نکات کاربردی و راهنمای خرید کوپلینگ مگنت

کوپلینگ چیست و چه کاربردی دارد؟

کوپلینگ نوعی قطعه مکانیکی است که برای اتصال دو محور مورد استفاده قرار می‌گیرد و امکان انتقال قدرت را فراهم می‌کند. متریال‌های متنوعی در ساخت آنها به کار می‌رود از انواع پلیمر‌ها گرفته تا فلزاتی مانند آلومینیم، برنج و فولاد. همچنین از نظر ابعاد و مکانیزم به کار رفته در آن تنوع بسیار زیادی دارند. قبل از خرید کوپلینگ مگنت باید به نوع کاربرد مورد نظر توجه داشته باشید تا متحمل هزینه اضافی نشوید. گرچه کوپلینگ‌ها به عنوان قطعه‌ای برای انتقال حرکت و قدرت شناخته می‌شوند اما وظایف مهم دیگری نیز بر عهده دارند. در ادامه با ما همراه باشید تا نحوه کارکرد کوپلینگ مغناطیسی را بیشتر توضیح دهیم.

—یکی از این وظایف اتصال دو شفت به یکدیگر در حالتی است که دو شفت نسبت به هم زاویه داشته باشند در اینصورت اتصال این دو محور تنها به واسطه کوپلینگ امکان پذیر خواهد بود.

—کاربرد بعدی آن هنگامی است که دو سر یک شفت فاصله وجود داشته باشد و امکان اتصال از طریق جوش و یا سایر اتصالات ممکن نباشد در این حالت نیز با استفاده از یک کوپلینگ می‌توان اتصال را برقرار کرد.

—زمانی که دو محور نسبت به هم انحراف زاویه نداشته باشند اما در یک راستا نیز قرار نگرفته باشند برای متصل کردن آنها باید از کوپلینگ استفاده کرد. البته در مواقعی ممکن است موقعیت دو محور نسبت به هم شامل هر دو حالت باشد یعنی هم‌راستا نبوده و انحراف زاویه بین نیز داشته باشند که در این حالت نیز راه حل مشکل، به کارگیری کوپلینگ است.

—در مواردی خاص از کوپلینگ برای کاهش انتقال حرارت از یک محور به محور دیگر استفاده می‌کنند.

—و در آخر از مهم‌ترین وظایف این قطعه کلیدی می‌توان به جلوگیری از انتقال ارتعاشات از یک سیستم به سیستم دیگر اشاره کرد.

هنگامیکه این موارد را در نظر بگیرید متوجه دلیل استفاده از کوپلینگ‌ها در دستگاه CNC، پرینتر سه بعدی، برخی پمپ‌ها و بعضی از قطعات خودرو خواهید شد. برای هر یک از حالت‌های ذکر شده مهندسان یک نوع کوپلینگ طراحی کرده‌اند که امروزه توسط شرکت‌های مختلف تولید و در اختیار صنعتگران قرار می‌گیرد. در ادامه به بررسی چند مورد از انواع پرکاربرد آن خواهیم پرداخت.

انوع کوپلینگ

کوپلینگ رابط شفت ثابت

این نوع از ساده‌ترین و ابتدایی‌ترین کوپلینگ فلزی به شمار می‌رود. در دو سر این قطعه سوراخ برای سوار شدن بر روی شفت‌های مختلف تعبیه شده است و در هر طرف معمولا دو پیچ مغزی برای اتصال به شفت قرار گرفته است. کوپلینگ شفت معمولا از جنس آلومینیم یا برنج ساخته می‌شوند و در برخی دستگاه CNC کوچک مورد استفاده قرار می‌گیرند.

کوپلینگ انعطاف پذیر

از پرکاربرد ترین مدل کوپلینگ‌ها هستند که به دلیل داشتن خاصیت انعطاف پذیری برای اتصال دو شفت که نسبت به هم انحراف جزئی داشته باشند استفاده می‌شوند. جنس رایج به کار رفته در آنها آلومینیم است البته نمونه‌های پلاستیکی آن نیز وجود دارد نمونه‌هایی از آن را می‌توانید در دستگاه CNC و پرینتر سه بعدی که به عنوان کوپلینگ الکتروموتور مورد استفاده قرار می‌گیرند مشاهده کنید و در واقع علت استفاده از آن تبدیل شفت موتور است.

کوپلینگ صنعتی

نمونه‌ای از انواع کوپلینگ موتور است که بهبود یافته و البته بزرگتر دو نوع قبلی هستند. استفاده از آنها در ساخت دستگاه‌های مختلف از جمله دستگاه‌های CNC صنعتی و بزرگ بسیار رایج است و عموما از جنس آلومینیم ساخته می‌شوند. در این نوع معمولا امکان تراشکاری کوپلینگ و تغییر اندازه سوراخ متناسب با شفت موتور فراهم است. از نکات قابل توجه قیمت کوپلینگ است که نسبت به مدل‌های قبلی گران‌تر است.

کوپلینگ چهارشاخ

نام دیگر آن کوپلینگ یونیورسال است و برای اتصال دو شفت که انحراف زاویه بین دارند کاربرد دارد. البته در مواقعی که دو محور هم‌راستا نباشند باید از نوع دو مفصل آن استفاده کرد. جنس به کار رفته در آن عموما فولاد است و یکی از انواع پرکاربرد به شمار می‌رود. نمونه‌هایی از کوپلینگ چهار شاخ را می‌توانید در خودرو‌ها مشاهده کنید.

کوپلینگ مغناطیسی (توضیحات تکمیلی)

کوپلینگ مغناطیسی یکی از محصولات پر طرفدار گروه صنعتی زریر پارس است. این محصول در کلاس های مختلف تولید می شود. پارامترهای انتخاب درست مواردی مثل فشار کاری، دمای کاری، تعداد دور بر دقیقه و میزان مقاومت کوچلینگ مغناطیسی به خوردگی است. کوپلینگ مغناطیسی برای انتقال قدرت یک محور به محوری دیگری است در حالی که هیچ گونه تماس فیزیک بین این دو محور وجود ندارد. از کوپلینگ مغناطیسی معمولا برای انتقال دور به محور راکتورهای تحت فشار استفاده می شود. به دلیل وجود شرایط فشار و دما استفاده از آب بندهای معمولی گزینه خوبی نیست و تنها راه انتقال دور موتور به همزن، استفاده از کوپلینگ مغناطیسی است.

در این لحظه بسیاری از کوپلینگ های تولید شده در این شرکت در حال چرخش در شرایط دمایی و فشار بالا هستند. جنس این کوپلینگ ها (کوپلینگ های مغناطیسی) معمولا فولاد زنگ نزن مقاوم به اسید است و یاتاقان های کوپلینگ های مغناطیسی معمولا بلبیرینگ های سرامیکی است. از موراد پلیمری دیگری مانند PEEk  نیز استفاده می شود. یکی دیگر از کاربردهای کوپلینگ های مغناطیسی در پمپ هایی است که سیالات خاصی مانند اسید را پمپ می کنند. از کاربردهای گسترده کوپلینگ های مغناطیسی می توان به کاربرد در کابل جمع کن ها اشاره کرد. می دانیم که در این موارد گشتاور منتقل شده نباید از میزان خاصی تجاوز کند . زیرا در صورت افزایش گشتاور ممکن است کابل آسیب ببیند.

کوپلینگ پمپ چیست؟

کوپلینگ وسیله ای برای محور کردن موتور و شفت پمپ می باشد کوپلنگ ها در حقیقت برای موتورهای سانتری فیوژپمپ های سانتری فیوژ پمپ کلوز ( pomp close ) که شفت و موتور به صورت کسری قرار دارد توسط کوپلینگ متصل می باشد. کوپلینگ حرکت دورانی موتوررا به شفت پمپ منتقل کرده و باعث چرخش شفت و پروانه می شود، قبل اتصال کوپلینگ شفت پمپ و موتور را باید از هم محور بودن این دو اطمینان حاصل کرد.

کوپلینگ هیدرولیکی چیست؟

در عمل کوپلینگ هیدرولیک از اتصال سخت و مکانیکی بین موتور گردان ( محرک ) و دستگاه یا بخش گردنده ( گیربکس ) جلو گیری می کند. انتقال نیرو  بین محرک و دستگاه گردنده از طریق روغن هیدرولیک انجام می شود. در نتیجه موتور و دستگاه گردنده هر دو در مقابل ضربه و وارد آمدن بارهای ناگهانی ( شوک های شدید) حفاظت می شوند.

با بکار بردن کوپلینگهای هیرولیکی می توان از طرف بار به موتور تا دو برابر مقدار مجاز نیروی مقاوم یا بار وارد کرد. بنابراین اگر به هر علت بیش از دو برابر معمول به محور موتور نیرو وارد شود. روغن هیدرولیک داخل کوپلینگ بکسوات می کند و از وارد آمدن بار اضافی به موتور جلوگیری می کند. و این بزرگترین امتیاز کوپلینگهای هیدرولیک می باشد. زبرا از بریدن شافت و یا سوختن موتور جلو گیری می کند.

کوپلینگ مغناطیسی چیست؟

کوپلینگ مغناطیسی، گشتاور را از شفت انتقال می دهد با این تفاوت که بجای اتصال مکانیکی از نیروی مغناطیسی استفاده می کند. کوپلینگ مغناطیسی غالبا در پمپ های مایعات و سیستم های پروانه ای استفاده می شود. این نوع کوپلینگ جهت انتقال دور و گشتاور در همزنهای مخازن تحت فشار، پمپ های جابه جایی اسید و مواد خورنده، پمپ های فشار بالا و همچنین برای جلوگیری از نشت سیال از راه کوپلینگ استفاده می شود. این کوپلینگ ها توان تحمل شرایط دمایی تا ۱۵۰درجه سانتی گرادرا دارند. درایور این کوپلینگ ها مقاوم در برابر مواد خورنده می باشد. این سری از کوپلینگ ها ارزان تر از Sm-x series می باشند.

از ویژگی های بارز این سری از کوپلینگ ها، علاوه بر مقاومت آنها در برابر مواد خورنده به تحمل آنها در شرایط دمایی تا ۳۵۰درجه سانتی گراد می توان اشاره کرد. این کوپلینگ ها می توانند توسط الکترو موتور و یا سروو موتور درایو شوند. انتخاب نوع driver به شرایط کاری و نیاز مشتری بستگی دارد.جنس اجزاء و اندازه کوپلینگ به شرایط کاربری و قدرت الکتوموتور بستگی دارد.

کوپلینگ دنده ای چیست؟

کوپلینگ دنده‌ای یکی از انواع کوپلینگ ها برای انتقال گشتاور است. این کوپلینگ نیز مانند دیگر انواع کوپلینگ‌ها توان تحمل ناهم راستایی دورانی، زاویه ای و محوری را تا حدودی دارا است. میزان تحمل ناهم‌ راستایی در این توع کوپلینگ ها به شکل، میزان لقی و زاویه فشار دنده ها بستگی دارد.

کوپلینگ های دنده‌ ای عموما برای محدوده وسیعی از توان، گشتاور و دمای کاری مناسب هستند. با این حال کوپلینگ‌های دنده‌ ای که عمدتا توسط شرکت های سازنده به صورت پیش ساخته ارائه می شوند برای توان‌های تا حدود ۴/۲ مگاوات عرضه می شوند. دور این کوپلینگ ها می تواند از ۱۶۰۰ دور برای توان‌های بالا تا ۶۵۰۰ دور بر دقیقه برای توان های کمتر از ۷۵ کیلووات باشد. این کوپلینگ‌ قابلیت تحمل گشتاور تا بیش از ۳۲۰,۰۰۰ نیوتن متر را دارند.

منبع:

KTR Systems GmbH – Logo coupling