حزام (ميكانيكي)

تتميز أنظمة نقل الحركة بالسيور بالبساطة وانخفاض التكلفة، ولا تتطلب أعمدة محاذية محوريًا. فهي تساعد على حماية الآلات من التحميل الزائد والتعطل، كما تعمل على تخميد وعزل الضوضاء والاهتزازات. وتمتص تقلبات الحمل (تخفف من حدتها). ولا تحتاج إلى تزييت، وتتطلب الحد الأدنى من الصيانة. وتتميز بكفاءة عالية (90-98%، وعادةً 95%)، وتحمل عالٍ لعدم المحاذاة، وتكلفتها منخفضة نسبيًا إذا كانت الأعمدة متباعدة. ويمكن تحقيق عمل القابض عن طريق تحريك السير إلى بكرة حرة الدوران أو عن طريق تخفيف شد السير. ويمكن الحصول على سرعات مختلفة باستخدام بكرات متدرجة أو مخروطية.

قد لا تكون نسبة السرعة الزاوية ثابتة تمامًا أو مساوية لنسبة أقطار البكرات، وذلك بسبب الانزلاق والتمدد. مع ذلك، يمكن حل هذه المشكلة إلى حد كبير باستخدام الأحزمة المسننة. تتراوح درجات حرارة التشغيل من -35 إلى 85 درجة مئوية (-31 إلى 185 درجة فهرنهايت) . يُعد ضبط المسافة بين المركزين أو إضافة بكرة وسيطة أمرًا بالغ الأهمية للتعويض عن التآكل والتمدد.  

استُخدمت السيور المسطحة على نطاق واسع في القرنين التاسع عشر والعشرين في أعمدة نقل الطاقة في المصانع. ^{[ 4 ]} كما استُخدمت في العديد من التطبيقات الزراعية والتعدينية وقطع الأشجار ، مثل مناشير القطع ، ومناشر الأخشاب ، وآلات الدراس ، وآلات نفخ الصوامع ، والناقلات المستخدمة في ملء مخازن الذرة أو مخازن التبن ، وآلات كبس التبن ، ومضخات المياه ( للآبار والمناجم والحقول الزراعية المستنقعية )، والمولدات الكهربائية . ولا تزال السيور المسطحة تُستخدم حتى اليوم، وإن لم يكن بنفس القدر الذي كانت عليه في عصر أعمدة نقل الطاقة. يُعدّ السير المسطح نظامًا بسيطًا لنقل الطاقة، وكان مناسبًا تمامًا لعصره. فهو قادر على نقل طاقة عالية بسرعات عالية (373 كيلوواط عند 51 مترًا في الثانية؛ 115 ميلًا في الساعة)، وذلك في حالة السيور العريضة والبكرات الكبيرة. تتميز أنظمة نقل الحركة ذات الأحزمة العريضة والبكرات الكبيرة بحجمها الضخم، إذ تشغل مساحة كبيرة وتتطلب شدًا عاليًا، مما يؤدي إلى أحمال ثقيلة، وهي غير مناسبة للتطبيقات ذات المراكز المتقاربة. وقد حلت الأحزمة على شكل حرف V محل الأحزمة المسطحة بشكل أساسي لنقل الطاقة لمسافات قصيرة؛ أما نقل الطاقة لمسافات طويلة فلم يعد يتم عادةً باستخدام الأحزمة على الإطلاق. فعلى سبيل المثال، تميل آلات المصانع الآن إلى استخدام محركات كهربائية فردية.    

نظرًا لأن الأحزمة المسطحة تميل إلى الارتفاع نحو الجانب الأعلى من البكرة، فقد صُممت البكرات بسطح محدب قليلاً أو "مقوس" (بدلاً من السطح المسطح) للسماح للحزام بالتمركز الذاتي أثناء دورانه. كما تميل الأحزمة المسطحة إلى الانزلاق على سطح البكرة عند تطبيق أحمال ثقيلة، ولذلك توفرت العديد من مواد تلميع الأحزمة الخاصة التي يمكن تطبيقها على الأحزمة لزيادة الاحتكاك، وبالتالي نقل الطاقة.

كانت الأحزمة المسطحة تُصنع تقليديًا من الجلد أو القماش. استخدمت مطاحن الدقيق الأولى في أوكرانيا أحزمة جلدية لنقل الحركة. بعد الحرب العالمية الأولى، تفاقم نقص جلد الأحذية لدرجة أن الناس قاموا بتقطيع أحزمة نقل الحركة لصنع الأحذية. لفترة من الزمن، كان بيع الأحذية أكثر ربحية من بيع الدقيق. سرعان ما توقف طحن الدقيق وارتفعت أسعار الخبز، مما ساهم في تفاقم المجاعة. ^{[ 5 ]} استُخدمت أحزمة نقل الحركة الجلدية استخدامًا آخر خلال حرب روديسيا (1964-1979): لحماية ركاب السيارات والحافلات من الألغام الأرضية، وُضعت طبقات من أحزمة نقل الحركة الجلدية على أرضيات المركبات في المناطق الخطرة. اليوم، تُصنع معظم أحزمة نقل الحركة من المطاط أو البوليمرات الاصطناعية. غالبًا ما يكون تماسك الأحزمة الجلدية أفضل عند تركيبها بحيث يكون جانب الجلد الخارجي (الجانب الخشن) مُلامسًا للبكرة، على الرغم من أن بعض الأحزمة تُلف نصف لفة قبل وصل طرفيها (مُشكلةً شريط موبيوس )، بحيث يتوزع التآكل بالتساوي على جانبي الحزام. تُربط أطراف الأحزمة معًا بربطها بأربطة جلدية (وهي أقدم الطرق)، ^{[ 6 ] [ 7 ]} أو بمشابك فولاذية مشطوفة و/أو ربطها، ^{[ 8 ]} أو باللصق أو اللحام (في حالة البولي يوريثان أو البوليستر). كانت الأحزمة المسطحة تُربط تقليديًا، ولا تزال تُربط في الغالب، ولكن يمكن أيضًا صنعها بتصميم لا نهائي.

في منتصف القرن التاسع عشر، اكتشف صانعو الطواحين البريطانيون أن البكرات متعددة الأخاديد الموصولة بالحبال تتفوق على البكرات المسطحة الموصولة بأحزمة جلدية. استُخدمت الحبال السلكية أحيانًا، لكن الحبال المصنوعة من القطن والقنب وقنب مانيلا والكتان كانت الأكثر استخدامًا. عادةً، كان الحبل الذي يربط بكرتين متعددتي الأخاديد على شكل حرف V يُوصل في حلقة واحدة تتحرك في مسار حلزوني قبل أن تعود إلى وضعها الأصلي بواسطة بكرة وسيطة تعمل أيضًا على الحفاظ على شد الحبل. في بعض الأحيان، كان يُستخدم حبل واحد لنقل الطاقة من بكرة قيادة متعددة الأخاديد إلى عدة بكرات قيادة أحادية أو متعددة الأخاديد بهذه الطريقة.

بشكل عام، كما هو الحال مع الأحزمة المسطحة، استُخدمت أنظمة نقل الحركة بالحبال لتوصيل المحركات الثابتة بأعمدة التدوير وأعمدة نقل الحركة في المطاحن، وأحيانًا من أعمدة نقل الحركة إلى الآلات المُدارة. ولكن على عكس الأحزمة الجلدية، استُخدمت أنظمة نقل الحركة بالحبال أحيانًا لنقل الطاقة عبر مسافات طويلة نسبيًا. وعلى هذه المسافات الطويلة، استُخدمت بكرات وسيطة لدعم "الحبل الطائر"، وفي أواخر القرن التاسع عشر، اعتُبرت هذه الطريقة فعّالة للغاية. ^{[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]}

الأحزمة الدائرية هي أحزمة ذات مقطع عرضي دائري مصممة للعمل في بكرة ذات أخدود على شكل حرف V بزاوية 60 درجة. تُناسب الأخاديد الدائرية بكرات التوجيه فقط، أو عند استخدام أحزمة من نوع الحلقة الدائرية (المرنة). ينقل الأخدود على شكل حرف V عزم الدوران من خلال آلية إسفينية، مما يزيد الاحتكاك. مع ذلك، تُستخدم الأحزمة الدائرية في حالات عزم الدوران المنخفض نسبيًا فقط، ويمكن شراؤها بأطوال مختلفة أو قصها حسب الطول المطلوب وربطها، إما بدبوس، أو موصل معدني (في حالة البلاستيك المجوف)، أو باللصق أو اللحام (في حالة البولي يوريثان ). استخدمت ماكينات الخياطة القديمة حزامًا جلديًا، موصولًا إما بدبوس معدني أو باللصق، بكفاءة عالية.

الأحزمة الزنبركية تشبه الحبال أو الأحزمة الدائرية، لكنها تتكون من زنبرك فولاذي حلزوني طويل. تُستخدم عادةً في محركات الألعاب أو النماذج الصغيرة، وخاصةً محركات البخار التي تُشغل ألعابًا أو نماذج أخرى، أو لتوفير نقل الحركة بين عمود المرفق وأجزاء أخرى من المركبة. تتمثل ميزتها الرئيسية مقارنةً بالأحزمة المطاطية أو المرنة الأخرى في أنها تدوم لفترة أطول بكثير في ظروف التشغيل غير المُحكمة. كما أن المسافة بين البكرات أقل أهمية. أما عيبها الرئيسي فهو زيادة احتمالية الانزلاق نظرًا لانخفاض معامل الاحتكاك. يمكن وصل طرفي الحزام الزنبركي إما بثني اللفة الأخيرة من الحلزون عند كل طرف بزاوية 90 درجة لتشكيل خطافات، أو بتقليل قطر اللفات الأخيرة عند أحد الطرفين بحيث "يُلف" في الطرف الآخر.

حلت أحزمة V (وتُعرف أيضًا بأحزمة V-belt، أو أحزمة V، أو بشكل أقل شيوعًا، أحزمة الحبل المائل) مشكلة الانزلاق والمحاذاة. وهي الآن الحزام الأساسي لنقل الطاقة. توفر هذه الأحزمة أفضل مزيج من قوة الجر، وسرعة الحركة، وحمل المحامل، وعمر الخدمة الطويل. وهي عادةً ما تكون غير متصلة، وشكل مقطعها العرضي العام شبه منحرف تقريبًا (ومن هنا جاء اسم "V"). يتحرك شكل "V" للحزام في أخدود مطابق في البكرة (أو البكرة)، مما يمنع انزلاق الحزام. كما يميل الحزام إلى الانحشار في الأخدود مع زيادة الحمل - فكلما زاد الحمل، زاد الانحشار - مما يحسن نقل عزم الدوران ويجعل حزام V حلاً فعالاً، حيث يحتاج إلى عرض وشد أقل من الأحزمة المسطحة. تتفوق أحزمة V على الأحزمة المسطحة بفضل مسافاتها المركزية الصغيرة ونسب التخفيض العالية. المسافة المركزية المفضلة أكبر من أكبر قطر للبكرة، ولكنها أقل من ثلاثة أضعاف مجموع قطري البكرتين. يتراوح نطاق السرعة الأمثل بين 1000 و7000 قدم/دقيقة (300-2130 متر/دقيقة) . تحتاج الأحزمة على شكل حرف V إلى بكرات أكبر نظرًا لسمك مقطعها العرضي الأكبر مقارنةً بالأحزمة المسطحة.  

لتلبية متطلبات الطاقة العالية، يمكن ربط سيرين أو أكثر من نوع V جنبًا إلى جنب في ترتيب يُسمى "متعدد V"، حيث تعمل هذه السير على بكرات متعددة الأخاديد متطابقة. يُعرف هذا باسم "محرك سير متعدد V" (أو أحيانًا "محرك سير V كلاسيكي").

قد تكون أحزمة V مصنوعة بالكامل من المطاط أو البوليمر بشكل متجانس، أو قد تحتوي على ألياف مدمجة في المطاط أو البوليمر لزيادة قوتها ومتانتها. قد تكون هذه الألياف من مواد نسيجية مثل القطن، أو البولي أميد (مثل النايلون )، أو البوليستر، أو من الفولاذ أو الأراميد (مثل تكنورا ، أو توارون ، أو كيفلار ) للحصول على أقصى قدر من القوة.

عندما لا يُناسب الحزام الدائري المتواصل الاحتياجات، يُمكن استخدام أحزمة V المفصلية أو ذات الوصلات. تُوفر معظم هذه الأحزمة نفس معدلات الطاقة والسرعة التي تُوفرها الأحزمة الدائرية المتواصلة ذات الحجم المُماثل، ولا تتطلب بكرات خاصة للتشغيل. يتكون حزام V ذو الوصلات من عدد من الوصلات المركبة من البولي يوريثان/البوليستر، مُثبتة معًا إما بشكل مُنفرد، مثل PowerTwist من Fenner Drives، أو Nu-T-Link (مع مسامير معدنية). تُوفر هذه الأحزمة سهولة في التركيب ومقاومة فائقة للظروف البيئية مُقارنةً بالأحزمة المطاطية، كما يُمكن تعديل طولها عن طريق فك الوصلات وإزالتها عند الحاجة.

يتكون الحزام متعدد الأخاديد، أو الحزام ذو الأضلاع على شكل حرف V، أو الحزام متعدد الأخاديد ^{[ 16 ]} ، عادةً من 3 إلى 24 قسمًا على شكل حرف V متجاورة. وهذا يُنتج حزامًا أرق لنفس مساحة سطح القيادة، مما يجعله أكثر مرونة، وإن كان غالبًا أعرض. توفر هذه المرونة الإضافية كفاءةً محسّنة، حيث تُهدر طاقة أقل في الاحتكاك الداخلي الناتج عن انحناء الحزام باستمرار. عمليًا، يؤدي هذا التحسن في الكفاءة إلى تقليل تأثير التسخين على الحزام، وبالتالي يدوم الحزام لفترة أطول. تتوفر الأحزمة تجاريًا بأحجام متعددة، وعادةً ما يُشار إليها بالحرف "P" (أحيانًا يُحذف) وحرف واحد يُحدد المسافة بين الأخاديد. يُستخدم قسم "PK" بمسافة 3.56 مم بشكل شائع في تطبيقات السيارات. ^{[ 17 ]} 

من المزايا الأخرى لأحزمة البوليجروف التي تجعلها شائعة الاستخدام، إمكانية تشغيلها فوق بكرات على ظهرها غير المُخدد. مع أن هذا يُستخدم أحيانًا مع أحزمة V ذات بكرة وسيطة واحدة للشد، إلا أنه يمكن لف حزام البوليجروف حول بكرة على ظهره بإحكام كافٍ لتغيير اتجاهه، أو حتى لتوفير قوة دافعة خفيفة. ^{[ 18 ]}

تعتمد قدرة أي حزام على شكل حرف V على تشغيل البكرات على التفاف الحزام حول البكرة بزاوية كافية لتوفير التماسك. في حالة الحزام الأحادي على شكل حرف V محدب بسيط، فإنه يستطيع لفّ ما يصل إلى ثلاث بكرات، أو ربما أربع، وبالتالي تشغيل ثلاثة ملحقات كحد أقصى. أما في حالة الحاجة إلى تشغيل عدد أكبر من الملحقات، كما هو الحال في السيارات الحديثة المزودة بنظام التوجيه المعزز آليًا وتكييف الهواء، فيلزم استخدام أحزمة متعددة. وبما أن الحزام متعدد الأخاديد يمكن ثنيه في مسارات مقعرة بواسطة بكرات خارجية، فإنه يستطيع لفّ أي عدد من البكرات المُدارة، ولا يحده سوى قدرة الحزام على نقل الطاقة. ^{[ 18 ]}

تتيح هذه القدرة على ثني الحزام حسب رغبة المصمم إمكانية توجيهه في مسار معقد أو متعرج . وهذا بدوره يُسهم في تصميم تخطيط محرك صغير الحجم، حيث تُركّب الملحقات بالقرب من كتلة المحرك دون الحاجة إلى تعديلات شد متحركة. ويمكن شد الحزام بالكامل بواسطة بكرة وسيطة واحدة.

تختلف تسمية أحجام الأحزمة باختلاف المنطقة والصناعة. يشير حزام السيارات الذي يحمل الرقم "740K6" أو "6K740" إلى حزام بطول 74 بوصة (190 سم) ، وعرض 6 أضلاع، ومسافة بين الأضلاع تبلغ 9/64 من البوصة (3.6 مم ) ( يبلغ سمك حزام السيارات من سلسلة K القياسي 4.5 مم). ويُشار عادةً إلى المكافئ المتري بالرمز "6PK1880"، حيث يشير الرقم 6 إلى عدد الأضلاع، وPK إلى معيار سمك ومسافة الأضلاع المتري، و1880 إلى طول الحزام بالمليمترات. ^{[ 19 ]}  

الحزام المضلع هو حزام لنقل الطاقة يتميز بوجود أخاديد طولية. يعمل هذا الحزام عن طريق التلامس بين أضلاعه وأخاديد البكرة. يتميز بتصميمه الموحد الذي يوفر توزيعًا متساويًا للشد على كامل عرض البكرة عند نقطة التلامس، ونطاق طاقة يصل إلى 600  كيلوواط، ونسبة سرعة عالية، وإمكانية التشغيل من الخلف، وعمرًا طويلًا، واستقرارًا وتجانسًا في شد الحزام، وتقليلًا للاهتزاز. يمكن تركيب الحزام المضلع في تطبيقات متنوعة، مثل: الضواغط، والدراجات الرياضية، والآلات الزراعية، وخلاطات الطعام، والغسالات، وجزّازات العشب، وغيرها.

على الرغم من أنها تُصنّف غالبًا ضمن الأحزمة المسطحة، إلا أنها في الواقع نوع مختلف. فهي تتكون من شريط بلاستيكي رفيع جدًا (0.5-15 مليمتر أو 100-4000 ميكرومتر)، وأحيانًا من المطاط. وهي مصممة عمومًا للاستخدامات منخفضة الطاقة (أقل من 10 واط) وعالية السرعة، مما يسمح بكفاءة عالية (تصل إلى 98%) وعمر طويل. وتُستخدم هذه الأحزمة في آلات المكاتب والطابعات ومسجلات الأشرطة وغيرها من العمليات الخفيفة.

أحزمة التوقيت (المعروفة أيضًا بالأحزمة المسننة أو المتزامنة ) هي أحزمة نقل حركة فعالة ، وتستطيع تتبع الحركة النسبية. تحتوي هذه الأحزمة على أسنان تتلاءم مع بكرة مسننة مماثلة. عند شدها بشكل صحيح ، لا تنزلق، وتعمل بسرعة ثابتة، وغالبًا ما تُستخدم لنقل الحركة المباشرة لأغراض الفهرسة أو التوقيت (ومن هنا جاء اسمها). تُستخدم عادةً بدلاً من السلاسل أو التروس، مما يقلل الضوضاء ويُغني عن الحاجة إلى نظام تزييت. تُستخدم هذه الأحزمة بكثرة في أعمدة الكامات للسيارات، وأنظمة التوقيت المصغرة، والمحركات الخطوية . تتطلب أحزمة التوقيت أقل قدر من الشد مقارنةً بجميع الأحزمة الأخرى، وتُعد من بين الأكثر كفاءة. يمكنها تحمل ما يصل إلى 200 حصان (150 كيلوواط) بسرعة 16000 قدم/دقيقة (4900 متر/دقيقة) .    

تتوفر أحزمة توقيت ذات تصميم أسنان حلزوني متداخل. يشكل هذا التصميم نمطًا متعرجًا، مما يؤدي إلى تعشيق الأسنان تدريجيًا. يتميز هذا النمط بمحاذاة ذاتية، ولا يُصدر الضوضاء التي تُصدرها بعض أحزمة التوقيت عند سرعات معينة، كما أنه أكثر كفاءة في نقل الطاقة (تصل إلى 98%).

تشمل مزايا أحزمة التوقيت التشغيل النظيف، وكفاءة الطاقة ، وانخفاض الصيانة، وانخفاض الضوضاء، وأداء عدم الانزلاق، وقدرات التحميل والسرعة المتعددة الاستخدامات.

تشمل العيوب تكلفة الشراء المرتفعة نسبيًا، والحاجة إلى بكرات مسننة مصنعة خصيصًا، وحماية أقل من التحميل الزائد والانحشار والاهتزاز بسبب حبال الشد المستمرة، وعدم وجود آلية القابض (الممكنة فقط مع أحزمة القيادة الاحتكاكية)، والأطوال الثابتة التي لا تسمح بتعديل الطول (على عكس أحزمة V أو السلاسل).

تنقل الأحزمة عادةً الطاقة على جانب الشد من الحلقة. ومع ذلك، توجد تصاميم لناقلات الحركة المتغيرة باستمرار تستخدم أحزمةً عبارة عن سلسلة من الكتل المعدنية الصلبة، متصلة ببعضها البعض كما في سلسلة، لنقل الطاقة على جانب الضغط من الحلقة.

يمكن أن تصل سرعة الأحزمة المستخدمة في الطرق المتحركة لأنفاق الرياح إلى 250 كم/ساعة (160 ميل/ساعة) . ^{[ 20 ]}  

تشمل المعايير ما يلي:

• ISO 9563: يحدد هذا المعيار المتطلبات وطرق الاختبار لأحزمة نقل الطاقة اللانهائية على شكل حرف V والأحزمة المضلعة على شكل حرف V.
• ISO 4184: يحدد هذا المعيار أبعاد الأحزمة الكلاسيكية والضيقة على شكل حرف V للاستخدام العام.
• ISO 9981: يتناول هذا المعيار أبعاد محركات الأحزمة المتزامنة المطاطية.
• ISO 9982: يغطي هذا المعيار أبعاد محركات الأحزمة المتزامنة المصنوعة من البولي يوريثان.
• DIN 22101: يغطي هذا المعيار مبادئ تصميم السيور الناقلة المستخدمة في مناولة المواد السائبة، بما في ذلك متطلبات السلامة وطرق الاختبار.
• ASME B29.1: يحدد هذا المعيار الأبعاد والتفاوتات ومتطلبات الجودة لمحركات السلسلة الدوارة، والتي تشمل الأحزمة والعجلات المسننة.
• معيار ANSI / RMA IP-20 هو معيار طوره المعهد الوطني الأمريكي للمعايير (ANSI) ورابطة مصنعي المطاط (RMA) ويركز على الأحزمة المطاطية المستخدمة في التطبيقات الصناعية. يغطي هذا المعيار جوانب مهمة مثل الأبعاد والتفاوتات، مما يضمن أداء الأحزمة بكفاءة وموثوقية في مختلف البيئات الصناعية.
• معيار SAE J1459 هو معيار طورته جمعية مهندسي السيارات (SAE) ويركز على أحزمة V وأحزمة V المضلعة المستخدمة في السيارات. تُستخدم هذه الأحزمة في تطبيقات متنوعة للسيارات، مثل نقل الطاقة بين المحرك ومختلف الملحقات، بما في ذلك المولد الكهربائي، ومضخة التوجيه المعزز، وضاغط مكيف الهواء، ومضخة الماء. يحدد المعيار إجراءات الاختبار ومتطلبات الأداء والأبعاد لضمان موثوقية الأحزمة ومتانتها وملاءمتها للاستخدام في السيارات.
• يُعدّ معيار ASTM D378 معيارًا وضعته الجمعية الأمريكية لاختبار المواد (ASTM)، ويركّز على اختبار سيور النقل المستخدمة في مختلف الصناعات لتطبيقات محددة. تُعتبر سيور النقل أساسيةً في مناولة المواد ونقلها في صناعات مثل التعدين والبناء والزراعة والتصنيع. يغطي معيار ASTM D378 طرق الاختبار لتقييم سيور النقل من حيث خصائص الأداء، مثل مقاومة الحريق ومقاومة الزيوت، لضمان استيفائها لمتطلبات السلامة والتشغيل. ^{[ 21 ]}

تُصنع محركات السيور وفقًا للشروط المطلوبة التالية: سرعات وقدرة منقولة بين وحدة القيادة والوحدة المُدارة؛ مسافة مناسبة بين الأعمدة؛ وظروف تشغيل ملائمة. معادلة القدرة هي

تشمل عوامل ضبط القدرة نسبة السرعة، ومسافة العمود (طويلة أو قصيرة)، ونوع وحدة القيادة (محرك كهربائي، محرك احتراق داخلي)، وبيئة التشغيل (زيتية، رطبة، متربة)، وأحمال الوحدة المُدارة (متقطعة، صدمية، معكوسة)، وترتيب البكرات والأحزمة (مفتوح، متقاطع، مُدار). تُوجد هذه العوامل في كتيبات الهندسة ومنشورات الشركات المصنعة. بعد التصحيح، تُقارن القدرة بالقدرات المقدرة لمقاطع الأحزمة القياسية عند سرعات محددة للحزام، وذلك لتحديد عدد من الترتيبات التي تُحقق أفضل أداء. بعد ذلك، يتم اختيار أقطار البكرات. يُفضل عمومًا اختيار الأقطار الكبيرة أو المقاطع الكبيرة، لأنه كما ذُكر سابقًا، تنقل الأحزمة الأكبر نفس القدرة عند السرعات المنخفضة كما تفعل الأحزمة الأصغر عند السرعات العالية. للحفاظ على أصغر حجم ممكن لجزء القيادة، يُفضل استخدام بكرات ذات أقطار صغيرة. يُحدد الحد الأدنى لأقطار البكرات بتمدد الألياف الخارجية للحزام أثناء التفافه حول البكرات. تزيد البكرات الصغيرة من هذا التمدد، مما يُقلل بشكل كبير من عمر الحزام. تُذكر عادةً أقطار البكرات الدنيا مع كل مقطع عرضي وسرعة، أو تُذكر بشكل منفصل حسب مقطع الحزام. بعد اختيار الأقطار ومقطع الحزام الأنسب من حيث التكلفة، يُحسب طول الحزام. في حال استخدام أحزمة لا نهائية، قد يلزم تعديل المسافة المطلوبة بين الأعمدة لاستيعاب الأحزمة ذات الطول القياسي. غالبًا ما يكون استخدام حزامين أو أكثر متجاورين على شكل حرف V أكثر اقتصادية من استخدام حزام واحد أكبر.

في نسب السرعة العالية أو المسافات المركزية الصغيرة، قد تكون زاوية التلامس بين الحزام والبكرة أقل من 180 درجة. في هذه الحالة، يجب زيادة قدرة المحرك وفقًا لجداول الشركة المصنعة، وإعادة عملية الاختيار. وذلك لأن قدرات الطاقة تعتمد على معيار زاوية تلامس 180 درجة. زوايا التلامس الأصغر تعني مساحة أقل للحزام للحصول على قوة الجر، وبالتالي يحمل الحزام طاقة أقل.

تعتمد أنظمة نقل الحركة بالسيور على الاحتكاك في عملها، ولكن الاحتكاك المفرط يهدر الطاقة ويؤدي إلى تآكل السير بسرعة. تشمل العوامل المؤثرة على احتكاك السير: شد السير، وزاوية التلامس، والمواد المستخدمة في صناعة السير والبكرات.

تعتمد عملية نقل الطاقة على شدّ الحزام. ومع ذلك، يزداد الإجهاد (الحمل) الواقع على الحزام والمحامل مع زيادة الشدّ. الحزام المثالي هو الحزام ذو أقل شدّ ممكن والذي لا ينزلق تحت الأحمال العالية. يجب أيضًا ضبط شدّ الحزام وفقًا لنوعه وحجمه وسرعته وأقطار البكرات. يُحدد شدّ الحزام بقياس القوة اللازمة لثنيه مسافة معينة لكل بوصة (أو مليمتر) من البكرة. تحتاج أحزمة التوقيت فقط إلى شدّ كافٍ للحفاظ على تلامسها مع البكرة.

يُعدّ الإجهاد، أكثر من الاحتكاك، السبب الرئيسي لمعظم مشاكل الأحزمة. وينتج هذا التآكل عن الضغط الناتج عن دوران الحزام حول البكرات. وتساهم عوامل عديدة في إجهاد الحزام، منها: شدّ الحزام العالي، والانزلاق المفرط، والظروف البيئية غير المواتية، والأحمال الزائدة الناتجة عن الصدمات أو الاهتزازات أو ارتطام الحزام.

تُستخدم بصمات الاهتزاز على نطاق واسع لدراسة أعطال أنظمة نقل الحركة بالسيور. تشمل بعض الأعطال الشائعة تأثيرات شد السير ، والسرعة، وانحراف البكرات ، وحالات عدم المحاذاة. يُعد تأثير انحراف البكرات على بصمات اهتزاز نظام نقل الحركة بالسيور بالغ الأهمية. فعلى الرغم من أن هذا لا يزيد بالضرورة من شدة الاهتزاز، إلا أنه يُحدث تعديلًا قويًا في السعة. عندما يكون الجزء العلوي من السير في حالة رنين ، تزداد اهتزازات الآلة. ومع ذلك، لا تكون الزيادة في اهتزازات الآلة كبيرة عندما يكون الجزء السفلي فقط من السير في حالة رنين. يميل طيف الاهتزاز إلى التحرك نحو ترددات أعلى مع زيادة قوة شد السير.

يمكن معالجة انزلاق الحزام بعدة طرق. يُعدّ استبدال الحزام حلاً بديهياً، بل وحتمياً في نهاية المطاف (لأنّ الأحزمة لا تدوم إلى الأبد). ولكن في كثير من الأحيان، قبل اللجوء إلى الاستبدال، قد يكون من المفيد إعادة شدّ الحزام (عن طريق ضبط محور البكرة) أو تلميعه (باستخدام أيٍّ من الطلاءات المختلفة) لإطالة عمره وتأجيل استبداله. عادةً ما تكون مواد تلميع الأحزمة سوائل تُسكب أو تُدهن أو تُقطّر أو تُرشّ على سطح الحزام وتُترك لتنتشر؛ وهي مصممة لإعادة تأهيل أسطح الحزام الدافعة وزيادة الاحتكاك بين الحزام والبكرات. بعض مواد تلميع الأحزمة داكنة ولزجة، تشبه القطران أو الشراب ؛ وبعضها الآخر رقيق وشفاف، يشبه المذيبات المعدنية . يُباع بعضها للجمهور في عبوات بخاخ في متاجر قطع غيار السيارات؛ بينما يُباع البعض الآخر في براميل للمستخدمين الصناعيين فقط.

لتحديد مواصفات الحزام بدقة، يلزم معرفة مادته وطوله وحجم وشكل مقطعه العرضي. بالإضافة إلى ذلك، تتطلب أحزمة التوقيت تحديد حجم أسنانها. يُحسب طول الحزام بجمع طول الجزء المركزي للنظام على كلا الجانبين، ونصف محيط البكرتين، ومربع مجموع (في حالة التقاطع) أو الفرق (في حالة الفتح) نصفَي القطر. وبالتالي، عند القسمة على المسافة المركزية، يمكن تصورها على أنها المسافة المركزية مضروبة في الارتفاع الذي يُعطي نفس مربع فرق نصف القطر على كلا الجانبين. عند إضافة أي جزء إلى طول أي من الجانبين، يزداد طول الحزام، على غرار نظرية فيثاغورس. من المفاهيم المهمة التي يجب تذكرها أنه كلما${\displaystyle D_{1}}$يقترب من${\displaystyle D_{2}}$تقل المسافة (وبالتالي تقل إضافة الطول) كلما اقتربت من الصفر.

من ناحية أخرى، في نظام نقل الحركة ذي الحزام المتقاطع، يُعتمد على مجموع أنصاف الأقطار، وليس على الفرق بينها، لحساب طول الحزام. لذا، كلما زاد عرض الحزام في نظام النقل الصغير، زاد طوله.