أساسيات الاقتران

الوصلة هي جهاز يربط عمودين أو عمودًا وجزءًا دوارًا، يدوران معًا أثناء نقل الحركة والطاقة، ولا ينفصلان في الظروف العادية. ويُستخدم أحيانًا أيضًا كجهاز أمان لمنع تعرض الأجزاء المتصلة لأحمال زائدة، ويؤدي دور الحماية من الحمل الزائد.

وصف موجز للاقتران

الوصلة (اقتران) هي مُكوّن ميكانيكي يُستخدم لربط عمود القيادة والعمود المُدار بإحكام بآليات مُختلفة، بحيث يدوران معًا وينقلان الحركة وعزم الدوران. وتُستخدم أحيانًا أيضًا لربط الأعمدة بأجزاء أخرى (مثل التروس والبكرات، إلخ). غالبًا ما تتكون من نصفين، متصلين بمفاتيح أو بوصلات مُحكمة، مُثبتين على طرفي العمود، ثم يُوصلان بطريقة ما. كما يُمكن للوصلة تعويض الإزاحة (بما في ذلك الإزاحة المحورية، والإزاحة الشعاعية، والإزاحة الزاوية، والإزاحة المُشتركة) بين العمودين الناتجة عن سوء التصنيع والتركيب، أو التشوه أثناء التشغيل، أو التمدد الحراري، إلخ؛ بالإضافة إلى تخفيف الصدمات وامتصاص الاهتزازات.

تم توحيد أو تطبيع أكثر أنواع الوصلات شيوعًا. بشكل عام، يكفي اختيار نوع الوصلة المناسب وتحديد طرازها وحجمها. عند الضرورة، يمكن فحص وحساب سعة تحميل الروابط الضعيفة المعرضة للخطر؛ وعند السرعة العالية، يجب التحقق من قوة الطرد المركزي للحافة الخارجية وتشوه العنصر المرن، وإجراء فحص التوازن.

نوع الاقتران

يمكن تقسيم الوصلات إلى فئتين: وصلات صلبة ووصلات مرنة.

لا تتمتع الوصلات الصلبة بالقدرة على تخفيف وتعويض الإزاحة النسبية للمحورين، وتتطلب محاذاة دقيقة. ومع ذلك، يتميز هذا النوع من الوصلات ببنية بسيطة، وتكلفة تصنيع منخفضة، وسهولة في التركيب والصيانة، مما يضمن محاذاة عالية للمحورين، وينقل عزم دوران كبير، وهو شائع الاستخدام. من أشهرها وصلات الشفة، ووصلات الأكمام، ووصلات المشبك.

يمكن تقسيم الوصلات المرنة إلى وصلات مرنة بدون عناصر مرنة ووصلات مرنة بعناصر مرنة. الأولى لديها القدرة فقط على تعويض الإزاحة النسبية للمحورين، ولكنها لا تستطيع تخفيف الاهتزاز وتقليله. تشمل الأنواع الشائعة وصلات المنزلق ووصلات التروس والوصلات الشاملة ووصلات السلسلة. تحتوي الأخيرة على عناصر مرنة. بالإضافة إلى قدرتها على تعويض الإزاحة النسبية للمحورين، فإنها تتميز أيضًا بتأثيرات تخفيف الاهتزاز وتقليله. ومع ذلك، فإن عزم الدوران المنقول ليس جيدًا بشكل عام مثل عزم الدوران المنقول في الوصلات المرنة بدون عناصر مرنة بسبب محدودية قوة العناصر المرنة. تشمل الأنواع الشائعة وصلات دبوس الأكمام المرنة ووصلات الدبوس المرنة ووصلات زهرة البرقوق ووصلات الإطارات ووصلات الزنبرك السربنتين ووصلات الأوراق.

متطلبات أداء الاقتران

اعتمادًا على ظروف العمل المختلفة، يجب أن يتمتع الوصل بالأداء التالي:

(١) قابلية الحركة. تشير قابلية حركة الوصلة إلى قدرتها على تعويض الإزاحة النسبية للمكونين الدوارين. عوامل مثل أخطاء التصنيع والتركيب بين المكونات المتصلة، وتغيرات درجة الحرارة أثناء التشغيل، وتشوه الحمل، كلها عوامل تُبرز متطلبات قابلية الحركة. يُعوّض الأداء القابل للحركة أو يُخفف الأحمال الإضافية بين الأعمدة والمحامل والوصلات والأجزاء الأخرى الناتجة عن الإزاحة النسبية بين المكونات الدوارة.

(٢) التخزين المؤقت. في الحالات التي تُشغَّل فيها الأحمال بشكل متكرر أو تتغير فيها أحمال العمل، يجب أن يحتوي الوصل على عناصر مرنة تعمل على التخزين المؤقت وتقليل الاهتزازات لحماية المحرك الرئيسي وآلة العمل من التلف أو عدم التلف.

(3) آمنة وموثوقة، ذات قوة كافية وعمر خدمة طويل.

(4) هيكل بسيط، سهل التركيب والصيانة.

اختيار نوع الاقتران

عند اختيار نوع الاقتران، ينبغي مراعاة العناصر التالية.

① حجم وطبيعة عزم الدوران المطلوب، ومتطلبات وظائف التخزين المؤقت وتقليل الاهتزاز، وما إذا كان من الممكن حدوث الرنين.

② الإزاحة النسبية لمحوري العمود الناتجة عن أخطاء التصنيع والتجميع، وحمل العمود وتشوه التمدد الحراري، والحركة النسبية بين المكونات.

③ الأبعاد الخارجية المسموح بها وطرق التركيب، وذلك لتوفير مساحة العمل اللازمة للتجميع والتعديل والصيانة. بالنسبة للوصلات الكبيرة، يجب أن يكون من الممكن فكها وتركيبها دون تحريك العمود محوريًا.

بالإضافة إلى ذلك، يجب أيضًا مراعاة بيئة العمل وعمر الخدمة والتزييت والختم والاقتصاد، ثم الرجوع إلى خصائص الوصلات المختلفة لاختيار نوع الوصلة المناسب.