تسمه پروانه یکی از تجهیزات موتور های احتراق داخلی می باشد که از آن برای گرداندن اجزای مختلفی من جمله دینام خودرو و پروانه پشت رادیاتور به منظور خنک کاری استفاده می شود. از این رو نام دیگر تسمه پروانه تسمه دینام نیز می باشد. تسمه پروانه که در زبان انگلسیس به Impeller belt یا Impeller drive belt نیز شناخته می شود در واقع از نوع تسمه های انتقال قدرت می باشد. تسمه پروانه بکار رفته در داخل خودرو های احتراق داخلی نیروی محورک دورانی اولیه را از موتور دریافت کرده و بر روی یک یا چند پولی بسته به نوع طراحی خودرو من جمله پولی های شارژ دینام و پولی های کولر و تهویه مطبوع خودرو تحویل می دهد. تسمه دینام خودرو ها در صورتیکه تمامی پولی ها در یک جهت در حال گردش باشند تک جهته و اغلب از نوع تسمه وی بلت V-belt و در صورتیکه پولی ها و یا حداقل یک پولی در جهت عکس دیگر موارد در گردش باشد از نوع تسمه پروانه های دو طرفه مورد استفاده قرار می گیرد.
از انواع مختلفی تسمه مانند تسمه های دندانه دار، تسمه های شیار دار، تسمه های تخت و تسمه های V که می توانند بصورت ساده، شیار دار و حتی دندانه دار نیز تولید شده باشند بعنوان تسمه پروانه خودرو استفاده می شود. متریال بکار گرفته شده در تولید تسمه پروانه موتور های احتراق داخلی از جنس لاستیک طبیعی، ترکیبات پلیمری بالاخص پلی اورتان PU ، پلی آمید PA و ترکیبات افزاینده مقاومت کششی است. در بسیاری از موارد برای برند های مختلف از چند ردیف مفتول های فلزی و یا ترکیبی بصورت کورد های داخلی در یک لایه داخلی برای تسمه های پروانه استفاده می شود که از خزش و یا افزایش طول تسمه پروانه تحت کشش بر روی پولی جلوگیری می کند. چرا که عملا کوچکترین افزایش طول در تسمه های پروانه میزان اصطکاک لازم برای انتقال قدرت را بر روی پولی کم کرده و تسمه بر روی پولی ها لغزیده و کاربری خود را از دست می دهد.
تسمه پروانه نسبت به تسمه های تایمینگ دارای حساسیت کمتری هستند چرا که عملا برای تنظیم زمان بندی خاصی مورد استفاده قرار نگرفته و اختلال در عملکرد و یا پارگی لحظه ای تسمه پروانه خطر های کمتری برای دیگر اجزای موتور نسبت به تسمه تایمینگ خواهد داشت. طول عمر مفید تسمه پروانه بر حسب نوع کاربری، تعداد پولی های درگیر، شرایط دمایی و سرعت زاویه ای اجزا مشخص می شود. اغلب برند های معتبر تولید کننده تسمه های صنعتی در دنیا به تولید تسمه پروانه نیز می پردازند چرا که عملا میزان کاربری تسمه پروانه با توجه به تولید انبود خودرو بالاتر از دیگر انواع تسمه صنعتی می باشد.
تسمه پروانه از نوع V شکل و یا V-belt یکی از محبوب ترین نوع تسمه های پروانه بالاخص در تجهیزات موتور های احتراق ماشین های قدیمی تر می باشد. این نوع تسمه پروانه که بر روی پولی هایی با طراحی ویژه و دارای لبه های زاویه دار مورد استفاده قرار می گیرد هم بصورت مسطح و هم بصورت دنده ای دارای بریدگی هایی در فواصل مشخص که از گاز گرفتگی تسمه جلوگیری می کند مورد استفاده قرار می گیرند. استفاده از کرد ها و مفتول های مقاوم داخلی در پشت و نزدیک به سطح بیرونی این تسمه ها که سطح مقطع بالاتری در یک بریدگی به شکل ذوزنقه بوجود می آورد از دیگر ویژگی های تسمه پروانه V-belt می باشد. انعطاف زاویه ای تسمه پروانه V شکل نسبت به انواع تسمه پروانه های تخت که اغلب برای درگیر کردن تعداد بالاتری پولی در دو جهت تسمه پروانه بکار گرفته می شوند کمتر می باشد.
تسمه پروانه چند شیار یا شیاری هم بصورت تک جهته که در طرف دیگر بصورت تخت تولید می شود برای اتصال پولی هایی که تماما در یک جهت ساعت گرد و یا پاد ساعت گرد عمل می کنند و هم بصورت تسمه پروانه شیاری دو جهته برای هر نوع کاربری ترکیبی مورد استفاده قرار می گیرد. شیار های ایجاد شده بر روی این تسمه پروانه سطح تماس بالاتری در عرض ثابت تسمه با پولی بوجود می آورند که البته نیاز به پولی های شیار دار متناسب با خود با فاصله شیار های برابر دارند. سطح تماس بالاتر بین پولی و تسمه شیاردار پروانه میزان اصطکاک انتقالی را افزایش داده و انتقال قدرت به میزان بالاتری صورت می پذیرد. اختمال لغزش در عملکرد تسمه های پروانه شیار دار بسیار کمتر از تسمه های پروانه ساده تر است اما خوردگی و از بین رفتن شیار ها در این تسمه ها نیز یکی از ایراداتی است که بر آن وارد می شود. خوردگی شیار های تسمه پروانه شیار دار در مواردی که پولی به دلیلی تغییر زاویه نسبت به محور دارد و یا دچار لغزی های عرضی می شود بسیار بالا می رود.
تسمه پروانه تخت که به شکل یک تسمه لاستیکی ساده و اغلب بدون شیار دارای لبه های قائم و اغلب با ضخامتی پایین تر از تسمه پروانه V شکل و یا شیار دار تولید می شود یکی دیگر از انواع کاربردی تسمه پروانه است. تسمه پروانه تخت اغلب برای اتصال بیش از دو پولی و در مواردی که جهت گردش پولی ها با یکدیگر متفاوت هستند استفاده می شود و یک تسمه دو طرف است. در کاربری تسمه پروانه تخت هر دو سمت تسمه در انتقال قدرت نقش دارند و این تسمه ها عملا در هر دو سمت با انحنا روبرو می شوند. در دو سمت تسمه پروانه تخت برای افزایش مقاومت سایشی اغلب از لایه هایی پلی آمید استفاده می شود اما در عین حال داشتن سطحی چسبنده که بر روی پولی با لغزش روبرو نشود از فاکتور های کیفی برای تسمه پروانه تخت محسوب می شود.
در بکارگیری تسمه پروانه ، تغییر در طول که با گذشت زمان با ادامه کار تسمه پروانه اتفاق می افتد ، "خزش" نامیده نمی شود ، زیرا ممکن است در استفاده از این اصطلاح در سایر فعالیتهای مهندسی مثر باشد. تسمه پروانهها ، این تغییر ابعاد با زمان "کشش" یا "رشد طول" نامیده می شود. اصطلاح "خزش" همانطور که برای رانندگی تسمه استفاده می شود ، از دست دادن سرعت رانده شده در نتیجه طولانی شدن و کوتاه شدن متناوب هر قسمت از تسمه پروانه است زیرا چرخه کشش های جانبی تنگ و شل را تجربه می کند. هر زمان که یک تسمه از یک قرقره عبور می کند و وجود دارد تفاوت بین تنش های ورودی و خروجی ، خزش تسمه پروانه وجود دارد. یک قسمت یا عنصر تسمه را که به یک قرقره راننده نزدیک می شود ، متصل کنید. اگر کشش با توجه به گشتاور زیاد باشد ، تسمه پروانه با همان سرعت به صورت قرقره از طریق بخشی از قوس تداوم حرکت می کند. از طریق باقیمانده قوس تماس ، این قسمت از تسمه پروانه به تدریج تحت کشش سمت ده لبه شل در نقطه خروجی قرار می گیرد. در طول روند شل شدن ، تسمه پروانه از بین می رود (از بین می رود) و در نتیجه کندتر از صورت قرقره حرکت می کند. این حرکت نسبی خزش است. اگر بار بیشتر شود ، قوس حفره ("قوس الکتریکی") افزایش می یابد. اگر بار به اندازه کافی افزایش یابد ، قوس شکاف ممکن است به اندازه قوس تماس ، که در آن تسمه در نقطه لغزش قرار دارد ، بزرگ شود. البته ، این راه حل تأمین فشار کششی جانبی بیشتر است. این که آیا تسمه پروانه توسط یک قرقره رانده می شود یا خود باعث کشیدن قارچ می شود ، قوس خزش همیشه از نقطه خروج شروع می شود و با افزایش بار به سمت نقطه ورودی پیش می رود. عمل در مجاورت قرقره رانندگی را در نظر بگیرید. اگر "E" مدول الاستیسیته دینامیکی تسمه باشد و "v" و "v2" به ترتیب سرعت ورودی و خروجی هستند
ارتعاشات موضوعی است که همیشه باید هنگام طراحی ماشین آلات با سرعت متغیر به آن توجه شود. تسمه های وی بلت نه تنها گشتاور را منتقل می کنند ، بلکه تا حدی نیز لرزش های سیستم را از مسیر یک شافت به شاخه دیگر کاهش می دهند. این اعمال می شود ، مگر اینکه سرعت در باند تشدید باشد ، جایی که ارتعاش توسط تسمه های انتقال نیرو V تقویت می شود. لازم است از چنین باندهایی اجتناب کنید یا طراحی درایو یعنی نسبت درایو را تغییر دهید و باند تشدید را تغییر دهید. همانطور که قبلا ذکر شد ، درایوهای کمربند V با عملکرد بی صدا مشخص می شوند ، اما این کاملاً نیست. تسمه پروانه V با نوساناتی نویز ایجاد می کنند که هنگامی که نیروی کششی تسمه پروانه را از بدو ورود به گوه قرقره هل می دهد و پس از خروج آن را بیرون می کشد ، ایجاد می شود. هنگام چرخش ، تسمه پروانه انرژی (گشتاور) را با اصطکاک به شافت دیگر منتقل می کند. این نوسان باعث ایجاد صدای قابل توجهی می شود ، اما خوشبختانه فرکانس سر و صدا کم و برای گوش انسان قابل شنیدن نیست. با این حال ، این نوسان می تواند باعث ایجاد مشکلاتی در دستگاه های اندازه گیری حساس یا ابزار دقیق ماشین آلات و غیره شود.
نتایج خوب و کوچکترین ارتعاشات توسط تسمه پروانه برش بدون باند حاصل می شود ، که به استثنا few موارد کمی ، به صورت تسمه های انتقال نیرو دندانه دار تولید می شوند. برای تسمه های انتقال نیرو دندانه دار ، تسمه های انتقال نیرو زمینی و تسمه های انتقال نیروی با لایه کششی تقویت شده را انتخاب می کنیم که معمولاً از الیاف پلی استر ساخته شده اند. این تقویت کننده (تکیه گاه سیم) سختی عرضی تسمه پروانه را افزایش می دهد و عملکرد و دقت پروفیل تسمه پروانه را در حین کار بهبود می بخشد. این گروه از تسمه ها هستند که در سال های اخیر از لاستیک EPDM ساخته شده اند. آنها از قوی ترین تسمه های انتقال نیرو گوه ای بازار هستند و طول آنها تا 5 متر در دسترس است. طول توسط تکنولوژی ساخت محدود می شود ، به عنوان مثال جوشکاری در قالب هایی که حداکثر طول آنها در حال حاضر فقط تا 5 متر است. تعیین تسمه های انتقال نیرو بریدگی با مشخصات XPZ ، XPA ، XPB ، XPC و به دنبال آن طول مرجع در میلی متر تعریف می شود. حرف X نشان دهنده یک تسمه دندانه دار است ، در حالی که Z تا C نیمرخ تسمه است ، که پروفیل های قرقره مناسب را از SPZ به SPC مشخص می کند.
