Lịch sử hình thành và phát triển hệ truyền động dây curoa (belt drive)

Bài trước mình có nói đến tổng quan hệ truyền động dây curoa, ưu nhược điểm và các loại hệ truyền động dây đai đơn giản và phổ biến nhất. Trong bài này mình cùng tìm hiểu về lịch sử hình thành cũng như sự phát triển của hệ truyền động dây curoa theo thời gian.

Truyền động dây curoa là một trong những hệ thống phổ biến và hiệu quả nhất để truyền chuyển động từ trục này sang trục khác bằng một dây thường làm từ cao su không thể kéo dãn chạy trên 2 pulley. Truyền động dây curoa thường được sử dụng khi chuyển động quay được truyền giữa 2 trục song song.

I.    Bối cảnh lịch sử

Bộ truyền động dây curoa dẹt đơn giản đã được sử dụng từ hơn 200 năm trước, được ứng dụng để truyền tải điện năng trong các nhà máy và ngành công nghiệp, khai thác gỗ,… Hầu hết dây curoa được làm bằng da phẳng, cao su hoặc vải ( bông hoặc sợi gai dầu) và chạy trên pulley hình trụ. Sau này, để tăng sức căng của dây curoa, dây đai thang (V-belt) được ra đời năm 1917, và dây curoa răng xuất hiện khoảng năm 1950.

 Ngày nay hầu hết các loại dây curoa đều được làm bằng cao su hoặc polyme tổng hợp.

II.    Một số loại dây curoa được dùng phổ biến trong hệ truyền động

Theo truyền thống, dây curoa được sử dụng là dây có độ ma sát, bao gồm đai dẹt và đai trơn hình thang,  hệ truyền động dựa vào độ ma sát của dây curoa và pulley để truyền lực. 

Đai dẹt (flat belt) được sử dụng để truyền lực có các loại máy móc khác nhau, các đai này chạy trên pulley phẳng, có xu hướng trượt và cần cải thiện độ căng. Một ưu điểm đáng kể của đai dẹt là hiểu quả đạt gần 99%, tốt hơn dây curoa thang 2-3%. 

Đai dẹt (flat belt) sử dụng cho hệ truyền động 

V-belt (hay còn gọi là dây đai thang) giúp cải thiện hiệu suất truyền động. Hình dạng V giúp dây curoa bám sát trong rãnh, tăng ma sát và cho phép truyền momen xoắn cao. Dây đai thang mang lại sự kết hợp tốt nhất giữa lực kéo,tốc độ di chuyển, tải trọng vòng bi và tuổi thọ dài.

III.    Ưu nhược điểm hệ truyền động dây curoa

1.    Ưu điểm

• Đơn giản, nhẹ và không tốn kém
• Bảo vệ máy móc khỏi quá tải, cách ly tiếng ồn, giảm độ rung
• Có thể truyền tải lượng điện năng lớn
• Cần bảo dưỡng tối thiểu và không cần bôi trơn
• Dễ dàng kiểm tra độ mòn
• Hiệu quả cao (trên 95%)
• Tiết kiệm chi phí khi khoảng cách giữa các trục là lớn

2.    Nhược điểm

• Dây curoa dễ bị hư hỏng do tiếp xúc với các chất bôi trơn và hóa chất
• Dây curoa dẹt và dây đai thang cần được căng lại khi chũng bị trượt và giãn do quá tải.
• Các dây curoa bị mòn và giãn cần phải được thay thế
• Nhiệt độ hoạt động thường bị giới hạn ở -35 đến 85 độ C 
• Tốc độ giới hạn thường là 35 m/s. Khả năng truyền tải điện hạn ở mức 370 Kilowatt.

IV.    Một số ứng dụng thực tế của hệ truyền động dây curoa trong cuộc sống

Tính linh hoạt của bộ truyền động dây curoa được thể hiện qua ứng dụng của nó: máy nén khí, băng tải, xe đạp, máy khâu, máy khoan, bào, …

Hình ảnh máy khoan gỗ và kim loại từ những năm 1950

Hay một số loại máy móc sử dụng hệ truyền động dây curoa trong quá khứ như:

•    Cyclecar

Cyclecar được phát triển để thay thế khi các loại xe hơi đắt tiền chưa ra đời, chúng được sản xuất chủ yếu từ 1910 đến cuối 1920. Ưu điểm duy nhất của nó là sử dụng các vật liệu cơ bản. Cấu tạo gồm khung gỗ, bánh xe, động cơ motor, hệ truyền động dây curoa. Nhược điểm là thiết kế không tạo sự thoải mái cho người lái, độ an toàn thấp.

REFERENCE
1.    Basics of belt drives -Joseph L. Foszcz, , Plant Engineering Magazine 09/01/2001
2.    Belt drives - SCORPIO TECHNOLOGY Vic Pty Ltd 17 Inverell Ave, Mt. Waverley Vic 3149, August 2017

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,...