에너지 효율 관점에서 본 종류별 벨트 드라이브
에너지 효율 관점에서 본 종류별 벨트 드라이브
  • 오현식 기자
  • 승인 2019.02.28 18:59
  • 댓글 0
이 기사를 공유합니다

현재 다양한 종류의 벨트 드라이브가 활용되고 있다. 각각의 벨트는 에너지 효율성 관점에서는 어떨까? 비용과 에너지 효율을 측면에서 각 벨트 드라이브의 장단점을 살핀다.

표준 V-벨트
표준 V-벨트는 많은 애플리케이션에서 사용되고 있다. 저렴한 비용, 탁월한 기계적 특성과 높은 전달 효율을 지니기 때문이다. (효율 93% 이하)

■ 장점
· 표준 V- 벨트는 약간의 미끄러짐을 허용하여 토크 스파이크가 있는 충격 부하로부터 드라이브를 보호하고 중요한 부품에 대한 손상 위험을 줄이는 안전 퓨즈 역할을 한다. 따라서 약간의 미끄러짐이 바람직한 경우에 적합하다.
· 커버가 벨트의 고무 몸체를 보호하기 때문에 더 많은 오염으로부터 보호할 수 있다. 

■ 단점
· 사용 가능한 벨트 드라이브 옵션 중에서 가장 에너지 비효율적이다.
· 초기 효율을 유지하기 위해서는 정기적인 유지관리가 필수적이며, 제대로 관리가 이뤄지지 않을 경우, 효율성이 최대 20% 감소될 수 있다.

Cogged Raw Edge V-Belt
Raw Edge 구조는 벨트 측면에 외부 직물이 없이 고무가 풀리 홈과 직접 접촉하게 함으로써 미끄러짐을 줄인다. 또 작은 직경의 풀리에 이상적이다. (효율 95% 이하)

■ 장점
· Cogged 또는 Notched 구조로 인해 벨트의 휨 저항이 줄어들어 작은 직경의 풀리에 적용할 수 있다. 
· 직물 커버가 없는 미가공 측면 구조는 표준 V-벨트보다 마찰 계수를 크게 만들며, 이를 통해  미끄러짐을 방지하고 더 많은 힘을 전달할 수 있게 된다.
· 표준 V-벨트보다 더 긴 수명을 지니며, 미국 DoE는 이러한 벨트 유형이 표준저인 V-벨트보다 2% 더 효율적이라고 추정하고 있다.
. 이 벨트는 표준 V- 벨트와 동일한 풀리 위에서 작동하므로 업그레이드는 새로운 부품 비용을 들이지 않고 벨트를 교체하는 간단한 과정입니다.
. 동기식 벨트와는 달리, 과도한 진동이 문제가되는 경우에는 톱니 모양의 V- 벨트가 더 나은 진동 감쇠를 제공합니다.

단점
· 투자 수익률이 빠르지만 더 높은 초기 비용이 요구된다.

동기식 벨트
타이밍 벨트 드라이브라고도하는 동기식 벨트는 해당 풀리 이빨과 맞물리는 치형을 특징으로 지닌다. 특히 미끄러짐을 없애고 최고 효율을 제공하므로 일관되게 예측 가능한 결과를 제공한다. 그러나 새로운 구성 요소를 필요로 하는 새로운 설계가 필요하기 때문에 기존 V-벨트 드라이브를 직접 대체할 수 없다. (효율성 = 98% 이하)

■ 장점
· 동기식 드라이브는 스프로킷과의 확실한 맞물림으로, 미끄러짐을 방지하고, 최대 효율을 달성한다.
· 동기식 벨트는 새로운 드라이브 애플리케이션에 적합한 선택이다. 초기 비용이 효율 향상과 상쇄되고 유지 보수 시간이 단축되기 때문이다.
· 시간이 지남에 따라 효율성이 빠르게 감소하는 표준 V-벨트와 달리 수명이 다해도 효율성을 유지한다.


■ 단점
· 새로운 벨트와 풀리가 필요하므로 다른 옵션보다 초기 비용이 높다.
· 동기식 벨트가 V 벨트보다 더 많은 소음을 발생시킨다.
· 동기식 드라이브는 약간의 미끄러짐이 바람직한 애플리케이션에 적합하지 않다.
· 정렬 불균형에 더 민감하다. 치아가 올바르게 결합되지 않을 경우, 큰 소음과 함께 빠른 마모, 조기 파손이 발생된다.



주요기사
이슈포토