اندازه گیری کوپلینگ شفت برای تجهیزات سنگین: گشتاور، ناهماهنگی و انتخاب

یک درایو نوار نقاله 132 کیلوواتی در یک سایت معدنی از سه کوپلینگ در یک فصل عملیاتی عبور کرد. هر جایگزینی اندازه کاتالوگ یکسانی داشت و هر کدام در دندانه هاب شکست خوردند. نقص کیفیت مواد نبود. این یک روش اندازه گیری بود که فقط به قطر شفت و قدرت موتور نگاه می کرد. چرخه وظیفه شامل شروع مکرر در زیر یک تسمه بارگذاری شده بود و هیچ کس انحراف زاویه ای ایجاد شده توسط پایه ته نشینی را اندازه گیری نکرده بود. این درس در صنایع سنگین کاربرد دارد: اندازه‌گیری کوپلینگ‌های شفت برای تجهیزات سنگین یک محاسبه مهندسی است، نه جستجوی کاتالوگ.

منطق اندازه‌گیری که از شکست‌های میدانی جلوگیری می‌کند

به ترتیب درست کار کنید و اکثر خرابی های کوپلینگ ناپدید می شوند. گشتاور اعمالی را محاسبه کنید، یک ضریب سرویس را اعمال کنید که نشان دهنده ماشین محرکه و وظیفه آن است، شرایط پیک و ضربه را شناسایی کنید، ناهماهنگی را که تجهیزات واقعاً تولید می‌کنند اندازه‌گیری کنید، و تنها پس از آن اندازه کوپلینگی را انتخاب کنید که هر محدودیتی را به طور همزمان برآورده کند. کوپلینگی که کاملاً برای گشتاور اسمی درجه بندی شده است، هنوز هم می تواند به سرعت از کار بیفتد، زمانی که با انحراف زاویه ای مداوم کار می کند یا زمانی که گشتاور راه اندازی به سه برابر گشتاور در حال اجرا برسد.

گشتاور طراحی لنگر کل محاسبه است: Td = Tn x SF. Tn گشتاور اسمی است که تحت عملکرد ثابت منتقل می شود و SF ضریب سرویس است. برای تجهیزات سنگین، SF به ندرت زیر 1.5 قرار می گیرد و اغلب برای سنگ شکن ها و آسیاب های معکوس به 2.5 تا 3.0 می رسد. دو درایو با گشتاور موتور یکسان می توانند به اندازه های کوپلینگ متفاوتی نیاز داشته باشند. یک پمپ گریز از مرکز که به طور پیوسته در 1480 دور در دقیقه کار می کند معمولاً از ضریب سرویس 1.25 استفاده می کند، در حالی که یک سنگ شکن با همان موتور به دلیل بارگذاری ضربه ای به 2.5 یا بالاتر نیاز دارد. جدول زیر فاکتورهای خدماتی را که معمولاً برای درایوهای موتور الکتریکی استفاده می شود فهرست می کند.

سه عددی که اندازه جفت را تعیین می کنند

هر انتخاب کوپلینگ شفت به سه عدد کاهش می یابد: گشتاور، سوراخ، و ناهماهنگی. سرعت و محیط نیز مهم هستند، اما این سه تا اندازه فریم را تعیین می کنند.

گشتاور اسمی

برای یک درایو دوار، گشتاور اسمی T = 9550 x P / n است، که در آن P بر حسب کیلووات، n بر حسب دور در دقیقه، و T بر حسب نیوتون متر است. بنابراین یک موتور 132 کیلووات در 1480 دور در دقیقه حدود 852 نیوتن متر را تحت بار ثابت منتقل می کند.

اوج گشتاور

موتورهای الکتریکی معمولاً 150 تا 200 درصد گشتاور نامی را هنگام راه اندازی تولید می کنند. موتورهای دیزلی و موتورهای هیدرولیک حتی می توانند پیک های بالاتری تولید کنند. کوپلینگ باید در اوج دوام بیاورد، نه فقط در حد متوسط، زیرا اوج گشتاور بر دندانه ها، توپی و عناصر بست فشار می آورد. اگر درایو به طور منظم تحت بار شروع به کار کرد یا جهت معکوس را تغییر داد، اوج گشتاور را به عنوان یک شرایط طراحی پیوسته و نه یک رویداد گاه به گاه در نظر بگیرید.

ظرفیت سوراخ کردن

یک کوپلینگ می تواند هدف گشتاور را برآورده کند، اما زمانی که سوراخ برای شفت و راه کلید بسیار کوچک است، باز هم از کار می افتد. حداکثر سوراخ قاب انتخابی را بررسی کنید و تأیید کنید که کلید می‌تواند گشتاور طراحی را بدون خرد کردن لبه‌های آن منتقل کند. وقتی بارهای محوری زیاد است، به جای کلید، یک مجموعه قفل را در نظر بگیرید. نیروی گیره هاب را ایمن نگه می دارد و خستگی راه کلید را از بین می برد.

ناهماهنگی

ناهماهنگی شعاعی، زاویه ای و محوری همگی زمانی که از مقادیر نامی تجاوز می کنند، عمر جفت را کوتاه می کنند. کوپلینگ‌های چرخ دنده ناهماهنگی زاویه‌ای را تا حدود 1.5 درجه در هر مش کنترل می‌کنند، در حالی که کوپلینگ‌های دیافراگمی کمتر تحمل می‌کنند اما سفتی پیچشی بالاتری ارائه می‌کنند. شفت‌های یونیورسال بیشترین جابجایی‌های زاویه‌ای و محوری را می‌پذیرند، که آنها را به استانداردی برای درایوهای مسافت‌های طولانی یا متحرک تبدیل می‌کند. سرعت اثر را تقویت می‌کند: در دورهای بالا، حتی خطاهای زاویه‌ای کوچک، ارتعاش و بارهای دینامیکی ایجاد می‌کنند که کوپلینگ هرگز برای حمل آن طراحی نشده است.

جفت کردن خانواده ها برای تجهیزات سنگین

هر خانواده کوپلینگ ترکیب متفاوتی از گشتاور، ناهماهنگی و سرعت را حل می کند. دانستن مرزهای هر خانواده نیمی از کار اندازه گیری است.

کوپلینگ دنده درام

کوپلینگ های دنده درام اسب های کار صنایع سنگین هستند. شکل دندان تاج دار آنها فشار لبه را کاهش می دهد و بدون کاهش ظرفیت گشتاور، امکان انحراف زاویه ای را فراهم می کند. هنگامی که درایو باید صدها کیلونیوتون متر را در یک پاکت فشرده انتقال دهد، یک کوپلینگ چرخ دنده ای نوع پهن معمولا اولین انتخاب است. را کوپلینگ چرخ دنده درام با ظرفیت بار بالا محدوده سوراخ و گشتاور معمولی درایوهای آسیاب، نوار نقاله و جرثقیل را پوشش می دهد و مجموعه دنده های قابل تعویض آن تعمیر و نگهداری را ساده می کند. برای یک دید وسیع تر از نحوه عملکرد این کوپلینگ ها در سرویس، مقاله در کوپلینگ های دنده درام برای سیستم های محرک صنعتی سنگین هندسه، روانکاری و حالت های خرابی دندان را توضیح می دهد.

کوپلینگ چرخ دنده درام RSK-GICL نوع عریض ظرفیت بار و انتقال گشتاور بالا Jiangsu Rokang Heavy Industry Technology Co., Ltd یک کوپلینگ چرخ دنده درام نوع گسترده RSK-GICL است که ظرفیت بار و انتقال گشتاور بالا را تامین می کند. مشاهده محصول →

کوپلینگ شفت جهانی

هنگامی که ماشین محرکه نسبت به موتور حرکت می کند، یا خط محرک دارای یک انحراف زاویه ای قابل توجه است، شفت کاردان پاسخ درستی است. را شفت یونیورسال دو نوع دقیق دقت انتقال بالا را در زوایای کار بزرگ حفظ می کند و با بخش های تلسکوپی که در آن فاصله بین انتهای شفت در حین کار تغییر می کند در دسترس است. کاربردها شامل آسیاب های نورد، درایوهای میکسر و هرگونه تجهیزاتی است که در آن موتور و ماشین کار روی پایه های جداگانه ای قرار می گیرند که به طور مستقل حرکت می کنند.

RSK-WS دقیق یونیورسال شفت دو نوع با زاویه بزرگ گشتاور انتقال Jiangsu Rokang Heavy Industry Technology Co., Ltd یک منبع انتقال شفت جهانی دقیق RSK-WS از نوع دو نوع با زاویه بزرگ با گشتاور ... مشاهده محصول →

کوپلینگ دیافراگمی

برای سفتی پیچشی و عکس العمل صفر، کوپلینگ های دیافراگمی از اکثر جایگزین ها بهتر عمل می کنند. توربوماشین‌ها، میزهای آزمایش و محرک‌های پمپ پرسرعت از آنها استفاده می‌کنند، زیرا گشتاور را از طریق دیسک‌های فلزی نازکی که به‌طور الاستیک خم می‌شوند، منتقل می‌کنند. در درایوهایی که تا 10000 دور در دقیقه کار می کنند، a کوپلینگ دیافراگمی با سرعت بالا سفارشی تا 10000 دور در دقیقه از روان‌کاری و سایش جلوگیری می‌کند و ساختار تمام فلزی برای دمای بالای محیط مناسب است که در آن قطعات الاستومری به سرعت تخریب می‌شوند.

RSK سفارشی کوپلینگ دیافراگم با سرعت بالا تا 10000 دور در دقیقه تامین کنندگان، شرکت - Jiangsu Rokang Heavy Industry Technology Co., Ltd یک جفت دیافراگم با سرعت بالا سفارشی RSK تا 10000 دور در دقیقه تامین کنندگان و عمده فروشی است. مشاهده محصول →

کوپلینگ های الاستومری

کوپلینگ تایر و کوپلینگ پین و بوش نرمی پیچشی و لرزش مرطوب را اضافه می کند. آنها انتخاب های اقتصادی برای درایوهای با سرعت پایین و گشتاور متوسط ​​هستند، اما چگالی گشتاور آنها بسیار کمتر از طراحی های دنده یا دیافراگم است. در تجهیزات سنگین، آنها عمدتا در درایوهای کمکی و نوار نقاله های کوچک ظاهر می شوند که جذب ضربه بیشتر از فشردگی اهمیت دارد.

روش اندازه گیری گام به گام

روش زیر برای اکثر درایوهای تجهیزات سنگین کار می کند، چه در حال تعویض یک کوپلینگ ناموفق یا طراحی یک گیربکس جدید باشید.

1. گشتاور اسمی را از توان موتور و سرعت کار تعیین کنید.
2. ضریب سرویس را از نوع دستگاه، فرکانس راه اندازی و سطح ضربه انتخاب کنید.
3. گشتاور طراحی را با ضرب گشتاور اسمی در ضریب سرویس محاسبه کنید.
4. حداکثر گشتاور را در شرایط استارت، معکوس کردن یا توقف بررسی کنید.
5. انحراف شعاعی، زاویه ای و محوری را که نصب واقعاً ایجاد می کند، اندازه گیری کنید.
6. یک قاب کوپلینگ با گشتاور نامی بالاتر از گشتاور طراحی و ظرفیت ناهماهنگی بالاتر از مقادیر اندازه گیری شده انتخاب کنید.
7. ابعاد سوراخ و کلید را در مقابل انتهای شفت واقعی تأیید کنید.
8. حداکثر سرعت را بررسی کنید و برای درایوهای پرسرعت یا با سرعت متغیر، تحلیل ارتعاش پیچشی را انجام دهید.
9. محیط را بررسی کنید: محدوده دما، گرد و غبار، رطوبت و دسترسی به روغن کاری.

اشتباهات رایج در اندازه گیری و نحوه اجتناب از آنها

بیشتر خرابی های میدانی به یکی از اشتباهات زیر بازمی گردد:

• استفاده از گشتاور پلاک موتور به جای گشتاور شکست یا استال.
• انتخاب ضریب سرویس خیلی کم برای بارهای سنگین متناوب.
• اندازه گیری عدم تراز فقط در هنگام نصب و نادیده گرفتن رشد حرارتی و نشست فونداسیون.
• انتخاب کوپلینگ تنها بر اساس اندازه سوراخ، بدون بررسی درجه گشتاور.
• بزرگ شدن بیش از حد به حدی که کوپلینگ دیگر از سیستم در برابر اضافه بار محافظت نمی کند.
• فراموشی احتباس محوری هنگامی که درایو دارای رانش محوری بالایی است.

هنگامی که تجهیزات باید با رویه اروپایی مطابقت داشته باشد، راهنمای به انواع کوپلینگ DIN و انتخاب توضیح می دهد که چگونه سری DIN در سختی پیچشی، ظرفیت تراز و نیازهای تعمیر و نگهداری مقایسه می شود.

یک مثال عملی اندازه گیری

یک تسمه نقاله را انتخاب کنید که توسط یک موتور الکتریکی 132 کیلوواتی با سرعت 1480 دور در دقیقه هدایت می شود، با شفت موتور 80 میلی متر و شفت ورودی گیربکس با همان قطر.

1. گشتاور اسمی: Tn = 9550 x 132 / 1480 = 852 نیوتن متر.
2. ضریب سرویس برای نوار نقاله با شوک متوسط ​​و شروع مکرر: 1.75.
3. گشتاور طراحی: Td = 852 x 1.75 = 1491 نیوتن متر.
4. حداکثر گشتاور شروع در 200 درصد گشتاور موتور: حدود 1704 نیوتن متر.
5. یک قاب کوپلینگ بالاتر از 1491 نیوتن متر، با حداکثر سوراخ حداقل 80 میلی متر و یک کلید مناسب برای شفت انتخاب کنید.

یک کوپلینگ دنده درام با درجه گشتاور اسمی 2000 نیوتن متر، حداکثر سوراخ 85 میلی متر و ظرفیت ناهماهنگی زاویه ای در حدود 1.5 درجه با حاشیه ایمنی معقول این نیاز را برآورده می کند. فریم کوچکتر بعدی، با سرعت 1200 نیوتن متر، در بررسی گشتاور طراحی ناموفق خواهد بود، حتی اگر سوراخ آن متناسب با شفت باشد. به همین دلیل است که محاسبه گشتاور باید قبل از هر مقایسه حفره باشد.

بررسی های نهایی قبل از ثبت سفارش

قبل از تایید اندازه کوپلینگ، این نکات را مرور کنید:

• اطمینان حاصل کنید که سوراخ کوپلینگ هم با شفت موتور و هم با شفت ماشین محرک مطابقت دارد.
• ابعاد کلید را مطابق با استانداردهای قابل اجرا بررسی کنید.
• تصمیم بگیرید که آیا یک چرخ ترمز یا نسخه دیسک ترمز برای برنامه مورد نیاز است یا خیر.
• به فاصله روغن کاری و اینکه آیا نصب اجازه دسترسی آسان برای تعمیر و نگهداری را می دهد یا خیر توجه کنید.
• برای بارهای با سرعت بالا یا معکوس، قبل از نهایی کردن اندازه، یک تحلیل پیچشی از سازنده درخواست کنید.

اندازه کوپلینگ شفت برای تجهیزات سنگین به عنوان یک فرآیند ساخت یافته بهترین کار را دارد. با گشتاور شروع کنید، ضریب سرویس صادقانه را اعمال کنید، به شرایط اوج احترام بگذارید و ناهماهنگی را که نصب در واقع ایجاد می‌کند اندازه‌گیری کنید. وقتی این اعداد صحیح باشند، اندازه کوپلینگ به طور طبیعی دنبال می‌شود، و بخشی که نصب می‌کنید شانس واقعی برای ماندگاری دستگاهی را دارد که به آن خدمت می‌کند.