کوپلینگ
تاریخچه کوپلینگ ها
نوامبر 18, 2020
درایو شفت فیبر کربن چیست؟
ژانویه 4, 2021

دیسک کوپلینگ

دیسک کوپلینگ:

کوپلینگ‌های صنعتی برای انتقال توان در سیستم‌های دوار به کار می‌روند و دارای اهمیت بالایی در افزایش عمر و بهبود عملکرد سیستم‌ هستند. کوپلینگ‌های دیسکی، برای استفاده در کاربردهای با گشتاور متوسط و بالا که نیاز یه صلبیت پیچشی دارند، بسیار مناسب هستند. از مزیت‌های این نوع کوپلینگ، سازگاری با شرایط کاری دارای نامیزانی (محوری، زاویه‌ای و جانبی)، و بی‌نیاز بودن از روغن‌کاری است. همچنین، این کوپلینگ‌ها، می‌توانند در هر دوحالت بدون اسپیسر و دارای اسپیسر، در هر دو حالت نصب افقی و عمودی به کار روند.

شرکت توان محور، با بیش از یک دهه فعالیت در حوزه‌های صنعتی، اقدام به طراحی و ساخت کوپلینگ در سایزهای مختلف و با کاربردهای متنوع نموده است. کوپلینگ‌های دیسکی طراحی شده توسط شرکت توان محور شامل: دو عدد‌ هاب، و یک دیسک پک از جنس استیل ضدزنگ می‌باشد.

در کوپلینگ دارای اسپیسر، طول اسپیسر بین دو مجموعه دیسک پک قرار می‌گیرد. دیسک پک‌ها و اسپیسر می‌توانند به شکل شعاعی جابه‌جا و یا نصب شوند و هیچ نیازی به جابه‌جایی بقیه اجزا مجموعه وجود ندارد. اجزای سیستم کوپلینگ مانند هاب و فلنج، به شکل ماشین‌کاری ساخته شده‌اند. به همین دلیل، می‌توانند به راحتی برای کاربردهای با سرعت بالا استفاده شوند.

مزایای کوپلینگ‌های دیسکی تولید شرکت توان محور عبارت است از:

  •  استفاده از مواد با کیفیت بالا در ساخت (ساخت المان‌های انعطاف‌پذیر با استفاده از استیل با کیفیت SS 304, SS 301)
  •  دقت بالا در ساخت
  •  ظرفیت استفاده در گشتاور متوسط تا بالا
  •  قیمت بهینه با توجه به اندازه و ظرفیت گشتاور
  •  عدم نیاز به روغنکاری
  •  بدون هدر رفت انرژی به واسطه اصطکاک
  •  سازگاری با نامیزانی زاویه‌ای
  •  سازگاری با آفست موازی در حالت دیسک پک دوتایی (با اسپیسر)
  •  ظرفیت بالای سرعت
  •  حرکت محوری محدود
  •  ظرفیت کارکرد در دماهای بالا تا 250 درجه سانتی‌گراد
  •  طراحی و ساخت بر اساس سفارش مشتری در سایزهای بالاتر.
  •  اسپیسر‌های تیوپی با طول بالاتر، به عنوان مثال از جنس استیل و یا کامپوزیت، در دسترس هستند.
  •  به راحتی قابل نصب، میزان کردن و تعمیر و نگهداری هستند.

انواع کوپلینگ:

کوپلینگ‌های شرکت توان محور در دو دسته کلی در دسترس هستند: دیسک پک تک (TMC1)، دیسک پک دوبل (TMC2). همچنین، هر یک از گروه کوپلینگ‌ها، دربردارنده کوپلینگ‌های چهار، شش و هشت مهره‌ای با توجه به میزان مورد نیاز ظرفیت گشتاور در کوپلینگ می‌باشند.

روش استاندارد انتخاب کوپلینگ:

با توجه به مقدار مناسب ضریب سرویس، میتوان کوپلینگ مناسب را برای اغلب کاربردهای موتور و توربین انتخاب کرد. ضریب سرویس، با توجه به نوع کاربرد کوپلینگ، مطابق استاندارد AGMA تعریف میشود.

برای انتخاب دیسک کوپلینگ مناسب، لازم است که اطلاعات زیر معلوم باشد:

  •  توان موتور (KW)
  •  سرعت (rpm)
  •  نوع تجهیزات راننده (Driven)
  •  قطر شفت‌های انتقال قدرت (یا قطر سوراخ در هاب ورودی و خروجی).
  •  طول گپ مربوط به شفت تیوپی (DBSE)
  •  هر گونه محدودیت در فضای نصب (در صورت وجود)
  •  سایر شرایط محیطی مانند دمای کاری

گام 1:

گشتاور پیچشی طراحی (N.m) در سیستم با استفاده از رابطه (1) محاسبه شود:

در رابطه (1)، گشتاور پیچشی بر حسب N.m است. KW توان مورد نیاز موتور است و rpm سرعت بر حسب دور بر دقیقه است.

گام 2:

از جدول مربوط به ضرایب سرویس (جدول (1))، ضریب سرویس (SF) مناسب برای کاربرد مورد نظر، انتخاب شود. سپس، با توجه به شرایط کاری سیستم، ضریب شوک بارگذاری (SFL)، مطابق جدول (2)، و ضریب شرایط دمایی (SFC)، مطابق جدول (3)، انتخاب شود؛ تا ضریب سرویس کل (SFt) برای سیستم به دست آید:

گام 3:

حداقل گشتاور پیچشی مورد نیاز برای کوپلینگ از رابطه (3) محاسبه شود:

کوپلینگ باید ظرفیتی برابر و یا بزرگتر از داشته باشد.

گام 4:

اندازه سوراخ شفت برای هر دو شفت ورودی و خروجی چک شود.

گام 5:

مطمئن شوید که سایر پارامترها، مانند حداکثر سرعت و محدودیت‌های اندازه، همگی با کوپلینگ مورد نظر هم‌خوانی دارند.

مثال انتخاب کوپلینگ استاندارد:

فرض کنید میخواهیم کوپلینگ مناسب برای اتصال یک موتور الکتریکی 30 KW و 1440 rpm به فن یک برج خنک‌کننده را، انتخاب کنیم. شفت موتور 48 mm و شفت پمپ 55 mm است. برای راحتی نصب، یک اسپیسر به طول تقریبی 4” (101/6 mm)، لازم است. حداکثر دما 60 درجه سانتی‌گراد است.

گام 1:

تعیین گشتاور پیچشی سیستم با استفاده از رابطه (1):

گام 2:

مطابق رابطه (2)، ضریب سرویس کل (SFt)با توجه به جدول (1) تا (3)، برای این نوع کاربرد برابر با 4/3 است.

گام 3:

مطابق رابطه (3)، حداقل ظرفیت گشتاور طراحی لازم برای کوپلینگ برابر است با:

ظرفیت کوپلینگ باید برابر و یا بزرگتر از این عدد باشد.

گام 4:

از جدول (10)، کوپلینگ دوتایی مناسب با توجه به: ظرفیت گشتاور پیچشی، حداکثر قطر شفت، طول اسپیسر، حداکثر سرعت rpm، انتخاب می‌شود. کوپلینگ TMC2-46 با توجه به ظرفیت گشتاور مورد نیاز، گزینه مناسب برای کاربرد مورد نظر است.

گام 5:

چک کردن کوپلینگ انتخاب شده: کوپلینگ انتخاب شده، با اسپیسر استاندارد به طول 102 mm و دو هاب با سوراخ‌های 48 mm (H7) و 55 mm (H7)، کامل می‌شود.

جدول (1): ضریب سرویس (SF) با توجه به کاربرد کوپلینگ مطابق استاندارد AGMA

جدول (2): ضریب بارگذرای (SFL) با توجه به نوسان و شوک در بارگذرای مطابق استاندارد AGMA

جدول (3): ضریب دمایی (SFc) با توجه به دمای کاری

TMC1:

این نوع کوپلینگ جهت اتصال کوتاه موتور به مصرف کننده مورد استفاده قرار می‌گیرد. این کوپلینگ‌ها با داشتن المان‌های دیسکی انعطاف‌پذیر، قابلیت کاهش ضربه‌های موتور در زمان استارت را دارا بوده و برای استفاده در دورهای کاری الکتروموتورهای مختلف مناسب هستند. نامیزانی محوری (بین شفت‌های ورودی و خروجی) در این نوع از کوپلینگ‌ها غیرمجاز است و تنها ظرفیت نامیزانی محوری و زاویه‌ای را دارند.
لیست اجزا:

  •  هاب و فلنج موتور و گیربکس
  • مجموعه پیچ و مهره
  •  مجموعه set screw
  •  یک عدد دیسک پک

این نوع کوپلینگ‌ها، تنها در سیستم‌های شامل 3 بلبیرینگ، قابل استفاده هستند. نحوه چیدمان بلبیرینگ‌ها در این نوع از کوپلینگ‌ها، در شکل (1) زیر نشان داده شده است.

شکل (1). چیدمان بلبیرینگ‌ها در دیسک کوپلینگ تکی

شکل (2). نقشه اجزا در کوپلینگ بدون اسپیسر.

الف) دیسک کوپلینگ‌های 4 مهره‌ای:

جدول(4). ابعاد کوپلینگ‌های بدون اسپیسر4 مهره‌ای

جدول(5). ظرفیت کوپلینگ‌های بدون اسپیسر4 مهره‌ای.

ب) دیسک کوپلینگ‌های 6 مهره‌ای:

جدول(6). ابعاد کوپلینگ‌های بدون اسپیسر6 مهره‌ای.

جدول(7). ظرفیت کوپلینگ‌های بدون اسپیسر6 مهره‌ای.

ج) دیسک کوپلینگ‌های 8 مهره‌ای:

جدول(8). ابعاد کوپلینگ‌های بدون اسپیسر 8 مهره‌ای.

جدول(9). ظرفیت کوپلینگ‌های بدون اسپیسر 8 مهره‌ای.

TMC2:

این نوع کوپلینگ، جهت اتصال بلند موتور به مصرف‌کننده و یا رابط شفت‌های انتقال قدرت مورد استفاده قرارمی‌گیرد. این کوپلینگ‌ها نیز، با داشتن المان‌های دیسکی انعطاف‌پذیر، قابلیت کاهش ضربه‌های موتور در زمان استارت را دارا بوده و برای استفاده در دورهای کاری الکتروموتورهای مختلف مناسب هستند. دیسک کوپلینگ‌های با اسپیسر، قابلیت جبران نامیزانی زاویه‌ای، محوری و آفست موازی شفت های ورودی و خروجی را دارند.

لیست اجزا:

  • ⦁ هاب و فلنج موتور و گیربکس
  • ⦁ مجموعه پیچ و مهره
  • ⦁ مجموعه set screw
  • ⦁ دو عدد دیسک پک
  • ⦁ شفت اسپیسر

شکل (3). نقشه اجزا در کوپلینگ دارای اسپیسر.

الف) دیسک کوپلینگ‌های 4 مهره‌ای:

جدول(10). ابعاد کوپلینگ‌های دارای اسپیسر 4 مهره‌ای.

جدول(11). ظرفیت کوپلینگ‌های دارای اسپیسر 4 مهره‌ای.

ب) دیسک کوپلینگ‌های 6 مهره‌ای:

جدول(12). ابعاد کوپلینگ‌های دارای اسپیسر 6 مهره‌ای.

جدول(13). ظرفیت کوپلینگ‌های دارای اسپیسر 6 مهره‌ای.

ج) دیسک کوپلینگ‌های 8 مهره‌ای:

جدول(14). ابعاد کوپلینگ‌های دارای اسپیسر 8 مهره‌ای.

جدول(14). ظرفیت کوپلینگ‌های دارای اسپیسر 8 مهره‌ای.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

سه × 4 =

طراحی درایوشفت به درخواست مشتری