تعریف کوپلینگ :
کوپلینگ یک ابزار مهم در ماشین‌سازی و اتوماسیون صنعتی است که برای اتصال دو شفت یا محور با هم به‌کار می‌رود. این ابزار به منظور انتقال حرکت و قدرت از یک شفت به دیگری به‌کار می‌رود. کوپلینگها در هنگام استفاده، شفت‌ها را از جدا شدن جلوگیری می‌کنند و به‌طور معمول ابعاد مختلفی دارند، از جمله قطر و طول. این ابعاد به توجه به نوع و ظرفیت دورانی کوپلینگ متفاوت است. در صنایع اتوماسیون، کوپلینگها برای اتصال شافت‌های اینکودر به شافت‌های موتور استفاده می‌شوند. این کار امکان انتقال دور و موقعیت موتور را توسط اینکودر به PLC یا کنترل‌کننده فراهم می‌کند.
وظایف کوپلینگ ها :
- انتقال نیرو و گشتاور
- امکان ایجاد ارتباط دو محور با تغییرات طولی و عرض
- امکان ایجاد ارتباط بین دو محور دارای زاویه محوری
- اتصال و جداسازی محورها نسبت به هم
- کاهش و یا حذف ضربه و ارتعاشات
کاربرد های کوپلینگ:
کوپلینگها به‌طور گسترده در محورها یا شفت‌های ماشین‌آلات برای اهداف مختلفی استفاده می‌شوند، از جمله:
-
اتصال محورها: این ابزارها برای اتصال دستگاه‌هایی همچون موتورها و ژنراتورها به یکدیگر استفاده می‌شوند تا امکان تعمیر یا جابجایی آسان‌تر فراهم شود.
-
فراهم کردن اتصال شفت‌های نامیزانی: کوپلینگها به وسیله اتصال شفت‌هایی با نامیزان‌های مختلف، امکان انتقال نیرو و گشتاور بین آنها را فراهم می‌کنند.
-
فراهم آوردن انعطاف بالا در شفت‌ها: این ابزارها به وسیله ایجاد اتصال انعطاف‌پذیر بین شفت‌ها، امکان تحمل انحرافات و اختلافات طولی و عرضی را فراهم می‌آورند.
-
کاهش انتقالات ناگهانی: کوپلینگها به‌عنوان یک واسطه ایمنی، از انتقالات ناگهانی و غیرمنتظره نیرو و حرکت بین شفت‌ها جلوگیری می‌کنند.
-
حفاظت در برابر اضافه بارها: این ابزارها در برابر اضافه بارها و شرایط ناگهانی مانند شوک‌ها و لرزش‌ها حفاظت ایجاد می‌کنند.
-
تغییرات خواص ارتعاشی: کوپلینگها می‌توانند خواص ارتعاشی تجهیزات را تغییر دهند و به تنظیمات مورد نظر کمک کنند.
-
اتصال بخش‌های درایور: این ابزارها به‌عنوان یک اتصال بین بخش‌های مختلف ماشین‌آلات و دستگاه‌ها عمل می‌کنند.
-
انتقال توان: کوپلینگها امکان انتقال توان از یک نقطه به نقطه دیگر را فراهم می‌کنند، مانند انتقال توان از موتور به پمپ در مواردی که نیاز به اتصال مستقیم دو محور داریم.
به طور کلی، کوپلینگها به عنوان یک ابزار اساسی در صنایع مختلف از جمله صنایع ماشین‌سازی، اتوماسیون صنعتی، و صنایع نفت و گاز استفاده می‌شوند و نقش بسیار مهمی در عملکرد صحیح و پایداری ماشین‌آلات دارند.
نصب و نگهداری کوپلینگ :
- بررسی وضعیت عمومی کوپلینگ به صورت منظم و ماهیانه.
- بررسی و تنظیم مجدد لغزش یا فشار در نقاط اتصال.
- بررسی و تعویض بلبرینگ‌ها و آب‌بندها در صورت لزوم.
- بررسی و تعویض بخش‌های فرسوده یا آسیب‌دیده.
- آزمایش و تنظیم مجدد تراز شفت‌ها در صورت لزوم.
- بررسی و تنظیم مجدد نقاط متصل و مهره‌های کوپلینگ.
مزایای کوپلینگ
-
افزایش انعطاف‌پذیری: کوپلینگها امکان افزایش انعطاف بالا را در زمانی که در شفت موتور لغزش ایجاد می‌شود، فراهم می‌کنند. این ابزارها به‌طور موثری با انتقال نیرو و گشتاور بین دو شفت، به سرعت و دقت ماشین‌آلات کمک می‌کنند.
-
ارتباط بین شفت‌های مختلف: با استفاده از کوپلینگها می‌توان ارتباط بین دو شفتی که اندازه‌های مختلفی دارند برقرار کرد. به عنوان مثال، ارتباط بین یک شفت با قطر 8 میلی‌متر و یک شفت با قطر 12 میلی‌متر را می‌توان با استفاده از کوپلینگ ایجاد کرد.
-
ارتباط بین شفت‌های غیرمتوازن: کوپلینگها امکان ارتباط بین دو شفتی که در یک راستا نیستند را فراهم می‌کنند و از انحرافات زاویه‌ای بین آنها جلوگیری می‌کنند.
-
حفاظت از اضافه بار: با داشتن ویژگی فیوزمکانیکی، کوپلینگها در زمان افزایش گشتاور یکی از شفت‌ها از یک حد بالاتر، شکسته شده و از وقوع خسارات جلوگیری می‌کنند.
-
ایزوله‌سازی و حفاظت در برابر نویز و جریان الکتریکی: کوپلینگهای پلاستیکی و انعطافی، از جریان‌های الکتریکی و نویزهای مخرب جلوگیری می‌کنند و به شفت‌ها ایزوله می‌شوند.
-
انتقال توان: کوپلینگها به راحتی انتقال توان از یک محور به محور دیگر را فراهم می‌کنند و از جلوگیری از خسارات ناشی از انتقال نامناسب توان به شفت‌ها می‌توانند بهره‌مند شوند.
-
حفاظت در برابر تنش‌ها و ضربه‌ها: کوپلینگها از شفت‌ها در زمان ایجاد تنش‌ها و ضربه‌ها حفاظت می‌کنند و با ایجاد یک پارچه میان شفت‌ها، از وقوع خسارات جلوگیری می‌کنند.
با توجه به این مزایا، استفاده از کوپلینگها در صنایع مختلف بهبود کارایی، ایمنی و عمر مفید ماشین‌آلات را تضمین می‌کند.
انواع کوپلینگها :
- کوپلینگهای پلاستیکی :
این کوپلینگها از جنس پلاستیک با قابلیت انعطاف کم ساخته و تولید می شوند، از مزایای این کوپلینگها می توان به قیمت مناسب، سبک بودن و از معایب آن می توان به قابلیت کاربرد در دورها و گشتاور ها پایین و محورهای یک راستا اشاره کرد.
- کوپلینگ های فلزی :
این کوپلینگ ها معمولا از آلومنیوم ساخته شده و قابلیت انعطاف بالاتری نسبت به کوپلینگ های پلاستیکی دارند. از مهم ترین مزایای این کوپلینگ ها می توان به کاربرد در گشتاورهای بالا و دورهای بالا با طول عمر بالاتری نسبت به کوپلینگ های پلاستیکی نام برد و از معایب این کوپلینگ ها کار در محورهای یک راستا و قیمت بالاتر نسبت به کوپلینگ های پلاستیکی نام برد.
- کوپلینگهای انعطاف پذیر :
این کوپلینگها با داشتن یک عایق پلاستیکی بین خود علاوه بر ایجاد ایزوله سازی بین دو محور یک شافت از هر نویز و جریان الکتریکی انعطاف بالاتری نسبت به کوپلینگهای پلاستیکی و فلزی دارند از مهم ترین مزایای این کوپلینگها علاو بر ارتباط بین محورهایی که در یک راستا نیستد می توانند در تنش ها و افزایش سرعت های ناگهانی و ضربه های یک شافت عمر بالاتری نسب به کوپلینگهای پلاستیکی و فلزی دارند. و از معایب این کوپلینگها به قیمت بالای آن می توان اشاره کرد.
دلایل اصلی خرابی کوپلینگها
دلایل اصلی خرابی کوپلینگها:
-
تعمیر و نگهداری نا مناسب: عدم انجام تعمیرات منظم و استفاده از روش‌های نادرست در نگهداری کوپلینگها می‌تواند به خرابی آنها منجر شود.
-
نصب نامناسب: نصب نادرست و بدون رعایت دستورالعمل‌های تولید کننده، می‌تواند به تنش‌ها و فشارهای غیرمنظم در کوپلینگها منجر شود که در نتیجه به خرابی آنها منجر می‌شود.
-
انتخاب کوپلینگ نامناسب: انتخاب نوع مناسب کوپلینگ با توجه به نوع و شرایط کاربری محل استفاده مهم است. انتخاب نادرست می‌تواند به خرابی سریعتر کوپلینگ منجر شود.
-
کارکرد فراتر از قابلیت‌های طراحی شده: استفاده از کوپلینگ در شرایطی که فراتر از ظرفیت و سرعت طراحی شده آن باشد، می‌تواند به آسیب رساندن به کوپلینگ و خرابی آن منجر شود.
-
ارتعاشات زیاد: ارتعاشات زیاد در محورهای انتقال نیرو می‌تواند به آسیب رساندن به کوپلینگها و به خصوص بلبرینگ‌ها و آب‌بندها منجر شود.
-
آنبالانسی زیاد: عدم توازن و آنبالانسی در شفت‌ها می‌تواند به وقوع خرابی‌های ناگهانی در کوپلینگها منجر شود.
-
درگیر بودن شافت‌ها: درگیری و نبود حرکت صاف و اختلافات در تراز شفت‌ها می‌تواند باعث فشار و تنش در کوپلینگها شود که منجر به خرابی آنها می‌شود.
-
ضربه: ضربه‌های ناگهانی و شدید به کوپلینگها می‌تواند به شکستن و آسیب رساندن به آنها منجر شود.
-
آلودگی گرد و غبار بر روی شفت‌ها: وجود آلودگی‌ها و گرد و غبار بر روی شفت‌ها می‌تواند باعث فرسایش و خرابی کوپلینگها شود.
