کوپلینگ چیست؟
کوپلینگ وسیله ای مکانیکی است که شفت ها را در ماشین‌ها برای انتقال نیرو و حرکت به هم وصل می کند. معمولاً یک اتصال موقت است (اما در برخی موارد می تواند دائمی باشد) و می تواند برای سرویس یا جایگزینی حذف شود. یک کوپلینگ ممکن است محکم یا انعطاف پذیر باشد.
به عبارت ساده، کوپلینگ‌ها ابزارهای مکانیکی هستند که برای انتقال نیرو/گشتاور از یک شفت به شفت دیگر استفاده می شوند. کوپلینگ را می توان به عنوان وسیله ای نیز در نظر گرفت که برای اتصال دو شفت به یکدیگر در انتهای آنها استفاده می شود تا بتوان قدرت را منتقل کرد. با این حال، هدف اصلی کوپلینگ ها اتصال دو قطعه از تجهیزات دوار است که اجازه می دهد درجاتی از ناهماهنگی یا حرکت انتهایی یا هر دو را فراهم کند.
در یک زمینه کلی، کوپلینگ یک وسیله مکانیکی است که برای اتصال انتهای قطعات یا اشیاء مجاور عمل می کند. به طور معمول، آنها اجازه جدا شدن شفت ها را در حین کار نمی‌دهند، اما کوپلینگ های محدود کننده گشتاور نیز وجود دارند. این کوپلینگ ها می توانند در صورت تجاوز از حد گشتاور، بلغزند یا جدا شوند.
البته کوپلینگ ها فقط می توانند گشتاور را در فواصل کوتاه منتقل کنند، برای مسافت های طولانی تر، درایوهای زنجیره ای و تسمه‌ها جایگزین‌های بهتری هستند.
همچنین ببینید: الکتروموتور صنعتی چیست | انواع مدل و کاربردها
کوپلینگ شفت چیست؟
کوپلینگ شفت یک جزء مکانیکی است که دو شفت دوار مانند محور محرک را به منظور انتقال نیرو به هم متصل می کند. در موتورها، پمپ‌ها، ژنراتورها، کمپرسورها و دستگاه شریدر استفاده می‌شود.
کوپلینگ شفت یک قطعه عنصر مکانیکی است که دو شفت را به یکدیگر متصل می کند تا با جذب خطای نصب (ناهمترازی) و غیره دو شفت، نیرو را به طور دقیق از سمت محرک به سمت محرکی دیگر منتقل کند.
کوپلینگ در صنعت ماشین سازی به عنوان «قسمتی که دو شفت را به هم متصل می کند» تعبیر می شود و به طور کلی «کوپلینگ»، «کوپلینگ شفت» یا «مفصل» نامیده می‌شود.
میتوان با استفاده از یک کوپلینگ، نیرو را حتی بین محورهایی با قطرهای مختلف انتقال داد.
کوپلینگ شفت برای انتقال نیرو و گشتاور بین دو شفت دوار مانند موتورها و پمپ ها، کمپرسورها و ژنراتورها استفاده می شود. کوپلینگ های شفت در نوع کوچک عمدتاً برای اتوماسیون کارخانه و نوع ریخته گری بزرگ که برای انتقال قدرت مانند ماشین آلات بادی و نیروی هیدرولیک استفاده می شود در دسترس هستند.
در نتیجه، این انعطاف پذیری کوپلینگ می تواند سایش ناهموار یاتاقان، لرزش تجهیزات و سایر مشکلات مکانیکی ناشی از ناهماهنگی را کاهش دهد.
کوپلینگ‌های شفت انعطاف‌پذیر می‌توانند با انتقال گشتاور و در عین حال جبران ناهماهنگی موازی، زاویه‌ای و محوری بین اجزای محرک، از این مشکلات جلوگیری کنند. هنگامی که به درستی نصب شوند، کوپلینگ های شفت انعطاف پذیر می توانند لرزش را کاهش دهند، نویز را به حداقل برسانند و از اجزای میل محرک محافظت کنند.
کاربردهای کوپلینگ
کوپلینگ شفت تقریباً در تمام ماشین آلات صنعتی برای چندین منظور استفاده می شود. وظیفه اصلی انتقال نیرو از یک سر به انتهای دیگر است.
کاربردهای اصلی کوپلینگ شامل این موارد است:
- برای انتقال نیرو از محور محرک به شفت محرک.
- کوپلینگ ها دو جزء را که به طور جداگانه تولید می شوند، یعنی شفت موتور خروجی و ژنراتور، متصل یا جفت می‌کنند.
- با استفاده از کوپلینگ های انعطاف پذیر، انتقال بارهای شوک از یک شفت به شفت دیگر را کاهش می دهد.
- همچنین از کوپلینگ‌ها برای ایجاد انعطاف پذیری بیشتر در حین انتقال نیرو در صورت محدودیت فضا استفاده می‌شود.
- برای معرفی حفاظت در برابر اضافه بار استفاده می‌شود.
انواع کوپلینگ
Beam Coupling (کوپلینگ میله‌ای)
کوپلینگ میله‌ای، که به عنوان کوپلینگ مارپیچ نیز شناخته می‌شود، یک کوپلینگ انعطاف‌پذیر برای انتقال گشتاور بین دو شفت است در حالی که امکان ناهماهنگی زاویه‌ای، افست موازی و حتی حرکت محوری یک شفت نسبت به دیگری را فراهم می‌کند.
مانند تمام کوپلینگ ها، هدف کوپلینگ میله‌ای انتقال گشتاور بین دو شفت است، اما بر خلاف کوپلینگ صلب(محکم)، کوپلینگ پرتو می تواند ناهماهنگی زاویه ای، افست موازی و حتی حرکت محوری یک شفت نسبت به دیگری را در خود جای دهد.
Sleeve Or Muff Coupling (کوپلینگ پوسته‌ای یا غلافی)
کوپلینگ پوسته‌ای یک نوع پایه کوپلینگ است. این شامل یک لوله است که سوراخ آن بر اساس اندازه شفت به میزان تحمل مورد نیاز تکمیل شده است. بر اساس استفاده از کوپلینگ، یک کلید در سوراخ ایجاد می شود تا گشتاور را با استفاده از کلید منتقل کند. دو سوراخ برای قفل کردن کوپلینگ در موقعیت خود در نظر گرفته شده است.
کوپلینگ غلافی ساده ترین نوع کوپلینگ شفت است و برای انتقال نیرو به گشتاور متوسط استفاده می شود. این لوله از یک لوله استوانه ای ضخیم و توخالی به نام آستین یا ماف تشکیل شده است که قطر داخلی آن به اندازه شفت است. آستین گشتاور را در سراسر شفت ها منتقل می کند.
Split Muff Coupling (کوپلینگ ماف تقسیمی یا گیره‌ای)
به کوپلینگ اسپلیت ماف کوپلینگ فشاری یا کوپلینگ گیره نیز می گویند. این یک نوع سفت و سخت کوپلینگ است. در این کوپلینگ پوسته از دو نیمه ساخته شده است. نیمه های ماف از چدن ساخته شده است. دو نیمه علاف با استفاده از گل میخ های فولادی یا پیچ و مهره به هم متصل می شوند.
تعداد پیچ ها می تواند چهار یا هشت باشد. آنها همیشه مضرب چهار هستند. پیچ ها در فرورفتگی هایی قرار می گیرند که در نیمه های پوسته تشکیل شده اند.
مزیت این کوپلینگ این است که برای مونتاژ یا جداسازی کوپلینگ نیازی به تغییر موقعیت محورها نیست. این کوپلینگ ممکن است برای سرعت های سنگین و متوسط استفاده شود.
Flange Coupling (کوپلینگ فلنجی یا فلنچی)
فلنج کوپلینگ یک کوپلینگ محرک بین شفت های دوار است که از فلنج هایی تشکیل شده است که یکی از آنها در انتهای هر شفت ثابت می شود و دو فلنج با حلقه ای از پیچ به هم متصل می شوند تا درایو کامل شود.
این نوع کوپلینگ به این منظور است که دو انتهای لوله را به صورت هموار و مهر و موم شده به هم نزدیک کند. این واحد کوپلینگ دو تکه از یک سمت گیرنده کلیدی برای اتصال انتهای فلنجی تشکیل شده است، بنابراین ممکن است با انتهای لوله مخالف، که دارای انتهای فلنجی نیز است، متصل شود.
هر فلنج دارای یک دهانه کوپلر نر یا ماده است به طوری که وقتی دو انتها به هم نزدیک می شوند، بدون ایجاد مقاومت در یک راستا قرار گیرند. این روش کوپلینگ نر یا ماده همچنین یک اتصال پایدار ایجاد می کند که در برابر جابجایی مقاوم است و کوپلینگ فلنج را محکم در جای خود نگه می دارد.
Disc Coupling (کوپلینگ دیسکی)
یک کوپلینگ دیسکی، طبق تعریف، گشتاور را از یک محرکه به یک پیچ یا شفت محرک به صورت مماس بر روی یک دایره پیچ مشترک منتقل می کند. گشتاور بین پیچ ها از طریق یک سری دیسک های فولادی نازک و ضد زنگ که در یک بسته مونتاژ شده اند منتقل می شود. ناهماهنگی با تغییر شکل مواد بین پیچ ها انجام می شود.
این نوع کوپلینگ یک کوپلینگ کنترل حرکت با کارایی بالا است که به عنوان عنصر انتقال دهنده گشتاور (با اتصال دو شفت به یکدیگر) طراحی شده است و در عین حال عدم تراز شفت را نیز در نظر می گیرد. به گونه ای طراحی شده است که انعطاف پذیر باشد در حالی که تحت بارهای گشتاور بالا از نظر پیچشی قوی باقی می‌ماند. به طور معمول، کوپلینگ های دیسکی می‌توانند تا سرعت 10000 دور در دقیقه را تحمل کنند.
Bushed Coupling (گوپلینگ بوش)
کوپلینگ های بوش عمدتاً به عنوان پیوندهای انعطاف پذیر در برنامه هایی استفاده می شوند که در آنها انتقال پیوند قابل اعتماد در شرایط عملیاتی سخت مورد نیاز است. یک کوپلینگ بوش شامل دو توپی است که می توانند از مواد مختلف ساخته شوند و با پین هایی که در آن بوش های لاستیکی وصل می شوند، نصب شده است.
این نوع کوپلینگ ها کوپلینگ های انعطاف پذیری هستند که قابل اعتماد هستند و به همین دلیل در کاربردهای بالابر کاربرد وسیعی دارند.
همچنین ببینید:
بررسی کیفیت کارگاه صنعتی و عوامل آن
Diaphragm Coupling (گوپلینگ دیافراگمی)
کوپلینگ دیافراگمی از یک یا چند غشای فلزی تشکیل شده است که در قطر بیرونی فلنج محرک متصل شده و گشتاور را به صورت شعاعی از طریق دیافراگم به ضمیمه قطر داخلی منتقل می‌کند. نوع دیگر کوپلینگ غشایی فلزی کوپلینگ دیسکی است.
کوپلینگ های دیافراگمی از یک سری صفحات یا دیافراگم برای انعطاف پذیری استفاده می‌کنند. گشتاور را از قطر بیرونی یک صفحه انعطاف پذیر به قطر داخلی، در سراسر قرقره یا قطعه اسپیسر و سپس از داخل به قطر خارجی منتقل می کند.
Grid Coupling (کوپلینگ رشته‌ای)
کوپلینگ‌های رشته‌ای یا شبکه‌ای، مانند کوپلینگ‌های دیسکی و دنده‌ای، با در نظر گرفتن کاربردهای چگالی گشتاور بالا طراحی شده‌اند. به طور معمول از دو توپی شفت، کیت پوشش افقی تقسیم شده و یک شبکه مارپیچ تشکیل شده است.
کوپلینگ های رشته‌ای یک فناوری همه کاره و اثبات شده با اجزای قابل تعویض هستند که به راحتی از چندین تولید کننده اصلی کوپلینگ در دسترس هستند.
کوپلینگ های رشته‌ای دارای چگالی توان بالایی هستند (مقدار بالایی از گشتاور را نسبت به اندازه خود منتقل می کنند) و نصب آنها نسبتاً ساده است. آنها همچنین مقاومت خوبی در برابر شرایط محیطی دارند و برای سوراخ های اینچی و متریک مناسب هستند.
Roller Chain Coupling (کوپلینگ زنجیری)
کوپلینگ زنجیره‌ای غلتکی یک وسیله مکانیکی است که از یک زنجیر غلتکی دو رشته ای و دو چرخ دنده اصلاح شده تشکیل شده است. این طراحی با وجود اندازه کوچک، ساده و بسیار موثر است و از یک زنجیر محکم و چرخ‌دنده‌های دندانه‌ای سخت تشکیل شده است که امکان انتقال گشتاور بالایی را فراهم می‌کند.
کوپلینگ های زنجیره ای غلتکی بسیار ساده هستند اما یک کوپلینگ فشرده و انعطاف پذیر را ارائه می دهند که برای طیف گسترده ای از کاربردها مناسب است.
به دلیل طراحی، گشتاور در سراسر زنجیره غلتکی و دندانه‌های چرخ‌دنده توزیع می‌شود، بنابراین هنگام حرکت، گشتاور یکنواختی در سرتاسر کوپلر توزیع می‌شود.
Gear Coupling (کوپلینگ دنده‌ای)
کوپلینگ های چرخ دنده برای انتقال گشتاور بین دو شفت که خطی نیستند طراحی شده اند. آنها معمولاً از دو اتصال انعطاف پذیر تشکیل شده اند که یکی به هر شفت ثابت است که توسط یک دوک یا شفت سوم به هم متصل می‌شوند.
کوپلینگ دنده‌ای موتور محرک را به گیربکس در مکانیزم های بالابر متصل می کند، اما همچنین می تواند گیربکس را مستقیماً با استفاده از یک نیمه فلنجی به درام های کوچکتر متصل کند.
Tyre Couplings (کوپلینگ تایری یا فرغونی)
کوپلینگ تایری یا فرغونی، کوپلینگ های شفت با بدنه ای انعطاف پذیر هستند که ناهماهنگی را جبران می کند و از سایر اجزای سیستم انتقال محافظت می کند.
کوپلینگ های فرغونی بسیار انعطاف پذیر و عاری از واکنش پیچشی هستند. این کوپلینگ‌ها به ویژه برای ماشین های کوپلینگ با الگوی گشتاور بسیار غیریکنواخت مناسب هستند.
اتصال، گشتاور را با درگیری اصطکاکی منتقل می‌کند.
این کوپلینگ را می توان نسبت به نوع تایر در دمای مختلف استفاده کرد.
Jaw Coupling (کوپلینگ آرواره‌ای)
کوپلینگ آرواره‌ای یا فکی نوعی کوپلینگ انتقال قدرت همه منظوره است که همچنین می تواند در برنامه های کاربردی کنترل حرکت استفاده شود. این کوپلینگ برای انتقال گشتاور (با اتصال دو شفت) در حالی که ارتعاشات سیستم را کنترل می‌کند و ناهماهنگی را تطبیق می‌دهد، طراحی شده است. که از سایر قطعات در برابر آسیب محافظت می‌کند.
گشتاور را انتقال می‌دهد و ارتعاش را کنترل می‌کند.
Oldham Coupling (کوپلینگ اولدهام)
کوپلینگ اولدام یا اولدهام یک مجموعه سه تکه است. که از دو توپی فولادی ضد زنگ آلومینیومی سبک یا مقاوم در برابر خوردگی و یک دیسک مرکزی تشکیل شده است.
کوپلینگ اولدام شکلی از کوپلینگ انعطاف پذیر است که برای برنامه هایی طراحی شده است که باید عاری از واکنش باشد. آنها همچنین به طور فزاینده ای به عنوان جایگزینی برای کوپلینگ های مستقیم استفاده می شوند. کوپلینگ اولدهام از سه دیسک تشکیل شده است.
دو تا از دیسک ها به دو طرف درایو متصل هستند، در حالی که سومی با طراحی زبانه و شیار در بین آنها قرار گرفته است.
زبانه و شیار در یک طرف عمود بر زبانه و شیار از طرف دیگر است. فنرها اغلب برای کاهش واکنش کوپلینگ استفاده می شوند.
در حین کار، دیسک مرکزی روی زبانه ها یا لنگه های هر توپی (که 90 درجه از هم فاصله دارند) می لغزد تا گشتاور را منتقل کند. در حالی که کوپلینگ ها مقدار کمی از ناهماهنگی زاویه ای و محوری را در خود جای می دهند، به ویژه در کاربردهایی با ناهماهنگی موازی مفید هستند.
کوپلینگ اولدهام دارای چندین مزیت دیگر از جمله اندازه جمع و جور و پتانسیل جداسازی الکتریکی از طریق دیسک مرکزی پلاستیکی است. کوپلینگ ها همچنین ممکن است به عنوان نوعی فیوز برای دستگاه عمل کنند.
Universal Coupling (کوپلینگ یونیورسال)
یک کوپلینگ یونیورسال یا قلابی برای اتصال دو شفت که محورهای آنها با زاویه کوچکی قطع می شود استفاده می شود. خمش دو شفت ممکن است ثابت باشد، اما در عمل، زمانی که تکانه از یک شفت به شفت دیگر منتقل می شود، تغییر می کند.
کاربرد اصلی کوپلینگ یونیورسال یا قلاب در انتقال از گیربکس به دیفرانسیل یا محور عقب خودرو یافت می شود.
Bellows Couplings (کوپلینگ حلزونی)
کوپلینگ های حلزونی یک شکل از کوپلینگ انعطاف پذیر با سرهای جفت دوقلوی به نام هاب هستند که روی یک لوله موجدار مهندسی شده دقیق که به عنوان بدنه کوپلینگ عمل می کند، درپوش دارند.
کوپلینگ های حلزونی به دلیل استحکام پیچشی استثنایی خود برای انتقال دقیق سرعت، موقعیت زاویه ای و گشتاور شناخته شده اند.
این کوپلینگ معمولا از یک لوله فولادی ضد زنگ ساخته می شوند.
کار اصلی کوپلینگ
کار یک دستگاه کوپلینگ به راحتی قابل درک است. برای اتصال دو شفت با قطرهای یکسان یا متفاوت به یکدیگر استفاده می‌شود. موتور از سمت درایو نیرو را منتقل می کند و کوپلینگ نیز در سمت محرک قرار دارد. کوپلینگ گرمای موتور و غیره را به سمت محرک منتقل نمی‌کند. کوپلینگ انعطاف پذیر را می توان به دو گروه تقسیم کرد. فلزی و الاستومری انواع فلزی از قطعات آزادی استفاده می کنند که روی هم می‌لغزند.
از سوی دیگر، انواع الاستومری نیز انعطاف پذیر و ثابت هستند.
در این مقاله مفهوم کوپلینگ به همراه کاربرد ها و انواع آن را بررسی کردیم، امیدواریم که مورد استفاده شما قرار گرفته باشد.
طراحی و تولید ماشین آلات ذوب و بازیافت
شرکت ققنوس دریای مکران طراحی کننده انواع محصولات ذوب و بازیافت در انواع و ابعاد مختلف است، برای اطلاعات بیشتر و سفارش به لینک زیر مراجعه کنید.
