کوپلینگ در صنعت، یک عنصر مهم در اتصال و انتقال حرکت و قدرت بین دو شفت مجزا است. این قطعه برای اتصال دو شفت با هم استفاده می‌شود تا حرکت و گشتاور از یک شفت به دیگری منتقل شود. کوپلینگ‌ها در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند، از جمله صنایع مکانیکی، صنعت خودرو، صنایع نفت و گاز، صنایع برق، الکترونیک و غیره. در ادامه بیشتر درباره ی این قطعه ی صنعتی صحبت خواهیم کرد.
کوپلینگ چیست؟
کوپلینگ به معنی اتصال دهنده دو قطعه میباشد. در صنعت، منظور از آن قطعهای است که دو شفت پایه دار یا هارد کروم را به هم وصل میکند. به عبارت ساده، این وسایل قطعات مکانیکی هستند که برای انتقال نیرو یا گشتاور از یک شافت به شافت دیگر استفاده میشوند. شاید بپرسید دلیل استفاده از کوپلینگ‌ها چیست؟!
در پاسخ باید بگوییم نیرو را می‌توان با تنظیمات مختلف دنده یا درایو فقط در صورت موازی بودن شافت‌ها انتقال داد. هنگامی که شافت‌ها در یک خط مستقیم قرار می‌گیرند و قرار است نیرو از انتهای یک شفت به شفت دیگر منتقل شود، از کوپلینگ استفاده می‌شود. البته کوپلینگ‌ها انواع مختلفی دارند که مناسب انتقال نیرو بین دو شفت غیر موازی (یعنی هنگامی که بین دو شفت، زاویه وجود دارد) هستند که در ادامه با آن آشنا خواهیم شد.
مزایای استفاده از کوپلینگ
استفاده از کوپلینگ در صنعت دارای مزایا و کاربردهای گسترده‌ای است، از جمله:
- انتقال قدرت و گشتاور: این قطعه به عنوان یک واسطه میان دو شفت، قادر به انتقال حرکت و قدرت از یک شفت به دیگری هستند. این قابلیت به صنایعی که نیاز به انتقال قدرت و گشتاور بین اجزای مختلف دارند، کمک میکند.
- جذب لرزش و شوک: کوپلینگ‌ها قادر به جذب لرزش‌ها و شوک‌های ناشی از عملکرد ماشین‌آلات هستند. این ویژگی می‌تواند از خرابی و آسیب به سایر اجزا جلوگیری کند و عمر مفید تجهیزات را افزایش دهد.
- جبران عدم هم‌محوری: در صورتی که دو شفت نیاز به هم‌محوری دقیق نداشته باشند، این قطعه می‌تواند این عدم هم‌محوری را جبران کند و انتقال حرکت را به خوبی انجام دهد.
- سهولت نصب و تعویض: این قطعات به دلیل ساختار ساده و قابلیت تعویض نسبتاً آسان، در صنایعی که نیاز به تعویض و نصب سریع اجزا دارند، بسیار مورد استفاده قرار می گیرند.
کاربردهای مختلف کوپلینگ‌ها
هدف اصلی از کاربرد کوپلینگ‌ها، اتصال دو قطعه برای انتقال نیرو از یکی به دیگری و نهایتا تبدیل نیرو به حرکت است. مثلا ممکن است در یک ماشین صنعتی به دنبال اتصال سروو موتور به یک شفت باشیم.
هدف دیگر، جذب ناهمانگی است. در برخی موارد ممکن است هنگام نصب آن ها خطا وجود داشته باشد و یا ممکن است درایور و قطعه متصله به آن از نظر ارتفاع یا موازی بودن، کاملا تراز نباشند که این امر موجب فشار و سایش بیشتر بین قطعات و در نتیجه کاهش عمر مفید آنها می‌شود.
در این مواقع، یک کوپلینگ این آثار مخرب را جذب میکند و از آسیب به قطعات جلوگیری میکند. علاوه بر این، ممکن است در طراحی قطعات صنعتی، خطاهای بسیار کوچکی در اندازه، بعد، اتصالات و … وجود داشته باشد. در این مواقع استفاده از کوپلینگ بین این قطعات، موجب کاهش نوسان در حرکت و نهایتا عملکردی بهتر و مفیدتر می‌شود.
پس به طور کلی می‌توان دلایل استفاده از کوپلینگ‌ها را موارد زیر دانست:
- برای انتقال نیرو از یک شفت در حرکت به شفتی دیگر، بهترین وسیله است.
- برای اتصال دو قطعه که به طور جدگانه تولید شده‌اند می‌توان از کوپلینگ استفاده کرد.
- برای ایجاد انعطاف‌پذیری بیشتر هنگام انتقال نیرو، مخصوصا هنگامی که محدودیت فضا وجود دارد.
- برای کاهش تکانش و ضربه‌های ناشی از حرکت بین دو قطعه صنعتی می‌توان از این قطعه استفاده کرد.
- حال که با کوپلینگ و موارد استفاده از آن آشنا شدیم نوبت به معرفی انواع کوپلینگ می‌رسد.
معرفی انواع کوپلینگ
همانطور که مشاهده کردید موارد استفاده از این ابزار بسیار متنوع هستند. برای پاسخ به نیازهای مختلف فعالین صنعت، گروه اتوماسیون صنعتی لاین حرکت اقدام به عرضه انواع مختلف کوپلینگ در مدل‌ها و برندهای مختلف کرده است. به طور کلی کوپلینگ‌ها به دو دسته کوپلینگ‌های صلب و کوپلینگ‌های انعطاف پذیر تقسیم میشوند.
هر کدام از این دسته‌ها شامل چند مدل کوپلینگ هستند که در ادامه با آنها آشنا خواهیم شد.
معرفی کوپلینگ‌های غیر انعطاف پذیر
کوپلینگ‌های سخت، همان طور که از نامشان پیداست انعطاف پذیری کمی دارند. در ساخت این نوع قطعات، از مواد پلیمری استفاده نمی‌شود و به همین دلیل جذب ارتعاشات، توانایی چندان زیادی ندارند. کوپلینگ‌های سخت، انواع مختلفی دارند. در ادامه به معرفی انواع آن ها می‌پردازیم.
-
کوپلینگ ماف یا گیره‌ای (muff)
کوپلینگ ماف که به آن گیره‌ای هم می‌گویند نوعی سیلندر توخالی ضحیم است. طراحی آن ماف به گونه‌ای است که شفت کاملا در آستین قرار بگیرد. کوپلینگ‌های گیره‌ای به دو صورت یکپارچه و دوپارچه تولید و عرضه میشوند. همچنین برای جلوگیری از حرکت طولی کوپلینگ هنگام اتصال دو شفت به یکدیگر، دو یا چند سوراخ رزوه دار در انتهای شافت‌ها قرار می‌دهند. ماف قطعات چندان پیچیده‌ای ندارد و ساخت آن به راحتی امکان پذیر است. کاربرد کوپلینگ ماف در مواردی است که شفت‌ها کاملا موازی یکدیگر هستند و به هیچ ترازی نیاز ندارند و همچنین ظرفیت حمل بار، سبک تا متوسط است.
-
کوپلینگ گیره‌ای شکاف دار
کوپلینگ گیره‌ای شکاف دار به دو قسمت تقسیم می‌شود. ماف‌ها به شکل نیمه استوانه‌ای هستند که ری شفت‌ها قرار می‌گیرند. برای اتصال بهتر شفت‌ها به یکدیگر، روی کوپلینگ گیره‌ای شکاف دار، سوراخ‌های رشته‌ای ایجاد شده است تا بتوان با پیچ و مهره‌های فولادی دو شفت را به یکدیگر متصل کرد. ویژگی منحصر به فرد این مدل این است که می‌توان بدون تغییر موقعیت شافت، آن را مونتاژ و دمونتاژ کرد. کاربرد کوپلینگ گیره‌ای شکاف دار، استفاده در حمل بارهای متوسط و سنگین با سرعت آرام میباشد.
بیشتر بخوانید: همه چیز درباره استپ موتور انکودر
-
کوپلینگ فلنجی (فلنچی)
کوپلینگ فلنچی یکی از پرکاربردترین کوپلینگ‌ها محسوب می‌شود. دلیل استفاده نسبتا زیاد این است که قیمت این مدل در مقایسه با سایرین، پایین است و البته قدرت انتقال گشتاورهای زیادی هم دارد. در دو طرف آن تعداد مساوی سوراخ‌های رزوه دار ایجاد شده است که برای اطمینان از نوسان کمتر کوپلینگ هنگام حرکت شفت‌ها ساخته شده است. از کوپلینگ‌های فلنجی بیشتر در کاربردهای صنعتی متوسط و سنگین استفاده می‌شود.
-
کوپلینگ سیال
کوپلینگ سیال از دو قسمت تشکیل شده است: یک پمپ و یک توربین. هر دوی اینها دارای تیغه‌هایی هستند که با زاویه خاصی در داخل نصب شده‌اند. پمپ در انتهای شافت محرک نصب می‌شود و توربین در انتهای شافت حرکت کننده. نحوه عملکرد سیال به این صورت است که مایع به پمپ وارد می‌شود و در اثر نیروی گریز از مرکز، شافت درایو به سمت خارج رانده می‌شود.
-
کوپلینگ مینیاتوری
کوپلینگ‌های مینیاتوری مشابه مدل دمنده فلزی کار می‌کنند اما اندازه کوچکتری دارند و برای موتورهای کوچک و کاربردهای صنعتی در مقیاس کم مناسب هستند. مینیاتوری علی رغم این که اندازه کوچکی دارند اما انتقال قدرت خوبی انجام می‌دهند و هزینه تعمیر و نگهداری در آنها هم بسیار کم است.
قیمت کوپلینگ صلب
همانطور که مشاهده کردید کوپلینگ‌های صلب در مدل‌ها و اندازه‌های مختلفی طراحی و عرضه میشوند. قیمت آن ها بسته به نوع مواد استفاده شده در ساخت آن ها و همینطور اندازه آن ها متغیر است. برای اطلاع از قیمت کوپلینگ‌های سخت گروه اتوماسیون صنعتی لاین حرکت و خرید کوپلینگ با ما در تماس باشید.
معرفی کوپلینگ انعطاف پذیر
همان طور که ذکر شد این ابزار به دو دسته کوپلینگ‌های انعطاف پذیر و کوپلینگ‌های غیر انعطاف پذیر تقسیم میشوند. تا به اینجا به معرفی انواع کوپلینگ‌های غیر انعطاف پذیر پرداختیم و با ویژگی‌های آنها آشنا شدیم. در توضیح نوع انعطاف پذیر آن ها باید گفت این قطعات، توانایی بیشتری در سازگار شدن با انواع انحرافات محوری، شعاعی و زاویه‌ای دارند. البته در کوپلینگ‌های انعطاف پذیر هم استثنائاتی وجود دارد و ممکن است نوع خاصی از این کوپلینگ‌ها، توانایی سازگاری با یک یا دو نوع از انحرافات را داشته باشد.
در ادامه به معرفی انواع مدل انعطاف پذیر می‌پردازیم.
-
کوپلینگ فلنجی بوش دار پلاستیکی
می‌توان گفت این کوپلینگ، نسخه ارتقا یافته فلنج غیر انعطاف پذیر است. تفاوت بین این دو استفاده از بوش‌های لاستیکی است که موجب انعطاف پذیر شدن آن ها شده است. طراحی بوش‌های لاستیکی به گونه‌ای است که پیچ و مهره‌ها به طور کامل درون مدل قرار می‌گیرند. مزیت عمده استفاده از این کوپلینگ این است که می‌توان از آن برای شافتهایی که محورهای غیر موازی دارند استفاده کرد. استفاده از بوش‌های لاستیکی در کوپلینگ فلنجی انعطاف پذیر موجب جذب ضربه و لرزش می‌شود.
کاربرد مدل فلنجی بوش دار پلاستیکی در مواردی است که مقدار کمی انحراف زاویه‌ای یا محوری بین دو شفت وجود داشته باشد. همچنین از آن در الکتروموتورها و ماشین آلات صنعتی مختلف به وفور استفاده می‌شود.
-
کوپلینگ دنده‌ای
کوپلینگ دنده‌ای نسخه اصلاح شده و پیشرفته دیگری از مدل فلنج است. در این مدل، فلنج و توپی قطعات مختلفی هستند که به همراه یک قطعه واحد با هم جمع میشوند. توپی‌ها از بیرون پیچ خورده‌اند اما آنقدر ضخیم و عمیق هستند که می‌توانید آنها را به عنوان دندان دنده در نظر بگیرید. همچنین فلنج‌ها دارای دندان‌های دخلی هستند. از مدل دنده‌ای برای کاربردهای صنعتی سنگین که نیاز به انتقال گشتاور زیادی نیاز است استفاده می‌شود.
-
کوپلینگ یونیورسال
کوپلینگ یونیورسال انعطاف پذیر، برای اتصال دو شفتی که محل اتصالشان زاویه دار است مناسب میباشد. همچنین دارای یک جفت لولای نزدیک به هم و عمود بر یکدیگر است که توسط شافت‌های متقاطع به هم متصل شده‌اند. حتی وقتی که محل اتصال دو شافت، زاویه زیادی دارد، می‌تواند با قدرت زیادی گشتاور را منتقل کند. از این مدل می‌توان در مواقعی که محدودیت فضا وجود دارد یا انعطاف پذیری بالایی لازم است استفاده کرد.
-
کوپلینگ دیسکی انعطاف پذیر
در کوپلینگ‌های دیسکی یک دیسک فلزی بین دو فلنج ، قرار می‌گیرد. نکته قابل توجه در این سبک این است که نصف پیچ‌ها شفت محرک را و نصف پیچ‌ها از سمت مقابل، شفت حرکت کننده را به کوپلینگ وصل می‌کنند تا به این ترتیب انعطاف پذیری لازم هنگام حرکت دو شفت ایجاد شود. عمر مفید و سختی پیچش بسیار بالایی دارند. از دیگر کوپلینگ‌های انعطاف پذیر می‌توان به امگا، میله‌ای، حلزونی، آرواره‌ای و … اشاره کرد.
قیمت کوپلینگ‌های انعطاف پذیر
همان طور که مشاهده کردید کوپلینگ‌های انعطاف پذیر انواع مختلفی دارند که هر نوع ویژگی‌های خاص خود را دارد. به طور کلی در مقایسه با مدل های سخت می‌توان گفت قیمت کوپلینگ‌های انعطاف پذیر معمولا بیشتر است. برای دریافت اطلاعات بیشتر و همچنین دریافت قیمت نوع انعطاف پذیر و خرید آنها می‌توانید با کارشناسان گروه اتوماسیون صنعتی لاین حرکت در ارتباط باشید.
تصمیم گیری در مورد مناسب‌ترین نوع مورد نیازتان، مستلزم در نظر گرفتن فاکتورهای مختلفی است. گشتاور و خروجی شفت محرک، دقت موقعیتی شفت، شدت عدم انطباق بین دو شفت، لرزش و … چند مورد از این عوامل هستند. امیدواریم با مطالعه مقاله حاضر توانسته باشید معیارهای مناسبی برای انتخاب و خرید کوپلینگ از آن استفاده کنید.
مشخصه‌های کوپلینگ
مشخصه‌های این ابزار شامل موارد زیر میباشد.
- ظرفیت انتقال گشتاور ( Torque capcity )
- حداقل و حداکثر قطر سوراخ کوپلینگ ( Bore size )
- طریقه نصب ( Type of mounting )
- نامیزانی مجاز ( Permissiable misalignment )
- محدوده حداکثر سرعت مجاز ( Maximum speed range )
- انعطاف پذیری جسم ( Material flexibility )
و قابلیت کار در محیط های گرم روغنی و صلبیت پیچشی کافی.
لاین حرکت
سوالات متداول
- کوپلینگ در قطعات صنعتی به چه معناست؟
کوپلینگ به معنی اتصال دهنده دو قطعه میباشد. در صنعت، منظور از آن قطعهای است که دو شفت پایه دار یا هارد کروم را به هم وصل میکند. به عبارت ساده، این وسایل قطعات مکانیکی هستند که برای انتقال نیرو یا گشتاور از یک شافت به شافت دیگر استفاده میشوند.
- برای خرید قطعات صنعتی باکیفیت از کجا اقدام کنیم؟
اگر قصد خرید قطعات صنعتی باکیفیت همچون اینورتر، لینیر گاید، استپ موتور، سرو موتور، کابل کریر و … را دارید می توانید از طریق اتوماسیون صنعتی لاین حرکت که دارای نمایندگی های معتبر از برندهای خارجی است اقدام نمایید.
سلام و درود
ممنون که نظرتان را با ما به اشتراک گذاشتید.
خوشحال میشویم اگر از سایر محصولات لاین حرکت همچون اینورتر نیز دیدن کنید.