معرفی و بررسی درایو مکانیکی

انرژی برای به حرکت درآوردن ماشین‌ها و تجهیزات برای کاربردهای مختلف مورد نیاز است. برای رسیدن به حرکت و کار مورد نظر، انرژی/قدرت موجود باید منتقل شود. هنگامی که توان از ورودی به خروجی با استفاده از عناصر مکانیکی منتقل می شود به عنوان انتقال قدرت مکانیکی شناخته می شود. برای انتقال نیرو از عناصر مکانیکی مانند دیسک اصطکاکی، انواع تسمه، طناب، زنجیر، چرخ دنده، کوپلینگ و غیره استفاده می شود.

سیستم های درایو مکانیکی یکی از مهم ترین تجهیزات صنعتی هستند. تعمیر و نگهداری این ماشین آلات پیچیده نیاز به دانش و مهارت بالایی دارد. کارفرمایان در صنایع دریایی، هسته‌ای و سایر صنایع که به سیستم‌های متحرک خودکار نیاز دارند، از داشتن کارکنان تعمیر و نگهداری آموزش دیده برای مدیریت درایوهای مکانیکی و انتقال بهره می‌برند.

در ادامه به تعریف درایو مکانیکی، انواع درایو مکانیکی، برخی از مشکلات رایج عیب یابی که در این ماشین ها رخ می دهد و اهمیت آموزش کارکنان متخصص در زمینه عیب یابی اساسی درایوهای مکانیکی، پرداخته شده است.

همچنین بخوانید: عیب یابی پی ال سی

درایو مکانیکی چیست؟

درایوهای مکانیکی مجموعه ای از قطعات هستند که انتقال را مدیریت می کنند. این نیرو را می توان برای تامین انرژی سایر تجهیزات مانند پمپ ها، دمنده ها، کمپرسورهای هوا و سایر ماشین آلات صنعتی رایج هدایت کرد. آنها همچنین می توانند در برخی وسایل نقلیه مسافربری قدیمی و تجهیزات موتوری مانند لیفتراک و جک پالت برقی پیدا شوند. این مکانیسم های حیاتی انجام یکسری وظایف را برای درایو صنعتی آسان تر و ایمن تر می کند.

انواع درایو مکانیکی در صنعت

در ادامه به انواع درایو مکانیکی که در صنعت کاربرد دارند، می پردازیم:

تسمه درایو مکانیکی

برای انتقال نیرو از یک شفت به شفت دیگر، قرقره هایی روی دو شفت نصب می شود. سپس قرقره ها توسط یک تسمه بی پایان که از روی قرقره ها عبور می کند به هم متصل می شوند. تسمه اتصال در حالت کششی نگه داشته می شود تا حرکت یک قرقره بدون لغزش به دیگری منتقل شود. سرعت شفت محرک را می توان با تغییر قطر دو قرقره تغییر داد.

مقدار توان انتقالی به عوامل زیر بستگی دارد

1. سرعت تسمه.
2. کششی که زیر آن تسمه روی قرقره ها قرار می گیرد.
3. قوس تماس بین تسمه و قرقره کوچکتر.

درایوهای تسمه ای یکی از قطعات رایجی هستند که برای انتقال نیرو یا حرکت چرخشی بین دو شفت موازی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

همچنین بخوانید: نکات مهم در انتخاب سروو موتور

انواع تسمه درایو مکانیکی

• تسمه درایو باز (Open belt drive)
• تسمه درایو متقاطع (Cross belt drive)
• درایو تسمه دور یک چهارم (Quarter turn belt drive)
• درایو تسمه با قرقره هرزگرد (Belt drive with idler pulley)
• درایو قرقره سریع و شل (Fast and loose pulley drive)
• تسمه قرقره مخروطی (Cone pulley drive)
• تسمه درایو مرکب (Compound belt drive)

مزایای تسمه درایو مکانیکی

• ساخته شده از مواد انعطاف پذیر که می تواند برای شفت هایی که محورهای آن موازی هستند، استفاده شود.
• هزینه اولیه کم است.
• روان کننده لازم نیست.
• سر و صدا نسبتا کمتر است.
• تسمه درایو مکانیکی یک بخش انعطاف پذیر است که در حین بار اضافی می لغزد یا می شکند و از دستگاه محافظت می کند.

معایب درایو تسمه ای مکانیکی

• فضای نسبتا بیشتری را اشغال می کند.
• به دلیل لیز خوردن تسمه، نمی توان نسبت سرعت را حفظ کرد.
• تنظیم کشش در تسمه لحظه به لحظه است.
• طول عمر آن نسبتا کم است.

بیشتر بخوانید: موشن کنترل چیست؟

درایو طنابی مکانیکی

هنگامی که فاصله مرکزی بین درایور و محور محرک بسیار زیاد است و برای انتقال قدرت بالاتری نیاز است، از درایوهای طنابی (Rope Drives) استفاده می شود. در این مدل درایو به جای تسمه، از سیم طنابی استفاده شده است. بر اساس اندازه و تعداد شیارهای مناسب برای قرارگیری بر روی لبه قرقره، انواع درایو طنابی وجود دارد؛به عنوان مثال آسانسور/بالابر، جرثقیل سقفی، بالابر، و غیره.

مزایای Rope Drive:

• با استفاده از تعدادی طناب می توان نیروی زیادی را منتقل کرد.
• تعمیر و نگهداری آسان و ساده است.
• بیش از یک درایو را می توان در یک قرقره جا داد.
• عملکرد بی صدا
• به دلیل عملکرد گوه‌زنی ناشی از شیار، ضریب اصطکاک بالاتر نسبت به درایو تسمه ای مسطح است.
• به دلیل انعطاف در طناب، ناهماهنگی جزئی در درایو مجاز است.

بیشتر بخوانید: سیماتیک (SIMATIC) چیست ؟

معایب Rope Drive:

• از دست دادن قدرت در اثر لغزش
• فضای بزرگتری را اشغال می کند.
• نسبت سرعت ثابت را نمی توان حفظ کرد.
• تنظیم فاصله مرکز همیشه ضروری است.
• نرخ سایش برای قرقره های سیم طنابی بالاتر است
• هزینه اولیه نسبتاً بالاتر است.

درایو زنجیر ای مکانیکی

درایو زنجیره ای (chain drive) از سه عنصر تشکیل شده است – چرخ دنده، چرخ دنده محرک و زنجیره بی پایان که در اطراف چرخ دنده پیچیده شده است، همانطور که در شکل نشان داده شده است. اتصال پین شامل پین، بوش و غلتک برای به حداقل رساندن اصطکاک است و این گونه زنجیرها به زنجیره های بوش غلتکی معروف هستند. درایو زنجیره ای یک درایو مثبت است که در آن هیچ لغزشی وجود ندارد و می توان نسبت سرعت ثابت را حفظ کرد. درایو زنجیر ای در دوچرخه، موتور سیکلت، دستگاه چاپ، دستگاه نساجی و غیره مورد استفاده قرار می گیرد.

بیتشر بخوانید: مونتاژ تابلو برق

انواع درایو زنجیره ای مکانیکی

1. زنجیر بالابر و حمل
2. زنجیر نقاله
3. زنجیر انتقال نیرو

مزایای درایو زنجیره ای مکانیکی

• درایو مثبت چون لغزش وجود ندارد، بنابراین نسبت سرعت ثابت است.
• در مقایسه با تسمه درایو، فضای کمتری را اشغال می کند.
• طول عمر آن در مقایسه با درایو تسمه ای بیشتر است.
• برای فواصل مرکزی بزرگ استفاده می شود.
• راندمان گیربکس بزرگتر از درایو تسمه ای است.

معایب درایو زنجیره ای مکانیکی

• در مقایسه با درایو تسمه ای، پر سر و صداتر هستند.
• هزینه اولیه در مقایسه با درایو تسمه بیشتر است
• هزینه اولیه در مقایسه با درایو تسمه بیشتر است
• تنظیم فاصله مرکز ضروری است.
• هزینه نگهداری در مقایسه با تسمه درایو بیشتر و پیچیده است.

بیشتر بخوانید: کاربرد ترموکوپل چیست و انواع آن

مزایای درایو زنجیره ای نسبت به درایو تسمه ای

الف) عدم لغزش در درایو زنجیره ای رخ می دهد، همانطور که در درایو تسمه لغزش وجود دارد.

ب) فضای کمتری را در مقایسه با درایو تسمه اشغال کند.

ج) راندمان انتقال بالا.

د) انتقال نیرو بیشتر از تسمه درایو.

ه) در دمای نامناسب و شرایط جوی بد، به خوبی کار می کند.

و) نسبت سرعت بالاتر.

ز) هم برای مسافت های طولانی و هم برای مسافت های کوتاه استفاده می شود.

درایو دنده ای مکانیکی

درایو دنده ای (GEAR DRIVE) یک قطعه چرخشی است که دارای دندانه های برش یا دندانه هایی است که به منظور انتقال گشتاور و قدرت با قسمت دندانه دار دیگری مشبک می شود. به منظور انتقال توان قطعی از یک شفت به شفت دیگر به برجستگی روی یک دیسک و می توان بر روی دیسک دیگر فرورفتگی هایی ایجاد کرد که بتوانند با یکدیگر چفت شوند.

انواع درایو های دنده ای مکانیکی

• چرخ دندانه دار
• دنده مارپیچ
• دنده رک و پینیون
• دنده اریب
• کرم و چرخ کرم
• چرخ دنده مارپیچ

همچنین بخوانید: آموزش اصول، بررسی انواع پمپ هیدرولیک

مزایای Gear Drive

• درایو مثبت و کارایی بیشتری نسبت به درایو تسمه ای و طنابی دارد.
• عملکرد درایو ساده و موثر است.
• زندگی در مقایسه با دیگر درایوها بیشتر است.
• با یک سرعت ورودی، خیر. سرعت خروجی را می توان با استفاده از یک درایو دنده مناسب به دست آورد.
• ایمن و جمع و جور.
• نسبت سرعت ثابت به دست می آید.
• با استفاده از انواع چرخ دنده می توان نیرو را بین شفت هایی که محورهای آنها موازی، شیب دار یا متقاطع هستند، انتقال داد.

معایب Gear Drive:

• اگر هندسه دندانه دنده به درستی حفظ نشود، ممکن است درایو قفل شود.
• زمانی که نیاز به گیربکس با سرعت بسیار بالا باشد، ترجیح داده نمی شود.
• اگر آرایش روغن کاری ارائه نشود، ممکن است صدا ایجاد کند.

تفاوت بین درایو مکانیکی و درایو الکتریکی چیست؟

در یک درایو مکانیکی شما موتور و گیربکس یا تسمه انتقال خواهید داشت تا سرعت خروجی را از خروجی موتور معمولی به آنچه می خواهید تغییر دهید. یک درایو الکتریکی گاهی اوقات می‌تواند آن سرعت‌ها و گشتاورها را بدون تمام قطعات مکانیکی فراهم کند- یا، اغلب اوقات، در ارتباط با آن قطعات، ممکن است برای دستیابی به یک تغییر بسیار بزرگ بین RMP موتور و RPM شفت محرک، به جعبه دنده یا محرک تسمه نیاز باشد. از طرف دیگر، اگر تغییر کم باشد، به هیچ یک از تجهیزات مکانیکی نیاز نیست. درایوهای الکتریکی معمولاً فقط مقداری کاهش می یابند، اما تغییرات آنی را در خروجی ارائه می دهند.

مقاله مرتبط: درایو الکتریکی چیست؟

مشکلات رایج در درایوهای مکانیکی

مانند هر قطعه ماشین دیگری، درایوهای مکانیکی ممکن است دچار آسیب یا خرابی شوند که توانایی آنها را برای درست کار کردن به خطر می اندازد. در این موارد، خطوط تولید در حالی که منتظر تعمیر این تجهیزات هستند متوقف شوند و ضرر هنگفتی به صنعتگر وارد شود. اینها برخی از رایج ترین مشکلاتی است که در درایوهای مکانیکی تجربه می شود. همچنین در صورت نیاز به پشتیبانی خطوط تولید با ما در تماس باشید.

• کاهش سرعت. تجهیزات ممکن است به طور مرموزی کند شوند، مکش را از دست بدهند، یا به سادگی استانداردهای عملکرد تاریخی را رعایت نکنند.
• عدم توقف و یا عدم شروع به کار: درایوها ممکن است اصطلاحا فریز شوند و به مراحل راه‌اندازی پاسخ ندهند یا تا زمانی که منبع تغذیه قطع نشود، کار خود را متوقف نکنند.
• گرم شدن بیش از حد: ممکن است تجهیزات همچنان به درستی کار کنند. با این حال، گرمای بیش از حد از تجهیزات خارج می شود و باعث آسیب به مکانیسم های اطراف می شود.
• مصرف سوخت نامنظم: موتورهای در معرض خطر ممکن است از سوخت بیش از حد برای رسیدگی به خواسته های مشابه استفاده کنند.
• مقررات فعلی ناسازگار: درایو مکانیکی ممکن است نتواند جریان قابل استفاده کافی برای تغذیه تجهیزاتی که به آن وصل شده است را تامین کند.

این مشکلات اغلب اتفاق می افتد و معمولاً به دلیل ساییدگی و خرابی متداول است. با این حال، مهم است که در اسرع وقت به این مسائل رسیدگی کنید تا اطمینان حاصل شود که عملیات صنعتی شما می تواند به طور عادی ادامه یابد.

بیشتر بخوانید: معرفی و کاربرد نرم افزار های PLC

چرا عیب یابی درایوهای مکانیکی اهمیت دارد؟

بدون ماشین آلات سالم، کسب و کار شما نمی تواند کار کند. وجود کارکنانی که در زمینه عیب یابی درایوهای مکانیکی آموزش دیده اند، به کسب و کارها کمک می کند تا به روش های مختلف کارآمد عمل کنند.

درایوهای مکانیکی معمولاً بخشی از یک شبکه پیچیده از ماشین‌ها و لوازم جانبی هستند. سرویس دهی به این دستگاه ها به دانش تخصصی بالایی نیاز دارد. بسته به منطقه و صنعتی که کسب و کار شما در آن است، پیدا کردن تعمیرکار در کوتاه مدت ممکن است دشوار باشد. حتی زمانی که نیروی متخصص بالاخره رسید، مشکل می تواند چیزی ساده و آسان برای رفع آن باشد. در آن شرایط، زمان و پول ارزشمندی را هدر می دهید. داشتن کارکنان آموزش دیده به این معنی است که شما مجبور نخواهید بود منابع زیادی را برای مشکلات کوچک سرمایه گذاری کنید.

همچنین بخوانید: شبکه صنعتی پروفی باس و هرآنچه که باید از آن بدانید

در برخی موارد، مکانیک های سودجو ممکن است از کمبود دانش کارکنان شما سوء استفاده کنند. آنها ممکن است شدت مشکلات درایو مکانیکی شما را افزایش دهند تا هزینه بیشتری برای تعمیرات و نگهداری دریافت کنند. با داشتن کارکنان آموزش دیده، دیگر لازم نیست نگران مکانیک های نادرست باشید که می خواهند صورت حساب نهایی خود را پرداخت کنند.

تعمیر و نگهداری به موقع از تجهیزات، کلید جلوگیری از بروز مشکلات دبیشتر برای رایو مکانیکی شماست. می توانید برای نظارت دوره ای وضعیت تجهیزات خود با یک سرویس خارجی قرارداد ببندید. با این حال، این می تواند به سرعت هزینه زیادی را به همراه داشته باشد. در عوض، کارکنان خود را آموزش دهید تا خودشان این وظایف را انجام دهند و فشار بر هزینه های عملیاتی خود را کاهش دهید.

در برخی از صنایع، محرمانگی کلیدی است. اجازه دادن به فروشندگان و پیمانکاران خارجی می تواند اطلاعات اختصاصی را افشا کند. با داشتن کارکنان آموزش دیده، دیگر لازم نیست نگران فرآیندهای طولانی مدت بررسی یا مشکلات احتمالی با به خطر افتادن حریم خصوصی باشید.

آموزش کارکنان خود در روش های عیب یابی اولیه درایوهای مکانیکی باعث صرفه جویی در وقت، هزینه و راندمان کاری شما می شود.