در این بخش قصد داریم درمورد انواع مختلف کوپلینگ ، اصول کارکرد آن و مزایای کوپلینگ اطلاعاتی را در اختیار شما همراهان عزیز قراردهیم .
کوپلینگ چیست ؟
کوپلینگبه نوعی از دستگاه اطلاق میشود که معمولاً وظیفه اتصال دو شفت به یکدیگر به منظور انتقال نیرو را برعهده دارد. کوپلینگها هم به صورت سفت و هم بصورت انعطاف پذیر هستند که انتخاب آن به دقت تراز و همچنین نیاز گشتاور بستگی دارد. شفتها انواع مختلفی دارد که براساس نیاز و ابعاد و … آنها را انتخاب و از آنها استفاده میکنیم.
کوپلینگشفت
وسیلهای است که دو شفت را برای انتقال نیرو به هم متصل میکند. با توجه به دقت تراز و گشتاور مورد نیاز، کوپلینگ ها سفت یا انعطاف پذیر هستند. کوپلینگ شفت یک جزء مکانیکی است. در موتورها، پمپ ها، ژنراتورها و کمپرسورها و موارد دیگر کاربرد دارد.
انواع مختلف کوپلینگ
1-کوپلینگ سفت و سخت
2-کوپلینگ آستینی یا موف
3-کوپلینگ موف شکاف دار
4-کوپلینگ فشاری
5-کوپلینگ نوع پین بوش
6-کوپلینگ فلنج
7-کوپلینگ دندهای
8-کوپلینگ انعطافپذیر
9-کوپلینگ یونیورسال
10-کوپلینگ دیافراگمی
11-جفت اولدام
12-کوپلینگ دمی
13-کوپلینگ سیال
14-کوپلینگ سرعت متغیر
15-کوپلینگ سرعت ثابت
کوپلینگ های سفت و سخت
این کوپلینگ زمانی استفاده میشود که دو شفت وجود دارد و با همدیگر هم سو و هم راستا هستند. این کوپلینگ ها فقط در تراز نزدیک مناسب هستند. به عنوان مثال کوپلینگ موف، کوپلینگ اسپلیت موف و کوپلینگ فلنج از نمونههای شناختهشده، هستند.
کوپلینگ های آستینی یا موف
سادهترین نوع کوپلینگ سفت و سخت، کوپلینگ موف یا آستین است که از چدن تشکیل شده است. کوپلینگ موف از یک شفت، یک کلید و یک استوانه توخالی یا همان قطر داخلی شفت تشکیل شدهاست. برای محکمکردن آن در انتهای دو شفت از یک کلید سر گیب استفادهمیشود. با استفاده از کلید و آستین نیرو از یک شفت به شفت دیگر منتقل می شود. برای انتقال گشتاور، تمام عناصر باید به اندازه کافی قوی باشند.
کوپلینگ های فشاری
Split muff coupling نام دیگر این نوع کوپلینگ است. در این گونه از کوپلینگها، قسمت سفت شونده از دو نیمه ساختهشدهاست که سپس به یکدیگر پیچ می شوند. هر دو نیمه آن از چدن ساختهشدهاست و بنابراین با استفاده از پیچ و مهره به یکدیگر متصل میشوند. هر دو انتهای شفت به هم متصل میشوند و یک کلید در راه های کلیدی شفتها قرار میگیرد. موف دارای یک سر است که از پایین و سر دیگر آن از بالا وصل میشود. پیچ و مهره دو قطعه را به هم متصل میکند. این اتصال معمولاً در سرعتهای بالا مورد استفاده قرارمیگیرد. برای مونتاژ یا جداسازی اتصال، نیازی به تغییر موقعیت محور نیست.
کوپلینگ های فلنج
این نوع کوپلینگ از دو فلنج چدنی تشکیل شده است که به انتهای هر شفت متصل میشوند. درایو با پیچ کردن دو فلنج به یکدیگر کامل میشود. هدف از کوپلینگ فلنج اتصال دو لوله به صورت مهر و موم شدهاست. یکی از فلنج ها دارای یک قسمت بیرون زده است، در حالی که دیگری دارای یک فرورفتگی قابل مقایسه با آن است. انتهای هر فلنج به هم لحیم میشود تا اطمینان حاصل شود که بدون ایجاد مقاومت در برابر ماده عبوری از آنها به درستی تراز شده اند و به تراز کردن شفت و رساندن آن به همان خط کمک میکند. برای اتصال دو فلنج به یکدیگر از پیچ و مهره استفاده میشود. به طور معمول، این کوپلینگ ها در سیستمهای لوله تحت فشار استفاده میشوند و همچنین برای بارهای بزرگ استفادهمیشود. در نتیجه، برای شفت های بسیار بزرگ مفید است.
3 نوع مختلف کوپلینگ فلنجی
1-کوپلینگ فلنج بدون محافظ
2-کوپلینگ فلنج محافظت شده
3-کوپلینگ فلنج دریایی
کوپلینگهای نوع پین بوش
کوپلینگ پین بوششده به کوپلینگی گفته می شود که بیشتر برای انحراف موازی جزئی، ناهماهنگی زاویهای یا هر نوع ناهماهنگی محوری هر یک از دو شفت استفاده میشود. این نوع کوپلینگ یک نسخه اصلاحشده از کوپلینگ فلنج صلب است. این کوپلینگ شامل دو نیمه است که معمولاً توسط پین با پوشش پلاستیکی به هم پانچ میشوند. به نظر میرسد فاصله ای در حدود 5 میلی متر در قسمتهای هر دو نیمه کوپلینگ وجود دارد و هیچ اتصال سفت و سختی در داخل آنها وجود ندارد.
کوپلینگهاییونیورسال
کوپلینگ هوک نام دیگری برای کوپلینگ یونیورسال است. کوپلینگ یونیورسال زمانی استفاده میشود که محورهای دو شفت با یک زاویه متوسط متقابل شوند. شیب دو شفت میتواند ثابت بماند، اما وقتی حرکت از یک شفت به شفت دیگر منتقل میشود، شیب تغییر میکند. این کوپلینگ ها معمولاً در انتقال نیرو به کار می روند. در انتقال خودرو از گیربکس به دیفرانسیل نیز یافت میشود. در این شرایط از دو اتصال یونیورسال در هر انتها استفاده میشود. یکی میل پروانه را به گیربکس متصل میکند، در حالی که دیگری دیفرانسیل را به انتهای مخالف متصل میکند. کوپلینگ یونیورسال همچنین برای انتقال الکتریسیته به دوکهای مختلف ماشین استفاده میشود.
جفت اولدام
هنگامی که بین دو شفت ناهماهنگی جانبی وجود دارد، از کوپلینگ اولدهام استفاده میشود. همانطور که در نمودار نشان داده شده است از دو فلنج A و B با شکاف ها و یک بخش شناور مرکزی E با دو زبانه T1 و T2 تشکیل شده است. برای محکم کردن قسمت مرکزی که به فلنج ها و بخشهای شناور متصلمیشود از پین ها استفاده میشود. زبانه T1 به فلنج A می رود و امکان حرکت عقب و جلو را فراهم می کند، در حالی که زبانه T2 در فلنج B قرار میگیرد و امکان حرکت عمودی را میسر میسازد. با چرخش آنها، این دو جزء سرعت باعث اصلاح ناهماهنگی جانبی محور می شود.
کوپلینگ دنده
یک نوع اصلاح شده از کوپلینگ فلنج، کوپلینگ دنده است. به دلیل اندازه عظیم دندانه ها، کوپلینگهای دنده میتوانند گشتاور زیادی را منتقل کنند. فلنج و توپی به جای اینکه یک عنصر کوپلینگ فلنج باشند، به طور جداگانه در این شکل از کوپلینگ شفت مونتاژ میشوند. هر مفصل دارای یک جفت دنده داخلی و خارجی با نسبت دنده 1:1 است. و کوپلینگ دنده محدود به انحراف زاویه ای 0.01-0.02 اینچ به صورت موازی و 2 درجه در ناهماهنگی زاویهای است. برای مصارف مشابه، از کوپلینگ دنده و یونیورسال استفاده میشود. اینها معمولاً در موقعیتهای سنگین استفاده میشوند که در آن گشتاور زیادی باید منتقل شود.
کوپلینگ Bellow
انواع کوپلینگ های BELLOW دارای دو سر کوپلینگ به نام هاب هستند و کوپلینگ های انعطاف پذیر میباشند. استحکام پیچشی این کوپلینگها فوقالعاده است و به آنها اجازه میدهد تا سرعت، موقعیت زاویهای و گشتاور را با اطمینان انتقال دهند. فولاد ضد زنگ رایج ترین ماده مورد استفاده آنهاست. هنگامی که موقعیت یابی با دقت بالا لازم باشد، از این کوپلینگ ها استفاده میشود.کوپلینگ های دمی دارای دیواره های نازکی هستند و زمانی که به صورت زاویه ای، محوری یا موازی ناهماهنگ باشند، فقط کمی انعطاف پذیر هستند. کوپلینگ زیر به هاب ها جوش داده میشوند. سختی پیچشی این کوپلینگ ها بالاترین میزان کوپلینگ سروو موتور است.
کوپلینگ فک
این نوع کوپلینگ در کاربردهای کنترل حرکت و همچنین انتقال قدرت همه منظوره استفاده میشود. کوپلینگ فک برای انتقال گشتاور طراحی شدهاست و در عین حال لرزشهای سیستم را کاهش میدهد و ناهماهنگی را اصلاح میکند و از سایر اجزا در برابر آسیب محافظت میکند. کوپلینگهای فک از دو توپی فلزی و یک عنصر الاستوپلاستی که گاهی اوقات به عنوان “spider” شناخته میشود، ساخته شده اند. کوپلینگهای فکی دارای چندین مزیت هستند، از جمله :
توانایی مدیریت ناهماهنگی زاویه ای و بارهای واکنشی در نتیجه ناهماهنگی، و همچنین قابلیت گشتاور قوی به قطر خارجی، مقاومت شیمیایی و قابلیت میرایی مناسب.
کوپلینگ دیافراگمی
کوپلینگهای دیافراگمی به عنوان یکی از بدون روغن کاریترین کوپلینگها شناخته میشوند که در ماشین آلات توربو با کارایی بالاتر، انتقال گشتاور و همچنین ناهماهنگی سرویس دهی در شفت تجهیزات استفاده میشود. این نوع کوپلینگ، گشتاور را از قطر خارجی به قطر داخلی و سپس از قطر داخلی به قطر خارجی منتقل میکند. کوپلینگهای دیافراگمی کوپلینگهایی هستند که از یک صفحه یا یک سری صفحات برای انواع اعضای انعطاف پذیر استفادهمیکنند. کوپلینگ دیافراگمی، کوپلینگی است که امکان ناهماهنگی زاویه ای، محوری یا موازی را فراهم میکند. این کوپلینگ ها در جایی استفاده می شوند که به نظر می رسد گشتاور و همچنین سرعت بالاتر مورد نیاز است.کوپلینگهای دمی به کوپلینگهایی گفته می شود که به عنوان یکی از انعطاف پذیرترین کوپلینگ ها همراه با سرهای کوپلینگ دوقلو که با عنوان هاب معرفی می شوند، شناخته میشوند. این کوپلینگ ها دارای استحکام پیچشی عالی برای انتقال دقیق سرعت، موقعیت زاویه ای و گشتاور هستند. اینها کوپلینگ هایی هستند که معمولاً از فولاد ضد زنگ ساخته می شوند و بنابراین در هر جایی که موقعیت با دقت بالا نیاز است، مورد استفاده قرار می گیرند.
کوپلینگ سیال
هیدرولیک نام دیگر کوپلینگ سیال است. این یک دستگاه هیدرودینامیکی است که از شتاب و کاهش سرعت سیال هیدرولیک برای ارائه قدرت مکانیکی چرخشی استفاده میکند. این شامل یک دونده در محور محرک (ورودی) و یک پروانه بر روی محور محرک (خروجی) است. پروانه به عنوان یک پمپ عمل میکند، در حالی که runner به عنوان یک توربین عمل میکند. مولفه مماسی سرعت مطلق در پروانه های نزدیک به محور آنها کم است. از آنجایی که مولفه مماسی سرعت مطلق نزدیک به حاشیه پروانه زیاد است، با شتاب گرفتن پروانه، سرعت سیال افزایش مییابد. انرژی جنبشی یک جسم با افزایش سرعت آن افزایش مییابد. سیال با سرعت زیاد از پروانه خارج می شود، بر تیغه های رانر ضربه می زند، انرژی تبادل می کند و با سرعت کم از رانر خارج می شود.
مزایای کوپلینگ
کوپلینگ ها مزایای مختلفی دارند از جمله :
- طرح ها معمولاً پیچیدگی کمتری دارند.
- جذب بالا به دلیل خطاهای نصب در محورها
- انتقال نیرو
- ارتعاش را جذب میکنند
- عدم انتقال حرارت از موتور در سمت درایو