工業用タイミング ベルトは、摩擦ではなく確実な歯の噛み合いによって動力を伝達します。これが、2 つのシャフトが固定速度比または再現可能な角度位置を保持する必要がある場所で指定される理由です。この記事では、工作機械、包装ライン、粉砕機や粉砕機の補助装置、ポンプやコンプレッサーのドライブなど、産業用トランスミッション側の仕事について取り上げますが、自動車のアフターマーケットのタイミング ベルトやエンジンの修理作業は意図的に省略しています。以下は、お客様がトルク、速度、中心距離を送信し、5 年間 2 シフト運転した後もどのベルトがそのドライブを保持しているかを尋ねるときに使用するパラメーター システムです。
ほぼすべての仕様は 3 つの変数によって決定されます。ピッチによって歯の形状が決まり、したがって 1 つの歯がどれだけの荷重に耐えられるかが決まります。コード構造により、伸び、耐熱性、疲労寿命が決まります。精度要件により、ベルトの張力、位置合わせ、検査の方法が決まります。この順序を逆にしても、ドライブは回転します。単に状況が悪くなり、修理費が関係のない予算枠に収まることになります。
01歯付きドライブを 1 つのシステムとして読み取る
歯付きドライブは、連携してのみ機能する 3 つの決定の閉ループです。ベルトが荷重を運び、プーリーが荷重を伝達します。最初の 2 つの荷重がカタログで想定されている条件に達するかどうかは、設置によって決まります。ベルトが完璧に選択されたドライブを開いたところ、モーター プーリーがギアボックス シャフトと 0.6 mm 平行にずれていたため、400 時間で故障しました。また、低コストのベルトが、正確に位置合わせされ、適切に張力がかけられ、負荷の軽いラインで 8 年間稼働する様子も観察しました。 コンベヤ ベルト メーカー では、これらのドライブを設計側だけでなくメンテナンス側からも見ています。システムの議論が通常失われるのはメンテナンス側です。
歯付きドライブが追加コストを稼ぐ場所
チェーンとギアセットはどちらも、タイミング ベルトよりも幅 1 ミリメートルあたりにより多くのトルクを伝達できるため、ベルトのエンジニアリング ケースは生の強度以外のものでなければなりません。通常はメンテナンスです。歯付きベルトは潤滑を必要とせず、製品にオイルミストを落とすことがなく、同じピッチライン速度のチェーンよりもはるかに静かに動作し、スパナ 1 本と特別な工具を使わずに整備士が 15 分で交換できます。食品または医薬品ラインでは、これらの特性はトルクマージン以上の価値があります。 1 日 16 時間、1 分あたり 40 回インデックスされる包装機では、ベルトのコストよりも価値があります。
まさにそれが、伝達トルクは控えめだが稼働時間の要件が完全に交渉の余地のない場所に歯付きプロファイルが頻繁に現れる理由です。この時点で、ベルトは強度ではなく入手しやすさを重視することになり、トルク評価だけを比較する購入者は毎回間違った製品を選択することになります。
提案の決定を後から取り消すことができない理由
ピッチは、購入する必要があるプーリー、構築できる中心距離、空きを残しておかなければならないハウジング スペース、および歯の衝撃音やコードの疲労が制限要因になる前にドライブが到達できる最大速度を決定します。後でピッチを変更すると、両方のシャフトの新しいプーリー、通常は新しいベルト幅、そして多くの場合、再設計されたガードまたはテンショナーが必要になります。これは、店主が棚から代替部品を入手して元に戻すことができる決定ではありません。そのため、ピッチは設計段階に属し、機械の物理的なサイズから推測されるものではなく、ベルト データ テーブルを開いた状態で義務に照らして選択されます。
ドライブについて言及する前に、被駆動シャフトのトルクまたは出力、より高速なシャフトの速度、および中心距離またはシャフト間の自由空間という 3 つの数値をお伺いします。これら 3 つから、ドライブ エンベロープ全体を紙の上に再構築できます。 4 番目の入力は、購入者が最も省略することが多い入力ですが、必要な測位精度です。換気ファンを回転させることだけが仕事であるドライブと、ツール タレットを 0.05 度以内でインデックスしなければならないドライブは、たとえトルク値が同じであっても、カタログの同じページには掲載されません。
02インペリアル ピッチ ファミリ: MXL、XL、L、H、XHそして XXH
インペリアル台形ファミリーは半世紀以上にわたってカタログに掲載されており、現在でも単一のメートル シリーズよりも多くの産業用ドライブをカバーしています。そのメンバーはピッチによって定義され、インチで測定され、コード文字として引用され、文字は MXL から XXH まで続きます。購入者が実際に必要としているのは、リストそのものではなく、その背後にあるパターンです。なぜなら、パターンによって、自分のサイズの在庫プーリーが存在するかどうか、または工具の代金を支払おうとしているかどうかがわかるからです。
ピッチ数を耐荷重信号として読み取る
ピッチは、隣接する 2 つの歯の中心間の距離です。したがって、ピッチが大きいほど、物理的に歯が大きく、歯根の幅が広いことを意味します。歯のせん断能力は歯元面積に応じて変化するため、ピッチが増加するとベルトが単位幅あたりに負う荷重が急激に増加します。 0.080 インチピッチの MXL は、トルクの小さい機器プロファイルです。 0.500 インチ ピッチの H は、一般的な産業用の主力製品です。 0.875 インチと 1.250 インチのピッチの XH と XXH は、市場の低速で重いエンドに役立ちます。 L から H へのステップはピッチをおよそ 2 倍にし、ほとんどの購入者が既存のフレームが合わなくなったことを発見するステップです。
XL と L が依然としてその地位を獲得している場所
これら 2 つはファミリーの中心に位置し、実際の機械の大部分を占めています。 0.200 インチ XL ドライブは、小型梱包、ラベル貼付、および軽度のコンベアのインデックス付け作業に標準装備されています。 3/8 インチ L ドライブは、工作機械のフィード、印刷ユニット、農業用具に使用されます。どちらも大量生産されており、 採石場やセメント工場で主な搬送用のゴム製コンベア ベルトは、通常、これら 2 つのうちの 1 つに小型フィーダー ドライブを標準化し、スペアをシンプルに保ちます。
製粉機および粉砕機の補助装置のヘビーエンド
XH および XXH ドライブは、キルンやミルの補助ドライブ、大型往復ポンプ、砂の多い環境でチェーンに継続的な潤滑が必要な重プロセス装置など、低速で高トルクの用途に使用されます。取引はスピードです。これらのピッチは、歯数にもよりますが、小さなプーリーでは約 1,500 rpm 以下で快適ですが、ベルトの静的強度が使い果たされるかなり前に、ノイズが発生し、コードにストレスがかかります。 XXH で 3,000 rpm に到達しようとしている人がいる場合、正直な答えは、幅の広いベルトではなく、異なるピッチ ファミリーです。
<テーブルスタイル="幅: 100%; ボーダー崩壊: 崩壊; 背景: #ffffff; ボーダー: 1px ソリッド #e2e8f0;"> <本体>03指標プロファイル: T5、T10、AT、GT
メートルピッチが存在するのは、機械業界の大部分がミリメートル単位で描画し、換算を拒否しているためです。 T5 と T10 は 5 mm と 10 mm の 2 つの主力メトリック ピッチで、AT と GT ファミリは同じ基本ピッチにあり、歯の形状が変更されています。どちらを選択するかは、以前ほど可用性を重視するものではなくなりましたが、それでも、特定の幅がどれだけのトルクを伝達できるか、またドライブがどの程度静かに動作するかは変わります。
ストレートフランクの主力としての T5 と T10
5 mm ピッチのストレート フランク台形歯は、負荷が約 2 kW 未満でプーリーが小さい小型オートメーション軸、3 次元プリンタ、および軽量インデックス ステーションに適しています。トルクが増大すると、T10 が引き継ぎます。繊維機械、ローラー ドライブ、木工用フィード ユニット、中型コンベヤ補助装置などが T10 の一般的な場所です。どちらも在庫が豊富で、 有能なコンベヤ ベルト サプライヤーは、決して動かない完全なカタログではなく、サービス チームが実際に消費する幅で両方のピッチを保持します。
AT 歯形では、プレーン T プロファイルよりも浅いフランク角と深いかみ合いが採用されており、衝撃荷重下でベルトがプーリーから飛び出す可能性が減り、歯元のせん断面積がわずかに増加します。紙の上ではゲインは控えめに見えます。実際には、同じ歯が一日中両方向にトルクを伝達する逆転駆動の場合に重要です。これが、あるベルトが 3 年持続するのに、別のベルトでは 8 か月で歯根亀裂が発生する理由です。
精密作業における GT と曲線ジオメトリ
GT および関連する名称で販売されている曲線歯は、プーリーの溝に丸みを帯びたより深い接触パッチを配置します。その結果、常により多くの歯が接触し、歯あたりの接触応力が低下し、ピッチライン速度が高い場合でもメッシュの音が著しく静かになります。このため、このファミリーは高速サーボ軸とスピンドル ドライブで優位に立っています。ベルトの価格が高くなるのもそれが理由です。工具は切断するのが難しく、側面の許容範囲はより狭いため、生のトルクよりも静粛性、負荷分散、予測可能なバックラッシュを価格プレミアムで購入します。
<テーブルスタイル="幅: 100%; ボーダー崩壊: 崩壊; 背景: #ffffff; ボーダー: 1px ソリッド #e2e8f0;"> <本体>04ピッチが負荷、速度、ノイズをどのように制御するか
購入者は多くの場合、ピッチをラベル付け規則として扱い、幅を実際の容量ノブとして扱います。その本能は逆であり、その理由は 1 本の歯の形状にあります。ピッチは、1 つの歯がプーリーの溝にどれだけの根元領域を占めるか、一度に噛み合う歯の数、およびベルトとプーリーの歯が 1 秒間にどのくらいの頻度で衝突するかを制御します。負荷、速度、ノイズはすべて、これら 3 つの事実から当てはまります。
耐荷重は幅よりも根元の面積です
歯のせん断強度は 2 倍の領域ではピッチの 2 乗に応じて増加するため、ピッチを 5 mm から 10 mm に変更すると、根元で利用できる面積はおよそ 4 倍になります。そうして初めて、幅の線形寄与が追加されます。したがって、幅 25 mm の T5 ベルトが伝達するトルクは、幅 25 mm の T10 ベルトよりもはるかに小さく、いくら張ってもトルクは変わりません。 産業用コンベア ベルトのフィーダー ドライブは、より重いサージ負荷に合わせてアップグレードされています。通常、正しい応答は、同じプーリーの幅の広いベルトではなく、ピッチを増やすことです。
速度制限は衝撃頻度から決まる
すべての歯のかみ合わせは小さな影響です。周波数は、小さい方のプーリーの歯数に 1 秒あたりの回転数を乗じたものであるため、20 歯のプーリーが 3,000 rpm で回転すると、1 秒あたり 1,000 回の衝撃が発生します。コードの疲労と可聴ノイズはどちらも、ベルトの線速度ではなく、その数値を追跡します。これが、同じ 10 m/s のピッチ ライン速度の 2 つのドライブがまったく異なる動作をする理由です。粗いピッチと小さなプーリーを備えたドライブは、はるかに頻繁に打撃し、打撃ごとにはるかに多くのエネルギーを吸収します。
粗い歯はより多くの空気を押し出し、溝の面に強く当たるため、中程度の速度での重いピッチのドライブは、同じ仕事をする細かいピッチのドライブよりも騒音が大きくなります。同じフレーム上で 20 mm ピッチのドライブと 8 mm ピッチのドライブの間で 1,700 rpm で 14 dB の差を測定しました。ドライブがオペレーター ステーションの隣に設置される必要がある場合、静かなルートは、より多くの歯を備えたより細かいピッチ、失われたルート領域を回復するためのより広い幅、および曲線状にカットされたプーリーです。
ピッチによって歯の質量と衝撃周波数が設定されるため、同じベルト速度の 2 つのドライブが同じように動作することはありません。
05コード構造: グラスファイバー、アラミド、スチール
コードはタイミング ベルトの中で張力に抵抗する唯一の部分であり、ベルト内の他のすべての部分はタイミング ベルトを所定の位置に保持し、保護するために存在します。グラスファイバー、アラミド、スチールは工業用に供給される 3 つのファミリーであり、 そして伝動ベルト メーカー では、任務に応じて 3 つすべてを指定します。これらに互換性はなく、その違いは、重要な順に伸び、疲労寿命、温度耐性、価格に現れます。
グラスファイバー コード: 硬く、安価で寿命が短い
グラスファイバーはコストの割に弾性率が高いため、グラスファイバー上に構築されたベルトはピッチを十分に保持し、定常荷重下でのクリープに耐えます。弱点は曲げ疲労です。小さなプーリーの周りを移動するたびに各コードが曲がり、ガラスのフィラメントは曲がるというより亀裂が入ります。これが、非常に小さなプーリーに取り付けられたガラスコードのベルトが歯が摩耗する前にコードの破損を引き起こす理由です。中程度の負荷のドライブで適切なプーリー直径内で使用すると、最も経済的な選択肢となり、ファン、小型ポンプ、および一般的なワークショップ機器に推奨されます。
アラミド コード: 熱に注意して疲労耐性を向上
アラミドはガラスよりも繰り返しの屈曲に対する耐久性がはるかに優れており、単位面積あたりの引張荷重が大きいため、小さなプーリーや大きな衝撃荷重を備えたドライブで主流となります。尊重すべき温度の上限があります。コードラインで摂氏約 100 ～ 120 度を超える温度で継続的に動作することは、アラミドが望むところではありません。また、制限要因は通常、繊維自体ではなくコードの周囲の化合物です。逆転ドライブや高トルクのサーボ軸の場合、通常はアラミドが正しい答えです。
スチールコード: 実際の荷重下での長さの安定性
スチール コードは、3 つのコードの中で伸びが最も低く、長年の使用にわたって最高の寸法安定性を示します。そのため、中心距離の長いドライブや多軸同期機械にスチール コードが使用されます。トレードは堅実さだ。スチールコードベルトにはほとんどたわみがないため、アライメントのずれが生じ、より多くの振動がベアリングに伝わり、推定ではなく測定された張力設定が必要になります。 V ベルト メーカーは、通常、同じプラントで作業を行っているこのパターンを確認します。これは、テンション メンバが硬ければ硬いほど、駆動の寛容性が低下するためです。
<テーブルスタイル="幅: 100%; ボーダー崩壊: 崩壊; 背景: #ffffff; ボーダー: 1px ソリッド #e2e8f0;"> <本体>06歯付きドライブにおける精度の実際の意味
精度は、ベルトの会話全体の中で購入者が最も乱暴に使用する言葉です。コンベアでは、ベルトは材料を一方の端からもう一方の端まで運ぶだけなので、通常はまったく意味がありません。歯付きドライブでは、少なくとも 4 つの異なる意味があります。位置精度、再現性、バックラッシュ、ピッチ公差は関連していますが、同一の測定値ではありません。これらの間の混同は、ドライブが正しく注文されていてもパフォーマンスが低下する一般的な理由です。
位置精度、再現性、重要な違い
位置精度は、1 回の移動で被駆動シャフトが指令された角度にどれだけ近づくかを表します。再現性とは、1 万サイクルにわたってどれだけ一貫して同じ角度に戻るかを示します。インデックス作成機の場合、ほとんどの場合、再現性が実際に重要な要件であり、通常は精度の数値よりも 2 ～ 4 倍厳しいものになります。ドライブは 0.2 度の絶対精度と 0.05 度の再現性を保持でき、この組み合わせはパッケージング ステーションには問題ありません。再現性は主に制御するバックラッシュとベルトの伸びに依存し、絶対精度はエンコーダの取り付け、プーリーの振れ、熱の増加にも依存し、これらを継承するため、これが重要です。
バックラッシュが 5 か所から蓄積される
歯付きドライブのバックラッシュはベルト単独の特性ではありません。ベルトの歯とプーリーの溝の間のすきまがその一部に寄与し、ベルトに沿って広がるピッチ誤差がさらに加わり、シャフト上のプーリーの偏心が 3 分の 1 を占めます。荷重反転時のテンションメンバーの伸びに加え、プーリーの両側のベアリングとカップリングのロストモーションが加わり、全体が完成します。これらの影響は単純に積み重なるわけではないため、2 つの同一のベルトが 2 つの異なる機械で異なるバックラッシュを生成する可能性があります。ベルトのみのバックラッシュ保証を求める人がいる場合、私たちの正直な答えは、5 つの寄与のうち 3 つは当社が管理しているというものです。 コンベア ベルトとタイミング ベルトの卸売は、通常、単一の供給元からの方が、複数の供給元を混在させる購入者よりも一貫性が高くなります。
<テーブルスタイル="幅: 100%; ボーダー崩壊: 崩壊; 背景: #ffffff; ボーダー: 1px ソリッド #e2e8f0;"> <本体>07取り付け: 張力、平行度、プーリーの位置合わせ
前の 2 つのセクションではすべて、ドライブがまっすぐに構築されていることを前提としていますが、ほとんどのドライブはそうではありません。通常、取り付けエラーによって機械の動作が停止することはありません。だからこそ、ベルトの寿命を静かに消耗しながらも、何年も生き続けるのです。同じベルトを 2 年間で 4 回交換したプラントにおいて、公称中心距離 400 mm で 2 つのシャフト間の角度ずれが 1.2 mm であることを測定しました。ベルトが故障した部品であり、ベルトが交換された部品だったため、誰もアライメントをチェックしていませんでした。
推測せずにテンションを設定する
歯付きドライブのベルト張力は、摩擦ドライブに比べて低く設定されています。これは、歯が荷重を支え、張力は歯を溝に固定するだけでよいためです。作業方法は、既知の力でスパンの中央でベルトを押し、たわみを測定することです。そのため、382 mm スパンで 100 N の押し込みでおよそ 2 ～ 4 mm を探し、初日と約 500 時間後に再チェックします。ベルトの張力が不足していると歯が飛び、側面が摩耗します。過度に張られたベルトはベアリングとコードに過負荷をかけ、コードが緩むまで損傷は残りません。自動テンショナーを備えたドライブでも、初期設定を確認する必要があります。これは、決して動かないアイドラーは通常、正しくロードされているのではなく、固着しているためです。
並列処理は、同じジョブの後半です。 2 本のシャフトの中心線は水平面と垂直面の両方で平行である必要があり、ドライブはある程度平行からずれていても完全に水平に置くことができます。中心距離 400 mm では、1 度の角度誤差でベルトがスパン全体で約 7 mm 横に移動します。これは、エッジがフランジに摩耗し始める前にほとんどのベルトが吸収できる量を超えています。プーリーの両方の面に直定規を保持すると、そのエラーは 5 分以内に検出されます。
歯のかみ合わせは、その下のシャフトの位置合わせと同じくらい均一であるため、ベルトが原因であると判断される前にプーリーがチェックされます。
08実際の例: T10 インデックス ドライブのサイズ設定
数字は、表では決して実現できない方法を具体的にします。そこで、梱包ラインのインデックスコンベア用に最近サイズを決定したドライブを次に示します。モーターの銘板には 1,440 rpm で 4 kW と記載されており、被駆動シャフトは 480 rpm で回転する必要があるため、比率は 3 対 1 です。フレームの中心距離は約 380 mm に固定されており、機械は各インデックスに衝撃を与えながら 1 日 16 時間稼働します。お客様は 0.1 度以内の再現性を求めました。
銘板のトルクから幅、長さ、張力まで
歯の荷重は力であり、力はトルクに直接従うため、動力ではなくトルクから始めます。モーターシャフトの公称トルクは、9,550×4kW×1,440rpm、つまり26.5Nmです。中程度の衝撃、16 時間使用時のサービスファクター 1.6 により、設計トルクは 42.4 Nm に上昇します。小さいプーリーで 24 歯を選択すると、ピッチ直径は 24 に 10 mm を掛けて pi で割った値、つまり 76.4 mm となり、一致する 72 歯のプーリーは 229.2 mm で動作します。ベルト速度は 5.76 m/s で、これは T10 の実用範囲内に十分収まります。
有効張力は、設計トルクをメートル単位の小プーリー直径で割った値の 2 倍で、2 掛ける 42.4 割る 0.0764 で、1,110 N となります。このピッチとコードの幅 1 ミリメートルあたり約 25 N の許容作動張力を考慮すると、必要な幅は 1,110 割る 25、つまり 44.4 mm となるため、次の標準幅の 63 mm に移動して着陸します。使用率は約 70% です。このヘッドルームは意図的なものです。インデックスに衝撃が加わると、銘板の図には決して現れない負荷が加わります。
ベルトの長さはジオメトリに従います。中心距離の 2 倍、2 つの直径の合計を 2 で割った pi 倍、および直径の差の 2 乗を中心距離の 4 倍で割った値を加算すると、1,255 mm が得られます。したがって、標準の 126 歯ベルトの 1,260 mm が適切で、結果の中心距離は 382 mm になります。小プーリーの巻き角は 157 度で、10 個の歯が噛み合います。したがって、有効張力は歯あたり 111 N、つまり歯あたり幅 1 ミリメートルあたり約 1.8 N に広がります。これは、この構造で公表されている許容せん断値のおよそ半分です。ここでの制限基準は、歯のせん断ではなく、ベルトの引張強度です。
張力は、スパンの中間で 100 N を押すとベルトが約 3 mm たわむように設定され、初日と 500 時間後に再チェックされます。精度の面では、24 歯のプーリーは歯ごとに 15 度のインデックスを付けるため、要求される 0.1 度の再現性は 1 つの歯の位置の 1% 未満になります。これは、アラミド コード、正しい張力、およびトータル ロストモーションが 0.3 度未満に保たれている場合に達成可能ですが、これはベアリングとカップリングが良好な場合に限られます。 コンベヤ ベルト工場では、ベルトを当社が担当する部品として扱い、残りの部分は機械製造業者との会話として扱います。
<テーブルスタイル="幅: 100%; ボーダー崩壊: 崩壊; 背景: #ffffff; ボーダー: 1px ソリッド #e2e8f0;"> <本体>09障害モードと実際に機能する予防策
タイミング ベルトは、認識できる少数の方法で故障し、それぞれが特定の原因を示す痕跡を残します。その署名を正しく読み取ることで、診断を行わずに交換を繰り返すだけでコストを節約できます。 多くのプラントで働くコンベヤ ベルト販売代理店は、通常、機械を毎日使用しているメンテナンス チームよりも早く写真からパターンを認識します。
歯の根のひび割れ、歯の飛び出しとその説明
歯根の亀裂は、荷重がかかった側面の歯の根元に細い線として始まり、歯がせん断されるまで拡大します。到着したベルトの根元に亀裂がいくつかあり、周方向に等間隔ではなくまとまっている場合、その原因はほとんどの場合、ベルトの欠陥ではなく、機械サイクルの同じ時点での繰り返しの衝撃です。亀裂が均等に分布している場合、ドライブは単に過負荷または全体の負荷に対して張力が不足しているため、幅またはピッチを大きくする必要があります。どちらのケースも同じ方法で診断されます。ベルトにマークを付け、ベルトを動かし、故障箇所が同じプーリー位置に戻り続けるかどうかを確認します。
歯の飛びは違います。ベルトが溝から外れて被動シャフトとの位置がずれ、通常は機械が回復しようとするときに大きな衝撃を受けます。張力不足が最初に疑われ、次に巻き角度が小さすぎることと、駆動慣性によってベルトが歯で保持できるよりも早く減速することが考えられます。 10 個の歯が噛み合っている 3 対 1 ドライブでは、サーボ ランプの調整が不十分な場合、機械的な故障がまったく発生せずにそのような状態が発生する可能性があります。
当社のエンジニアからのフィールドノート: 製材所の顧客から、長さ 1.2 m ごとに 3 つの歯が連続して切断された幅 50 mm の T10 ベルトが返送されました。その損傷のピッチは、ジャムが発生しやすいフィードローラーの 1 回転と正確に一致していました。ベルトを交換しても何も起こりませんでした。そのローラーにスリップ クラッチを追加すると、問題は完全に解決されました。
伸び、背面の摩耗、エッジの損傷
コードの伸びは、ベルトを張れなくなるという現象として現れ、調整では修正できない故障の 1 つです。グラスファイバーコードは、特に高温でアラミドやスチールよりも速くクリープするため、何年も記録を維持する必要があるドライブには、より硬い部材が必要です。数年ではなく数週間以内に伸びが現れる場合は、推奨される最小直径よりも小さいプーリーを探してください。これは、小さなプーリーでは 1 回転あたりのコードの屈曲がはるかに大きくなり、そのプロセスが加速されるためです。同じ罰則の下でマテリアル ハンドリング ハードウェアがどのように動作するかに関する関連資料は、コンベヤ ベルト トラッキング。歯付きドライブを制御するのと同じ調整ロジックをカバーします。
バックウェアは静かなものです。歯の根元とプーリーの溝の間で働く研磨粉は、圧縮部分が荷重を受けてプーリーから浮き上がるのに十分な薄さになるまで、バッキングコンパウンドを歯ごとに削り取ります。予防にはほとんど費用がかかりません。ガードを密閉し、ほこりの多い場所のリターンストランドを拭き、溝の根元に物質が詰まっていないことを定期的にチェックします。エッジの損傷は鏡像であり、位置ずれ、フランジの曲がり、異物の挟み込みを示しています。
10歯付きベルトの調達および受け入れフィールド
工業用タイミング ベルトのピッチと長さだけを指定した注文は、到着したベルトの歯数が正しく、コードが間違っている可能性があるため、不一致を招くことになります。注文書に 5 行追加することで、工場とそのサプライヤーの間で調停を依頼されたほぼすべての紛争を防ぐことができます。
注文書と受入検査に記載しなければならない内容
注文では、ピッチと歯の形状をプーリーの図面に表示されているとおりに正確に指定し、ベルトの長さを歯単位とミリメートル単位で指定する必要があります。幅には公差が必要で、コードの材質は明記され、複合硬度の範囲は特定されなければなりません。食品ラインに送られるものについては、該当する連絡先要件を追加してください。高温プロセスに近いものについては、連続温度とピーク温度を別々に加算してください。これは、連続 100 度の定格のベルトは、シフトごとに 1 時間で 150 度の定格のベルトではないためです。タイミング ベルトとフリクション ドライブを比較した購入者は、同じ規律がタイミング ベルトの範囲と同等のポリウレタン タイミング ベルト オプションは、より軽い自動化作業に使用されます。
到着時の検査には 20 分かかりますが、必要なのは鋼定規、直定規、デュロメーターだけです。固定数の歯を測定してピッチを確認し、次にベルトを平らに置き、片側に弧を描くのではなくまっすぐに走っているかどうかを確認します。これは、コードの張力が不均一であることを示しています。 3点の幅を確認し、バッキングの硬さを指定範囲内で比較してください。次回の配信はメモリではなくそのレコードに基づいて判断されるため、バッチ コードを記録します。
リピート注文にはもう 1 つのフィールドが必要です。それは、最初の出荷と同じ構造と同じバッチ管理を必要とするメモです。この種のコンポーネントでは、一貫性はわずかな価格差以上の価値があり、それを得る方法は、それを望むのではなく、書面で要求することです。
11再構築したドライブのフィールド ノート
20 年間のサービス活動により、どのデータ テーブルにも教えられない一連の習慣が残っています。その1つは、信じる前に測定することです。セメント工場のクリンカーコンベアで、「不良バッチ」を検査するよう呼び出された私たちは、ドライブが完全に健全であることを発見しました。本当の問題は、ピローブロックベアリングの 2 mm の摩耗で、負荷がかかると従動プーリーが斜めに座り、負荷が離れると元に戻りました。フレームに欠陥があったため、ベルトは 4 回交換されました。
もう 1 つの習慣は、ベルトの故障をタイムラインのある症状として扱うことです。 1 週間以内に故障するものは、取り付けが間違っていたか、ジャムと戦っています。1 年後に故障するものは、通常、業務に適していない、またはサプライヤーに誰も説明していない環境に住んでいることが原因であり、5 年後に故障するものは単に疲労寿命に達しただけです。何かを注文する前にこれら 3 つのケースを分類することで、目に見える無駄な支出のほとんどを防ぐことができます。
ピッチ測定とコード張力の記録により、交換用ベルトが交換時と同様に動作します。
当社のエンジニアからのフィールドノート: メンテナンス チームが私たちに提供する最も有用な単一の数値は、新しいベルトで測定され、500 時間後に再測定された中心距離です。この 2 つの測定値からは、磨耗した歯の写真よりも、ドライブが伸びているのか、滑っているのか、あるいは単に老化しているのかについて詳しく知ることができます。
12歯付きドライブが間違った答えである場合
すべての問題がタイミング ベルトの問題であるわけではありません。早めに報告することも仕事の一部です。 2 つのシャフトの位相関係を固定する必要がない場合は、摩擦ドライブの方が安価で、設置によってはより静かで、衝撃に対する耐性がはるかに優れています。速度が非常に高く、トルクが非常に低い場合は、クラウン付きプーリーの平ベルトの方が歯付きベルトよりも何年も長持ちする可能性があります。設計上の特徴として連続スリップが必要な場合は、代わりにクラッチまたは流体カップリングが列車に組み込まれます。
シャフト荷重がもう 1 つの決定要因です。歯付きベルトが噛み合った状態を維持するには実際の張力が必要であり、その張力が両方のベアリングにかかるからです。小さなベアリングを備えた長いオーバーハングのシャフトでは、ベルトの張力によって生じるモーメントが原因でベアリングが 8 か月ごとに故障する可能性があります。同じドライブを、はるかに緩い張力に耐えられる V ベルト構成と比較することが、エンジニアリング的により安価な解決策となる場合があります。
歯付きベルトを選択する場合は、最も近いベルトではなく、正しいベルトを購入してください。ピッチ、コード、精度は決定の連鎖であり、リンクが切れると故障箇所がマシンの別の場所に移動し、発見にさらにコストがかかります。
13よくある質問
工業用タイミング ベルト ドライブにはどのピッチを選択すればよいですか?
被駆動シャフトのトルクと、小さなプーリーに物理的に取り付けることができる歯数から始めて、噛み合う歯が 6 つを下回らずにそのトルクを伝達できる最小のピッチを選択します。私たちの経験では、5 mm ピッチは軽度の自動化をカバーし、10 mm はほとんどのインデックス作成とローラー作業をカバーし、20 mm を超えるものは低速で重いドライブに当てはまります。計算が制限の 10% 以内に収まった場合は、幅を追加するのではなく、1 ピッチ上に移動します。
幅広のベルトは粗いピッチの代わりになりますか?
いいえ。幅は直線での負荷容量を追加しますが、ピッチはおおよそ歯のサイズの 2 乗で追加するため、この 2 つは互換性がありません。幅はプーリー面と収容スペースによっても制限されます。ドライブの容量がなくなった場合、通常の正しい動作は、同じホイールの幅の広いベルトではなく、新しいプーリーを使用してピッチを増やすことです。
工業用タイミング ベルトの張力はどのくらいにする必要がありますか?
歯をしっかりと固定するのに十分な量で、それ以上は必要ありません。既知の押し込み（中心距離 380 mm、100 N で通常 2 ～ 4 mm）下でスパン中央のたわみを測定することで張力を設定し、走行初日と約 500 時間後に再チェックします。歯付きベルトを摩擦ベルトのように扱うプラントでは、張力が不足しているよりも張力が過剰であることが一般的です。
最も長持ちするコードの素材はどれですか?
それは、どの失敗を避けようとしているかによって異なります。スチールは伸びが最も低く、長期的な耐久性が最も優れていますが、位置ずれが発生しやすいです。アラミドは他のものよりも屈曲や衝撃に強く、コードラインの温度が約 100 ～ 120 ℃未満に保たれる限り、小型プーリーや逆転ドライブに通常選択されます。グラスファイバーは、負荷が安定しており、プーリーの直径が適切な場合に経済的なオプションです。
工業用タイミング ベルトは 0.05 度の再現性を維持できますか?
それは可能ですが、ベルトが制限要因になることはほとんどありません。 10 mm ピッチの 24 歯のプーリーでは、1 つの歯の位置は出力回転の 15 度であるため、0.05 度は歯の 1 パーセントをはるかに下回っており、総ロストモーションは約 0.15 度未満である必要があります。これは、プーリーがしっかりとフィットし、ベアリングがしっかりしていて、フレームが硬いことを意味します。これらのいずれかが緩んでいると、ベルトはフィギュアを提供できません。
タイミング ベルトの歯飛びが続くのはなぜですか?
10 回中 9 回は張力の低下であり、取り付け時の設定が低すぎるか、コードが這うにつれて張力が失われます。もう 1 つの理由は、突然のジャム解除や関係する慣性に対してサーボ ランプが強すぎるなど、ドライブが吸収できない減速イベントです。最初に張力を確認し、次に巻き角と駆動慣性を確認します。
歯付きベルトには潤滑剤が必要ですか?
まったくありません。オイルを追加すると、研磨粉塵が歯の根元に引き込まれ、ゴム配合物が攻撃されるため、非常に有害です。この空運転特性は、製品の汚染が問題となる機器でチェーンの代わりに歯付きベルトが使用される主な理由の 1 つです。メンテナンスは張力、位置合わせ、溝の清潔さのチェックに限定されます。
一貫したベルトを入手するには注文書に何を記入すればよいですか?
サイズだけでなく仕様も明記してください。注文には、プーリーの図面に表示されているとおりのピッチと歯の形状、および歯数とミリメートル単位の長さが必要です。同じサイズの 2 本のベルトでも、伸びる量がまったく異なる可能性があるため、幅には公差を持たせる必要があり、コードの素材には名前を付ける必要があります。コンパウンドとその硬度範囲にベルトが耐える必要がある温度を追加し、最初の出荷と同じ構造とバッチ管理を必要とし、到着時にバッチ コードを記録して、次回の出荷が記憶ではなく証拠に基づいて判断されるようにします。
チェーンと V ベルトのどちらが良い選択ですか?
トルクが非常に高く、速度が低く、潤滑が利用できる場合はチェーンを選択し、シャフトの位相関係を固定する必要がない場合、またはベアリングの負荷を緩くする必要がある場合は V ベルトを選択します。 高耐久ゴムコンベヤベルトの負荷は、マテリアルハンドリング側からの同じトレードオフをカバーします。被駆動シャフトが定義された位置に到着し、そこに留まる必要があるときは、歯付きベルトが優先されます。
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- 2 つのシャフト間の固定位相関係を必要としないドライブ用の V ベルト
- EP および NN 構造の同じプラントの資材運搬側用のゴム製コンベヤ ベルト
- 完全な製品カタログは、鉱山、採石場、セメント、港湾プロジェクト向けのベルト、ローラー、プーリー ラインを網羅しています。
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