مقاله اجزای ماشین (کلاچ ها)

[Farhad.Jonobi 2552]

کلاچ ها

کلاچ ها اجزائی از ماشین هستند که به هنگام نیاز، ارتباط یک محور را به محور دیگر برقرار و یا قطع می کنند و سرعت های ان دو محور را به یک سرعت تبدیل می نمایند کلاچ ها که در حین و زیر با قابل قطع و وصل می باشند همیشه از طریق اصطحکاک گشتاور را منتقل می نمایند برای ایجاد نیروی اصطحکاک لازم از نیروی مکانیکی، الکتریکی، هیدرولیکی و نیوماتیکی استفاده می شوند. از این نوع کلاچ ها می توان کلاچ های یک صفحه ای، چند صفحه ای ، مخروطی و اتوماتیک قطع و وصل شوند. الکتریکی ( مغناطیسی ) و قطع و وصل شوند. هیدرولیکی و نیوماتیکی را نام برد لازم به ذکر است کلاچ های قطع و وصل کننده ای نیز وجود دارند که گشتاور را از طریق اتصال فرعی منتقل می کنند ( مانند کلاچ های پنچه ای و دنده ای )

1- کلاچ های یک صفحه ای

یکی از متداول ترین کلاچ هایی که در صنعت اتومبیل سازی مورد استفاده قرار می گیرد کلاچ های یک صفحه ای هستند از مزایای این نوع کلاچ ها می توان به ساختار ساده، حجم کم، نیروی تماس زیاد، سایش لنت نسبتا کم و غیر حساس به سرعت های زیاد و شرایط محیطی نام برد.

2- کلاچ چند صفحه ای

این نوع کلاچها از نظر ساختمان نظیر کلاچهای یک صفحه ای هستند با این تفاوت که در اینجا به بدنه محور محرک و همچنین به گلویی محور متحرک دیسکهای زیادی بسته شده اند. و از طرفی دیسک ها بدون پوشش بوده و از فولادهای سخت کاری شده ساخته می شوند. این کلاچها به کلاچهای سینوسی نیز مشهورند و بین دیسکها ، ورقهای فنری b به کار برده می شوند. این فنرها باعث می شوند تا کلاچ تدریجاً و به راحتی قطع و وصل شود و در سطح تماس فشار زیادی بوجود آید. در کلاچهایی که سطوح تماس آنها از فولاد- فولاد معمولی ساخته شده است ، روغن در جدار بین دیسکها باعث چسبیدن آن دو به یکدیگر می شود. در نتیجه زمانی که نیروی فشار را برداریم صفحات به راحتی از جدا نمی شوند. به همین دلیل وجود فنرها باعث جدا شدن آسان صفحات از یکدیگر می شود.

3- کلاچ های مخروطی :

در این نوع کلاچ نیروی اصطحکاک توسط درگیر شدن سطح جانبی یک مخروط خارجی با یک مخروط داخلی انجام می پذیرد.

4- کلاچ های اتوماتیک:

این نوع کلاچ های بدون استفاده از نیروی خارجی به طور اتوماتیک عمل قطع و وصل را انجام می دهند و معمولا به سه دسته تقسیم بندی می شوند:

الف) کلاچ های ایمنی

این کلاچ ها زمانی به کار می افتند که گشتاور چرخشی سیتم از گشتاور چرخشی تنظیم شده آن ها زیاد تر شود در این صورت ارتباط دو محور محرک و متحرک را به طور اتوماتیک قطع می کنند. لازم به ذکر است که این نوع کلاچ ها از اعمال گشتاورهای بیش از حد به سیتم جلوگیری می کند. این نوع کلاچ ها به8 صورت پینی، خشک، اصطحکاکی قابل تنظیم ساخته می شوند.

ب) کلاچ های سانتر یفیوژ

این نوع کلاچ ها در یک سرعت زاویه ای مشخص ارتباط بین دو محور محرک و متحرک را برقرار می سازند این نوع کلاچ ها با طرح های متنوع ساخته و وارد بازار می شوند.

ج) کلاچ های یک جهته

این نوع کلاچ ها حرکت را فقط در یک جهت با توجه به یک جهت چرخشی محور محرک انتقال می دهد

5- کلاچ های قطع و وصل شونده الکتریکی

این کلاچها به شکلهای یک صفحه ای ساخته می شوند. عامل اصلی عمل قطع و وصل حرکت ، انرژی حاصل از الکترومغناطیسی است. این کلاچها سریع قطع و وصل می شوند و از نظر ابعادی نسبتاً کوچک می باشند. اگرچه گران قیمت هستند ولی در سیستمهای کنترل اتوماتیک ، ماشینهای افزار و مخصوصاً در دستگاههای NC و CNC مصرف زیادی دارند. در این کلاچها برای فشاردادن صفحات به یکدیگر از نیروی الکترومغناطیسی استفاده می شود و دائماً به جریان برق احتیاج دارد. همچنین به دلیل جریان برق مداوم احتیاج به یک سیستم خنک کننده نیز می باشد.

6- کلاچ های قطع و وصل شونده هیدرولیکی و پنوماتیکی

سیستم ارتباط دهنده این نوع کلاچها پنوماتیکی و یا هیدرولیکی می باشند. و عمل ارتباط مکانیکی و از نوع اصطکاک است.

این کلاچ به راحتی قطع و وصل می شوند. چون تاثیر ناهمواری های مهندسی و یا ساخت موجود در بین محورها را در موقع کار از بین می برند و همانند یک کلاچ لاستیکی عمل می کنند. از طرفی سیستم پنوماتیک آنها خیلی گران قیمت است. دیگر عیب آنها این است که فشار موجود در سطوح تماس در اثر گریز از مرکز و نیروی تولیدی آن کاهش یافته به طوریکه هرچه قدر سرعت زیاد شود فشار سطح کم می شود. کلاچهای هیدرولیکی ساختمانی مشابه کلاچهای پنوماتیکی دارند با این تفاوت که در آنها از روغن به جای گاز استفاده می شود.

جنس مصرفی برای کلاچ ها و ترمزها

تاحدود سال 1930 برای ایجاد اصطکاک از اجسامی چون چرم و چوب و غیره را به عنوان عصر اصطکاک در تماس با فلزاتی چون چدن ، فولاد ، برنج قرار می دادند هرچند این اجسام دارای ضریب اصطکاک قابل قبولی بودند ولی عواملی چون رطوبت و روغن و درجه حرارت بالا عملکرد صحیح آن ها را مختل می نمود.

از سال 1930 لنت هایی از ماده اولیه آسبست و پود فلزات ساخته شد که دارای سائیدگی کم و مقاومت در درجه حرارت بالا ، داشتن ضریب اصطکاکی بالا و بالاخره کمتر بودن اثر رطوبت و روغن استفاده می شود این لنت ها به چهار دسته تقسیم می شود.

1- لنت با آسبست بافته شده

از الیاف آسبست حول سیم هایی از مس ، برنج ، سرب و قلع بافته شده و سپس در لاستیک ، نوعی آسفالت ( مخروطی از قیر و ذرات فلزی ) و یا اجسام دیگری پخته شده است که بعداً بمقدار زیادی فشرده می شود. آسبست بافته شده دارای عمر نسبتاً زیاد بود و مقدار معینی ارتجاعی می باشد.

2- لنت با آسبست ریخته شده

از الیاف کوتاه آسبست که در جوار اجسام دیگری که بافته شده است ساخته می شود.

3- لنت ریخته شده نیمه فلزی

تشکیل می شود از آسبست و پودر مس با اجسام سنتزی ( مصنوعی ) چسبان ، که معمولاً بضخامت تا اینچ برروی کفشکهای فلزی ریخته می شود. وجود پودر مس در آن باعث می شود که ضریب هدایت حرارتی بهتری نسبت به آسبست ریخته شده داشته باشد.

4- لنت مالشی پودر فلزی

که از پودر فلزات مس ، قلع ، آهن ، سیلیسیم یا اجسامی از قبیل آلومین ، سیلیکا ، کاربیت و گرافیت درست می شود. که این اجسام دارای سائیدگی کم و بدین ترتیب می توان آنها را با ضخامت های آسبست ، سیلیکات کلسیم و منیزیمکم مانند 006/0 تا 010/0 اینچ بکار برد.