انتخاب کوپلینگ دنده درام: انواع، ناهماهنگی، گشتاور و کاربردها

یک جرثقیل بالابر 250 کیلوواتی را در نظر بگیرید که تنها با برداشتن بار شروع به ارتعاش می کند. کوپلینگ دنده درام پس از چند ماه بررسی می شود و سایش دندان روی یک پهلو متمرکز می شود. تشخیص رایج تنها یک جزء معیوب نیست. این یک عدم تطابق بین گشتاور کاتالوگ، ناهماهنگی واقعی و لایه گریس است. راه قابل اعتماد برای تعیین کوپلینگ چرخ دنده درام این است که گشتاور، مشخصات دندان، تناسب شفت و نگهداری را به عنوان یک منطق انتخاب کامل در نظر بگیرید.

کوپلینگ دنده درام چه کاری انجام می دهد و چرا دندان تاج دار اهمیت دارد

یک کوپلینگ چرخ دنده درام، گشتاور را از طریق مجموعه ای از دندانه های خارجی تاج دار در هر توپی که با دندانه های داخلی در آستین مشبک است، منتقل می کند. کلمه درام به شکل دندانه خمیده در جهت محوری اشاره دارد. این منحنی به هاب اجازه می دهد تا از یک زاویه کوچک در داخل آستین حرکت کند بدون اینکه بار کامل را به یک لبه دندان وارد کند.

کوپلینگ‌های دنده‌ای با دندانه مستقیم در جاهایی استفاده می‌شوند که تراز کاملاً کنترل شده و حداقل حرکت از دست رفته مورد نیاز است. در درایوهای صنعتی سنگین، پروفیل دندان درام معمولاً انتخاب مطمئن‌تری است، زیرا دامنه ناهماهنگی زاویه‌ای قابل استفاده را افزایش می‌دهد و فشار تماس را در طول سطح دندان وسیع‌تر توزیع می‌کند. اکثر کوپلینگ های چرخ دنده درام استاندارد، ناهماهنگی زاویه ای تقریباً 0.5 تا 1.5 درجه را تحمل می کنند، به علاوه مقدار محدودی جابجایی موازی و محوری. برای جزئیات بیشتر در مورد مرز بین طرح ها، ما مقایسه دنده-کوپلینگ دندانه مستقیم تفاوت های عملی را توضیح می دهد.

یک کوپلینگ دنده، ناهماهنگی را لغو نمی کند. از طریق لغزش کنترل شده بین مجموعه های دندان، ناهماهنگی را در خود جای می دهد. اگر یک افست بزرگ به عنوان یک وضعیت معمول در نظر گرفته شود، فشار تماس و نرخ سایش به سرعت بالا می رود. به همین دلیل است که فرم دندان تاج دار، تناسب آستین و نوع روانکاری از تصمیم انتخاب جدا نیستند.

بر اساس گشتاور، سرعت و هندسه شفت انتخاب کنید

از وظیفه شروع کنید، نه از قطر شفت به تنهایی. گشتاور اسمی منتقل شده توسط درایو مستقیم را می توان به صورت T(Nm)=9550 x P(kW)/n(rpm) تخمین زد. برای یک موتور 200 کیلووات در 980 دور در دقیقه، که تقریباً 1950 نیوتن متر است. اگر ماشین رانده دارای بارهای ضربه ای، استارت های مکرر یا معکوس است، این مقدار اسمی را در یک ضریب سرویس ضرب کنید. نقطه شروع برای شوک متوسط ​​1.75 و برای معکوس کردن سنگین 2.5 یا بالاتر است. اندازه کوپلینگ باید بالاتر از این گشتاور تنظیم شده باشد.

پس از گشتاور، محدوده سوراخ را بررسی کنید. یک کوپلینگ می‌تواند رتبه‌ی گشتاور روی کاغذ را برآورده کند و اگر سوراخ توپی نزدیک به حداکثر حد مجاز خود با یک کلید کوچک‌تر باشد، یا اگر تناسب شفت نتواند در برابر نیروهای معکوس مقاومت کند، باز هم زود از کار می‌افتد. قطر بیرونی و طول توپی نیز باید متناسب با فضای موجود در اطراف شفت باشد.

یک چک لیست کوتاه انتخاب برای بخش طراحی بسازید:

1. قدرت موتور یا موتور و سرعت تمام بار.
2. چرخه وظیفه: استارت مداوم، مکرر، معکوس کردن یا ترمزگیری.
3. قطر شفت، ابعاد راه کلید، و محدودیت فاصله هاب.
4. فضای موجود برای قطر خارجی کوپلینگ و برای برداشتن آستین در طول تعمیر و نگهداری.
5. ناهماهنگی مورد انتظار ناشی از انبساط حرارتی، ته نشینی پایه، فاصله های بلبرینگ و بارهای لوله.

برای یک درایو استاندارد افقی موتور به گیربکس، کوپلینگ پایه دنده درام GICL معمولاً اولین گونه ای است که باید بررسی شود.

کوپلینگ دنده درام GICL برای درایوهای افقی موتور به گیربکس این کوپلینگ سنگین از دندانه‌های دنده تاج دار برای کنترل عملکرد با سرعت پایین و گشتاور بالا و در عین حال جبران ناهماهنگی محوری، شعاعی و زاویه‌ای استفاده می‌کند. این اولین انتخاب عملی برای ارزیابی تنظیمات درایو افقی استاندارد است. مشاهده محصول →

جدول ضریب خدمات زیر یک تخمین اولیه است. مقدار نهایی باید از تجزیه و تحلیل وظیفه و رتبه سازنده کوپلینگ بدست آید.

نصب را تراز کنید و ناهماهنگی موثر را تخمین بزنید

کوپلینگ‌های چرخ دنده درام ناهماهنگی را تحمل می‌کنند، اما عمر آن‌ها به دفعات لغزش دندان‌ها و میزان فشار در نقطه تماس بستگی دارد. ناهماهنگی زاویه ای باعث ایجاد لغزش بین دندان های خارجی و داخلی می شود. ناهماهنگی موازی نقطه تماس را حرکت می دهد و بار خمشی را به آستین اضافه می کند.

در یک نصب جدید، شفت ها را تا حد امکان به تراز واقعی نزدیک کنید و سپس کوپلینگ را سوار کنید. نشست فونداسیون، رشد حرارتی در محفظه دستگاه و انحراف بلبرینگ برخی از مقادیر مجاز را قبل از شروع کوپلینگ مصرف می کند. یک حاشیه بگذارید، نه فقط یک شماره کاتالوگ اسمی.

کوپلینگ دنده درام یک اتصال جهانی نیست. اگر طراحی ماشین به مفصل بزرگ نیاز دارد، یک کوپلینگ جهانی متقاطع یا یک کوپلینگ دیافراگمی کلاس مناسب تری است. هنگامی که درایو به یک اتصال فشرده و سخت پیچشی با شناور کنترل شده و روانکاری قابل پیش بینی نیاز دارد، کوپلینگ دنده انتخاب مناسبی است.

روانکاری و نگهداری: جایی که کوپلینگ های دنده درام فرسوده می شوند

از آنجایی که یک کوپلینگ چرخ دنده درام، گشتاور را از طریق تماس با دندانه کشویی منتقل می کند، گریس بخشی از طراحی است. حفره دندان باید با یک گریس با فشار شدید پر شود که در شرایط کار در جای خود باقی بماند و در دمای کاری مورد انتظار ثابت بماند. بسیاری از درایوهای استاندارد از گریس NLGI درجه 1.5 یا 2 با غلیظ کننده مصنوعی یا لیتیومی استفاده می کنند. مکان های گرد و غبار، آب پاشیده شده و دمای بالای محیط به گریس با مقاومت بهتر در برابر آب و حفاظت EP نیاز دارند.

فواصل روانکاری مجدد به سرعت، دما و چرخه بار بستگی دارد. یک کوپلینگ پرسرعت ممکن است هر چند ماه یکبار به گریس نیاز داشته باشد، در حالی که یک واحد کند سنگین گاهی اوقات می تواند طولانی تر کار کند، اما برنامه سازنده نقطه شروع است. اگر نوع گریس را تغییر دادید، ابتدا گریس قدیمی را تمیز کنید. ضخیم کننده های ناسازگار می توانند باعث سفت شدن و محدود شدن ترخیص دندان شوند.

بازرسی باید شامل الگوی سایش روی دندان های خارجی و داخلی باشد. حتی سایش در عرض دندان نیز سالم است. سایش متمرکز بر روی یک لبه نشان می دهد که ناهماهنگی واقعی بالاتر از مقدار طراحی است. گریس تغییر رنگ یا خمیر خاکستری فلزی در حفره دندان معمولاً به بارگذاری بیش از حد، روانکاری مجدد ناکافی یا از بین رفتن لایه گریس اشاره دارد.

نوع کوپلینگ دنده درام مناسب را انتخاب کنید

اصطلاح کوپلینگ دنده درام یک خانواده کامل از سازه ها را پوشش می دهد. مقرون به صرفه ترین نسخه ها برای درایوهای افقی موتور به گیربکس با دسترسی معمولی برای تراز و گریس در نظر گرفته شده است. هنگامی که قطار محرکه شامل یک ترمز، یک شفت عمودی، یا یک شکاف بزرگ بین ماشین‌ها باشد، یک نوع طراحی شده انتخاب بهتری نسبت به یک کوپلینگ اولیه است که در محل نصب شده است.

در موتورهای بالابر یا وینچ که در آن ترمز درام بخشی از دستگاه است، یک کوپلینگ با یک چرخ ترمز یکپارچه، قطار محرکه را کوتاه می کند و سطح ترمز را با شفت متحدالمرکز نگه می دارد.

کوپلینگ WGZ با چرخ ترمز یکپارچه برای ماشین آلات بالابر این کوپلینگ با طراحی دنده تاج دار و درام ترمز یکپارچه، انتقال گشتاور را با ترمز در یک واحد جمع و جور ترکیب می کند. این برای موتورهای بالابر و وینچ مناسب است، جایی که یک مجموعه ترمز مجزا باعث پیچیده تر شدن درایو می شود. مشاهده محصول →

برای شفت های پمپ یا میکسر عمودی، به جای این که فرض کنید هر کوپلینگ دنده ای را می توان به صورت عمودی بدون تغییر گیره روغن کاری نصب کرد، طراحی کوپلینگ چرخ دنده درام عمودی را بررسی کنید. برای تعمیر و نگهداری پمپ، یک کوپلینگ اسپیسر اجازه می دهد تا پمپ بدون حرکت موتور به عقب کشیده شود.

کوپلینگ دنده درام در کاربردهای صنعتی

کوپلینگ های چرخ دنده درام تقریباً در هر قطار شفت سنگینی که به یک اتصال فشرده و سخت پیچشی نیاز است ظاهر می شود. در فولاد و متالورژی، پایه‌های پینیون و درایوهای میز غلتکی را در جایی که پیک‌های ارتعاش و گشتاور رایج هستند، به هم متصل می‌کنند. در کارخانه‌های پتروشیمی و تولید برق، آنها گشتاور را از طریق پمپ‌ها، فن‌ها و دمنده‌ها منتقل می‌کنند که در آن تراز با افزایش بار لوله‌ها تغییر می‌کند. در تاسیسات دریایی، سرویس آسان و مقاومت در برابر خوردگی طراحی را تعیین می کند. در معدن، گرد و غبار و آب، روانکاری مهر و موم شده و سطوح محکم دندان را مهم می کند.

تجهیزات بالابر یک مورد خاص است زیرا درایو کوتاه، معکوس است و اغلب با یک دستگاه ترمز ترکیب می شود. کوپلینگ‌های چرخ دنده درام زمانی که نوع با وظیفه جرثقیل مطابقت دارد به خوبی این کار را انجام می‌دهند. از آنجایی که جرثقیل ها دارای چرخه های بارگذاری و فاکتورهای ایمنی خاصی هستند، سری کوپلینگ درام جرثقیل محافظه کارانه تر است. را نمای کلی ماشین آلات بالابر و ساختمانی یک نقطه شروع مفید برای این برنامه ها می دهد. برای یک درایو جرثقیل فشرده با گزینه ترمز یکپارچه، کوپلینگ درام لبه تاجی نوع DC یک انتخاب معمولی است.

DC Crown-Gear Drum Coupling برای سیستم های بالابر جرثقیل این کوپلینگ که به طور خاص برای اتصال کاهنده ها به درام در کاربردهای بالابر طراحی شده است، بارهای شعاعی و گشتاور بالایی را با یک یاتاقان کروی خود تراز می کند. این یک انتخاب معمولی برای درایوهای جرثقیل فشرده با گزینه های ترمز یکپارچه است. مشاهده محصول →

چک لیست انتخاب نهایی

تصمیم نهایی باید از یک جدول اندازه گیری با داده های وظیفه واقعی در مقابل شما گرفته شود. اشتباهات رایج استفاده از قطر شفت به عنوان تنها ورودی اندازه، نادیده گرفتن گشتاور قفل شده یا شرایط استال، و انتظار ظرفیت ناهماهنگی بیشتر از آن چیزی است که کوپلینگ می تواند بدون سایش سریع ارائه دهد.

• از گشتاور تنظیم شده با ضریب سرویس صحیح استفاده کنید.
• بررسی کنید که قطر شفت و راه کلید در محدوده کاتالوگ باشد.
• نوع ساخت و ساز را انتخاب کنید که با نیازهای ترمز، اسپیسر، عمودی یا جرثقیل مطابقت دارد.
• هدف تراز را برای نصب تعریف کنید و یک رکورد تراز نهایی ایجاد کنید.
• یک برنامه روانکاری مجدد تنظیم کنید و وضعیت دندان را در چک لیست بازرسی قرار دهید.

یک کوپلینگ چرخ دنده درام اگر برای کار واقعی انتخاب شود، به عنوان یک جزء مکانیکی بارگذاری شده روغن کاری شود و از عدم تراز نصب بیش از حد محافظت شود، می تواند عمر طولانی داشته باشد. این ترکیب چیزی است که یک جزء استاندارد را به بخش قابل اعتماد یک خط تولید تبدیل می کند.