وقتی چیزها مرطوب میشوند، اصطکاک مورد نیاز برای چسبندگی مناسب تسمه و پولی به شدت کاهش مییابد. تحقیقات منتشر شده در نشریه مهندسی مکانیک در سال 2022 نشان داد که وقتی رطوبت وجود دارد، قدرت چسبندگی حدود 40 درصد کاهش مییابد. آب در واقع به یک ماده لغزنده بین تسمههای لاستیکی و پولیهای فلزی تبدیل میشود. در همان زمان، کشش سطحی یک لایه نازک ایجاد میکند که از تماس کامل سطوح با یکدیگر جلوگیری میکند. مشکل در مناطقی با رطوبت بالا بدتر میشود. گاهی اوقات تسمهها شروع به لیز خوردن میکنند خیلی قبل از اینکه کسی متوجه تجمع آب روی تجهیزات شود. کمی شبنم صبحگاهی یا حتی یک باران سبک میتواند بدون اینکه کسی متوجه شود باعث بروز مشکل شود.
نوارهای لاستیکی رطوبت را از طریق منافذ میکروسکوپی جذب میکنند، که این امر منجر به:
نوسانات دما در فصل بارندگی این مشکلات را از طریق انبساط و انقباض مکرر تشدید میکند، نقاط خستگی در الیاف داخلی ایجاد کرده و عمر نوار را کاهش میدهد.
چسبندگی آب به خودش در واقع از طریق چیزی به نام چسبندگی مویینگی، مشکلاتی را روی سطوح پولی ایجاد میکند. اما فناوری امروزی تسمهها راهحلهای هوشمندانهای برای این مشکل فراهم کرده است. تولیدکنندگان عناصر طراحی خاصی مثل شیارهای ریز که کشش سطحی را مختل میکنند، آجدارهایی که در جهت خاصی قرار گرفتهاند تا آب را از سطح دفع کنند، و حتی ترکیبات لاستیکی با پوشش ضدرطوبت را در تسمهها به کار میبرند. از نظر اعداد و ارقام عملکردی، این تسمههای با کیفیت بالا در شرایط مرطوب حدود ۸۵ درصد از قدرت گیرایی خود را نسبت به حالت خشک حفظ میکنند. این موضوع بسیار قابل توجه است، زیرا تسمههای معمولی تنها قادر به حفظ ۵۰ تا ۶۰ درصد گیرایی خود در شرایط مشابه هستند. این تفاوت در محیطهای صنعتی که عملکرد قابل اعتماد اهمیت بیشتری دارد، تأثیر قابل ملاحظهای دارد.
تسمههای V شکل معمولی با این شکل شیاردار در برابر پولیها کار میکنند، اما وقتی شرایط مرطوب میشود، عملکرد خوبی در دفع آب ندارند. همین جاست که تسمههای دندانهدار (ребد) مفید واقع میشوند. این تسمهها دارای شیارهای موازی در طول خود هستند که در واقع سطح تماس را حدود ۲۵ تا ۴۰ درصد افزایش میدهند. این امر باعث دفع آب از قسمتهای مهم تسمه شده و نقاط فشار کوچکی ایجاد میکند که لایه آب روی سطح را میشکنند. افرادی که این تسمهها را در شرایط واقعی آزمایش کردهاند، گزارشهای قابل توجهی ارائه دادهاند. مشکلات لغزش در شرایط بارانی با استفاده از تسمههای دندانهدار به اندازه حدود ۶۰ درصد کاهش مییابد. با توجه به این تفاوت قابل مشاهده، منطقی است که بسیاری از صنایع حالا به این تسمهها روی آوردهاند.
دندانههای این تسمهها با دقت روی لبه داخلی آنها تراشیده میشود، که این امر باعث میشود تا حدود ۱۸ تا ۲۲ درصد انعطافپذیرتر از تسمههای معمولی باشند. وقتی هوا مرطوب است، این انعطافپذیری اضافی به تسمه کمک میکند تا بهتر روی پولیها قرار بگیرد. حتی زمانی که رطوبت باعث روانکاری میشود، تسمه همچنان میتواند حدود ۸۵ تا نزدیک به ۹۰ درصد از فشار خود در شرایط خشک را حفظ کند. یک مزیت دیگر این است که به دلیل مقاومت کمتر در هنگام خم شدن، تسمهها کمتر داغ میکنند. این موضوع بسیار مهم است، چرا که وقتی تسمهها مرطوب میشوند، اصطکاک باعث ایجاد دمایی میشود که حدود ۳۰ درصد بیشتر از حالت خشک است.
در بیلتهای پریمیوم از کمربند لاستیکی تقویتشده با پلیاستر استفاده میشود که با افزودنیهای آبگریز مانند نانوذرات سیلیسیوم ترکیب شده است و جذب رطوبت را در طول مدت طولانی به ۲٪ وزنی محدود میکند— در حالی که در لاستیکهای استاندارد این مقدار ۵ تا ۷٪ است. این امر باعث حفظ ثبات ابعادی میشود و از انبساط عرضی ۳/۰ تا ۵/۰ میلیمتری که پس از چمنزنی طولانیمدت باعث کاهش تماس با پولی میشود، جلوگیری میکند.
پرههای واقع در سمت این تسمهها در واقع به صورت مخالف با فلنجهای پولی برای پاک کردن فیلمهای آبی عمل میکنند. در همین حال، شیارهای ریزی که ما روی سطوح تماسی میبینیم تنها حدود نیم میلیمتر عمق دارند، اما این اثر مویینگی را ایجاد میکنند که رطوبت را از سطح دور میکنند. هنگام آزمایش، تسمههای دارای این ویژگیهای خاص حدود 92٪ از گرفت خود را حتی در زمان بارش شدید حفظ میکنند (حدود 25 میلیمتر در ساعت). این موضوع بسیار بهتر از تسمههای معمولی صاف است که تمایل دارند به شدت لغزش پیدا کنند و در شرایط مرطوب مشابه بین 55 تا 60٪ از قدرت چسبندگی خود را از دست میدهند.
کشش مناسب برای جلوگیری از لغزش در شرایط بارانی بسیار حیاتی است. تسمههایی که کشش کافی ندارند، اصطکاک لازم برای حفظ گرفتگی را در شرایط مرطوب فراهم نمیکنند، در حالی که کشیدن بیش از حد باعث فرسایش سریعتر یاتاقانها و غلطکها میشود. اکثر تولیدکنندگان توصیه میکنند که در فصول بارانی، کشش تسمههای V استاندارد بین ۸۰ تا ۱۲۰ پوند حفظ شود و در صورت لزوم به دلیل انقباض ماده ناشی از دما تنظیم گردد.
هنگامی که علف مرطوب در دکه قرار میگیرد، تعادل وزنی به هم میخورد که باعث میشود تسمهها به صورت جانبی کشیده شوند و ترازی تسمه با شیارها را بهم بزند. در مرحله بعد ارتعاشات افزایش مییابد زیرا تسمه دیگر به درستی روی شیارها قرار نمیگیرد و مساحت تماس تقریباً ۳۰ درصد کاهش مییابد. برای کاربرانی که به طور منظم با این مشکل مواجه هستند، بررسی هفتگی ترازی ضروری است. ابزار لیزری استفاده کنید یا یک لبه صاف را روی تسمهها بکشید تا مطمئن شوید تسمهها درست کار میکنند و انحراف آنها بیشتر از ۱/۱۶ اینچ نیست. این نوع نگهداری در مناطقی که رطوبت سالانه بالایی دارند بسیار موثر است و از فرسایش زودرس تسمه جلوگیری میکند.
این مراحل مانع رشد میکروبی میشوند که باعث تخریب لاستیک میگردد و از تشکیل بقایای لغزنده روی سطوح تسمه جلوگیری میکنند.
تسمههای V استاندارد در شرایط مرطوب به دلیل سطوح تماس صاف که اجازه میدهند آب لایهای روانکننده تشکیل دهد، دچار لغزش میشوند و این امر میزان اصطکاک را تا 40% نسبت به کارکرد در شرایط خشک کاهش میدهد (مطالعات 2023 انتقال قدرت). ساختار جامد آنها باعث میشود رطوبت درون آنها محبوس شود و سایش در محیطهای مرطوب را تسریع کند.
طراحیهای دارای شیارهای موازی، مداخله رطوبت را از طریق دو مکانیسم اصلی کنترل میکنند: شیارهای ریز بین دندهها که به طور فعال آب را دفع میکنند و سطحی با مساحت 62% بیشتر که در شرایط مرطوب چسبندگی را حفظ میکند. این ویژگیها به انتقال گشتاوری یکنواخت کمک میکنند، به ویژه در ماشینهای چمنزنی با چرخش صفر درجه که در فصل باران تحت نیروهای جانبی قرار میگیرند.
دندانههای دقیق تایربند دندانهدار در شرایط مرطوب سه عملکرد کلیدی دارند:
ارزیابی دو ساله 1200 دستگاه ماشین چمنزن خانگی در مناطق ساحلی خلیج مکزیک تفاوتهای قابل توجهی در عملکرد نشان داد:
نوع تایربند | نرخ تعویض سالانه | لغزش در شرایط بارانی |
---|---|---|
تایمینگ V استاندارد | 43% | ۱۷٪ تماسهای خدماتی |
کمربند Vی ریبرده | 22% | ۶٪ تماسهای خدماتی |
کمربند V دنداندار | 15% | ۳٪ تماسهای خدماتی |
تایربندیهای دندانهدار در محیطهای بارانی عمر مفیدی ۷۱٪ طولانیتر از تایربندیهای استاندارد داشتند و هزینه بیشترشان را از طریق نیاز کمتر به نگهداری توجیه کردند.
مردم همچنان درباره اینکه آیا خرید تسمههای گرانتری که ۱۶ تا ۲۲ درصد اولیه گرانتر هستند و ۳۵ تا ۴۰ درصد طولانیتر در فصل باران دوام میآورند، ارزشمند است یا خیر، بحث میکنند. بر اساس مطالعات اخیر صنعتی، تسمههایی که با ماده کیور (Kevlar) تقویت شدهاند در مناطق پر باران ۵۲ درصد کمتر دچار خرابی میشوند، زیرا مقاومت بیشتری در برابر رطوبت دارند و تماس محکمتری با پولیها (pulleys) حفظ میکنند. مالکان خانههایی که فقط گاهی علف میکنند، تفاوت چندانی احساس نمیکنند، اما کسانی که در زمینه طراحی فضای سبز فعالیت میکنند و بیش از پنج اکر زمین را مدیریت میکنند، به وضوح ارزش این سرمایهگذاری را درک میکنند، چرا که این تسمهها تنها ۰/۰۳ درصد آب جذب میکنند، در حالی که تسمههای معمولی ۰/۱۲ درصد آب جذب میکنند. در نظر گرفتن تمام زمانی که صرف تعمیر تسمههای شکسته و جلوگیری از توقف تجهیزات میشود، این گزینههای گرانتر در مدت حدود ۱۸ ماه برای کاربری مداوم خود را جبران میکنند. باغبانانی که به ندرت اقدام به مالچ کردن میکنند، ممکن است بهتر باشد مدلهای هیبریدی با تقویت کننده نایلونی را در نظر بگیرند. این مدلها تعادل خوبی بین قیمت و عملکرد در شرایط مرطوب فراهم میکنند و بدون اینکه هزینه زیادی داشته باشند، کارایی مناسبی ارائه میدهند.
تسمههای چمنزن در شرایط مرطوب بیشتر سُر میخورند، زیرا رطوبت باعث کاهش اصطکاک بین تسمه و پولی میشود و این امر منجر به کاهش قدرت گیربندی میگردد.
در مناطق بارانی، تسمههای با کیفیت بالا عموماً ارزش هزینه کردن را دارند، زیرا دوام بیشتری دارند، دارای نرخ خرابی کمتری هستند و مقاومت بهتری در برابر رطوبت از خود نشان میدهند.
تسمههای V شکل دارای ریب، سطح تماس بیشتری فراهم میکنند و آب را از خود دفع مینمایند، بدین ترتیب از سُر خوردن جلوگیری کرده و در شرایط مرطوب قدرت گیربندی بهتری ایجاد میکنند.
2025-07-01
2025-06-10
2025-06-06
2025-07-03
2025-07-02
2025-06-30