مقدمه:
از آنجائیکه وظیفه کوپلینگ انتقال قدرت بین موتور و سایر قسمتهای مختلف ماشین و یا ارتباط بین اجزاء محرک می باشد. می توان بر نقش زیاد این اعضاء در صنعت اشاره کرد و شناخت کوپلینگ ها و قفلها و چهار شاخه ها و سایر مواردی که به کوپلینگ ارتباط دارند از الزامات کار یک مهندس مکانیک می باشد.
کوپلینگ چیست؟
به طور کلی وظیفه کوپلینگ ها را می توان به این صورت تشریح کرد که انرژی موتور را به قسمتهای مختلف ماشین می رساند و یا ارتباط بین اجزاء محرک و متحرک را برقرار نموده، و حرکت را منتقل می کند و در عمل برای ارتباط مکانیکی استفاده می شود و در واقع کلاچ ها نیز نوعی از کوپلینگ ها هستند. با این تفاوت که اگر بخواهیم ارتباط بین دو محور را وصل یا قطع نمائیم، این عمل باز و بسته کردن اجزاء مکانیکی را کوپلینگ انجام می دهد. در صورتیکه در کلاچ ها تنها یک عمل فیزیکی و مکانیکی (معمولاً عمل اصطکاک مطرح است. در محور متحرک در حین دوران، امکان برقراری یا قطع ارتباط ممکن است.
کوپلینگ ها، محورها را در جهت محوری به یکدیگر ارتباط می دهند و انواع مختلفی دارند، در تعیین نوع کوپلینگ ها، ماهیت اساسی آنها را در وضعیت قرار گرفتن محورها نسبت به هم در یک امتداد نبودن آنها مشخص می نماید. این غیر هم محوری در نتیجه مونتاژ و ساخت و ازدیاد طولی در اثر حرارت، پدید می آید. در شکل 2-1 چهار مورد از ارتباط دو محور مشاهده می شود.
نیازمندی های سیستم:
در موقع انتخاب یک کوپلینگ به عموم حد نصاب های سیستم توجه کنید. کافی نیست که فقط بدانید که محرک چیست و بار چیست و شفت یا پلوس چقدر بزرگ است.
بایستی نیز بدانید که چگونه دو تکه آن نصب می شود و چگونه تنظیم می گردند و در تنظیم آنها اشتباهی رخ نداده است؟ شما نیز می بایستی حد و حدود کارکرد سیستم و درجه حرارت کارکرد را بدانید. قبل از انتخاب یک کوپلینگ نکات زیر درباره سیستم را در نظر بگیرید.
1- نوع محرک یا درایو: مثل الکتروموتور و موتور درون سوز و تعداد سیلندرها و غیره .
2- پنکه بار، پمپ، سنگ شکن و غیره برای تعیین اینرسی ها
3- گشتاور اسمی که یک گشتاور کارکردی مداوم است.
4- حداکثر گشتاور که در شروع کارکرد و در موقع توقف و در موقع اورلود شدن و غیره ایجاد می شود.
5- گشتاور لغزشی یا نوسانی که یک گشتاور در حدود اسمی است.
6- تعداد استارت ها در هر ساعت.
7- مقدار نامیزانی و نوع بی تنظیمی بین وسیله محرک و بار: موازی و زاویه ای و محوری.
8- نوع سوار شدن یک شفت بر روی دیگر و از شفت به فلایول، و فیت شدن کور و غیره
9- اندازه شفت یا پلوس، قطر شفت ها برای وسیله محرک و بار.
10- درجه حرارت در حین کارکردن دستگاه و درجه حرارت کلی و اینکه آیا تحرک مسدود و بدون تهویه است.
11- حد سرعت کارکرد: حد بالایی و پایینی کارکرد
12- عامل سرویس: آن یک فاکتور ترکیب است که برای ترکیب کردن بسیاری از شرایط کارکرد فوق الذکر و تبدیل کردن آنها به یک ضریب بزرگ شده کوپلینگ در جا دادن این پارامترها، در نظر گرفته شده است.
نحوه انتخاب کوپلینگ:
اولین قدم در انتخاب کوپلینگ براساس گشتاور قابل انتقال و ابعاد پلوس است. سپس بررسی کرده و ببینید که این انتخاب شما مطابق با حد نصاب های مونتاژ و میزان ناتنظیم بودن و سرعت کارکرد و درجه حرارت کارکرد دستگاه است. فراموش نکنید. حتماً کنترل کنید و ببینید که آیا امکان و احتمال ارتعاش و نوسان در کار است و یا برعکس.
انتخاب یک کوپلینگ خمشی مستلزم انجام کارهایی بیشتر از حد رسیدن به ابعاد و اندازه مورد نیاز پلوس یا شفت است و نیز مهم است که طرز کار یک کوپلینگ در سیستم شناخته و به ماهیت کارکرد آن پی ببریم همینطور به حد نصاب کارکرد سیستم و مختصات کوپلینگ انتخاب شده به طور کلی کوپلینگ های خمشی چهار کار اصلی را در یک سیستم محرک انجام می دهند:
1- آنها گشتاور و چرخشی را از محرک اصلی به بار انتقال می دهند.
2- نوسان یا ارتعاش را خنثی می کنند.
3- نامیزانی ها را رفع می کنند.
4- در فرکانس طبیعی سیستم تأثیر می گذارند.
کوپلینگ ممبران(Membrane Coupling):
دسته‌ای از کوپلینگ‌ها هستند و مزیت خاصی که نسبت به بقیه کوپلینگ‌ها دارند این است که کل طیف‌های سرعتی و گشتاوری را می‌توانندپوشش دهند که برای صنعت بسیار مفید است چون می‌توانند با استفاده از این نوع کوپلینگ‌ها در تمام تجهیزاتشان تنوع قطعات به کار رفته درآن‌ها را به حداقل برسانند. از دیگر مزایای این کوپلینگ‌ها این است که خاصیت انعطاف‌پذیری بالایی دارند. شرط اصلی برای هر کوپلینگ وجود یک عنصر انعطاف‌پذیر در آن است که بتواند ارتعاشات به وجود آمده در هر جهت را دفع کند که در کوپلینگ‌های مختلف می‌تواند متفاوت باشد. این عنصر در در این دسته کوپلینگ تشکیل شده است که از مجموعه ورق‌های فنری بهم چسبیده که ضخامت کلی این ورق‌ها حدود 5 الی 10 میلی‌‌متر است و قابلیت انعطاف را برای کوپلینگ به وجود می آورند.
دیگر مزایای کوپلینگ ممبران این است که دیر خراب می‌شوند چون عمدتاً جنس آنها فلزی است. به عنوان مثال جنس بدنهی این کوپلینگ‌ها می‌توانند CK45 (AISI 1045 Carbon Steel ) باشند که هم سختی بالا و هم قابلیت ماشینکاری مناسبی دارند و از آنجایی که بدنهی این کوپلینگ‌ها با ماشینکاری ساخته می‌شود استفاده از این دو جنس بهترین انتخاب است.
ورق‌های با ضخامت کم نیز از فولاد زنگ نزن 301 یا 304هستند اما چون عمدتا این کوپلینگ‌ها در فضای باز و درمعرض رطوبت هستند، دچار خوردگی می‌شوند به خاطر همین از پوشش‌های فسفاته برای این ورق‌ها استفاده میکنیم. پوشش‌های فسفاته خوردگی ورق را از بین میبرند، عمر کوپلینگ را افزایش میدهند، اصطکاک را به حداقل میرسانند و چسبندگی بالایی به آلیاژهای آهنی به خصوص فولاد دارند و ضخامت بسیار ناچیزی بر روی ورق به خود میگیرند. Membrane couplingها عمدتا توسط کمپانی آمریکایی John Crane تولید می‌شوند.
اجزای تشکیل دهنده کوپلینگ ممبران:
1)رینگ های فولادی(Ring) 2) ورق استیل لیرز شده ( Flexibe Plate)
نکات قابل توجه در ساخت کوپلینگ ممبران:
1)در لیرز ورق استیل به ضخامت 4/0 میلی متر بهتر است با نیتروژن انجام گیرد.
2)در طراحی و ساخت قابل ارتجاعی بودن و انطباق مجموعه بهم خیلی مهم است باید در نظر گرفته شود.
برای مشاهده کامل این محتوا میتوانید به لینک زیر نیز مراجعه فرمایید.
