آشنایی با عیوب کلاچ
تعریف: نقص کلاچ چیست؟
نقص کلاچ مشکلاتی در کلاچهای اصطکاکی و کلاچهای الکترومغناطیسی هستند که امکان درگیری و قطع کنترلشده انتقال قدرت بین شفتها را فراهم میکنند. این عیوب شامل سایش یا لعابکاری مواد اصطکاکی، صفحات فشار تابخورده، فنرهای ضعیف، آلودگی با روغن یا زباله، خرابی سیمپیچ الکترومغناطیسی و آسیب مکانیکی به مکانیسمهای درگیری میشود. عیوب کلاچ به صورت لغزش (انتقال ناقص گشتاور)، لرزش (درگیری نوسانی)، گرمای بیش از حد و ... ظاهر میشوند. لرزش الگوها در حین تعامل یا عملیات مداوم.
برخلاف کوپلینگهای دائمی، کلاچها باید مرتباً درگیر و جدا شوند که این امر باعث ایجاد سایش و خستگی میشود که عمر مفید را محدود میکند. درک حالتهای نقص خاص کلاچ برای تجهیزاتی که از کلاچها برای شروع، توقف یا محدود کردن گشتاور استفاده میکنند (پمپها، کمپرسورها، نوار نقالهها، ماشینآلات، کاربردهای خودرو) مهم است.
عیوب رایج کلاچ بر اساس نوع
کلاچهای دیسکی اصطکاکی
۱. سایش مواد اصطکاکی
- مکانیسم: سایش طبیعی ناشی از درگیریهای مکرر و لغزش
- علامت: کاهش ظرفیت گشتاور، افزایش لغزش
- اندازهگیری: ضخامت دیسک کمتر از حداقل مشخصات
- زندگی معمولی: ۱۰۰۰ تا ۱۰۰۰۰ تعامل بسته به نوع درخواست
۲. لعابکاری
- علت: گرمای بیش از حد باعث ایجاد سطح سخت و صاف میشود
- اثر: کاهش ضریب اصطکاک، لغزش
- ظاهر: سطح اصطکاکی براق و صاف به جای بافت مات
- اصلاحیه: سایش سبک یا تعویض
۳. نقاط داغ و تاب برداشتن
- علت: تماس ناهموار باعث ایجاد گرمای بیش از حد موضعی میشود
- اثر: تاب برداشتن دیسک یا صفحه فشار
- علامت: پچ پچ در حین درگیری، گشتاور ضربانی
- اصلاحیه: اگر در محدوده مجاز بود، دوباره سطح را بپوشانید یا جایگزین کنید
۴. ضعیف شدن فنر
- فنرهای فشاری در اثر گرما و خستگی، کشش خود را از دست میدهند
- نیروی گیره کاهش یافته
- افزایش لغزش، ظرفیت گشتاور کمتر
- نیاز به تعویض فنر یا کل کلاچ دارد
کلاچهای الکترومغناطیسی
۱. خرابی کویل
- سیم پیچ الکترومغناطیسی می سوزد یا اتصال کوتاه می شود
- از دست دادن نیروی مغناطیسی
- کلاچ درگیر نمیشود یا درگیری ضعیف است
- قابل تشخیص با اندازهگیری مقاومت سیمپیچ یا جریان مصرفی
۲. مشکلات مربوط به فاصله هوایی
- فاصله هوایی بیش از حد ناشی از سایش یا تنظیم
- نیروی مغناطیسی ناکافی برای درگیری کامل
- درگیری جزئی باعث لغزش و گرما میشود
- اندازه گیری و تنظیم فاصله تا مشخصات
۳. سایش سطح اصطکاکی
- مشابه کلاچهای مکانیکی
- کاهش انتقال گشتاور
- باعث گرم شدن و در نهایت خرابی میشود
امضاهای ارتعاش
در دوران نامزدی (پرحرفی)
صدای تق تق کلاچ، لغزش نوسانی در حین درگیری است:
- فرکانس: معمولاً ۵ تا ۳۰ هرتز (فرکانس پایین)
- علامت: تعامل نامنظم و لکنتدار به جای تعامل روان
- علل: سطوح اصطکاکی لعابدار، اجزای تابدار، آلودگی، فشار فنر نادرست
- اثر: ارتعاش پیچشی منتقل شده از طریق سیستم انتقال قدرت
- Damage: میتواند به چرخدندهها، شفتها، کوپلینگهای پاییندست آسیب برساند
در حین عملیات مداوم
- کلاچ متعادل و خوب: حداقل سهم ارتعاش
- اجزای کلاچ نامتعادل: ۱× ارتعاش ناشی از عدم تقارن جرم مجموعه کلاچ
- درگیری جزئی (لغزش): ارتعاش نامنظم، اجزای زیرسنکرون ناشی از اختلاف سرعت
- شلشدگی مکانیکی: هارمونیکهای چندگانه در صورت شل بودن کلاچ روی شفت
ارتعاش مرتبط با لغزش
- وقتی کلاچ به طور مداوم میلغزد (خراب یا بیش از حد بارگذاری شده):
- اختلاف سرعت بین شفتهای ورودی و خروجی
- فرکانسهای ضربانی از اختلاف سرعتهای جزئی
- ارتعاش پیچشی در سیستم انتقال قدرت
- تولید گرمای بالا
علل شایع نقص کلاچ
لباس معمولی
- افت مورد انتظار ناشی از تعاملات مکرر
- مواد اصطکاکی به تدریج از بین میروند
- فنرها به مرور زمان کشش خود را از دست میدهند
- طول عمر قابل پیشبینی بر اساس چرخه کاری
لغزش بیش از حد
- علل: اضافه بار، تنظیم نامناسب، فرسودگی مواد اصطکاکی
- اثر: تولید سریع گرما، فرسایش سریع
- میتواند نابود کند: در صورت شدید بودن، کلاچ در عرض چند دقیقه گرفته میشود
ناهمترازی
- نیمههای کلاچ متحدالمرکز یا موازی نیستند
- فشار تماسی ناهموار ایجاد میکند
- سایش را تسریع میکند، باعث ایجاد صدای پچپچ میشود
- افزایش بار یاتاقانها
آلودگی
- روغن/گریس: اصطکاک را کاهش میدهد، باعث لغزش میشود
- ذرات ساینده: سایش مواد اصطکاکی را تسریع میکند
- رطوبت: باعث خوردگی میشود، بر ویژگیهای اصطکاک تأثیر میگذارد
اضافه بار
- گشتاور بیش از ظرفیت کلاچ
- باعث لغزش، گرمای بیش از حد، سایش سریع میشود
- ممکن است مزمن (کلاچ کوچک) یا گذرا (بارهای ضربهای) باشد
تشخیص و عیبیابی
چک لیست تشخیصی
- کیفیت تعامل: صاف در مقابل تند، کامل در مقابل جزئی
- تست لغزش: بررسی اختلاف سرعت بین ورودی و خروجی در حین کار
- دما: دمای کلاچ را لمس یا اندازهگیری کنید (باید گرم باشد، نه داغ)
- سر و صدا: به صدای تق تق، جیغ و ساییدگی گوش دهید
- لرزش: فرکانس چتر، اجزای ناشی از لغزش را بررسی کنید
- بصری: سطوح اصطکاکی را در صورت امکان بررسی کنید
اقدامات اصلاحی
- تنظیم: تنظیم تعامل را بر اساس مشخصات سازنده تأیید کنید
- تمیز کردن: آلودگی را از سطوح اصطکاک پاک کنید
- Alignment: عدم همترازی صحیح بین نیمههای کلاچ
- جایگزینی: دیسکهای اصطکاکی جدید، فنرها یا کلاچ کامل را نصب کنید
- تأیید گشتاور: اطمینان از گشتاور اعمال شده در محدودهی مجاز کلاچ
پیشگیری و افزایش طول عمر
شیوههای عملیاتی
- از تعاملات غیرضروری خودداری کنید (هر چرخه عمر را تحلیل میبرد)
- در صورت امکان از تعامل تدریجی استفاده کنید (شوک را کاهش دهید)
- کلاچ را روشن نکنید (برای مدت طولانی درگیر جزئی باشید)
- کلاچ را تمیز و خشک نگه دارید
- در محدوده گشتاور مجاز کار کنید
شیوههای نگهداری
- تنظیم دورهای برای جبران سایش
- سطوح اصطکاک را تمیز نگه دارید
- مکانیسمهای رهاسازی را روغنکاری کنید (نه سطوح اصطکاکی)
- جریان هوای خنککننده مناسب را تأیید کنید
- قطعات فرسوده را قبل از خرابی کامل تعویض کنید
نقصهای کلاچ، اگرچه مختص تجهیزاتی هستند که از کلاچ به جای کوپلینگهای دائمی استفاده میکنند، اما لرزش و علائم عملکردی متمایزی ایجاد میکنند. درک مکانیسمهای سایش کلاچ، دینامیک درگیری و الزامات نگهداری، عملکرد قابل اعتماد ماشینآلات مجهز به کلاچ را ممکن میسازد و از خرابیهای پرهزینه ناشی از کلاچهای فرسوده یا آسیبدیده جلوگیری میکند.