Rijit Kaplin Nedir? Tanım, İşlev ve Tasarım

Rijit Kaplin Nedir?

A rijit bağlantı iki şaftı tek bir sürekli şaft gibi davranacak şekilde birleştiren mekanik bir konnektördür Yanlış hizalamayı, eksenel hareketi veya şoku absorbe edecek yerleşik bir esneklik olmadan torku doğrudan iletir. Esnek kaplinler, miller arasındaki küçük konumlandırma hatalarını telafi etmek için elastomerik elemanlara veya ince metal disklere dayanır; Bunun yerine rijit bir kaplin, montaj başlamadan önce birbirine bağlı iki şaftın zaten sıkı bir toleransla hizalanmasına bağlıdır.

Tasarımın İçinde Hiçbir Telafi Yeteneği Yerleştirilmemiştir, Üzerinde Çalışılmamıştır

Dönen makinelerdeki her kaplin bir sorunu çözer: Bir motor veya motor çıkışı olan bir tahrik milinin bir pompa, dişli kutusu veya benzeri bir makine üzerindeki tahrik edilen bir mile bağlanması. Rijit bir kaplin, torku dahili bir verim olmadan aktaran sağlam bir bağlantı aracılığıyla bu sorunu çözer; dolayısıyla radyal kaymayı, açısal yanlış hizalamayı veya şaft merkez çizgileri arasındaki eksenel kaymayı telafi edemez. Bu sınırlamanın kökeni, esnek bir tasarımda bir diyaframın veya elastomerik elemanın sağladığı türden bir esneklik için yol bulunmayan, katı veya katıya yakın bir bölüm olarak işlenmiş kaplin gövdesinin kendisine kadar uzanır; bu, mühendislerin kurulumdan sonra telafi ettiği bir eksiklik değildir, parçanın nasıl üretildiğinin doğrudan yapısal bir sonucudur.

Kurulum Toleransı Belirleyici Faktör Haline Geliyor

Kaplinin kendisi herhangi bir yanlış hizalamayı absorbe etmediğinden, kurulum sırasında şaft merkezlemesinin sıkı bir tolerans bandı dahilinde olması gerekir; bu bant genellikle pompa aktarma organları için yaygın olarak başvurulan API 610 hizalama kılavuzuna göre şaft çapına ve dönme hızına bağlı olarak bir inçin binde biri veya bir milimetrenin kesirleri cinsinden belirtilir. Kadranlı gösterge hizalaması veya lazerli şaft hizalama ekipmanı tipik olarak bu merkezlemeyi, sert bir kaplin yerine torkla sıkılmadan önce doğrular, çünkü düzeltilmemiş halde bırakılan küçük bir açısal sapma bile, şaft yük altında dönmeye başladığında doğrudan yatak yüklerine ve titreşime aktarılır.

Yüksek Sertlik, Gecikme Olmadan Tork Aktarımına Olanak Sağlar

Esnekliği ortadan kaldıran aynı sağlam yapı aynı zamanda rijit kaplinin ana çalışma avantajını da sağlar: burulma sertliği. Tahrik miline uygulanan tork, esas olarak arada hiçbir elastik sarım veya boşluk olmadan tahrik edilen mile ulaşır; bu, şaftlar arasında hassas zamanlamanın gerekli olduğu durumlarda önemli olan bir özelliktir - senkronize çok şaftlı tahrikler veya giriş ve çıkış arasındaki dönme gecikmesinin kalibrasyonu bozduğu konumlandırma ekipmanı. Karşılaştırma yapmak gerekirse, kauçuk elemanların etrafına inşa edilen esnek kaplinler, elastomer torku tam olarak iletmeden önce sıkıştırıldığından, yük altında ölçülebilir derecede burulma sarımı gösterir; bu, genel güç aktarımında ihmal edilebilir ancak mühendislerin doğrudan buna karşı belirlediği hassas hareket kontrolünde yeterince alakalı bir etkidir.

Tamponlamanın Yokluğu Şok Hassasiyetini Tasarım Konusu Haline Getiriyor

Ani tork artışlarını absorbe edecek elastomerik veya esnek bir eleman olmadan, sert bir kaplin, şok yüklerini doğrudan bağlı bileşenlere aktarır; dişliler, yataklar ve şaft yuvalarının her biri, enerjinin bir kısmının kaplin içinde dağılması yerine ani bir yük değişiminin tüm gücünü üstlenir. Bu özellik, darbeli yüklemenin ara sıra değil rutin olduğu belirli konveyör veya kırıcı tahrikleri gibi sık çalışan, duran veya ters yüklere sahip ekipmanlar için sert kaplinleri zayıf bir eşleşme haline getirir. Minimum başlatma torku değişimine sahip sabit, sürekli yük uygulamaları (örneğin, uzun şaftlı pompa tahrikleri veya hassas şekilde hizalanmış takım tezgahı milleri), bu tamponlama eksikliğinin en az önem taşıdığı yerlerdir, çünkü oradaki çalışma koşulları, esnek bir kaplinin aksi takdirde absorbe etmesi gereken şok türünü nadiren ortaya çıkarır.

Flanş ve Kelepçe Tasarımları İki Yaygın Rijit Kaplin Tipini Kapsar

Flanş kaplini, her biri iki şaft ucundan birine kamalı veya bastırılarak takılan, eşleşen bir flanş modeliyle yüz yüze cıvatalanmış iki ayrı göbek parçası kullanır. Bu yapı, bağlantı cıvatalarının çıkarılması, kaplinin her iki şafttan eksenel olarak kaydırılmasına gerek kalmadan iki şaft bölümünü temiz bir şekilde ayırdığından, bakım sırasında kolayca sökmeye olanak tanır; bu, sökme sırasında eksenel şaft hareketinin bir seçenek olmadığı ekipmanlarda pratik bir avantajdır.

Bazen ayrık kaplin olarak da adlandırılan kelepçeli kaplin, uzunluğu boyunca bölünmüş tek bir silindirik manşon kullanır ve manşonun içinde buluştukları her iki şaft ucunun etrafına kenetlenir. Kelepçe cıvatalarının sıkılması manşonu her iki mile aynı anda sıkıştırarak, tork gerekliliklerine ve üretici tarafından belirtilen mil çapına bağlı olarak bazı tasarımlarda kama yuvası gerektirmeyen sağlam bir bağlantı oluşturur. Flanşlı kaplinler, her iki şaftı da eksenel olarak kaydırmadan sökmeyi gerektiren durumlara uyum sağlama eğilimindedir; kelepçeli kaplinler ise şaftın kurulum veya sökme sırasında eksenel olarak hareket edemediği durumlarda daha iyi uyum sağlar - ancak her iki tasarım da hangisi seçilirse seçilsin aynı temel gereksinimi paylaşır, çünkü ikisi de kurulduktan sonra yanlış hizalamayı telafi etmez ve kurulum öncesi hizalama işi her iki şekilde de aynı ağırlığı taşır.

Rijit Kaplin Esnek Kaplinden Daha İyi Olduğunda

Sert ve esnek kaplin arasında seçim yapmak genellikle şaft hizalamasının ekipmanın çalışma ömrü boyunca sıkı bir toleransı gerçekçi bir şekilde koruyup koruyamayacağına ve uygulamanın doğrudan iletim yerine sönümleme gerektiren titreşim veya şok yükleri üretip üretmediğine bağlıdır. Sert kaplinler, uzun, sürekli desteklenen şaftlara (örneğin birden fazla yatak desteğinden geçen dikey pompa şaftlarına) uyma eğilimindedir; burada şaftın kendisi, olaydan sonra sapmayı düzeltmek için kaplinlere güvenmek yerine uzunluğu boyunca hizalı kalacak şekilde tasarlanmıştır. Makineler arasında daha kısa şaft açıklıkları, daha sık bakım sökme işlemleri veya daha gevşek toleranslarla temel çalışmaları genellikle esnek kaplin tasarımlarına doğru karar verilmesine neden olur, çünkü rijit kaplin seviyesinde hizalamayı sürdürmenin devam eden maliyeti, rijit bir tasarımın söz konusu kurulumda sunduğu sertlik avantajından daha ağır basabilir.

Uygulamada karar, sabit bir kural yerine projeye özgü bir avuç soru etrafında karar verme eğilimindedir: Şaft hizalamasının doğrulanıp doğrulanamayacağı ve ekipmanın hizmet ömrü boyunca kaplin üreticisinin toleransı dahilinde tutulup tutulamayacağı, aktarma organlarının sık sık başlatma, durma veya kaplinin ememeyeceği şoka neden olacak ters yönde yüklere maruz kalıp kalmadığı, şaftlar arasındaki hassas burulma zamanlamasının makinenin nasıl çalıştığı açısından önemli olup olmadığı ve flanş veya kelepçe geometrisinin kaplinin gelecekteki bakım sırasında nasıl ayrılması gerektiğine daha iyi uyup uymadığı. Her uygulamada varsayılan olarak tek bir kaplin tipini kullanmak yerine bunları belirli aktarma organlarına göre birlikte tartmak, sağlam bir tasarımın ekipmanın çalışma ömrü boyunca gerçekten dayanıp dayanamayacağını belirleyen şeydir.