کلاچ چیست؟

کلاچ، قسمتی از یک ماشین است که برای اتصال محور متحرک به یک محور محرک به کار برده می شود، به صورتی که محور محرک بدون اثر بر محور متحرک، بتواند حرکت کند و یا از حرکت بایستد.  بنابراین کلاچ، اتصال بین دو محور دوار را تأمین می نماید.

کلاچ، قابلیت این را دارد که نیروی کار زیادی را با اعمال مقدار کمی توان منتقل کند. با این تعاریف، یکی از متداول ترین کاربردهای کلاچ، اتصال موتور به گیربکس است. همچنین تغییر گشتاور چرخ ها و قطع و وصل جریان توان به آنها نیز از جمله وظایف کلاچ می باشد.  در ماشین آلات کشاورزی، راهسازی و معدنی علاوه بر کلاچ اصلی، یک کلاچ محور تواندهی برای انتقال توان به محور PTO نیز وجود دارد.

کیفیت طراحی کلاچ ها توسط عوامل زیر تعریف می شود:

1-      میزان گشتاور انتقالی

2-      میزان نیروی اعمالی

3-      میزان اتلاف انرژی

4-      میزان انتقال حرارت

5-      بالانس دینامیکی

6-      ابعاد کلاچ

7-      سادگی در تعمیر و تعویض

بر این اساس کلاچ ها دو نوع کلی دارند: کلاچ های لغزشی و کلاچ های اصطکاکی.

در ماشین آلات کشاورزی عمدتاً از کلاچ های اصطکاکی شامل کلاچ های دیسکی و کلاچ های مخروطی استفاده می شود.

هر کدام از انواع کلاچ بسته به نوع کاربری و کیفیت کاری خود، بر روی دستگاه های مختلفی نصب می شوند. سیستم انتقال توان توسط کلاچ به گونه ای است که به اتصال دو سطح متقابل در یک کلاچ، گشتاور ورودی  به گشتاور خروجی تبدیل می گردد. در کلاچ های دیسکی، این انتقال گشتاور از طریق دو صفحه  دایره ای با قطر یکسان انجام می گیرد. حال آنکه در کلاچ های مخروطی، انتقال گشتاور از دو طریق سطوح جانبی دو مخروط متداخل انجام گرفته و در نتیجه مساحت سطح اصطکاکی افزایش می یابد.

در کلاچ های مخروطی، مخروط بیرونی به محور محرک متصل است و مخروط داخلی به صورت آزادانه بر روی محور متحرک (خروجی) حرکت محوری دارد. یک فنر، نیروی لازم برای فشار آوردن مخروط داخلی به مخروط خارجی را تامین می کند. سطح مخروط داخلی توسط مواد اصطکاکی پوشانده می شود. 

 

امروزه کلاچ های مخروطی به تدریج جایگزین کلاچ های دیسکی می شوند. با توجه به سطح اصطکاکی بیشتر کلاچ های مخروطی، فشار و گشتاور انتقال یافته توسط آن ها، بیش از کلاچ های دیسکی با قطر یکسان می باشد. کاربرد رایج این نوع کلاچ ها در وسایلی که به سرعت های پایین تر نیاز دارند، باعث شده است تا در ماشین آلات نوین کشاورزی به خصوص دروگرهای BCS شاهد کاربری این نوع کلاچ ها باشیم. همانطور که می دانیم گشتاور و سرعت رابطه عکس دارند و در ماشین آلات کشاورزی، نیاز به گشتاور بالا، بیش از نیاز به سرعت بالا می باشد. با توجه به رابطه مستقیم سطح اصطکاکی و نیرو، استفاده از کلاچ های با سطح تماسی بیشتر، نیرو و در نتیجه گشتاور بالاتری را برای ماشین آلات به وجود می آورند. به علاوه قطع و وصل کلاچ های مخروطی برای راننده بسیار راحتتر می باشد. اهمیت قرار گیری محورهای محرک و متحرک در کلاچ های مخروطی به منظور عملکرد بی نقص، دقت بالایی را در طراحی و ساخت این نوع کلاچ های نیاز دارد.