کوپلینگ روتکس

کوپلینگ روتکس

بسیاری از مهندسان، کوپلینگ روتکس (jaw couplings) را به دلیل نصب آسان، هزینه کم، بدون نیاز به تعمیر و نگه داری و عدم نیاز به روانکاری می‌شناسند. چگالی گشتاور بالای کوپلینگ روتکس در برابر ابعاد و وزن این مدل، باعث شده که تحمل گشتاور های بالا و جذب لرزش، ارتعاش و شوک بسیار قوی داشته باشد. کوپلینگ عنکبوتی جزو کوپلینگ های انعطاف پذیر پیچشی است که برای انتقال گشتاور های مثبت و زیاد مناسب است. در بازار به کوپلینگ روتکس نام های دیگیری نیز شناخته می‌شود. که عبارتند از : کوپلینگ خورشیدی، کوپلینگ عنکبوتی، جاو کوپلینگ، کوپلینگ پنجه ای، کوپلینگ آرواره ای، کوپلینگ پلی یورتانی و …(کاتالوگ کوپلینگ روتکس)

در ادامه این مقاله از فرامکانیک مشاهده خواهیم کرد که کوپلینگ روتکس جایگزین شایسته ای برای کوپلینگ‌هایی مانند کوپلینگ KB و کوپلینگ HRC (که درآنها رابط از جنس لاستیک است و در تعداد پره و جنس متفاوت است) می‌باشد. با انتخاب صحیح کوپلینگ عنکبوتی امکان استفاده از سایز کوچکتر آن در برابر کوپلینگ KB و کوپلینگ HRC نیز محیا می‌باشد.

کوپلینگ چیست؟

couplingکوپلینگ یک وسیله یا قطعه مکانیکی است که دو شافت دوار را به منظور انتقال نیرو و گشتاور به یکدیگر متصل می‌کند. در اتصال این دو شفت چرخان امکان وجود خطاهایی در محور و راستای شفت وجود دارد مانند ناهمراستایی، خطای نصب، تراز نبودن، فاصله داشتن، زاویه داشتن و …؛

وظیفه اصلی کوپلینگ و هدف کاربردی کوپلینگ این است که به دو محور دوار اجازه می‌دهد که با داشتن درجاتی از ناهماهنگی یا فاصله انتهایی در دو شفت، و جذب این خطاها دوران را بطور پیوسته داشته باشند. و انتقال نیرو و گشتاور را فراهم می‌کند.

در مقاله زیر انواع کوپلینگ و کوپلینگ های شافت را بررسی نموده‌ایم، برای مطالعه کلیک کنید.

کوپلینگ روتکس چیست؟

تعریف کوپلینگ روتکس نوعی از کوپلینگ‌های محوری انعطاف‌پذیر پیچشی است که با ویژگی های عملکردی خود مانند وجود هاب با پنجه های مقعر و اسپایدر یا رابط الاستیکی از جنس پلی اورتان برای انتقال قدرت مکانیکی، بهینه سازی شده است. کوپلینگ روتکس نوعی از کوپلینگ های زیرو بکلش یا بدون پس زنی یا لقی صفر است که برای تجهیزات کنترل حرکت مانند سروو موتورها مناسب می‌باشد.

انطعاف پذیری رابط میانی یا اسپایدر یا عنکبوت باعث شده که کوپلینگ آرواره ای توانایی مناسبی در تحمل ناهمراستایی ها داشته باشد. کوپلینگ روتکس از قدرت کافی برای برطرف سازی ناهمراستایی های موازی، زاویه ای و محوری برخوردار است. همچنین رابط اسپایدر پلی اورتان کوپلینگ روتکس توانمندی جذب ارتعاش و لرزش وارده از سمت محرک و متحرک را دارد. و در حین انتقال توان و گشتاور، این لرزش ها را کاهش دهد و شوک و ضربه را جذب کند.

کوپلینگ روتکس قابلیت نصب به صورت افقی، عمودی یا هر زاویه و موقعیت دلخواه را دارد.  همچنین می‌توان قطعات کوپلینگ روتکس را بر اساس نوع اتصال به شافت (پیچ مغزی، مخروطی، خار، فلنجی، هزارخار و … ) آماده سازی کرد.

اجزای کوپلینگ روتکس

کوپلینگ عنکبوتی از سه قسمت اصلی تشکیل شده است. که عبارتند از: دو قطعه توپی فلزی یا هاب و یک قطعه رابط اسپایدر الاستیکی پلی اورتان که در بین دو  هاب قرار می‌گیرد. هر یک از هاب های کوپلینگ روتکس دارای آرواره های مقعر شکل است که با دندانه های محدب رابط اسپایدر ستاره شکل تماس پیدا می‌کند.

همچنین توپی (هاب) سمت متحرک امکان دارد از بین دو مدل معمولی و پشت بلند تعیین گردد. بدلیل تماس پنجه های رابط اسپایدر با آرواره های هاب، توانایی برطرف سازی ناهمراستایی و جذب ارتعاش و لرزش را دارد.

کوپلینگ روتکس توانایی انتقال گشتاور بین 0.5 تا 655 نیوتن متر را دارد و برای کارکرد در دمای محیطی بین 30- تا 90+ درجه سانتی گراد طراحی گردیده است. البته ناگفته نماند که رابط ضربه گیر عنکبوتی در درجه و سختی های متفاوتی وجود دارد که توانمندی کارکرد در دمای محیط تا -50 درجه سانتی گراد یا تا +120 درجه سانتی گراد را دارد.

جنس کوپلینگ روتکس

دو تکه توپی فلزی یا دو قطعه هاب اصلی از سه فلز آلومینویم، چدن یا فولاد به صورت فابریک یا ریخته گری شده، ساخته می‌شود که این مواد دارای مقاومت بالا و تحمل فشارهای وارده را به خوبی دارند. البته شما با توجه به نیاز و کاربرد کوپلینگ عنکبوتی در تجهیزات صنعتی باید جنس مد نظر خود را سفارش دهید و اقدام به خرید کوپلینگ روتکس بفرمایید. از سمتی جنس قطعه رابط اسپایدر که در بین دو قطعه فلزی قرار می‌گیرد، عموما از پلی اورتان است ولی شامل متریال پلی اتر اتر کتون (PEEK) و پلی آمید PA نیز می‌گردد. جنس پلی اورتان یک ماده نرم و انعطاف پذیر بوده در در درجه سختی شور (Degree of hardness Shore) مطابق شکل زیر تقسیم بندی می‌شود که توانایی کنترل لرزش ها و ضربات محیطی و کاهش اثرات آنها را دارد.

در صورت انتخاب هاب یا توپی آلومینیومی، سایز توپی عموما تا 38 میلیمتر و گاهی تا سایز 55 میلیمتر (رابط اسپایدر پلی یورتان با سختی شور98 92A) امکان خرید کوپلینگ روتکس وجود دارد. استاندارد سایز توپی های کوپلینگ فولادی عموما بین سایز 42 تا 52 میلیمتر (رابط اسپایدر پلی یورتان با سختی شور 98A) است ولی امکان سفارش تمامی سایز ها نیز برای کوپلینگ عنکبوتی فولادی وجود دارد. کوپلینگ روتکس چدنی نیز از سایز 55 تا 330 میلیمتر (رابط اسپایدر پلی یورتان با سختی شور 92A) نیز وجود دارد.

در قسمت زیر تنوع دمایی رابط اسپایدر را مشاهده می‌کنید:

• Cam ring PU 80 ShoreA -50 °C to +80 °C
  PU 92 ShoreA -40 °C to +90 °C
  PU 98 ShoreA -30 °C to +90 °C
  (standard ring)
  PU 64 ShoreD -50 °C to +120 °C

کاربرد کوپلینگ روتکس

کوپلینگ آرواره ای برای انتقال قدرت همه منظوره است که می‌تواند در کاربردهای کنترل حرکت (سروو موتور) نیز استفاده شود. کوپلینگ آرواره ای برای انتقال گشتاور بین دو شفت در حالی که ارتعاشات سیستم را میرا و جذب می‌کند و ناهمراستایی را برطرف می‌کند. با وجود وزن کم و گشتاورهای جرمی اینرسی کوپلینگ‌های آرواره ای، قادر به انتقال گشتاورهای بالا هستند. کوپلینگ روتکس برای استفاده در درایوهای سروو موتور، محورهای خطی و یا انکودرهای دقت بالا از انواعی که معمولاً در ماشین‌های ابزار، ماشین‌های بسته‌بندی یا ماشین‌های چاپ استفاده می‌شوند، ایده‌آل هستند. مهندسان از کوپلینگ های عنکبوتی در کاربردهایی مانند کمپرسورها، دمنده ها، میکسرها و پمپ ها استفاده می‌کنند. کوپلینگ روتکس جزو تجهیزاتی با کیفیت است که هم در مصارف سنگین صنعتی کاربرد دارد و هم در مصارف خانگی فارغ از وجود هر نوع اب و هوای و شرایط کاری.

مزایای کوپلینگ عنکبوتی

• عنصر رابط معمولاً از TPUR، پلی اورتان، الاستیک، پلی اتر اتر کتون یا پلی آمید ساخته می‌شود
• ناهمراستایی و ناهماهنگی را در خود جای می‌دهد؛ جبران انحراف ها (محوری، شعاعی، زاویه ای)
• چگالی گشتاور بالایی را منتقل می‌کند
• مورد استفاده برای میرایی پیچشی (ارتعاش)
• رنج انتقال گشتاور کم تا زیاد، کاربردهای همه منظوره
• طول عمر طولانی
• عایق الکتریسیته
• لقی صفر یا زیرو بکلش یا پس زنی صفر
• عدم نیاز به روانکاری
• استفاده در هر طیفی از ماشین آلات عمومی و مهندسی کارخانه
• جذب و میرایی ارتعاش
• افزونه محوری، بنابراین مونتاژ آسان؛ نصب آسان
• کوپلینگ خورشیدی بدون نیاز به تعمیر و نگهداری
• با توجه به ماهیت کشسانی رابط اسپایدر عنکبوتی، برای انتقال بارهای ضربه ای مناسب است. همچنین می‌تواند نیروهای ارتجاعی و ارتعاش را به خوبی کاهش دهد.

مزایای کاربردی کوپلینگ روتکس

با توجه به ویژگی های مثبتی که در بالا از کوپلینگ عنکبوتی ذکر کردیم، حالا به بررسی کاربردی ترین ویژگی ها و مزای این نوع coupling می‌پردازیم.

تحمل گشتاور بالا کوپلینگ روتکس

چگالی گشتاور کوپلینگ آرواره ای با توجه به ابعاد و اندازه و وزن بسیار بالاست. تحمل گشتاور در محدوده . 0.5 تا 655 نیوتون متر را دارد که این گستره از گشتاور در اکثر کوپلینگها وجود ندارد.

انعطاف پذیری بالا

به دلیل دو تکه بودن هاب و جنس بکار رفته رابط اسپایدر و همچنین شکل پنجه ها و آرواره ها، کوپلینگ روتکس انعطاف پذیری بالایی دارد و در برابر ضربه ها، ارتعاشات و لرزش های جانبی براحتی مقاومت می‌کند. این انعطاف پذیری موجب شده است که ناهمراستایی و انحرافات محوری، شعاعی و زاویه ای  جبران گردد.

تعمیر و نگهداری آسان و راحت

فارغ از شرایط اب و هوایی و محیطی کوپلینگ روتکس نیاز چندانی به تعمیر و نگه داری ندارد که به کاهش هزینه نگه داری کمک می‌کند. عدم نیاز به روغنکاری دوره ای و بازرسی و تعمیرپذیری راحت کوپلینگ عنکبوتی از راحتی استفاده از این نوع کوپل ها است. نه شرایط آب و هوایی و نه شرایط محیطی مانند گرد و غبار و میزان رطوبت بر روی عملکرد کوپلینگ عنکبوتی تاثیری نمی‌گذارند و کارایی آن را کاهش نمی‌دهند.

تحمل دما از 50- الی 120 درجه

فرقی نمی‌کند که دمای منفی صفر باشد یا بالای 100 درجه، تضمین کارآیی کوپلینگ روتکس همیشگی است. تحمل دمای 50- درجه در مناطق سردسیر و دمای 100 درجه برای مناطق گرمسیر از ویزگی های مثبت این نوع کوپلینگها است که به راحتی می‌تواند پاسخگوی نیازهای شما باشد.

عملکرد مناسب در محیط های روغنی و مواد نفتی

اثر مواد نفتی و روغنی و شیمیایی بر روی رابط اسپایدر  و دو هاب فلزی تقریبا ناچیز است و در عملکرد کوپلینگ روتکس اختلالی ایجاد نمی‌کند.

جذب شوک های سیستمی

مولد های حرکت یا محرک ها که عموما الکتروموتور ها هستند، هنگام کارکردن از خود ارتعاش و لرزش تولید می کنند که امری کاملا طبیعی در صنعت است. از سمتی نمیتوان این ارتعاش و لرزش را مقید کرد ولی میتوان کنترل کرد که به متحرک و سیستم اسیب وارد نکند. توانایی کوپلینگ روتکس در جذب ارتعاش و شوک های سیستم می‌تواند از آسیب رسیدن به سیستم جلوگیری کند.

نحوه اتصال به شافت

کوپلینگ روتکس با توجه به نوع شافت مقابل خود توانایی تغییر را دارد. همانطور که در شکل زیر مشاهده می‌کنید 6 نوع اتصال برای متصل شدن هاب با شافت وجود دارد.

نحوه اتصال هاب کوپلینگ عنکبوتی به شافت

• Pilot Bore یا هاب بدون سوراخ: در این نوع از هاب ها که کم هزینه ترین نوع است، به مشتری اجازه ماشینکاری هاب بر حسب شافت خود را می‌دهد.
• هاب با پیچ مغزی و خار (Key/Set Screw): در این نوع از هاب ها که دارای سوراخ به قطر شافت متقابل است، اجازه اتصال شافت به توپی از طریق پیچ مغزی و خار داده می‌شود که امکان انتقال گشتاور بالاتر فراهم می‌گردد.
• نوع کلمپ یا قفل کن دار (Clamp): در این نوع از اتصال، هاب ها دارای شیار و چاک هستند که با باز شدن قطر افزایش پیدا میکند و بعد از اینکه بر روی شافت قرار بگیرند، با سفت کردن پیچ ها اتصال تکمیل می‌گردد.

کاتالوگ کوپلینگ روتکس

شما می‌توانید برای انتخاب کوپلینگ عنکبوتی مطابق با شرایط تجهیزات خود از یکی از کاتالوگ کوپلینگ روتکس زیر که به صورت استاندارد در بازار یافت می شوند استفاده کنید. لازم به ذکر است که کارشناسان مجرب بخش فنی مجموعه فرامکانیک آماده راهنمایی رایگان به شما برای انجام محاسبات و خرید کوپلینگ روتکس می‌باشند. همچنین جداول ابعاد کوپلینگ روتکس و سایز کوپلینگ عنکبوتی نیز در کاتالوگ های زیر گردآوری شده است.

1- دریافت کاتالوگ کوپلینگ روتکس ROTEX شرکت KTR آلمان

2- دریافت کاتالوگ کوپلینگ روتکس BIPEX شرکت Flender  آلمان – ایرلند

3- دریافت کاتالوگ کوپلینگ روتکس شرکت SKF

قیمت کوپلینگ روتکس

از آنجایی که کوپلینگ روتکس در مراکز حساس گران قیمت مانند الکتروموتور ها و گیربکس ها و پمپ ها و … نقش ارتباط دهنده را دارند. در انتخاب و ساخت آنها باید نهایت دقت و کیفیت و انجام محاسبات فنی را مطابق با جداول کاتالوگ کوپلینگ روتکس به خرج دهید. هر هزینه ای برای خرید کوپلینگ روتکس اصل، اهمیت شما به جلوگیری از خرابی ماشین آلات را نشان میدهد که در صورت استفاده و خرید کوپلینگ روتکس بدست می‌آید. خوبی کوپلینگ های استاندارد این است که قابلیت شخصی سازی بر حسب شافت و مدل تجهیزات شما را دارند. برای دریافت قیمت کوپلینگ روتکس و همچنین استعلام قیمت کوپلینگ روتکس می‌توانید با کارشناسان بخش فنی فرامکانیک در تماس باشید و از مشاوره های رایگان افراد متخصص در زمینه کوپلینگ بهره مند شوید.