شفت قطعه مهمی در مهندسی است که در بسیاری از کار های آن استفاده شده و تشخیص نوع و جنس و کاربرد این قطعه کار سختی است، به همین دلیل ما در این مقاله به شما انواع آن و کاربرد های آن را خواهیم گفت تا بتوانید در انتخاب این قطعه کلیدی برای دستگاه های مختلف مثل دستگاه CNC، درست عمل کنید.
در دنیای امروزی پیدا کردن جنس و کیفیت خوب کار آسوده و راحتی نیست و در مورد شفت این کار سخت تر است که خوشبختانه، این مشکل را سی ان سی کالا با محصولات با کیفیت خود حل کرده است.
شفت یا میل راهنما چیست؟
شفت یا میل راهنما، میله ای است که نیرو یا گشتاور را از وسیله ای به وسیله دیگر انتقال می دهد که به همین خاطر، این قطعه در وسایل صنعتی به کار رفته و نسبت به استفاده ی آن، در ابعاد و انواع مختلف ساخته می شود. البته برای درست کار کردن شفت، ماژول Input/Output های دستگاه نیز بسیارمهم است که در دو مدل، زیمنس و یاسکاوا وجود دارد.
انواع شفت در صنعت های متفاوت
شافت ها(shaft) را بر اساس جنس آن ها به سه دسته کلی: شفت هارد، شفت هارد کروم و شفت فولادی تقسیم می کنند، اما در دسته بندی دیگری، این قطعه به دو دسته تو پر و تو خالی تقسیم می شود.
شفت فولادی
میل راهنما های فولادی، همان طور که از نام آن معلوم است از جنس فولاد ساخته شده اند. دارای مقاومت بالایی هستند اما نسبت به مدل شفت های دیگر، مقاومت کمتری دارند. از نظر ظاهری شبیه به میله های فلزی یا میلگرد های ساده می باشند که با توجه به ابعادی که دارند، کاربرد های متنوعی نیز در صنعت های متفاوت مثل دستگاه های CNC، کنترلر CNC، روتاری انکودری و فن خنک کننده دارند.
شفت هارد
تمام میل راهنما ها از فولاد و آلیاژ های آن ساخته می شوند اما شفت های هارد، تحت فرآیندهای خاصی مانند ماشین کاری و حرارت دهی تولید شده و ویژگی های مکانیکی مانند استحکام و سختی پیدا می کنند. این فرایند های خاص مثل حرارت دهی که به شفت حرارت بسیار بالایی داده می شود، باعث می شود که شفت هارد نسبت به شفت فولادی مقاوم تر شود.
شفت هارد کروم
در میل راهنما هارد کروم، یک لایه پوشش هارد کروم (یا کروم سخت) روی فولاد پوشانده که این پوشش هارد کروم به معنای ایجاد یک لایه نازک از کروم سخت و مقاوم بر روی سطح شفت است. این مدل علاوه بر مقاوم شدن توسط حرارت دهی و ماشین کاری، یک لایه از کروم نیز روی خود دارد که مقاوم آن را چند برابر می کند. دلیل تولید این نوع شفت استفاده از آن در صنعت های مختلف مثل صنعت نفت و گاز است که باید فشار بسیار زیادی را تحمل کند.
شفت تو پر
یکی دیگر از معیار های دسته بندی شفت ها، توپر یا توخالی بودن آن ها است. همان طور که از اسم آن مشخص است، داخل این شافت(shaft) نیز از فولاد پر شده که باعث استفاده زیاد آن در صنعت های متفاوت، و حتی خانه های ما شده است. شفت توپر مقاومت بیشتری دارد اما انعطاف پذیری کمتری دارد.
شفت تو خالی
برعکس شافت(shaft) های تو پر، داخل این نوع میل راهنما کاملا خالی است و باید با محاسبات دقیق نیرو و گشتاور لازم استفاده شده و به دست مشتری برسد. در این مدل محاسبات مهندسی باید بسیار دقیق باشد تا نیروی بسیار زیادی بر شفت وارد نشود و باعث شکستن کامل شفت نشود.
کاربرد شفت در صنایع مختلف
میل راهنما ها با انواع و شکل های مختلف، کاربرد ها زیادی در صنعت دارند و این به معنای این است که، این قطعه در صنایع بسیار کلیدی است و در ادامه به چند کاربرد از شفت می پردازیم.
موتور های الکتریکی
شافت(shaft) ها بخش مهمی از یک موتور محسوب می شوند و استفاده از این قطعات، به دلیل انتقال نیروی محرکی که توسط سرووموتور تولید شده است، مهم است. همچنین وظایف حیاتی دیگری همچون پشتیبانی ابزارهای چرخشی، تعیین موقعیت نسبی و انتقال گشتاور را دارد و به همین دلایل نقش کلیدی را در عملکرد موتور های الکتریکی بازی می کند. در موتور های الکتریکی، سوکت و کانتور مناسب باعث، بهبود عملکرد آن می شود.
گیربکس های وسایل نقلیه
در داخل گیربکس، یک ورودی وجود دارد که نیرو و گشتاور را از موتور می گیرد و به میل راهنما خروجی که در داخل گیربکس انتقال می دهد به همین خاطر این پروسه، عملیات مهمی در وسایل نقلیه است که نیرو را از موتور به گشتاور می رساند. انتقال نیرو از موتور به گشتاور، دلیل حرکت میل های گیربگس و حرکت خودرو است.
صنعت خودروسازی
انتقال نیرو از دیفرانسیل به چرخ های خودرو ، از طریق میل راهنما انجام می شود. به همین دلیل، این قطعات در صنعت خودروسازی نقش مهمی دارند، چه خودرو برقی باشد و چه سوخت فسیلی. علاوه بر شافت(shaft) درایو، نیم شفت هم در خودروها استفاده می شود، به خصوص در اتومبیل هایی که دیفرانسیل عقب را به چرخ جلو متصل کرده و باعث چرخیدن چرخ ها شده، کاربرد دارد.
صنعت الکتروموتور ها
استفاده از شافت(shaft) ها در صنعت، به ویژه در طراحی و تولید الکتروموتور، یکی از موارد مهم است. این شفت ها به عنوان اتصالی بین موتور و دستگاه پشتیبانی قطعات چرخشی عمل کرده و انرژی مکانیکی را منتقل می کنند. انتقال این انرژی مکانیکی باعث می شود که این الکتروموتور ها بتوانند نیرو لازم را برای حرکت ایجاد کنند.
کوادکوپتر ها و پهپاد ها
این قطعات، در کوادکوپترها و پهپادها نیز کاربرد زیادی داشته و با توجه به اینکه کوادکوپترها دارای ۴ موتور قدرتمند هستند، تا به سمت بالا و در جهت های مختلف حرکت کنند. این موتورها باید دارای قدرت بسیار بالایی باشند که با نیروی چرخشی بر نیروی گرانشی غلبه کرده و پرواز کنند و به همین دلیل باید شفت در آن ها استفاده شود تا این کار را با انتقال نیرو و گشتاور لازم به بهترین نحو انجام دهد.
روتاری انکودر
روتاری انکودر، نوعی از حسگرهای موقعیت است که برای مشخص کردن زاویه و موقعیت میله چرخنده استفاده شده، و انواع مختلفی دارد که یکی از انواع آن، از شفت برای این کار استفاده می کند که به آن روتاری انکودر شفت دار می گویند. روتاری انکودر شفت دار بخاطر اینکه از شفت برای مشخص کردن زاویه استفاده می کند، سرعت بسیار بالایی دارد.
مزایای شفت های متفاوت در صنایع
حالا که با انواع شافت(shaft) ها و انواع آن ها آشنا شدید، لازم است مزایای این قطعه ی کلیدی را نیز بدانید:
- در سیستم های متفاوت به ندرت گیر می کنند
- اینرسی بالایی دارند
- قدرت پیچش بسیار خوبی دارند
- مقاوم و قوی هستند
- در محورهای توخالی نیاز کمتر به استفاده مواد دارند
- وزن کمتر شافت های توخالی نسبت به شافت های جامد
- تعمیر و نگهداری اقتصادی تر نسبت به سیستم های زنجیره ای
معایب شفت های مختلف در صنایع
میل راهنما ها هم مثل هر چیزی معایب های خود را دارند:
- کوپلینگ شل در میل راهنما ها باعث می شود که توان خود را از دست بدهند
- در زمان چرخش ارتعاش میل راهنما ها وجود دارد که می تواند باعث ساییدگی شود
کلام آخر
در این مقاله نتیجه گرفتیم که میل راهنما یکی از مهمترین قطعات در صنعت است که در بسیاری از قطعات روزمره استفاده می شود. جنس خوب و کیفیت بالا باعث می شود نگه داری یک کالا بسیار راحت تر شود و سی ان سی کالا، این قطعه بسیار مهم را با بهترین کیفیت به مشتریان خود تحویل می دهد تا شما مطمئن شوید که هر دستگاهی که این شفت ها را در آن استفاده می کنید به طور کامل سالم است.
سوالات متداول
انواع شافت(shaft) ها به چند دسته تقسیم می شوند؟
شفت ها در صنعت معمولا بر اساس جنس خود به سه دسته: شفت هارد، هاردکروم، فولادی تقسیم می شوند.
شافت(shaft) ها چه کاربردهایی دارند؟
این قطعات در صنایع گوناگون همچون خودروسازی، الکتروموتورها، موتورهای الکتریکی، پهبادها و گیربکس ها کاربرد دارند.
انواع متفاوت شافت(shaft) در صنعت های مختلف چیست؟
شفت ها را بر اساس جنس آن ها به سه دسته کلی: شفت هارد، شفت هارد کروم و شفت فولادی تقسیم می کنند.
