타이밍벨트 전환

Timing Belt Conversion : 브이벨트를 타이밍벨트로 교체

미국 에너지부 자료에 의하면 미국 제조업체들은 모터 구동 시스템에 전력을 공급하기 위해 매년 300억 달러 이상을 지출하고 있으며 공장에서 사용되는 약4천만개의 모터가 전기의 70%를 소비하고 있다고 합니다. 이 중 많은 수가 최적의 효율로 작동하지 않고 있습니다. 산업 및 상업 부문에서 사용되는 전기 모터의 약 3분의 1은 벨트 구동 방식을 사용하고 있으며 이러한 시스템의 효율이 5%만 향상되어도 막대한 에너지 절감 효과를 볼 수 있습니다. 기존 브이벨트를 타이밍벨트로 교체하므로서 구동 장치는 매우 효율적으로 작동하며 다양한 산업 분야에서 에너지 절감 및 유지보수 비용 절감 등의 효과를 가져올 수 있습니다.

Timing Belt 의 장점

타이밍 벨트는 브이 벨트에 비해 다음과 같은 장점이 있습니다.

벨트의 미끄러짐	벨트의 이(齒)와 풀리(pulley)홈이 맞물려 회전됨으로 벨트의 미끄러짐이나 속도변화가 일어나지 않으며 벨트의 장력(Tension)조절도 필요없다.
급유장치	윤활유 급유장치가 필요없다.
동력전달 범위	10Watt의 소형사무기기부터 수백Kw의 대형중장비에 이르기까지 동력 전달 범위가 넓다.
속도범위	제로 RPM에서 80m/sec에 이르기까지 전동속도 범위가 넓다.
작은 장력	벨트 표면 마찰에 의해 전동하는 브이벨트, 평벨트와는 달리 큰장력이 필요없으며 베어링에 걸리는 부하가 작고 축(shaft)의 직경도 최소화 할 수 있다.
컴팩트설계	풀리 크기 및 축간거리를 작게 할 수 있고 벨트 폭은 좁게 설계 할 수 있어 기계의 소형화를 도모 할 수 있다.
균일 각속도 유지	롤러 체인의 피치라인에서 발생하는 코달 상승 하강 현상(Chordal Rise/ Fall)이 없으며, 벨트의 미끄러짐이 없다.
작은 백래시	벨트 이(齒)와 풀리홈의 맞물림이 극히 정확하고 클리어런스(Clearance)가 거의 없어 백래시를 무시 할 수 있다.
높은 효율	벨트와 풀리 간의 마찰이 거의 없고 벨트에 큰 장력(Tension)이 필요치 않으므로 벨트 자체 발열이 적어 높은 기계 효율을 얻을 수 있다.
벨트 무게	벨트 무게에 비해 전동력이 매우 크다. RPM이 높으며 무게를 줄여야 하는 항공기나 포터블 설비등에 매우 유용하다. 풀리도 가벼운 경금속(알루미늄 등)이나 비금속재료(나일론등 엔프라)로 제작이 가능하다.
작은 소음	비교적 운전 소음이 작아 정숙 작업을 요하는 곳에 적절하며 작업환경이 개선된다.
경제성	투자비용은 벨트와 풀리가 전부이며 윤활유 급유 시스템, 장력 조절 장치 등이 필요치 않고 유지보수비용이 절감된다.

브이벨트와 타이밍벨트 비교

벨트 구동 장치는 표준 브이벨트를 많이 적용하며 이는 벨트 단면 구조가 사다리꼴로서 풀리와의 마찰시 쐐기 효과를 이용합니다. 기동 및 정지시 미끄러짐이 필요한 경우 널리 사용되며 저렴한 가격, 조용한 작동 등이 장점이라고 할 수 있습니다.

반면 효율을 유지하기 위해서는 장력을 주기적으로 조정해야 하며 벨트 마모 혹은 열화시 벨트 교체작업이 필요합니다. 이와 같은 유지보수 측면에서의 비용을 고려한다면 타이밍벨트로 교체하므로써 에너지 절감 뿐 아니라 유지보수 비용 절감 등의 효과를 볼 수 있습니다.

구 분	브이벨트	타이밍벨트
효 율	평균 92%(슬립발생)	98%이상(슬립없슴)
유지보수	잦은 장력 조정 필요	장기간 안정,교체주기 길다
에너지절감	낮음	최소 5% ~최대 15% 절감
수 명	마모 열화로 짧음	긴 수명, 안정적 성능
친환경성	제한적	에너지 절감으로 탄소저감

설치 직후의 브이벨트 효율은 95~98%에 달할 수 있지만, 운전 중 최대 5%까지 효율이 저하됩니다. 유지보수가 잘 되지 않은 경우 최대 10%까지 효율이 떨어질 수 있습니다. 반면, Gates PowerGrip® GT®2 및 Poly Chain® GT® Carbon™과 같은 타이밍 벨트 구동 시스템은 벨트 수명 동안 약 98~99%의 에너지 효율을 유지합니다.