کوپلینگ اشمیت
کوپلینگ اشمیت(Schmidt Coupling) برای جابجایی های شعاعی بزرگ بین دو شفت طراحی شده است و همانطور که در تصویر زیر مشاهده می‌کنید، همزمان سه دیسک با یکدیگر حرکت می‌کنند و توسط سه یا چند پیوند بین هر جفت دیسک به یکدیگر متصل می شوند. راستای شفت‌ها در کوپلینگ های اشمیت می‌تواند تا دو برابر شعاع دیسک‌ها با یکدیگر اختلاف داشته باشند.
عملکرد
کوپلینگ های اشمیت بیشترین توانایی انطباق با انحرافات محوری را در بین کوپلینگ های انعطاف پذیر دارا می باشند.
در حین کار، هر سه دیسک کوپلینگ اشمیت با سرعت یکسانی می چرخند. اتصالات بر روی بلبرینگ پیوندها به دیسک ها با فاصله 120 درجه روی دایره های گام با همان قطر قرار دارند.
رابطه سرعت ثابت بین شفت‌های ورودی و خروجی که توسط یک کوپلینگ اشمیت به هم متصل شده‌اند تحت تأثیر تغییرات جابجایی شعاعی قرار نمی‌گیرد. این رابطه به طور مشابه تحت تأثیر نیروهای واکنش شعاعی اولیه قرار نمی گیرد که در غیر این صورت می تواند سیستم را نامتعادل کند.
کوپلینگ های اشمیت سرعت ثابتی را بین شفت های ورودی و خروجی حفظ می کنند در حالی که شفت ها در موقعیت های نسبی خود دچار تغییرات شعاعی می شوند.
اگر یک کوپلینگ اشمیت با سرعت بالا کار می کند، شفت ها هرگز نباید به هم خطی نزدیک شوند. در حالت هم خطی، موقع
یت جانبی دیسک میانی دیگر ثابت نیست و آزادانه در اطراف شفت‌ها نوسان می‌کند و در برخی شرایط باعث لرزش شدید می‌شود.
|
انواع کوپلینگ اشمیت
کوپلینگ های Offset: کوپلینگ های اشمیت که سرعت و گشتاور زاویه ای ثابتی را در محدوده وسیعی از ناهماهنگی شفت موازی منتقل می کنند.
کوپلینگ نیمه انعطاف پذیر: یک کوپلینگ دقیق پیچشی سفت و بدون نیروی بازیابی است. علاوه بر جبران جابجایی های محوری و زاویه ای، ظرفیت جابجایی شعاعی بالایی را همراه با طراحی فشرده فراهم می کند.
کوپلینگ های درون خطی: کوپلینگ های اشمیت که ناهماهنگی شفت موازی کوچکی را در سرعت زاویه ای ثابت دارند.
کوپلینگ های انعطاف پذیر کنترل: یک کوپلینگ دقیق است که برای برآوردن نیازهای مکانیکی و مترولوژیک طراحی شده است. از طریق عملکرد منحصر به فرد خود، شفت فشرده، نیروی بازگردانی بسیار کم و فشار کم بر یاتاقان ها را با انتقال همگام زاویه ثابت حرکت چرخشی ترکیب می کند.
کوپلینگ های 5 بعدی: کوپلینگ های اشمیت که ناهماهنگی شفت موازی و ناهماهنگی زاویه ای 5± درجه را با قابلیت جابجایی محوری متوسط انجام می دهند.
مفهوم برخی اصطلاحات رایج
- گشتاور نامی مداوم(Continuous Torque Rating): مقدار گشتاور استانداردی که کوپلینگ در عملکرد عادی می‌تواند به‌طور پیوسته تحمل کند. درواقع اینکه این تجهیز تا چه میزان توانایی انتقال نیرو بین شفت‌ها را بطور مداوم دارد.
- ماکزیمم جابجایی خطی: به حداکثر فاصله‌ای اشاره دارد که کوپلینگ می‌تواند بین دو شفت ایجاد کند و همچنان عملکرد صحیحی داشته باشد.
- ماکزیمم ناهماهنگی محوری: حداکثری جابجایی محوری است که کوپلینگ می‌تواند بدون مشکل تحمل کند. این جابجایی در راستای محور چرخش (طول شفت) رخ می‌دهد و معمولاً ناشی از انبساط حرارتی یا نیروهای فشاری است که در سیستم ایجاد می‌شوند.
- حداکثر میزان ناهماهنگی زاویه‌ای(Maximum Angular Misalignment Capacity): حداکثر زاویه‌ای که شفت‌ها می‌توانند نسبت به هم تغییر زاویه داشته باشند.
- حداکثرو حداقل جابجایی شعاعی: نشان می‌دهد که شفت‌های ورودی و خروجی تا چه حد می‌توانند از محور اصلی کوپلینگ جابجا شوند.
- سفتی پیچشی(Torsional Stiffness): این مقدار که بر حسب kNm/rad بیان می‌شود، نشان می‌دهد که کوپلینگ در برابر تغییرات زاویه‌ای ناشی از گشتاور تا چه اندازه مقاوم است.
- قطر چرخش(Swing Diameter): این مقدار نشان‌دهنده بیشترین شعاع حرکتی اجزای کوپلینگ در حین عملکرد است که معمولاً در محاسبات مربوط به فضای نصب در نظر گرفته می‌شود.
کاربرد در صنایع
- ماشین آلات بسته بندی
- ماشین های شکل دهی
- ماشین آلات کاغذ
- ماشین های چاپ
- سیستم های کاربردی و لمینیت
- صنعت خودروسازی
- سیستم های خلاء و بسیاری موارد دیگر
جمع بندی
کوپلینگ اشمیت به دلیل طراحی منحصربه‌فرد خود، امکان تطبیق با ناهماهنگی‌های محوری، زاویه‌ای و شعاعی را فراهم کرده و برای استفاده در سیستم‌هایی که نیاز به انتقال توان با انعطاف‌پذیری بالا دارند، بسیار مناسب است. مشخصات فنی آن شامل توانایی تحمل گشتاور بالا، مقاومت در برابر تغییر شکل پیچشی و قابلیت جابجایی در محدوده مشخص، باعث می‌شود که در صنایع مختلفی مانند خودروسازی، صنایع مکانیکی و ماشین‌آلات صنعتی مورد استفاده قرار گیرد.