あなたがエンジニアまたは工学の学生であれば、機械の小さな問題でさえ多額の費用がかかることを知っています。
ベルト駆動システムでは、ベルト スリップなどの起こりうる問題に注意することが重要です。
ベルトの滑りは、ベルトの摩耗や締め付け不足など、さまざまな原因で発生する可能性があります。
これは、効率の低下、ダウンタイム、さらには安全上のリスクにつながる可能性があります。
この記事では、ベルト スリップの原因、その兆候、および停止方法について説明します。
これにより、システムのスムーズな稼働を維持し、コストのかかる故障を回避できます。
それでは、ベルトを締めて、ベルト スリップの世界に飛び込みましょう。
ベルトスリップの紹介
正式な定義:
駆動ドラムとベルトコンベアの速度差。
ベルトスリップとベルトクリープ
ベルト スリップは、ベルトとプーリーの間の摩擦が十分に強くない場合に何が起こるかを説明するために工学で使用される用語です。
これにより、ベルトが動かなくてもドライバープーリーを回転させることができます。
これにより、速度と動力伝達の比率が低下します。
必要なトルク量が V ベルトと 1 つまたは複数のプーリの間の摩擦を超えると、ベルトが滑ります。
一方、ベルトのクリープは、ドライブのタイトな側からルーズな側に移動する際に、ベルトが不均一に伸び縮みすることです。
これにより、ベルトとその駆動面が相対的に移動し、従動プーリーまたはシステムの速度が少し低下します。
ベルト素材が伸縮性があるという事実は、クリープを発生させるものです.
ベルトスリップの結果
工業環境でベルトが滑ると、生産性の低下、ダウンタイム、エネルギー使用量の増加、メンテナンス コストの増加など、多くの悪影響が生じる可能性があります。
ベルトの滑りは、ベルトやプーリーの摩耗を早める原因にもなり、修理や交換に費用がかかる可能性があります。
滑りベルトは、特に過酷な作業に使用される場合、作業中に事故や怪我を引き起こすことがあります。
摩擦により熱がこもり、ゴムベルトが損傷し、ひび割れや破損の原因となることがあります。
これにより、コンベアが予期せず停止する可能性があり、全体的な生産性が損なわれます。
ベルトスリップ防止
ベルト駆動システムが最高の状態で機能するには、ベルトが滑らないようにすることが重要です。
ベルトが滑る主な理由の 1 つは、ベルトが十分に締め付けられていないことです。
プーリーのベルトが緩すぎるとスリップし、きつすぎるとベアリングにストレスがかかり、モーターが故障する可能性があります。
張り具合が悪いとベルトがエンジン周りに黒いゴミを発生させます。
これは、テンショナーを頻繁にチェックし、必要に応じて調整または交換することで回避できます。
作業に適したタイプのベルトを使用することも、ベルトの滑りを止めるもう 1 つの方法です。
エンジニアは、ベルトの使用時間、作業環境の温度範囲、搬送重量などの作業条件に適したベルト素材を選択する必要があります。
頻繁に行う点検と保守点検も、ベルトの滑りを防ぐのに役立ちます。
カービナイト プロセスは、ベルトの滑りを最小限に抑えるもう 1 つの方法です。
硬質アルマイト処理を取り除き、高摩擦コーティングを施すことで、ベルトのプーリーへの密着性が大幅に向上します。
危険なベルト スリップの世界を探る: スリル満点の紹介
まだわかりにくい？少し視点を変えてみましょう：
誰が効率と安全性を気にしますか? エッジで生きたいなら、ベルト スリップのエキサイティングな世界について話しましょう。
はい、ベルトを緩めて、効率の低下、ダウンタイムの増加、および時折の安全上のリスクのスリルを楽しむ必要があります.
皆さん、バックルを締めてください。ベルト スリップの浮き沈みを激しく乗り越えようとしているからです。
わかりました、それはテレビコマーシャルのように見せかけた冗談です。
では、説明に戻りましょう。
ベルトスリップの防止と最小化
ベルトグリップに影響する要因
ベルトとプーリーの密着度に影響を与える主な要因は、接触面積、ベルトの張力、摩擦係数の 3 つです。
幅と接触弧は、ベルトがプーリにどれだけ接触しているかを示します。
これをコンタクトエリアと呼びます。
グリップに影響を与えるもう 1 つのことは、ベルトの張りです。
V ベルトの最適な張力は、完全に負荷をかけたときにベルトが滑らない最低の張力です。
張りすぎるとベルトとベアリングの摩耗が早くなり、たるみが大きすぎるとベルトが滑ります。
ベルトとプーリーの間の摩擦係数も、ベルトの保持力の要因となります。
ベルトスリップの原因と予防
- ベルトの張力が正しくない、位置がずれている。
ほとんどの場合、ベルトが十分に締まっていないために滑ってしまいます。
張力が低すぎると、ベルトがプーリーで滑って、不要な熱が発生します。
一方、張力が高すぎると、ベルトとプーリーが必要以上に早く摩耗する可能性があります。
そのため、ベルトが滑らないように適切な張力が必要です。
V ベルトが十分に締め付けられていないと、スリップしてベルトが熱くなり破損する可能性があります。
同期ベルトは、スキップまたはラチェットする可能性があり、損傷の原因となる可能性があります。
慣らし期間中と最初の 24 ～ 48 時間の使用中にベルトを頻繁にチェックして、十分に締まっていることを確認してください。
ベルトがプーリーに緩すぎると滑ります。
摩擦により熱がこもり、ゴムベルトに損傷を与え、ひび割れや破損の原因となります。
ベルトがきつすぎると、ベアリングにストレスがかかり、摩耗が早くなります。
張力はテンションゲージ、伸び法、周波数法などで測定し、ベルトが張りすぎないようにします。
ベルトが滑らないようにするために、プーリーとベルトが正しい位置にあることも重要です。
プーリーが正しく並んでいないと、ベルトがプーリーの側面にこすれ、熱が発生してベルトの寿命が短くなります。
そのため、定期的な点検とメンテナンスが必要です。
ベルトの位置と張りを頻繁に確認し、必要に応じて変更してください。
- 特定の用途に適したベルトの選び方。
特定の作業に適したベルトを選択する際には、いくつかのことを考慮する必要があります。
温度、化学薬品、洗浄剤、オイル、天候に基づいて、適切なベルト素材を選択する必要があります。
たとえば、ラバー ベルトは粒子を放出する可能性があるため、クリーン ルームでは使用しないでください。
代わりに、ウレタン製のタイミング ベルトを使用する必要があります。
ほとんどの場合、ベルト自体ではなく、プーリー リムの速度がベルトを制限します。
最高速度はプーリの材質、形状により異なります。
柔軟なベルトを選択すると、熱がこもるのを防ぐことができます。
シンクロ、V 字形のリブ、または成形されたノッチのある V ベルトは、熱の蓄積を防ぐ良い方法です。
正しい設計トルクを得るには、設計トルクをメッシュ ファクターの歯数で割ります。
これにより、必要なベルト幅が得られます。
アイドラーは、センターを動かすことができない場合や、ハイ レシオ ドライブの小さなプーリーのかみ合いの歯数を増やす必要がある場合など、機能的に必要な場合にのみ使用してください。
- ベルトクリーナーとプーリーラギングの取り付け。
プーリーの表面にラギングを施すことで、プーリーの「つかみ」が増し、滑りにくくなります。
ベルト クリーナーを取り付けると、ベルト スリップの一般的な原因であるキャリーバックを減らすこともできます。
ベルトの種類と用途
Vベルト
V ベルトは、安価で取り付けが簡単で、さまざまなサイズがあるため、産業環境で最も一般的なタイプのベルト ドライブです。
それらは台形の形にカットされており、プーリーの溝に収まります。
V ベルトは、低馬力から中馬力の高速ドライブに適しています。
コグベルト
コグベルトは V ベルトに似ていますが、ベルトの長さに垂直に走るスロットがあります。
これにより、曲がりにくくなり、標準の V ベルトよりも効率が 2% 向上します。
速度とトルクが重要な場所で使用されます。
シンクロベルト
シンクロベルトには、プーリーの溝にはまる歯があります。
タイミングが非常に重要で、速度が高い場合に使用されます。
シャフトを完全に同期させる必要がある高速ドライブに最適です。
平ベルト
最初のベルト ドライブは平ベルトで、革や布でできていました。
軽負荷での高性能動力伝達用に作られています。
平ベルトは、ベルトの張力に依存してプーリーを摩擦グリップするため、ベアリングの寿命が短くなる可能性があります。
また、適切にガイドされていないと、滑車を登って落下する傾向があります。
平ベルトは、負荷が軽く、プーリーが小さい場合に最適です。
丸ベルト
丸ベルトは、動きを制御し、力をある場所から別の場所に移動するために使用されます。
それらは力を伝達し、丸い表面のどの部分からでも摩擦を生み出すことができます.
これにより、複数のプーリーと接触しながらねじったり回転させたりする必要がある用途に最適です。
丸ベルトは、ラインシャフトや産業用コンベヤなど、ねじれや回転が多い場所で使用されます。
適切なベルト タイプの選択
使用するベルトの種類は、搬送できる重量、移動速度、環境の温度と湿度、必要な音量など、さまざまな要因によって異なります。
ベルトの種類を選択するための一般的なガイドラインは次のとおりです。
V ベルトは、低馬力から中馬力の高速ドライブに適しています。
コグベルトは、速度とトルクが多い場所で使用されます。
- 同期ベルトは、シャフトを完全に同期させる必要がある高速ドライブに最適です。
- 小型のプーリを使用した軽量用途には、平ベルトが最適です。
丸ベルトは、ラインシャフトや産業用コンベヤなど、ねじれや回転が多い場所で使用されます。
最終的に、産業用アプリケーションで使用されるベルトのタイプは、アプリケーションのニーズと要望に基づいて慎重に検討する必要があります。
さまざまな種類のベルトとその素材について知っておくと、適切なベルトを選択するのに役立ちます。
ベルトスリップに対する環境の影響
温度および湿度条件
温度と湿度は、ベルトの機能に影響を与える可能性があります。
プーリーのベルトが緩すぎると、滑って摩擦熱が発生する可能性があります。
この熱によりゴムベルトが損傷し、ひび割れや破損の原因となります。
ベルトがどれだけ熱や寒さに耐えられるかは、ベルトの製造方法と素材によって異なります。
ベルト伝動装置は幅広い温度範囲で機能しますが、熱をどれだけうまく処理できるかは、その製造方法と材料によって異なります。
VTP V ベルト プーリ
標準プーリと比較すると、VTP V ベルト プーリは、ベルトの温度を 10 ～ 17°C 下げることが示されています。
これは、VTP の V ベルト プーリの下部に高強度のダクタイル鋳鉄 GGG40 を使用した穴あき溝があり、ベルトが作動する際に熱が逃げやすいためです。
適切な張力
温度と湿度がベルトのスリップ量に与える影響を減らすために、適切な張りを行う必要があります。
ベルトは、緩すぎたりきつすぎたりしないように、プーリーに適切な張力をかける必要があります。
V ベルトが十分に締め付けられていないと、滑ったり、発熱したり、ひびが入ったり、壊れたりする可能性があります。
一方、ベルトに張力がかかりすぎると、ベルトが伸びてベルトとベアリングの寿命が短くなる可能性があります。
ベルト素材の選択
ベルトの材質を選択する際には、ベルトが使用される環境を考慮する必要があります。
適切なベルト素材は、温度、化学物質への曝露、洗浄剤、油、および天候に基づいて選択する必要があります。
たとえば、ゴムベルトはほこりを落とす可能性があるため、クリーンルームでは使用しないでください.
代わりに、ウレタン タイミング ベルトを使用する必要があります。
フレキシブルベルトの種類
小さなプーリーは、シンクロベルト、V リブ付き、成形ノッチ付き V ベルトなどの柔軟なベルトがない場合、熱くなりすぎる可能性があります。
シンクロベルトには、プーリーの溝にはまる歯があります。
これにより、2 つのパーツがしっかりと接続され、滑りが防止されます。
V リブド ベルトは平ベルトよりも多くの動力を伝達でき、曲げに対する抵抗が少ないため、より効率的です。
成形されたノッチ付き V ベルトは、より高温に対応し、プーリーをよりしっかりとグリップできるため、滑りにくくなっています。
プーリー材質の選択
熱が問題であると思われる場合は、ベルトから熱を逃がすスチールまたはその他の素材で作られたプーリーを使用すると役立つ場合があります。
つまり、温度と湿度がベルトの機能に影響を与え、ベルトが滑って破損する可能性があります。
ベルトの滑りに関しては、ベルトが適切に張られ、適切な素材で作られ、柔軟なベルトとプーリーが使用されている場合、環境要因の影響はほとんどありません。
ベルトスリップの具体的な事例
工学におけるベルトスリップの具体例
ベルトの滑りは産業環境でよくある問題であり、パフォーマンスの低下、ベルトの損傷、さらにはシステムの故障につながる可能性があります。
この記事では、ベルト スリップの具体的なケース、その原因、およびその修正方法について説明します。
屋根裏ファン ベルト スリップ
ほとんどの屋根裏ファンはベルトで駆動されており、ベルトが滑る可能性があるものがたくさんあります。
グレージングはベルトが滑ると発生し、ベルトの表面が滑らかで光沢があります。
熱すぎるドライブも熱亀裂を引き起こす可能性があります。
ずれは、水平 (ピジョントゥ)、垂直 (コックまたは角度)、または平行 (オフセット) のいずれかのミスアライメントによっても発生する可能性があります。
物が滑らないようにするには、正しく整列して締める必要があります。
ブレードが動かない場合は、ベルトが壊れている、ひびが入っている、伸びている、または摩耗している可能性があります。
この場合、ファンを見てからベルトを交換する必要があります。
Vベルトスリップ
V ベルトは産業環境で使用されることが多く、定格を超える馬力で使用するとスリップする可能性があります。
トルク要求がベルトと 1 つまたは複数のプーリの間の摩擦よりも高い場合、ベルトは滑ります (シーブ)。
ベルトの滑りを止めるには、良好な接触、ベルトの張力、および摩擦が必要です。
ベルトの滑りが非常に悪い場合、ベルトからの黒いほこりがエンジンの周りに見られることがあります。
サーペンタイン ベルト スリップ
現代の車はサーペンタイン ベルトを使用しており、ベルトが十分に締まっていない場合やプーリーが正しく並んでいない場合に外れる可能性があります。
ベルトの端のほつれは、通常、プーリーがずれていることを意味します。
サーペンタイン ベルトは、アイドラー プーリーまたはテンショナー プーリーが緩んでいる場合、またはプーリーが濡れて滑りやすい場合にも外れることがあります。
甲高いキーキー音が聞こえたら、スイッチを入れましょう。
この種のノイズが聞こえたり、サーペンタイン ベルトの端にほつれが見られる場合は、これらの問題を確認する必要があります。
カブ カデット ドライブ ベルト スリップ
Cub Cadet 芝刈り機にはドライブ ベルトがあり、YouTube には、外れた Cub Cadet ドライブ ベルトの修理方法を示すビデオがいくつかあります。
Cub Cadet XT1 芝刈り機には、シートの右側にレバーがあり、前方に完全に動かすか、シートベルトを動かすことができます。
ハイドロスタティック トランスミッションを備えた Cub Cadet XT1 芝刈り機のドライブ ベルトを交換する方法についてのステップバイステップのビデオもあります。
最後に、カブ カデット芝刈り機のドライブ ベルト (トランスミッション ドライブ) を交換する方法を示すビデオがあります。
トレッドミル ベルト スリップ
トレッドミルのベルトが滑る原因としては、張り方の誤り、潤滑不足、駆動ベルトの磨耗など、さまざまな原因が考えられます。
ベルトが正しく締められていないと、ローラーから滑り落ちる可能性があります。
表面に十分なグリースがない場合にも滑りが発生する可能性があります。
一般的な選択は、一度使用すると乾かないシリコン製の潤滑剤です。
ドライブベルトにベルトドレッシングを使用すると、割れや折れが起こりにくくなります。
トレッドミル ベルトを締めすぎないことが重要です。締めすぎると、保証が無効になる可能性があります。
ベルトが滑る原因は？
ヒント: 必要に応じてキャプション ボタンをオンにします。話し言葉に慣れていない場合は、設定ボタンで「自動翻訳」を選択してください。お気に入りの言語が翻訳可能になる前に、まずビデオの言語をクリックする必要がある場合があります。
結論
ベルト スリップについて話すときは、全体像を見ることが重要です。
ベルト スリップは大したことではないように思えるかもしれませんが、マシンの動作、安全性、および全体的な動作に大きな影響を与える可能性があります。
時間をかけてベルト スリップの原因とそれを止める方法を学ぶことで、費用のかかる後退を回避できるだけでなく、未来をより安全で持続可能なものにすることができます。
エンジニアとして、私たちのデザインがすぐに人々に与える影響だけでなく、長期的にどのような影響を与えるかを考えるのが私たちの仕事です。
したがって、次にベルト駆動システムを使用するプロジェクトに取り組むときは、ベルト スリップに対処し、未来をより効率的かつ責任あるものにするために自分の役割を果たすことがいかに重要であるかを心に留めておいてください。
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