راه حل های کوپلینگ الاستومری برای کاربردهای پمپ
در حالی که تاکید زیادی بر انتخاب موتورها و پمپ ها می شود، اهمیت انتخاب کوپلینگ ایده آلی که این دو جزء گران قیمت را به هم متصل می کند، اغلب دست کم گرفته می شود.
همچنین، روش مناسب برای نصب و تراز کوپلینگ انتخابی اغلب نادیده گرفته می شود. نصب معیوب و/یا ناهماهنگی کنترل نشده می تواند باعث سایش زودرس و خرابی احتمالی کوپلینگ و همچنین آسیب احتمالی به پمپ و/یا موتور شود.
عملکرد اصلی یک کوپلینگ انتقال نیرو، تطبیق ناهماهنگی و جبران حرکت محوری (حرکت انتهایی شفت) است. گاهی اوقات انتظار می رود که یک کوپلینگ شوک یا ارتعاش را جذب کند. انتخاب کوپلینگ مناسب به چهار شرط اصلی عدم تراز یا حرکت محور بستگی دارد:
ناهماهنگی موازی زمانی رخ می دهد که دو شفت از یک محور چرخش مشترک استفاده نکنند. وجه های انتهایی آنها ممکن است موازی باشند، اما محورهای مرکزی آنها به صورت جانبی نسبت به یکدیگر جابجا شده اند.
عدم تراز زاویه ای زمانی اعمال می شود که شفت ها نه کواکسیال و نه موازی باشند. زاویه ای که شفت ها در آن قرار ندارند ممکن است متقارن یا نامتقارن باشد.
شناور انتهایی زمانی اتفاق می‌افتد که یکی یا هر دو شفت حرکت محوری را نشان می‌دهند و به سمت داخل و خارج حرکت می‌کنند. به عنوان مثال، یک موتور آستین دار، هنگامی که روتور مرکز مغناطیسی سیم پیچ را شکار می کند، شناور می شود. تغییرات دما همچنین می تواند باعث انبساط حرارتی و تغییر در موقعیت شفت ها شود.
انعطاف پذیری پیچشی حرکت پیچشی در صفحات عمود بر محور شفت است. شوک یا لرزش معمولا باعث این امر می شود. یک کوپلینگ انعطاف پذیر پیچشی این حرکات را جذب و کاهش می دهد.1
برای اینکه یک کوپلینگ انعطاف پذیر در نظر گرفته شود، باید ناهماهنگی موازی و زاویه ای را کنترل کند. کوپلینگ‌های با انعطاف‌پذیری چهار طرفه، هم حرکت شناور انتهایی و هم حرکت پیچشی را در خود جای می‌دهند.1 مرور کلی زیر از انواع مختلف کوپلینگ موجود، مزایا و معایب هر کدام را نشان می دهد.
کوپلینگ برای کاربردهای سرعت بالا و گشتاور بالا
در حالی که کوپلینگ های الاستومری معمولاً برای بسیاری از کاربردهای پمپ صنعتی عمومی با سرعت 115 اسب بخار در 100 دور در دقیقه (دور در دقیقه) استفاده می شوند، محدودیت های مواد الاستومری در کاربردهایی که نیاز به انتقال گشتاورها و سرعت های بالاتر دارند فراتر رفته است.
کوپلینگ های دنده ای عملکرد بسیار خوبی در کاربردهای گشتاور بالاتر دارند. با این حال، این کوپلینگ‌های سفت‌تر میرایی پیچشی زیادی ایجاد نمی‌کنند، که منجر به انتقال لرزش بیشتر از موتور به پمپ می‌شود (تصویر 2). کوپلینگ های شبکه از نظر پیچشی انعطاف پذیر هستند و مقداری میرایی پیچشی ایجاد می کنند.
کوپلینگ‌های دیسکی می‌توانند با سرعت‌های بالا بچرخند و برای پمپ‌هایی که با دور بالا کار می‌کنند، انتخاب خوبی هستند. با این حال، این کوپلینگ ها فقط مقادیر کمی از ناهماهنگی محوری را در خود جای می دهند. خم شدن یک دیسک یا جزء فلزی فراتر از نقطه تسلیم آن می تواند باعث خستگی شود و حرکت محوری گسترده می تواند باعث خرابی شود.
انتخاب های کوپلینگ الاستومری
سه نوع اصلی کوپلینگ الاستومری وجود دارد: نوع لاستیک، نوع آستین و نوع فکی. کوپلینگ‌های نوع تایر و آستین برای جذب ضربه و محافظت از تجهیزات به صورت برشی (در مقابل فشرده‌سازی) عمل می‌کنند. عضو انعطاف پذیر الاستومری در این کوپلینگ ها می تواند در برش تغییر شکل داده و تحت بار جابجا شود. مقدار جابجایی پیچشی یا باد شدن الاستومر معیاری از شوک قابل جذب است. این عنصر همچنین به راحتی فشرده می شود و می تواند شناور انتهایی را در خود جای دهد.
انعطاف‌پذیری پیچشی به این دو کوپلینگ برشی الاستومری اجازه می‌دهد تا دامنه ارتعاشات را کاهش داده و یک شفت را از تأثیرات دیگری جدا کند.
یکی از بزرگترین مزایای کوپلینگ های برشی الاستومری نوع لاستیک و آستین این است که به گونه ای طراحی شده اند که تحت بارهای ضربه ای بیش از حد از کار بیفتند و پمپ را از موتور جدا کنند تا در صورت قفل شدن یا هر شرایط دیگری که بیش از حد ایجاد شود، پمپ را محافظت کند. شوکه شدن.
صرفه جویی در هزینه و توانایی تجزیه و تحلیل بهتر خرابی ها می تواند بسیار ارزشمند باشد. بسته به نام تجاری و محیط، الاستومرهای مورد استفاده در کوپلینگ های آستینی می توانند در اثر تغییرات بیش از حد دما و قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی تخریب شوند.
کوپلینگ‌های نوع تایر برای استفاده در پمپ‌های مؤسسه استاندارد ملی آمریکا (ANSI) در کاربردهای مختلف که به حداقل لرزش نیاز دارند، محبوب هستند. به عنوان مثال، اینها با برنامه هایی که به نرخ جریان متغیر نیاز دارند، به خوبی کار می کنند. با تغییر نرخ جریان، احتمال لرزش در سراسر پمپ افزایش می‌یابد و برای یاتاقان‌ها سخت‌تر می‌شود. کوپلینگ نوع تایر به عنوان یک دمنده عمل می کند و لرزش را به طور مداوم کنترل می کند. مزیت بزرگ کوپلینگ های نوع لاستیک این است که می توان آنها را به راحتی و بدون نیاز به حرکت دادن پمپ و موتور تعویض کرد.
کوپلینگ های آستین دار برای استفاده با بسیاری از پمپ های همه منظوره، از جمله پمپ های گریز از مرکز که با درایوهای فرکانس متغیر استفاده می شوند، انتخاب خوبی هستند. این کوپلینگ های پیچشی نرم برای کاربردهای ناهماهنگی متوسط ایده آل هستند. کاربردهای کوپلینگ آستین معمولی شامل پمپ های چاله ای، پمپ های گریز از مرکز مکش عمودی، پمپ های توربین عمودی و برخی از پمپ های اسپلیت کیس افقی است.
کوپلینگ های آستین الاستومری اقتصادی معمولاً دارای قابلیت عدم تراز 1/4 تا 1 درجه هستند، در حالی که کوپلینگ های لاستیک الاستومری با قیمت متوسط معمولاً دارای قابلیت عدم تراز 2 تا 4 درجه هستند.
کوپلینگ های نوع فکی از مواد الاستومری در فشرده سازی استفاده می کنند و به اندازه کوپلینگ های برشی از ظرفیت ناهماهنگی یا قابلیت میرایی محوری و پیچشی برخوردار نیستند. در فشرده سازی، عنصر لاستیکی برای انتقال گشتاور فشرده می شود، نه اینکه پیچ خورده باشد. این کوپلینگ‌ها عموماً در برنامه‌هایی با توان کمتر استفاده می‌شوند که در آن هزینه معیار انتخاب اولیه است. کوپلینگ های فکی را می توان در طیف گسترده ای از کاربردهای پمپاژ از جمله چرخ دنده مواد چسبناک، پیچ، حفره پیشرونده و پمپ های جابجایی مثبت لوب یافت.
یک مزیت بزرگ برای کوپلینگ های فکی طراحی ایمن آنهاست. در صورت از کار افتادن الاستومر، تجهیزات به حرکت خود ادامه خواهند داد.
با انتخاب کوپلینگ، کاربران پمپ باید مراقب تله «بیشتر، بهتر» باشند. بزرگ کردن کوپلینگ می‌تواند منجر به کاهش انعطاف‌پذیری یا جبران ناهماهنگی شود و کوپلینگ خیلی بزرگ می‌تواند فشار بیشتری بر پمپ و موتور در حال جفت شدن وارد کند.
برعکس، یک کوپلینگ با قابلیت ناهماهنگی بیش از حد ممکن است خیلی نرم یا تسلیم شود، که می تواند باعث لرزش یا شرایط نامتعادل در چرخش شود.
پس از نصب پمپ/موتور، همیشه یک قانون خوب است که تراز را در حدود شش ماه دوباره بررسی کنید. پایه پمپ/موتور ممکن است ته نشین شود و پمپ را از تراز خارج کند. هنگام انتخاب کوپلینگ الاستومری مناسب، ابتدا باید محیط اطراف را که پمپ/موتور در آن کار می کند، بررسی کنید. این سوال که آیا در معرض تغییرات شدید دما قرار می گیرد؟
همچنین، بدانید که چه نوع گشتاور (ضریب سرویس) برای پمپاژ مواد از نقطه A به نقطه B مورد نیاز است. در نهایت، مهم است که در نظر بگیرید آیا پمپ تحت فشار لوله‌ای قرار می‌گیرد که می‌تواند باعث خارج شدن از تراز آن شود یا خیر. زمان.