درک نقصهای کوپلینگ
تعریف: عیوب کوپلینگ چیست؟
نقصهای کوپلینگ آسیب، سایش یا فرسودگی در کوپلینگهای مکانیکی که شفتهای محرک و متحرک (موتور به پمپ، موتور به فن و غیره) را به هم متصل میکنند، وجود دارد. این عیوب شامل عناصر انعطافپذیر فرسوده، دندانههای آسیبدیده در کوپلینگهای چرخدنده، ترکخوردگی یا شکستگی درجهای الاستومری، اتصالات شل توپی به شفت و آسیبهای ناشی از ناهمترازی است. مشکلات کوپلینگ ویژگیهای مشخصی ایجاد میکنند. لرزش الگوهایی که هارمونیکهای ۲× و ۳× بر آنها غالب هستند و اغلب با فرکانسهای بالا همراه هستند ارتعاش محوری.
در حالی که کوپلینگها برای تطبیق با برخی موارد طراحی شدهاند ناهمترازی و اتصال انعطافپذیری را فراهم میکنند، عمر محدودی دارند و میتوانند در اثر ناهمراستایی بیش از حد، اضافه بار، خستگی یا سایش دچار خرابی شوند، و بازرسی و نظارت منظم را ضروری میکنند.
انواع رایج کوپلینگ و عیوب آنها
۱. کوپلینگهای الاستومری (عنصر انعطافپذیر)
نقصهای معمول
- سایش عنصر: عنصر لاستیکی یا اورتان در اثر خم شدن تخریب میشود
- ترک خوردن: ترکهای ناشی از خستگی در المان انعطافپذیر
- پارگی: پارگی المنت در اثر اضافه بار یا ناهمراستایی
- سخت شدن: گرما یا افزایش سن، عنصر را سخت میکند و انعطافپذیری آن را از بین میبرد.
- آسیب شیمیایی: روغن یا مواد شیمیایی به مواد الاستومری حمله میکنند
علائم ارتعاش
- افزایش هارمونیکهای ۲× و ۳× با کاهش کیفیت المان
- ارتعاش محوری بالا ناشی از تخریب المان
- لرزش نامنظم به دلیل خرابی تدریجی المنت
- خرابی نهایی: شکستگی کامل المنت، از دست رفتن درایو
۲. کوپلینگهای دندهای
نقصهای معمول
- ساییدگی دندان: دندانههای چرخدنده در اثر حرکت لغزشی در حین ناهمترازی دچار ساییدگی میشوند
- نقص روغن کاری: گریس ناکافی که منجر به ساییدگی میشود
- خرابی آببندی: نشت گریس، ورود آلایندهها
- شکستگی دندان: فشار زیاد یا خستگی شدید باعث شکستن دندانها میشود
- شل بودن توپی: شل بودن توپیها روی شفتها
علائم ارتعاش
- ارتعاش زیاد ۲ برابر (نشانههای ناهمترازی اولیه از طریق کوپلینگ فرسوده منتقل میشوند)
- کوپل کردن پیکهای فرکانس طبیعی (معمولاً ۲۰۰ تا ۱۰۰۰ هرتز)
- صدای تقتق و ضربه در صورت واکنش شدید
- هارمونیکهای چندگانه از تماس غیرخطی دندانهها
۳. کوپلینگهای فنری شبکهای/فلزی
نقصهای معمول
- فرسودگی یا شکستگی شبکه
- خستگی عنصر فنر
- تخریب روانکاری
- آسیب دیدگی پوشش آب بند
علائم
- افزایش ۲ برابری ارتعاش
- سر و صدای ناشی از عناصر شبکه شل یا شکسته
- لرزش با فرکانس بالا
۴. کوپلینگهای دیسکی/دیافراگمی
نقصهای معمول
- خستگی دیسک: ترک خوردن دیسک یا دیافراگم فلزی در اثر خم شدن
- شل بودن پیچ: پیچهای اتصال شل کار میکنند
- شکستگی دیسک: خرابی کامل بسته دیسک
علائم
- ارتعاش زیاد ۲ برابر ناشی از تنش ناهمراستایی روی کوپلینگ سفت
- احتمال خرابی ناگهانی و فاجعهبار
- صدای تق تق فلزی در صورت شل بودن پیچها
ویژگیهای ارتعاشی مشکلات کوپلینگ
محتوای فرکانس
- ۲× غالب: بیشتر نقصهای کوپلینگ بر سرعت دویدن ۲ برابر تأکید دارند
- ۳× کامپوننت: اغلب وجود دارد، نشاندهندهی ناهمترازی زاویهای از طریق کوپلینگ فرسوده است
- ۱× افزایش ممکن است: از اثر عدم تعادل عدم تقارن کوپلینگ
- فرکانس بالا: لرزش و ضربه باعث ایجاد نویز پهن باند میشود
ویژگیهای جهتدار
- محوری بالا: ارتعاش محوری اغلب > 50% از ارتعاش شعاعی (عدم همترازی کلاسیک از طریق کوپلینگ منتقل میشود)
- الگوی شعاعی: ممکن است در یاتاقانهای مجاور کوپلینگ، بالاتر باشد
- فاز ۱۸۰ درجه: اندازهگیریهای محوری در دو انتهای محرک و متحرک اغلب ۱۸۰ درجه اختلاف فاز دارند
تشخیص و شناسایی
تحلیل ارتعاشات
- روند دامنه ۲× را زیر نظر بگیرید (افزایش دامنه نشان دهنده فرسودگی یا عدم همراستایی کوپلینگ است)
- مقایسه نسبت ارتعاش محوری به شعاعی
- به دنبال صدای تقتق یا ضربه با فرکانس بالا باشید
- تحلیل فاز اتصال متقابل (اختلافات زیاد نشان دهنده مشکل است)
بازرسی فیزیکی
- بصری: به دنبال ترک، سایش، آسیب، نشت روغن باشید
- بررسی پیچ و مهره: محکم بودن تمام پیچهای کوپلینگ را بررسی کنید
- تناسب توپی: شل بودن شفتها را بررسی کنید
- عناصر انعطافپذیر: از نظر سایش، ترک خوردگی، سخت شدن بررسی کنید
- روغن کاری: بررسی وجود گریس در کوپلینگهای چرخدنده
- Alignment: تراز لیزری برای تأیید اتصال در محدوده تلرانسها
شاخصهای عملیاتی
- صدای غیرمعمول از ناحیه کوپلینگ
- آسیب یا سایش قابل مشاهده
- نشت روان کننده
- کوپلینگ داغ (دمای قابل لمس)
- بوی لاستیک سوخته (کوپلینگهای الاستومری)
نگهداری پیشگیرانه
ترازبندی
- تراز دقیق در حین نصب
- تأیید همترازی دورهای (سالانه یا طبق برنامه)
- در محدوده تلرانسهای ناهمراستایی سازنده کوپلینگ باقی بمانید
- در نظر گرفتن رشد حرارتی در روش همترازی
روانکاری (کوپلینگهای دنده و شبکه)
- از نوع گریس مشخص شده استفاده کنید
- طبق برنامه (معمولاً ۶ تا ۱۲ ماه) روغنکاری مجدد انجام شود
- برای حفظ روانکاری، از سالم بودن آببندها اطمینان حاصل کنید
- در حین تعمیر اساسی کوپلینگ، آببندها را تعویض کنید
برنامه بازرسی
- هفتگی: بازرسی بصری خارجی، گوش دادن به صداهای غیرمعمول
- فصلنامه: روند ارتعاش، بررسی دما
- سالانه: تأیید همترازی، بازرسی دقیق
- قطعیهای عمده: قطعات داخلی را جدا کرده و بررسی کنید
معیارهای جایگزینی
- عناصر الاستومری: در صورت ترک خوردگی بیش از 1/3 عمق، یا سخت شدن، یا پس از ساعات مشخص شده توسط سازنده، تعویض شود.
- دندانههای کوپلینگ دندهای: وقتی سایش از حد مجاز فراتر رفت یا سطح دچار حفره > 30% شد، آن را تعویض کنید.
- عناصر شبکه/بهار: در صورت شکستگی، ترک خوردگی یا طبق برنامه تعویض، تعویض کنید
- کوپلینگ کامل: پس از خرابیهای عمده، تعویض هر دو نیمه و هاب را در نظر بگیرید.
نقصهای کوپلینگ از منابع رایج ارتعاش در ماشینآلات کوپلینگ هستند. مشخصه 2x به همراه ارتعاش محوری بالا، مشکلات کوپلینگ را به راحتی قابل شناسایی میکند و بازرسی منظم همراه با نظارت بر ارتعاش، امکان تعویض برنامهریزیشده را قبل از خرابی فاجعهبار کوپلینگ که باعث آسیب ثانویه پرهزینه به تجهیزات متصل میشود، فراهم میکند.