Dây curoa: Quá trình hình thành và phát triển

Dây curoa là một trong những thiết bị quan trọng và được sử dụng nhiều trong truyền động công nghiệp, tuy nhiên loại dây này bắt đầu xuất hiện từ khi nào, quá trình phát triển ra sao? Hãy cùng mình đi tìm hiểu nhé

Ở mức độ đơn giản nhất, dây curoa là một dải vật liệu dẻo được sử dụng để kết nối hay hai nhiều trục quay về mặt cơ học. Chúng có thể được sử dụng để truyền công suất cơ học một cách hiệu quả 

1.    Việc sử dụng dây curoa thuở ban đầu

Trong nhiều thế kỉ, dây curoa, dây cáp, dây xích được ứng dụng để làm thiết bị kéo. Người Babylon và Assyria đã sử dụng dây cho máy kéo. Loại dây curoa đầu tiên là loại phẳng, dẹt và hoạt động trên các pulley phẳng. 

Ở Trung Quốc từ những năm 15 trước công nguyên đã có đề cập đến truyền động dây đai cơ khí với các pulley. Hệ thống này được thiết lập để con thoi của thợ dệt cuộn lên các sợi tơ. Khoảng 1000 năm sau, khi bánh xe được cơ giới hóa lần đầu tiên ở trên thế giới được ghi nhận là có xuất xứ từ Trung Quốc, nó hoạt động dựa trên bộ truyền động bằng dây curoa.

Đến năm 1943, việc sử dụng dây curoa trong cơ học ngày càng được phát triển và các chuỗi liên kết thậm chí còn xuất hiện trên một trong những bản phác thảo của Leonardo da Vinci. Sau đó, các luận văn lý thuyết đầu tiên về cơ chế truyền động được xuất bản bởi Leonhard Euler (nhà toán học, 1707-1783). Kỹ sư Johann Albert Eytelwein (1764-1848) cũng đã phát triển phương trình Eytelwein vào năm 1808 dựa trên những tài liệu này và được ứng dụng đến ngày này cho các hệ truyền động ma sát.

1.1.    Dây curoa dẹt, dây curoa rãnh dọc (Flat belt)

Hình ảnh dây curoa dẹt (flat belt)

Dây đai dẹt được sử dụng rộng rãi trong thế kỉ 19 và đầu thế kỉ 20 trong các trục để truyền tải điện năng trong các nhà máy. Chúng cũng được ứng dụng trong khai thác như máy nông nghiệp, máy cưa,… Flat belt vẫn được sử dụng rộng rãi đến ngày nay trong các hệ truyền động đơn giản, công suất lớn, mặc dù không còn nhiều. Với các bộ truyền động pulley lớn, tốn nhiều diện tích, yêu cầu lực căng lớn, dây đai thang được thay thế cho dây đai dẹt cho khoảng cách truyền tải ngắn.

Dây curoa PK rãnh dọc

1.2.    Dây curoa thang (V-belt)

Dây curoa thang (V-belt) xuất hiện lần đầu tiên năm 1916 được làm từ da. Dây đai được làm từ cao su được phát triển từ năm 1917  bởi John Gates của Gates Rubber Company. Hệ truyền động dây đai  thang lần đầu tiên xuất hiện vài năm sau đó bởi Walter Geist của tập đoàn Allis-Chalmers. 

Hình ảnh dây curoa thang (v-blet)

V-belt giúp kết hợp tốt giữa lựa kéo, tốc độ truyền tải, tải trọng của vòng bi và tuổi thọ. Hình dạng chữ "V" của dây đai kết hợp với rãnh pulley khiến dây khó trượt ra. Dây cũng có xu hướng chêm vào rãnh khi tải trọng tăng lên - tải càng lớn thì tác động càng lớn - cải thiện khả năng truyền mô-men xoắn và làm cho v-belt trở thành một giải pháp hiệu quả, cần ít diện tích và sức căng hơn so với flat belt.

Đối với yêu cầu công suất cao, hai hoặc nhiều dây curoa thang có thể được ghép cạnh nhau, chạy trên các pulley nhiều rãnh phù hợp. Việc sắp xếp này được gọi là truyền động nhiều dây curoa thang (hoặc đôi khi là "truyền động đai thang cổ điển").

1.3.    Dây curoa răng (timing belt, synchronous belt)

Dây curoa răng (timing belt hay còn gọi là synchronous belt) là loại dây có các răng ăn khớp với pulley có răng, khi được kéo căng, chúng sẽ không bị trượt , chạy ở tốc độ không đổi và thường được sử dụng để truyền chuyển động trực tiếp cho mục đích theo thời gian (do đó mới có tên timing belt). Chúng thường được sử dụng thay cho xích hoặc bánh răng, ít tiếng ồn hơn, truyền lực hiệu quả.

Hình ảnh dây curoa răng (synchoronous belt)

2.    Dây curoa ra đời trong cuộc cách mạng công nghiệp

Hệ truyền động truyền lực với dây đai dẹt làm bằng da đã trở thành nền tảng không thể thiếu cho sản xuất trong cuộc cách mạng công nghiệp, bắt đầu ở Anh từ nửa sau thế kỉ 18. Những dây curoa này ngày càng trở nên phổ biến trong các nhà máy hiện đại với sự xuất hiện của công nghiệp hóa.

Những dây curoa và pulley là cách đơn giản và hiệu quả để truyền lực giữa các trục. Các dây đai truyền lực hoạt động êm ái và không gây ồn, giúp tránh quá tải và kẹt, bảo vệ động cơ và ổ trục khỏi sự thay đổi tải trọng.

3.    Xuất hiện trong động cơ ô tô

Hệ truyền động dây đai cam (timing belt) hiện đang có mặt hầu hết các xe ô tô (hiện nay còn được gọi là dây curoa ô tô). Vào đầu những năm 1900, Hoa Kỳ có nhu cầu giao thông cơ giới lớn, thu nhập đầu người bình quân cao hơn, nhu cầu về di chuyển cũng lớn hơn. Trong bối cảnh đó, Henry Ford đã giới thiệu Model T vào 1908, William Durant đã tạo ra General Motors. Sau đó nhu cầu về ô tô lớn đã dẫn đến việc sản xuất dây curoa đai thang (V belt) bằng cao su năm 1917

.4.    Dây curoa tiếp tục là một công cụ thiết yếu trong ngành công nghiệp ngày nay.

Dây curoa tiếp tục đóng vai trò thiết yếu trong ngành công nghiệp và có nhiều ứng dụng khác nhau, từ dệt may đến nhà máy sản xuất. Tuy nhiên chúng ít được chú ý hơn so với trước đây, do có sự xuất hiện nhiều hệ truyền động mới.

Các sản phẩm liên quan

Dây curoa Masuka

Dây curoa cao cấp Osina

Dây curoa cao cấp Osina đai răng

Công ty TNHH Vạn Đạt là đơn vị chuyên xuất nhập khẩu có hơn 20 năm kinh nghiệm trên thị trường, đi tiên phong trong 1 số lĩnh vực sản xuất và phân phối mang thương hiệu Masuka, Osina,...