شناخت انواع کلاچ ها و کاربرد کلاچ مخروطی در تراکتورهای دوچرخ

به ویژگی های کلاچ ماشین آلات خود پی ببریم و انواع کلاچ ها را بهتر بشناسیم.

کلاچ

کلاچ ابزاری برای قطـع کـردن و یـا وصل کردن نیرو است که در سیستم­هاي انتقال نیرو به کار می­رود. اصولاً در سیستم­هاي انتقال نیرو، توان و نیروي تولید شـده درموتور براي استفاده به شکلی دیگر و یا استفاده در جایی دیگر نیاز به جابجایی و انتقال دارد.

در ادوات کشاورزی، کلاچ یک اتصال اصطکاکی میان موتور و جعبه دنده برقرار می­کند. در حالی کـه کلاچ درگیر است توان از موتور به جعبه دنده و از آنجا به چرخ­ها منتقل می­شود. و گاهی لازم می­شود که دنده مورد استفاده در جعبه دنده بر حسب شرایط جاده و سرعت حرکت دستگاه تغییر کند. براي آنکه بتوان این تغییر را به راحتی انجام داد، ابتدا لازم است که انتقال حرکت را به چرخ دنده­هاي موجود در جعبه دنده قطع کرد. براي قطع کردن این ارتبـاط میان جعبه دنده و موتور از کلاچ استفاده می­شود. این کار تنها با فشاردادن یک پـدال انجام می­شود. در این حالت راننده براي مـدت کوتاهی پدال کلاچ را نگه میدارد و در حالی که جعبه دنده تحت هیچ نیروي خاصی قرار ندارد دنـده مناسـب را انتخـاب کرده و به وسیله اهرم، دنده را در حالت مورد نظر قرار می­دهد و سپس پدال کلاچ را رهـا مـی­کنـد. در ایـن حالـت انتقـال تـوان از موتور به جعبه دنده دوباره از سر گرفته خواهد شد.


ویژگیهاي لحاظ شده در طراحی بهینه کلاچ

جهت طراحی بهینه کلاچ باید موارد گوناگونی را در نظر گرفت که در زیر به آنها اشاره می کنیم:

- انتقال ماکزیمم گشتاور: طراحی کلاچ باید به­گونه اي باشد که بتواند ماکزیمم گشتاور تولیدي موتـور را منتقل کند.

- درگیري و خلاصی تدریجی: کلاچ و سیستم­هاي عملگر آن باید بگونه اي طراحی شوند که حـین خلاصـی و درگیـري صفحات کمترین تکان را به خودرو منتقل کند.

- پخش سریع حرارت تولید شده: حین درگیري کلاچ به علت وجود لغزش در ابتداي درگیری، گرماي زیادي تولید می شود که باید به طرقی دفع شود.

- بالانس دینامیکی: چون کلاچ عضو دوار متحرك است، بنابراین در سـرعت­هاي زیـاد جهـت جلـوگیري از به وجـود آمـدن نیروهاي جانبی باید از لحاظ دینامیکی بالانس باشد.

- استهلاك نوسانات: طراحی کلاچ باید به گونه اي باشد که سبب از بین رفتن نوسانات و ارتعاشات انتقالی از موتور به سیـستم انتقـال قدرت و نوسانات انتقالی از چرخ ها به موتور شود.

-  ابعاد کلاچ: از لحاظ ابعادي، کلاچ باید کمترین فضاي ممکن را اشغال کند.

-  اینرسی: قطعات متحرك کلاچ باید کمترین اینرسی ممکن را داشته باشند.

-  سادگی در تعویض و تعمیر: تعویض قطعات و تعمیر آنها باید به سادگی صورت گیرد.

- سهولت در عملکرد کلاچ نزد راننده: عمل کلاچ گیري و تعویض دنده نباید براي راننده حالـت خـسته کننـده و طاقـت فرسایی داشته باشد.


انواع کلاچ

بدون لغزش: این نوع کلاچ­ها دو حالت دارند؛ حالت خلاصی و حالتی که کلاچ کاملاً درگیر است. بنابراین در ایـن حالت لغزش یا سایش در کلاچ به هیچ عنوان مشاهده نمی شود.

 

یکطرفه: این کلاچ­ها در گردش از یک طرف همانند کلاچ بدون لغزش عمل مـی کنـد، امـا اگـر چـرخش در جهـت مخالف صورت گیرد دو صفحه کاملاً روي هم سر می خورند و هیچگونه انتقال نیرویی صورت نمی گیرد؛ بنابراین در این کلاچ­ها گشتاور تنها از یک طرف منتقل می شود.

اصطکاکی: اساس عملکرد این کلاچ­ها درگیري دو صفحه داراي ضریب اصطکاك بالا است که این درگیـري
سبب انتقال نیرو از یکی از صفحات به صفحه دیگر می شود. انواع مورد استفاده این نوع کلاچ­ها شامل دیسکی، مخروطی، صفحه اي و تسمه اي می باشد.

هیدرولیک: در این نوع کلاچ­ها نیرو از یکی از صفحات به سیال و سپس از سیال به صفحه متحرك مورد نظر منتقل
می شود.

برخی از کلاچ­های اصطکاکی

1- کلاچ مخروطی

2- کلاچ تک صفحه اي

3- کلاچ چند صفحه اي

کلاچ مخروطی Cone Clutch

در این کلاچ­ها همانگونه که از اسم آن پیداست سطوح اصطکاکی به شکل مخروطـی هـستند. هنگـامی کـه کـلاچ درگیر می شود، گشتاور از طریق فلایویل که سطح داخلی آن به شکل مخروطی است به صفحه کلاچ که سطح مخروطی دارد، منتقل می شود. براي خلاص کردن کـلاچ نیـز سـطح مخـروط صفحه کلاچ کمـی از درون فلایویل بیرون کشیده می شود تا تماس دو سطح قطع شود.

 

مزایا : درگیری صفحه کلاچ به صورت تدریجی و نرم می باشد. کلاچ مخروطی با توجه به جای کمی که پوسته کلاچ اشغال می کند، سطح درگیری بالایی دارد. بالا بودن سطح درگیری سبب انتقال توان بیشتر می­شود.

تراکتور­های دوچرخ شرکت سبزکوش ­نگین با کلاچ مخروطی

این دستگاه که به عنوان حرفه ای ترین تراکتور دو چرخ شناخته می شود. فرمان این دستگاه قابل تنظیم و قابل گردش می باشد و همین ویژگی، کاربری فوق العاده ای در استفاده از ادوات عقب سوار و جلو سوار به دستگاه داده است. تراکتور دوچرخ منحصراً با هدف ارتقاء کیفیت و قیمت مناسب در بین ماشین آلات کشاورزی طراحی و ساخته شده است. این هدف مطلقا رضایت کشاورز را در پی دارد. تنوع کاربری یکی از الویت های طراحی این دستگاه است، که قابلیت کار در حالت های مختلف از قبیل دروگر، رتیواتور، نهرکن، گاوآهن، چمن زن، چوب خرد کن و ... را دارد.

به منظور کارایی بهتر کلاچ، در تراکتورهای دوچرخ شرکت سبزکوش ­نگین از کلاچ مخروطی استفاده شده است.

 

 

کلاچ چند صفحه­ای

كلاچ چند صفحه اي از نظر ساختمان نظير كلاچ­هاى يك ديسكى هستند، با اين تفاوت كه تعداد دیسک­ها در آن زیاد است. از طرف ديگر ديسك­ها بدون پوشش هستند و از فولاد سخت كارى شده ساخته مي­شوند. اين كلاچ به كلاچ سينوسى نيز مشهور است و بين ديسک­ها، ورق هاى فنرى خيلى نازكي به كار برده مي شوند.

 

 

ورق هاى فنرى باعث مي شوند تا كلاچ تدريجاً و به راحتي قطع و وصل شود. فنرها درهنگام برقرارى ارتباط، باعث  مي شوند كه در سطوح تماس، فشار افزايش يابد. اين فشار باعث مي شود گشتاور اصطكاكى نيز به تدريج زياد شود. در کلاچ­های شناور در روغن ، روغن موجود بين ديسك ها نیز باعث چسبيدن آن دو به يكديگر مي شود. در اين شرايط هرگاه نيروى فشارى را برداريم، صفحات به راحتي از هم جدا نمي شوند، به همين دليل وجود فنرها در لابه لاى صفحات، سبب مي شود كه ديسك ها به راحتي از هم جدا شوند. علاوه بر این وجود روغن باعث خنک کاری و طول عمر بالا و عملکرد نرم کلاچ می­شود.

قسمت­های قرمز در شکل زیر، نقاطی هستند که بیشترین فشار بر صفحه­های کلاچ وارد می­شود.

 

 

 

تراکتور­های باغی و تیلر­های شرکت سبزکوش ­نگین با کلاچ چند صفحه­ ای

در تراکتور­های باغی و تیلر-کولتیواتورهای شرکت سبزکوش ­نگین، کلاچ چند صفحه­ای استفاده شده است. به منظور افزایش طول عمر کلاچ  چند صفحه­ای، در تراکتور­های باغی BCS و Ferrari کلاچ شناور در روغن است.

نقشه گسترده زیر نقشه کلاچ در تراکتور است.

 

و نقشه گسترده زیر نقشه کلاچ در تیلر-کولتیواتور است.