيف يتم ضبط شد الحزام؟
اعتمادًا على الشركة المصنعة للحزام وتصميم الوحدة، يمكن فحص التوتر عن طريق:
- انحراف الحزام المحدد تحت قوة معروفة
- قياس التردد
- مقاييس التوتر الميكانيكية
- أبعاد الضبط المحددة من قبل المصنع
يجب استخدام نفس الطريقة المعتمدة عند استبدال الحزام أو إعادة شده.
الخطوة 10: التحقق من السرعة وتردد الانحناء
تعمل السرعة الخطية العالية على زيادة تردد دوران الحزام حول البكرات. حتى لو كانت القوة المنقولة معتدلة، فإن الانحناء المتكرر يمكن أن يصبح عاملاً من عوامل الحياة.
يفحص:
- أقصى سرعة للحزام
- سرعة دوران البكرة
- الحد الأدنى لقطر البكرة
- تردد الدورة
- ساعات العمل يوميا
قد لا يكون الحزام المناسب للنقل العرضي هو الخيار الأفضل لمحور الدورة العالية الذي ينعكس كل بضع ثوانٍ.
تحتاج المحاور طويلة الشوط إلى اهتمام إضافي بطول الحزام
إحدى مزايا أحزمة التوقيت هي أنها تتناسب بشكل جيد مع السفر لمسافات طويلة. لكن طول الحزام الحر الأطول يزيد من كمية المادة المرنة في مسار القوة.
يمكن أن يؤثر هذا على:
- الامتثال لتحديد المواقع
- اهتزاز
- تغيير الطول الحراري
- الاستقرار المسبق
بالنسبة للحركة الدقيقة ذات الشوط الطويل، تصبح صلابة الحزام العالية والتوتر الصحيح والتغذية المرتدة المناسبة أكثر أهمية.
قد تستخدم الوحدات المفتوحة والمغلقة متطلبات حزام مختلفة
وحدات مفتوحة
من السهل فحص الحزام ولكنه أكثر تعرضًا للغبار ورذاذ الزيت وحطام العملية. يصبح توافق المواد والتحكم في التلوث أمرًا مهمًا.
الوحدات المغلقة
يتلقى الحزام المزيد من الحماية البيئية، ولكن قد تصبح درجة الحرارة الداخلية والوصول إلى الخدمة أكثر أهمية. يجب ألا يتداخل تصميم الغطاء مع تتبع الحزام أو صيانته.
عندما تكون دعامات الحزام أو الطلاءات الخاصة مفيدة
تتوفر بعض أحزمة التشغيل الآلي بأسطح دعم خاصة أو أغطية أو ملفات تعريف مخصصة.
يمكن أن تكون هذه مفيدة عندما يحمل الحزام نفسه المنتج أو يفهرسه أو يتصل به، على سبيل المثال:
- نقل المنتج
- التعامل مع الفراغ
- نقل الاتصال الناعم
- نقل عالي الاحتكاك
بالنسبة للوحدة الخطية التقليدية حيث ينقل الحزام القوة داخليًا فقط، قد لا تكون هذه الدعامات الخاصة ضرورية.
الأخطاء الشائعة في اختيار حزام التوقيت
الاختيار حسب العرض فقط
العرض هو جزء واحد فقط من السعة. إن شكل الأسنان ودرجة الميل وحجم البكرة وعضو الشد مهم أيضًا.
بافتراض أن الأحزمة التي لها نفس درجة الصوت قابلة للتبديل
يمكن أن تشترك ملفات تعريف الأسنان المختلفة في نفس الخطوة الاسمية ولكنها تتطلب بكرات مختلفة.
إهمال التسارع
يمكن أن يؤدي التسارع العالي إلى إنتاج قوة حزام أعلى بكثير مما توحي به الحمولة الثابتة.
استخدام أصغر بكرة مناسبة جسديًا
لا يستحق الاكتناز تقليل عمر الحزام أو انتهاك الحد الأدنى من توصيات البكرة.
استخدام التظاهر المفرط لتحسين الدقة
يؤدي التوتر الزائد إلى زيادة حمل الحزام وحمله ولا يضمن تحديد موضع أفضل.
إهمال البيئة
يمكن أن يؤدي الزيت والغبار والمواد الكيميائية ودرجة الحرارة إلى تقصير العمر حتى عندما يكون الحزام كبيرًا ميكانيكيًا بدرجة كافية.
استبدال الحزام دون فحص البكرات
يمكن أن تؤدي البكرات البالية أو الملوثة أو المنحرفة إلى إتلاف الحزام الجديد بسرعة.
سير عمل عملي لاختيار حزام التوقيت
- تحديد ملف تعريف الحركة.السكتة الدماغية والسرعة والتسارع وزمن الدورة واتجاه التركيب.
- احسب القوة الخطية المطلوبة.
- حدد عائلة ملف تعريف الأسنان المتوافقة مع تصميم الوحدة.
- حدد الملعب العملي.
- اختر العدد الأولي لأسنان البكرة وقطرها.
- تحقق من الحد الأدنى من متطلبات البكرة والأسنان.
- حدد عرض الحزام من القوة المنقولة المسموح بها.
- التحقق من صلابة الشد لمتطلبات تحديد المواقع.
- حدد جسم الحزام والمواد القابلة للشد للبيئة.
- ضبط التظاهر باستخدام الطريقة المحددة.
- تحقق من عزم دوران المحرك وسرعته باستخدام حجم البكرة النهائي.
- تحقق من دورة العمل وسرعة الحزام وعمر الخدمة المتوقع.
ما يحتاجه QRXQ لتحديد حزام للوحدة الخطية
- نموذج الوحدة أو حجم الملف الشخصي
- السكتة الدماغية المطلوبة
- كتلة متحركة
- أقصى سرعة
- تسريع
- التثبيت الأفقي أو الرأسي
- قوة العملية الخارجية
- التكرار المطلوب
- عرض الوحدة المتاحة ومساحة البكرة
- درجة حرارة التشغيل
- التعرض للغبار أو الزيت أو المواد الكيميائية
- عدد الدورات اليومية
حزام التوقيت الصحيح هو اختيار النظام.يجب أن يعمل ملف تعريف الأسنان ودرجة الميل والعرض وعضو الشد وحجم البكرة والشد معًا. يمكن أن يؤدي تغيير معلمة واحدة إلى تغيير عزم دوران المحرك، والصلابة، وتحديد الموقع، وعمر الحزام.
يقوم QRXQ بتقييم اختيار حزام التوقيت من متطلبات الحركة الخطية الكاملة بدلاً من اختيار حجم الحزام من الحمولة الصافية وحدها.
