کوپلینگ چیست؟
کوپلینگ به معنی اتصال دهنده دو قطعه می‌باشد. در صنعت، منظور از آن قطعه‌ای است که دو شفت پایه دار یا هارد کروم را به هم وصل می‌کند. به عبارت ساده، این وسایل قطعات مکانیکی هستند که برای انتقال نیرو یا گشتاور از یک شافت به شافت دیگر استفاده می‌شوند. شاید بپرسید دلیل استفاده از کوپلینگ‌ها چیست؟!
در پاسخ باید بگوییم نیرو را می‌توان با تنظیمات مختلف دنده یا درایو فقط در صورت موازی بودن شافت‌ها انتقال داد. هنگامی که شافت‌ها در یک خط مستقیم قرار می‌گیرند و قرار است نیرو از انتهای یک شفت به شفت دیگر منتقل شود، از کوپلینگ استفاده می‌شود. البته کوپلینگ‌ها انواع مختلفی دارند که مناسب انتقال نیرو بین دو شفت غیر موازی (یعنی هنگامی که بین دو شفت، زاویه وجود دارد) هستند
مزایای استفاده از کوپلینگ
استفاده از کوپلینگ در صنعت دارای مزایا و کاربردهای گسترده‌ای است، از جمله:
انتقال قدرت و گشتاور: این قطعه به عنوان یک واسطه میان دو شفت، قادر به انتقال حرکت و قدرت از یک شفت به دیگری هستند. این قابلیت به صنایعی که نیاز به انتقال قدرت و گشتاور بین اجزای مختلف دارند، کمک می‌کند.
جذب لرزش و شوک: کوپلینگ‌ها قادر به جذب لرزش‌ها و شوک‌های ناشی از عملکرد ماشین‌آلات هستند. این ویژگی می‌تواند از خرابی و آسیب به سایر اجزا جلوگیری کند و عمر مفید تجهیزات را افزایش دهد.
جبران عدم هم‌محوری: در صورتی که دو شفت نیاز به هم‌محوری دقیق نداشته باشند، این قطعه می‌تواند این عدم هم‌محوری را جبران کند و انتقال حرکت را به خوبی انجام دهد.
سهولت نصب و تعویض: این قطعات به دلیل ساختار ساده و قابلیت تعویض نسبتاً آسان، در صنایعی که نیاز به تعویض و نصب سریع اجزا دارند، بسیار مورد استفاده قرار می گیرند.
کاربردهای مختلف کوپلینگ‌ها
هدف اصلی از کاربرد کوپلینگ‌ها، اتصال دو قطعه برای انتقال نیرو از یکی به دیگری و نهایتا تبدیل نیرو به حرکت است. مثلا ممکن است در یک ماشین صنعتی به دنبال اتصال سروو موتور به یک شفت باشیم.
هدف دیگر، جذب ناهمانگی است. در برخی موارد ممکن است هنگام نصب آن ها خطا وجود داشته باشد و یا ممکن است درایور و قطعه متصله به آن از نظر ارتفاع یا موازی بودن، کاملا تراز نباشند که این امر موجب فشار و سایش بیشتر بین قطعات و در نتیجه کاهش عمر مفید آنها می‌شود.
در این مواقع، یک کوپلینگ این آثار مخرب را جذب می‌کند و از آسیب به قطعات جلوگیری می‌کند. علاوه بر این، ممکن است در طراحی قطعات صنعتی، خطاهای بسیار کوچکی در اندازه، بعد، اتصالات و … وجود داشته باشد. در این مواقع استفاده از کوپلینگ بین این قطعات، موجب کاهش نوسان در حرکت و نهایتا عملکردی بهتر و مفیدتر می‌شود.
پس به طور کلی می‌توان دلایل استفاده از کوپلینگ‌ها را موارد زیر دانست:
برای انتقال نیرو از یک شفت در حرکت به شفتی دیگر، بهترین وسیله است.
برای اتصال دو قطعه که به طور جدگانه تولید شده‌اند می‌توان از کوپلینگ استفاده کرد.
برای ایجاد انعطاف‌پذیری بیشتر هنگام انتقال نیرو، مخصوصا هنگامی که محدودیت فضا وجود دارد.
برای کاهش تکانش و ضربه‌های ناشی از حرکت بین دو قطعه صنعتی می‌توان از این قطعه استفاده کرد.
حال که با کوپلینگ و موارد استفاده از آن آشنا شدیم نوبت به معرفی انواع کوپلینگ می‌رسد.
معرفی انواع کوپلینگ
همانطور که مشاهده کردید موارد استفاده از این ابزار بسیار متنوع هستند. برای پاسخ به نیازهای مختلف فعالین صنعت، گروه اتوماسیون صنعتی لاین حرکت اقدام به عرضه انواع مختلف کوپلینگ در مدل‌ها و برندهای مختلف کرده است. به طور کلی کوپلینگ‌ها به دو دسته کوپلینگ‌های صلب و کوپلینگ‌های انعطاف پذیر تقسیم می‌شوند.
هر کدام از این دسته‌ها شامل چند مدل کوپلینگ هستند که در ادامه با آنها آشنا خواهیم شد.
معرفی کوپلینگ‌های غیر انعطاف پذیر
کوپلینگ‌های سخت، همان طور که از نامشان پیداست انعطاف پذیری کمی دارند. در ساخت این نوع قطعات، از مواد پلیمری استفاده نمی‌شود و به همین دلیل جذب ارتعاشات، توانایی چندان زیادی ندارند. کوپلینگ‌های سخت، انواع مختلفی دارند. در ادامه به معرفی انواع آن ها می‌پردازیم.
کوپلینگ ماف یا گیره‌ای (muff)
کوپلینگ ماف که به آن گیره‌ای هم می‌گویند نوعی سیلندر توخالی ضحیم است. طراحی آن ماف به گونه‌ای است که شفت کاملا در آستین قرار بگیرد. کوپلینگ‌های گیره‌ای به دو صورت یکپارچه و دوپارچه تولید و عرضه می‌شوند. همچنین برای جلوگیری از حرکت طولی کوپلینگ هنگام اتصال دو شفت به یکدیگر، دو یا چند سوراخ رزوه دار در انتهای شافت‌ها قرار می‌دهند. ماف قطعات چندان پیچیده‌ای ندارد و ساخت آن به راحتی امکان پذیر است. کاربرد کوپلینگ ماف در مواردی است که شفت‌ها کاملا موازی یکدیگر هستند و به هیچ ترازی نیاز ندارند و همچنین ظرفیت حمل بار، سبک تا متوسط است.
کوپلینگ گیره‌ای شکاف دار
کوپلینگ گیره‌ای شکاف دار به دو قسمت تقسیم می‌شود. ماف‌ها به شکل نیمه استوانه‌ای هستند که ری شفت‌ها قرار می‌گیرند. برای اتصال بهتر شفت‌ها به یکدیگر، روی کوپلینگ گیره‌ای شکاف دار، سوراخ‌های رشته‌ای ایجاد شده است تا بتوان با پیچ و مهره‌های فولادی دو شفت را به یکدیگر متصل کرد. ویژگی منحصر به فرد این مدل این است که می‌توان بدون تغییر موقعیت شافت، آن را مونتاژ و دمونتاژ کرد. کاربرد کوپلینگ گیره‌ای شکاف دار، استفاده در حمل بارهای متوسط و سنگین با سرعت آرام می‌باشد.