توصیه های متخصصان در بکارگیری کوپلینگ مناسب در سرعتهای بالا

همه چیز درباره نوار نقاله
همه آنچه که باید درباره نوار نقاله بدانید
اسفند ۱۱, ۱۳۹۵
1111
فروش زنجیرصنعتی
آبان ۱۷, ۱۳۹۶

توصیه های متخصصان در بکارگیری کوپلینگ مناسب در سرعتهای بالا

انتخاب کوپلینگ مناسب در سرعتهای بالا

کوپلینگ ها شاید جزء سازگار ترین و قابل پیش بینی ترین عناصر در یک سیستم مکانیکی هستند. اما وقتی سر و کله پارامتر سرعت پیدا میشود مسئله فرق می کند و داستانهای خودش را دارد. رزونانس، ناهمترازی و روغنکاری و از طرفی عمر مفید به مسئله های اصلی و اساسی تبدیل میشوند.

برای روشن کردن بیشتر این موضوع، از کارشناسان صنعتی برجسته سوال شده طراحان باید چه چیزهایی را بدانند تا کوپلینگ در سرعت بالا به خوبی کار کند. موارد زیر نکاتی است که آنان در پاسخ گفته اند

انتخاب کوپلینگ مناسب در سرعتهای بالا

 

 یک نمونه تجربه واقعی از خراب شدن کوپلینگ ها مثال بزنید؟

دنیس/ رکسفورد: در یک مورد، یک مهندس در حال آزمایش کوپلینگ با سرعت ۷۰۰۰۰ دور در دقیقه بوده است. این وسیله قطر کوچکی داشته، و برای سرعت بالا طراحی شده بود، و یک بار کوچک ۳۰ پوندی را به حرکت در می آورد. به هر حال، آن شخص چند سوراخ تصحیح کننده توازن در سطح مقطعی باریک ایجاد کرد، و این کاری بود که او نمی بایست انجام می داد. در سرعت حدود ۷۰۰۰۰ دور در دقیقه، مقطع باریک متلاشی و تکه تکه شده و برخی قطعات در محفظه کوپلینگ داخل شدند.

گالن/ راکول- داج: یک طراح، کوپلینگی را روی سانتریفوژ بزرگی نصب کرد. او از راهنمای انتخاب کوپلینگ مناسب پیروی نکرد، و هشدارهای محدودیت سرعت را روی جعبه کوپلینگ نخوانده بود. در سرعت حداکثر، کوپلینگ بیش از ۳۰ دقیقه دوام نیاورد. به عوض این که وضعیت مورد تحلیل قرار گیرد، آن شخص کوپلینگ دیگری را نصب کرد که مانند اولی با شکست مواجه شد. او در نهایت با ما تماس گرفت و ما تشخیص دادیم که کوپلینگ غیر فلزی تقریبا ۳۵% بیشتر از حد مجاز ذکر شده در کاتالوگ اش تحت فشار قرار گرفته است. ما به او کمک کردیم تا کوپلینگ مناسب تری انتخاب کند، و آن کوپلینگ به طور کامل کار کرد و مشکل حل شد

آندرو/ R&W آمریکا: در موقعیتی دیگر، طی آزمایش یک سیستم جک پیچی، شخصی فرکانس محرک را بیش از کاربری مورد لزوم بالا برد و از میزان سرعت محور اتصال عبور کرد. سرعت بیش از ۱۰۰۰ دور در دقیقه نبود، اما این کار موجب شد یک محور پشتیبانی ۱۰۰ اینچی دچار حرکتی شدید در اثر چند تست انجام شده توسط تکنیسین شود.
هیچ کوپلینگی نمی تواند مدتی طولانی با چنین نیروهایی مقاومت کند.

سارا/ رینگفدر: کوپلینگ ها انواع مختلفی دارند، از انواع ساده لاستیکی دندانه ای، تا کوپلینگ های پیچیده دیسکی فلزی کامل. هر نوع دارای محدوده سرعت بحرانی منحصر به خود هستند. بالاتر از آن محدوده ها، نیروی گریز از مرکز موجب جدا شدن کوپلینگ شده، و اغلب باعث ترکیدن آن می شود. این موضوع به ندرت اتفاق می افتد، زیرا به هر حال، سرعت های بحرانی عموما” بیش از دامنه عملیاتی برای اغلب کوپلینگ ها می باشد. به احتمال قوی، شکستن کوپلینگ در سرعت بالا ناشی از فرسودگی حاصل از عدم توازن است.
ما شاهد کوپلینگ های متوازن شده ناقص بوده ایم که طبیعتا” ۱۰۰ ساعت باید دوام می آوردند، در حالی که در اثر فرسودگی مواد فقط در ۱۰ دقیقه در سرعت بالا دچار شکست شدند.

 

 

محدودیت ها در سرعت بالا چیست؟

گالن/ راکول-داج: مسلما”، با اهمیت ترین و حیاتی ترین ویژگی برای کوپلینگ در سرعت بالا توازن و تعادل آن است. نوسانات ناچیز جرمی حول محور چرخش ممکن است در سرعت های بالا خرابی ایجاد کند. نوع مواد نیز دارای اهمیت است. نیروهای گریز از مرکز در سرعت های بالا بیشتر میشوند و این نیروها باعث ایجاد تنش های قطری دینامیکی می شوند. قطعات سخت تر با قدرت کششی بالاتر و شکل پذیری افزاینده مناسب ترند، زیرا آنها می توانند سطوح تنش بالا را تحمل کنند.

داگلاس/ آلترا اینداستریال موشن: کوپلینگ ها می توانند تا حدی در مقابل نیروی گریز از مرکز یا، دقیق تر، تنش های حلقه ای (تنش های مماسی) ایجاد شده توسط نیروهای گریز از مرکز مقاومت کنند. تنش حلقه ای می تواند بر اساس قطر کوپلینگ، توان دوم سرعت دوران، و چگالی مخصوص ماده محاسبه شود.

دنیس/ رکسنورد: کوپلینگ های مجتمع با قطعات آزاد اغلب دارای محدودیت سرعت هستند زیرا دارای روزنه های اتصال و عدم توازن حاصل از آن می باشند. در سرعت بالا، یک عدم توازن ناچیز هم می تواند موجب نیروهای گریز از مرکز قابل توجهی شود، که این نیرو به چهار تا پنج برابر وزن استاتیک هر سر کوپلینگ میرسد.

سارا/ رینگفدر: در کاربری های سرعت بالا، کوپلینگ های فلزی کامل حالت استاندارد دارند زیرا فلزات نسبت به الاستومرها در تنش های حاصل از نیروهای گریز از مرکز قوی تر عمل می کنند. بنابراین، فولادهای آلیاژی نسبت به فولاد نرم یا چدن ارجحیت دارند زیرا آلیاژها قدرت کششی بیشتری دارند. یک فاکتور با اهمیت دیگر، سفتی و سختی است. سرعت موجب انحراف یا حرکت در بسیاری از کوپلینگ ها می شود. این نوسانات وقتی در جرم توزیع میشود، اغلب موجب به هم خوردن بالانس و در نتیجه ایجاد ضربه ها و پالسهای ارتعاشی شده که می تواند به دستگاه ها یا خود کوپلینگ خسارت وارد کند. در سرعت های بالا، یک کوپلینگ دنده ای ممکن است شروع به چرخش در غلاف خود بکند. به طور مشابه، در کوپلینگ های دیسکی فلزی، پیچ ها ممکن است به سمت سوراخ های دیسک و توپی حرکت کرده، و عدم توازن ایجاد کنند. 

 

 

چه پارامترهایی کوپلینگ ها را برای کاربرد های سرعت بالا مناسب میسازد؟

سارا/ رینگفدر: حداقل الزامات برای یک کوپلینگ در سرعت بالا به شرح زیر می باشد:
این کوپلینگ باید از موادی با قدرت کششی بالا ساخته شده باشد، خصوصا” در قسمت قطرهای خارجی بزرگ تر. این کوپلینگ باید طوری طراحی شود تا در سرعت های بالا تعادل خود را حفظ کند. (تولرانس کم). این کوپلینگ باید پس زدگی شدید نداشته باشد.

گالن/ راکول – داج: یکی از الزامات بالانس ذاتی است. همچنین، بهتر است از کوپلینگی که مستلزم روغن کاری است اجتناب گردد. کوپلینگ هایی که نیاز به روغن کاری دارند سریع تر در سرعت های بالا دچار از کار افتادگی می شوند زیرا نیروهای گریز از مرکز تمایل روغن از سطوح فلزی می کشند.

دنیس/ رکسنورد: کوپلینگ های سرعت بالا معمولا” قطر کوچکی دارند، و از فولادهای آلیاژی حرارتی، حاوی بست های قوی، و استفاده از طراحی مدولار ساخته شده اند، و قابلیت تحمل اندکی ناهمترازی پس از جداسازی و اتصال مجدد را دارا هستند. آن ها اغلب منطبق بر طرح ” reduced moment ” را دارند، که به شکل موثری کوپلینگ را در نقطه گرانش خود به سمت دستگاه محور معلق حرکت می دهد. این موضوع معمولا” حرکت هر گونه مقطع فلنج توپی را به سمت دستگاه اجباری می کند، و المان های قابل انعطاف را در دورترین فاصله فضای محوری قرار می دهد.

داگلاس/ آلترا اینداستریال موشن: تولرانس محدود و کیپ کردن از الزامات است تا نیروهای گریز از مرکز مابین اجزا متصل به هم و فشارهای ایجاد شده در اثر ناهمترازی را به حداقل برساند. این موضوع جنبه حیاتی دارد زیرا نیروهای عدم توازن متناسب با توان دوم سرعت تغییر می کنند.

آندرو/ R&W آمریکا: هم مرکز بودن نکته اساسی است. با افزایش تعداد صفحات متقارن در طول محور دوران، قابلیت عملیات صحیح در سرعت های بالا افزایش می یابد.

دیدگاهتان را بنویسید

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