لا يعتبر حزام التوقيت ولا سلسلة التوقيت أفضل من تلقاء نفسه. محرك الأقراص الذي يفوز هو المحرك الذي تقع أضعف نقطة فيه خارج مظروف التشغيل العادي. يفقد الحزام الحجة عندما يُطلب منه تحمل الحرارة ورذاذ الزيت وتحميل الصدمات في نفس الوقت. تفقد السلسلة الحجة عندما يُطلب منها العمل بسرعة 4000 دورة في الدقيقة عبر نطاق 600 مم بدون تزييت وحد من الضوضاء.
القاعدة التي نعطيها لمهندسي التصميم قصيرة: اختر الحزام عندما تهيمن السرعة أو الهدوء أو النظافة أو دقة تحديد المواقع على القرار. اختر سلسلة عندما تهيمن عليها كثافة عزم الدوران ومقاومة الصدمات ودائرة الزيت الموجودة. التكلفة وعمر الخدمة وفترات الصيانة تتبع هذه المتغيرات بدلاً من قيادتها.
كلاهما محركات أقراص متزامنة. في المحرك، يتم قفل العمود المرفقي وعمود الكامات بنسبة ثابتة 2:1 على أربع أشواط، لذلك تتكرر أحداث الصمامات مرة واحدة بالضبط كل دورتين للكرنك. في الآلة الصناعية، يتم تثبيت عمود المحرك على عمود التحميل بدون انزلاق تراكمي، ولهذا السبب تظهر على ناقلات الفهرسة ووحدات الطباعة ومغازل الأدوات الآلية.
إن نتيجة فقدان هذا القفل ليست خسارة تدريجية للأداء. في محرك التداخل، يمكن للحزام الذي يقفز بثلاثة أسنان أن يضع مكبسًا في رأس الصمام في أقل من ثانية. في ناقل الفهرسة، يقوم الحزام المنزلق بإلقاء كل موضع في اتجاه مجرى النهر بمقدار مقدار الانزلاق، في كل دورة، حتى يلاحظ شخص ما الخردة.
يحمل الحزام المسنن الحمل عبر جوانب الأسنان المقولبة الموجودة في أخاديد البكرة المطابقة. لا يوجد أي اتصال من المعدن إلى المعدن في مسار الطاقة، ولا يوجد طبقة زيتية يجب الحفاظ عليها، ولا يوجد حطام تآكل منتشر في مادة التشحيم. تتراوح الكفاءة عادةً بين 97% و99% عند الحمل المقدر، وتظل قريبة من هذا الرقم عبر نطاق واسع من السرعة.
تحمل السلسلة الحمل من خلال دبابيس فولاذية مفصلية داخل البطانات أو البكرات. يدور كل وصلة وصلة عند دخولها وخروجها من العجلة المسننة، لذلك تولد كل دورة كمية صغيرة من التآكل المنزلق الذي يجب على طبقة الزيت التعامل معه. تصل كفاءة السلسلة المشحمة جيدًا إلى 96-98%، لكن هذا الرقم ينخفض بسرعة بمجرد انخفاض جودة الزيت أو ارتفاع السلسلة على ضرس متآكل.
حزام التوقيت عبارة عن أربع طبقات وظيفية تعمل معًا. عضو التوتر، عادة ما يكون من الألياف الزجاجية أو حبل الأراميد ملفوف حلزونيًا، يحمل كل الحمولة تقريبًا ويحدد حد الاستطالة. يقوم المركب المطاطي، النيوبرين للاستخدام العام أو HNBR حيث توجد الحرارة والزيت، بنقل الحمل من الحبل إلى السن. يتحكم نسيج النايلون الموجود على سطح السن في الاحتكاك والتآكل ضد البكرة. الجزء الخلفي يحمي السلك من التآكل والتلوث.
عندما يتعطل الحزام مبكرًا، يكون السبب عادةً هو عدم التطابق بين إحدى تلك الطبقات والاستخدام: مركب للخدمة العامة في حجرة محرك تبلغ درجة حرارتها 110 درجة مئوية، أو سلك زجاجي في محرك يحتاج إلى قدرة صدمات عالية، أو نسيج مواجه يتم اهتراءه من خلال أخدود بكرة خشن.
إن اختيار ملف التعريف مهم أكثر مما يتوقعه معظم المشترين، لأن ملف التعريف الخاطئ للواجب سوف يتأرجح قبل وقت طويل من وصول الحزام إلى عمره المقدر.
يعد الحزام شبه المنحرف الذي يتم فرضه على بكرة صغيرة بعزم دوران مرتفع أحد أكثر حالات فشل المجال شيوعًا التي نراها: يتشقق جذر السن من الجانب، ويقفز الحزام، وتفقد الآلة موضعها. عادةً ما يؤدي الانتقال إلى ملف تعريف السن القوسي بنفس العرض إلى حل المشكلة دون تغيير الهيكل.
أحزمة التوقيت الصناعية ذات الأسنان القوسية يتم عرض الأحزمة المتزامنة ذات الأسنان القوسية للمحركات الصناعية الدقيقة ومنخفضة الضوضاء، مع إرشادات الصيانة واستكشاف الأخطاء وإصلاحها لأخطاء الحزام الشائعة. عرض المنتج → انضباط البعد والتسامح هو ما يفصل الحزام الذي يدوم عن الحزام الذي يكون ساخنًا. لقد شارك فريقنا الهندسي في صياغة المعايير الوطنية والصناعية التي تحكم أبعاد الحزام المتزامن، وهو أمر مفيد يجب سؤال أي مورد عنه عند مقارنة عروض الأسعار على الورق فقط.
السلسلة عبارة عن سلسلة من الصفائح الفولاذية المتصلة بواسطة دبابيس، مع بكرات أو البطانات عند كل وصلة. يتم تشغيله على أسنان مسننة صلبة، ويتم توجيهه بواسطة قضبان بلاستيكية أو فولاذية، ويتم إبقاؤه تحت التوتر بواسطة شداد هيدروليكي أو زنبركي. في المحرك، يوجد داخل علبة المرافق ويتم تغذيته بالزيت من نفس الدائرة التي تقوم بتشحيم المحامل.
مصطلح "امتداد السلسلة" مضلل. الفولاذ لا يمتد بشكل ملحوظ في الخدمة. ما ينمو هو الخلوص: تتآكل المسامير، وتتآكل البطانات، وتتسطح البكرات، وكل واحدة من تلك الخلوصات الصغيرة تتراكم على طول السلسلة. إن استطالة واحد بالمائة عبر سلسلة طولها متر واحد تساوي عشرة ملليمترات من الركود الإضافي الذي يجب على الموتر أن يتحمله. بمجرد أن يصل الموتر إلى نهاية رحلته، يتأخر توقيت الكامة، ويصبح الخمول صعبًا ويظهر عادةً رمز ارتباط كرنك الكامة.
وبالتالي فإن حياة السلسلة هي قصة جودة الزيت أكثر من كونها قصة تصميم. عادةً ما تصل سلسلة التغذية بالزيت النظيف في الفاصل الزمني الصحيح إلى 150.000-300.000 كيلومتر. نفس السلسلة مع تغيير الزيت الممتد وتغذية الزيت المسدودة يمكن أن تفشل أدلةها قبل 100000 كم، وفشل الدليل هو الذي يدمر المحرك، وليس السلسلة نفسها.
يجمع الجدول أدناه الاختلافات التي تغير فعليًا قرار الشراء أو التصميم، بدلاً من تلك التي تهم فقط في الكتيب. الأرقام عبارة عن نطاقات نموذجية لمحركات الأقراص المتزامنة الصناعية والسيارات؛ تتحرك القيم الدقيقة مع الحجم والمركب والتوتر ودورة العمل.
| السمة | توقيت الحزام | سلسلة التوقيت |
|---|---|---|
| نقل الطاقة | شكل الأسنان مناسب، لا ينزلق حسب التصميم | مشاركة الأسطوانة والدبوس، لا تنزلق أثناء الشد |
| تزييت | لا شيء مطلوب | حمام زيت أو رذاذ زيت ضروري |
| الضوضاء بالسرعة المتطابقة | عادة ما يكون أقل بمقدار 5-8 ديسيبل (A). | أعلى، ويرتفع مع تآكل المفاصل |
| كتلة محرك الأقراص | ما يقرب من ثلث إلى نصف سلسلة ذات سعة متساوية | أثقل يضيف الجمود إلى النظام |
| الكفاءة عند الحمل المقنن | 97-99% | 96-98% عندما تكون جديدة ومشحمة بشكل جيد |
| السرعة الخطية العملية | ما يصل إلى 40-80 م/ث حسب المظهر الجانبي والعرض | حوالي 25-30 م/ث في الممارسة العملية |
| درجة الحرارة المحيطة | -30 إلى 100 درجة مئوية للمركبات القياسية، وتصل إلى حوالي 130 درجة مئوية لدرجات HNBR | 150 درجة مئوية وما فوق عند التشحيم بالزيت |
| الصدمات والأحمال العكسية | محدودة؛ جذر الأسنان هو نقطة الضعف | جيد؛ المفاصل الفولاذية تمتص القمم |
| قدرة البكرة الصغيرة | يحتاج إلى الحد الأدنى من عدد الأسنان لكل ملف تعريف | يتعامل مع أسنان العجلة الصغيرة جدًا بشكل أفضل |
| تحمل التلوث | فقير بالزيت والمواد الكاشطة على العديد من المركبات | جيد في العلب الزيتية القذرة |
| الفاصل الزمني للخدمة النموذجية | 60.000-100.000 كم في السيارات؛ 2-5 سنوات صناعية | 150.000-300.000 كم للسيارات؛ الصناعية القائمة على التفتيش |
| وضع الفشل المهيمن | قص الأسنان، وتعب الحبل السري، وتشقق الظهر | الاستطالة والدليل وارتداء الموتر |
| تكلفة الاستبدال لكل حدث | تكلفة أقل للجزء، وعمالة أقصر | ارتفاع تكلفة الجزء، وعمالة أطول، وفاصل زمني أطول |
تفوز الأحزمة على محركات الأقراص التي تعاقب الاتصال من المعدن إلى المعدن: السرعة العالية، والمسافات المركزية الطويلة، والجري الجاف وأي شيء يجب أن يظل في موضعه دون رد فعل عنيف.
الحزام رفيع وخفيف ومخمد داخليًا، لذا فهو لا يبني نفس أحمال الطرد المركزي والأحمال ذات التأثير المضلع التي تقوم بها السلسلة. عند إدخال 3000 دورة في الدقيقة مع مسافة مركزية تبلغ 500 مم، يعمل محرك الحزام بهدوء بينما تبدأ سلسلة مماثلة في سوط وتحميل أدلةها.
كل سلسلة تحتاج إلى فيلم تشحيم. غالبًا ما تمنع تعبئة المواد الغذائية وتشطيب المنسوجات وتحويل الورق وتجميع الأجهزة الطبية وجود الزيت بالقرب من المنتج. لا يحتاج الحزام إلا إلى الشد الصحيح، مما يزيل مسار الصيانة بالكامل من المصنع.
تمنح الأشكال المنحنية المعدلة مع رد الفعل العكسي المتحكم فيه موضعًا قابلاً للتكرار في جزء من الدرجة، دورة بعد دورة، دون الامتصاص التراكمي الذي تقدمه السلسلة البالية. في الروبوت الديكارتي أو وحدة تسجيل الطباعة، يظهر هذا الاختلاف مباشرة في معدل الخردة.
تعمل مركبات المطاط والمطاط الصناعي على تخفيف التأثير الذي يحدث في كل مرة تهبط فيها أسطوانة السلسلة على سن ضرس. في أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) السكنية، والمعدات المكتبية، والماسحات الضوئية الطبية، غالبًا ما يكون هذا الاختلاف هو السبب وراء تحديد الحزام على الإطلاق.
السلاسل تفوز أينما كان الحمل قبيحًا. إذا تعرض محرك الأقراص لصدمة أو توقف أو انعكاس أو درجة حرارة مبيت قد تؤدي إلى طهي مركب مطاطي، فإن المفصل الفولاذي هو العنصر الأكثر أمانًا.
إن مكبس الضغط بقدرة 15 كيلووات الذي يتوقف مرتين في كل نوبة يضع ارتفاعًا في عزم الدوران عبر المحرك وهو ما لا يتمتع به أي جذر سن الحزام. تمتصه السلسلة من خلال المفصل المرن وتوزعه عبر عدة روابط في وقت واحد.
داخل علبة المحرك عند درجة حرارة 120-150 درجة مئوية مع وجود رذاذ الزيت في كل مكان، تكون السلسلة في بيئتها الطبيعية. يحتاج الحزام الموجود في نفس المساحة إلى مركب HNBR ولا يزال يتوقع فترة استبدال محددة.
عندما لا تترك العبوة مساحة لبكرة تحتوي على 20 سنًا أو أكثر، يمكن تشغيل السلسلة على ضرس أصغر بكثير دون عقوبة نمط الحزام المتمثلة في تقليل ارتباط الأسنان وارتفاع ضغط الجذر.
المهم هو أن كل هذه المزايا تعتمد على وصول الزيت إلى المسامير. إن السلسلة التي تجف، أو مع الحمأة التي تمنع تغذية الزيت، تحول ميزة المتانة الخاصة بها إلى وضع الفشل في غضون بضعة آلاف من الساعات.
في المحرك غير المتداخل، يكلف حزام التوقيت المكسور شاحنة سحب وحزام بديل. في محرك التداخل، نفس الفشل يكلف الصمامات، وأحيانًا الرأس، وأحيانًا المكبس. إن حقيقة التصميم هذه تفوق معظم الحجج المريحة في الجدل الدائر حول الحزام مقابل السلسلة.
عادةً ما يتم تحديد المحركات المجهزة بالحزام بنافذة بديلة تبلغ 60.000-100.000 ميل أو من خمس إلى سبع سنوات، أيهما يأتي أولاً. العمر مهم بقدر عدد الكيلومترات، لأن الأوزون ودورة الحرارة وتسرب الزيت يؤدي إلى تدهور المركب حتى عندما تكون السيارة جالسة. إن الحزام الذي يبلغ عمره عشر سنوات والذي يبلغ طوله 40 ألف ميل ليس عنصرًا منخفض المخاطر.
غالبًا ما توصف المحركات المجهزة بسلسلة بأنها لا تحتاج إلى صيانة مدى الحياة، وهذا صحيح فقط بمعنى أن السلسلة نفسها نادرًا ما تنكسر أولاً. إن الأدلة والشدادات واستطالة السلسلة هي ما يفشل، وعادة ما يكون العمل للوصول إليها أعلى من وظيفة الحزام لأن غطاء التوقيت يقع خلف المزيد من المكونات.
هناك قاعدتان عمليتان تنطبقان على المحركات الصناعية أيضًا. أولاً، استبدل مضخة المياه ووحدات التباطؤ والموتر بالحزام عندما يتشاركون في نفس نافذة العمل؛ تكلفة الجزء الإضافي صغيرة مقابل عملية التفكيك الثانية. ثانيًا، لا تحكم أبدًا على الحزام من خلال مظهره الخارجي وحده. تظهر التشققات في جذر السن وتصلب الجزء الخلفي منه قبل فترة طويلة من تخلع الأسنان.
حزام توقيت السيارات لمحركات كام المحرك يتم إدراج نماذج حزام توقيت السيارات مع بيانات الملعب والملف الشخصي لمحركات الكامات؛ مقاومة الحرارة والزيت تناسب ظروف غرفة المحرك. عرض المنتج → في معدات المصانع، نادرًا ما يكون السؤال "أيهما أفضل" ودائمًا تقريبًا "أيهما يفشل بطريقة يمكننا التخطيط لها". يعلن الحزام عن نفسه من خلال الغبار والتشققات وفاصل زمني محدد. تعلن السلسلة عن نفسها من خلال الضوضاء وحطام الزيت، وكلاهما من السهل تجاهله حتى يترك الدليل.
خذ خط تعبئة يعمل على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع ويعمل بمحرك بسرعة 1750 دورة في الدقيقة من خلال تخفيض بنسبة 2:1 إلى رأس الفهرسة. الحزام يتحمل السرعة ويحمل التسجيل ولا يحتاج إلى زيت بالقرب من الفيلم. يحمل المصنع قطعة احتياطية واحدة ويغيرها في يوم الأحد المخطط له. وهذا هو تطبيق الحزام بكل المقاييس.
الآن خذ ناقلًا لمعالجة الخردة بقدرة 15 كيلووات يعمل بسرعة 120 دورة في الدقيقة مع انعكاسات انحشار متكررة. سيحتاج الحزام إلى عامل خدمة ثقيل وسيظل يتخلى عن جذور أسنانه مبكرًا. السلسلة، التي يتم تغذيتها من مزيتة بالتنقيط ويتم فحصها شهريًا، سوف تستمر لسنوات. هذا هو تطبيق السلسلة.
إن التحليل الهندسي وراء النتيجتين ليس معقدًا، ولكنه يتطلب دورة العمل الحقيقية بدلاً من التصنيف الاسمي للمحرك. قمم التحميل وتكرار البدء ودرجة الحرارة المحيطة تحرك الإجابة أكثر مما تفعله طاقة اللوحة. تتوفر معالجة أكمل لمقارنة مسار التحميل في هذا التحليل لمحركات الحزام والسلسلة، والذي يمر عبر نفس المتغيرات من زاوية تصميم الماكينة.
قبل الاختيار، جمع ستة أرقام. معهم، عادة ما يكون الاختيار واضحا؛ وبدونها، فإن أي توصية هي تخمين يرتدي زي النصيحة.
أضف رقمًا بسيطًا واحدًا غالبًا ما يتخطاه المهندسون: ما إذا كان بإمكان موظفي الصيانة الوصول بالفعل إلى محرك الأقراص. يعد الحزام الذي يسهل فحصه وإعادة شده خيارًا أفضل على المدى الطويل من سلسلة موضوعة خلف حاجز مع نقطة تشحيم لا أحد يخدمها.
إن غالبية حالات فشل الحزام المبكرة التي نقوم بالتحقيق فيها ليست أعطالًا مادية. إنها مشاكل المحاذاة أو التوتر أو تآكل البكرة التي يتم تقديمها عند التثبيت.
يستحق جانب البكرة نفس الاهتمام الذي يحظى به الحزام، لأن الاثنين زوجان متطابقان. يؤدي تآكل الأخدود والنفاذ والتجويف إلى تغيير توزيع الحمل عبر الأسنان.
بكرة متزامنة لمحركات الحزام المتطابقة يتم عرض البكرات المتزامنة في جداول ذات أسنان قوسية وخطية ونوع T مع خيارات المواد، من أجل نقل متعدد المحاور دقيق ومنخفض الضوضاء. عرض المنتج → بالنسبة للمحركات المتسلسلة، تكون القائمة المكافئة أقصر ولكنها ليست أقل أهمية: حركة الموتر الصحيحة المتبقية، وتآكل الدليل ضمن الحدود، والزيت الذي يصل فعليًا إلى المسامير بدلاً من مجرد وجوده في الحوض.
يصبح التشخيص أسهل عندما تعرف ما لن يفعله النظام الآخر أبدًا. نادرًا ما ينتج الحزام حطامًا معدنيًا؛ نادرًا ما تنتج السلسلة غبارًا أسودًا ناعمًا على جدار الهيكل.
| أعراض | من المحتمل على حملة الحزام | من المحتمل على محرك سلسلة |
|---|---|---|
| حشرجة الموت الباردة التي تتلاشى بعد 30 ثانية | غير شائع عادة ما يستمر ضجيج الحزام عندما يكون دافئًا | الموتر أو ارتداء دليل. تحقق من سدادة تصريف الزيت بحثًا عن الحطام |
| الصرير الإيقاعي في الخمول | اختلال المحاذاة أو الدعم المزجج أو التوتر المنخفض | أسنان ضرس متآكلة أو سكة توجيه جافة |
| توقيت متخلف وضعف الخمول | قفزة الأسنان بعد سن مجردة أو متشققة | استطالة بعد السفر المتبقي للموتر |
| الغبار الأسود الناعم في السكن | عادي بكميات صغيرة. تراكم كثيف يعني اختلال | ليس نموذجيًا لمحرك سلسلة صحي |
| وجود جزيئات معدنية في مادة التشحيم | لا علاقة لها بالحزام | ارتداء دبوس أو بكرة أو دليل |
| حزام مشبع بالزيت | تسرب الختم. استبدل الختم والحزام معًا | لا ينطبق |
| الأنين الذي يرتفع بسرعة | التوتر مرتفع جدًا أو محمل خامل متآكل | السلسلة ضيقة للغاية أو العجلة المسننة غير محاذية |
إن مقارنة الحزام والسلسلة بالسعر الجزئي وحده تنتج إجابة خاطئة في كل مرة تقريبًا. الرقم ذو الصلة هو التكلفة لكل 10000 ساعة تشغيل، ويتضمن العمالة ووقت التوقف عن العمل والتشحيم وتكلفة المخاطرة للتوقف غير المخطط له.
النمط ثابت: تكلفة شراء الأحزمة واستبدالها أقل، وتكلفة السلاسل أقل في الساعة فقط عندما يتم الحفاظ على نظام التشحيم بشكل حقيقي.
كلاهما يمكن الاعتماد عليه عند تحديدهما وصيانتهما بشكل صحيح. السلسلة أكثر تحملاً للحمل الزائد والحرارة؛ يمكن التنبؤ بالحزام بشكل أكبر لأن عمره يتم تحديده بفاصل زمني وليس بجودة الزيت. الخيار غير الموثوق به هو سلسلة بها زيت مهمل أو حزام يمتد بعد تاريخ استبداله.
عادةً لا يكون عدد الكيلومترات ثابتًا، لكنها تتآكل. إن الأدلة والشدادات والاستطالة كلها لها حدود، والفحص هو الطريقة الوحيدة لمعرفة مكان وجود محرك معين. في محركات الأقراص الصناعية ذات الساعات العالية، فإن السلسلة التي استهلكت معظم حركة الموتر الخاصة بها تستحق بغض النظر عن ساعات العمل.
بالنسبة للاستخدام في السيارات، اتبع الفاصل الزمني الذي حددته الشركة المصنعة، والذي يتراوح عادة بين 60.000 و100.000 ميل أو من خمس إلى سبع سنوات، أيهما يأتي أولاً. بالنسبة للمحركات الصناعية، تعد فترة التخطيط المشتركة من سنتين إلى خمس سنوات، ويتم اختصارها بسبب الحرارة أو التعرض للزيت أو عمليات التشغيل المتكررة أو التشغيل المستمر فوق 3000 دورة في الدقيقة.
نادرا دون إعادة التصميم. يحتاج الاثنان إلى مسافات مركزية مختلفة وأحمال عمود مختلفة ووقاءات مختلفة. يتطلب تحويل السلسلة عادة مسار تزييت وشد مسبق أعلى؛ يتطلب تحويل الحزام التحقق من أن أقطار البكرة التي يسمح بها الملف الشخصي لا تزال مناسبة للمظروف.
الحزام، باستمرار. تعمل الأسنان المرنة بشكل تدريجي ورطب، بينما تهبط بكرات السلسلة على أسنان مسننة مع تأثير منفصل عند كل خطوة. تتسع الفجوة مع تآكل السلسلة وتغيير شكل العجلة المسننة.
السلسلة عندما تكون مشحمة بالزيت. تعتبر أحزمة النيوبرين القياسية مريحة عند حوالي 100 درجة مئوية ودرجات HNBR إلى حوالي 130 درجة مئوية. علاوة على ذلك، فإن الفولاذ هو الخيار المعقول الوحيد ما لم يكن من الممكن نقل محرك الأقراص خارج المنطقة الساخنة.
تأتي مشاكل التوتر والمحاذاة في المقام الأول، يليها التلوث وتآكل البكرة. السبب الشائع الثالث هو تشقق جذر الأسنان نتيجة الجريان تحت الحد الأدنى لقطر البكرة. من النادر حدوث عطل حقيقي في المواد في محرك محدد بشكل صحيح.
لا يحتاج الحزام إلى أي اهتمام تقريبًا بين عمليات الاستبدال، ولكن يجب استبداله في الموعد المحدد. لا تحتاج السلسلة إلى استبدال مجدول ولكنها تحتاج إلى الزيت والفحص والدليل النهائي أو عمل الموتر. ولا يحتاج أي منهما إلى صيانة، والتعامل مع أي منهما على هذا النحو هو ما يقصر العمر.
عرض المزيد
عرض المزيد
عرض المزيد
عرض المزيد
عرض المزيد
عرض المزيد
عرض المزيد
عرض المزيد
عرض المزيد
عرض المزيد
عرض المزيد
عرض المزيد