regs|duimnael|Enkele droëkoppelaarwrywingskyf. 'n Koppelaar is 'n onderdeel van 'n enjin se dryfstelsel wat ontwerp is om die koppeling of ontkoppeling van die enjin met 'n aangedrewe apparaat te bewerkstellig.
In sy eenvoudigste toepassing, koppel en ontkoppel koppelaars twee roterende aste (ry-aste of lyn-aste). In hierdie toestelle, is een as gewoonlik verbind aan 'n enjin of 'n ander krageenheid, terwyl die ander as (die gedrewe onderdeel) die uitsetting bied vir die aksie.
In 'n wringkragbeheerde boormasjien, word een as deur 'n motor aangedryf en die ander as dryf die boorpunt. Die koppelaar verbind die twee aste, sodat hulle saam gesluit kan word en teen dieselfde spoed draai. Saam draai hulle teen verskillende snelhede (gly), of ontsluit en draai hul teen verskillende snelhede (ontkoppel).
Wrywingkoppelaars regs|duimnael|200px|'n Wrywingkoppelaar Die oorgrote meerderheid van die koppelaars maak uiteindelik staat op wrywingskragte vir hul werking. Die doel van wrywingkoppelaars is om tussen bewegende eenhede van verskillende snelhede in te tree, om spoed te sinchroniseer of om krag oor te dra.
Materiaal Verskillende materiale word vir die skyfwrywingsbelegsels gebruik, in die verlede was asbes algemeen gebruik. Moderne koppelaars bestaan uit 'n mengsel van organiese hars met koperdraad of keramiek. Keramiek word tipies gebruik in swaar toepassings, soos wedrenne of swaar sleepaksies, die harder keramiekmateriaal verhoog die drakrag van die drukplate.
In die geval van "nat" koppelaars, is saamgestelde papiermateriaal baie algemeen. Aangesien hierdie "nat" koppelaars tipies gebruik word in 'n oliebad of met deurvloeiverkoelingsmetodes om die skyfpak gesmeer en afgekoel te hou, word baie min verwering waargeneem wanneer saamgestelde papiermateriaal gebruik word.
Stoot/trek Wrywingskyfkoppelaars word oor die algemeen geklassifiseer as 'n stoottipe of trektipe, afhangende van die ligging van die drukplaat se draaipunte. In 'n trektipe koppelaar, lei die aksie van die druk op die pedaal tot vrylating, deur te trek aan die veer laat die voertuig beweeg. Die teenoorgestelde is waar met 'n druktipe, die vrylating van die draers word gestoot in die koppelaar, wat die voertuig stuit.
Dempers 'n Koppelaardemper is 'n toestel wat die reaksie van die koppelaar versag tydens koppeling en ontkoppeling. In motortoestelle, is dit dikwels deur 'n meganisme in die koppelaar skyfsentrums. Pre-dempers word ook gebruik om vibrasie te help verminder en keer dat daar 'n geritsel is in die ratte, wanneer die motor luier. Hierdie swakker vere word saamgepers uitsluitlik deur die radiale vibrasies van 'n enjin wat luier. Hulle is ten volle saamgepers en nie meer in gebruik wanneer die hoofdempervere begin om te werk tydens die ryproses nie.
Vervaardiging Moderne koppelaarvervaardiging fokus op die vereenvoudiging van die samestelling van die eenheid, asook die vervaardigingsmetode. Dryfbande word nou byvoorbeeld ingespan om wringkrag te dra, asook om die drukplaat te lig, wanneer die voertuig ontkoppel word. Wat die vervaardiging van diafragmavere aan betref, is hittebehandeling uiters belangrik. Lasersweis word meer gereeld ingespan as 'n metode om die aandryfplaat aan die skyfring te heg, terwyl die laser gewoonlik tussen 2-3 kW en 'n toevoersnelheid van 1 m/min is.
Meervoudige koppelaarplaat Hierdie tipe koppelaar het verskeie gedrewe dele ineengevleg of "gestapel" met ander gedrewe dele. Dit word gebruik in renmotors, onder andere Formule Een, IndyCar, Wêreldtydrenne en selfs die meeste klubwedrenne. Meervoudige koppelaars word veral in sleepwedrenne gebruik, wat die beste versnelling moontlik verg. Hulle kan ook in motorfietse, in outomatiese transmissies en in sommige diesellokomotiewe met meganiese transmissies gevind word. Dit word ook gebruik in sommige elektroniesbeheerde vierwielaangedrewe stelsels en in sommige oordragratkaste.
Dit kan ook gevind word in sommige swaar masjinerie soos tenks en AFV's (T-54) en grondverskuiwingstoerusting. Die voordeel in die geval van motorsport is dat dit moontlik is om dieselfde totale wrywingskrag met 'n veel kleiner algehele deursnee te bewerkstellig (of omgekeerd, 'n veel groter wrywingskrag vir dieselfde deursnee, wat belangrik is in gevalle waar 'n voertuig met groter krag verander word) en tog word die koppelingseenheid se maksimum grootte beperk deur die koppelingshuis). In motorsportvoertuie, wat met 'n hoë snelheid van enjins dryf, verminder die kleiner deursnee die traagheid van die motor, wat die aandryfkomponente vinniger laat versnel, en verminder die snelheid van die buitenste dele van die koppelaar, wat hoogs gespanne kan raak en kan misluk soos met die buitengewoon hoë rotasiesnelheid van die dryfkrag wat behaal word in sportsoorte soos Formule 1 of sleepwedrenne.
'n Ander tema op die veelvuldige koppelaar is die koppelings wat gebruik word in die vinnigste klasse van sleepwedrenne, hoogs gespesialiseerde, doelgeboude motors soos Top Fuel-dragsters of Funny Cars. Hierdie motors is so kragtig dat as daar met 'n eenvoudige koppelaar begin word, dit die totale traksie sal verloor. Om hierdie probleem te vermy, gebruik Top Fuel-motors eintlik 'n enkele, vaste ratverhouding en 'n reeks koppelaars wat een vir een aangeskakel word, wat geleidelik meer krag aan die wiele deurlaat. 'n Enkele van hierdie koppelaarplate (soos ontwerp) kan nie meer as 'n fraksie van die enjinkrag hou nie, dus begin die bestuurder met slegs die eerste koppelaar wat aangeskakel is.
Hierdie koppelaar word oorweldig deur die krag van die enjin, wat slegs 'n fraksie van die krag na die wiele laat, soos om die koppelaar in 'n stadiger motor te laat gly, maar werk sonder om die bestuurder te laat konsentreer. Terwyl die snelheid opbou, trek die bestuurder 'n hefboom, wat 'n tweede koppelaar aangryp, wat 'n bietjie meer van die enjinkrag na die wiele stuur, ensovoorts. Dit gaan deur verskeie koppelings totdat die motor 'n snelheid bereik het, waar die laaste koppelaar in aanraking kan kom. As al die koppelings aangeskakel is, stuur die enjin nou al sy krag na die agterwiele.
Dit is baie meer voorspelbaar en herhaalbaar as wat die bestuurder self die koppelaar laat gly het en dan deur die ratte beweeg, gegewe die uiterste geweld van die aanloop en die snelheid waarmee dit alles ontvou. Nog 'n voordeel, is dat dit nie nodig is om die kragvloei te onderbreek om ratte te ruil nie. 'n Tradisionele veelvuldige koppelaar is meer geneig tot oorverhitting en mislukking, aangesien al die plate aan hitte en wrywing onderworpe moet wees totdat die koppelaar ten volle ingeskakel is, terwyl 'n Top Fuel-motor sy laaste koppelings in "reserwe" hou, totdat die motor se spoed dit toelaat. Dit is relatief maklik om die laaste stadiums baie kragtiger te ontwerp as die eerste, om te verseker dat hulle die krag van die enjin kan opneem, selfs as die eerste koppelings as gevolg van die wrywing uitbrand of oorverhit.
Nat vs. droë stelsels 'n Nat koppelaar is onderdompel in 'n koel smeervloeistof wat die oppervlaktes ook skoon hou en gladder werkverrigting en langer lewensduur bied. Nat koppelaars is egter geneig om bietjie energie aan die vloeistof te verloor. Aangesien die oppervlaktes van 'n nat koppelaar glad kan wees (soos met 'n motorfiets-koppelaar wat in enjinolie gebad is), kan die stapel van verskeie koppelaarskyfies die laer wrywingskoëffisiënt vergoed en sodoende die glybaan onder krag uitskakel as dit ten volle aangeskakel is. Die Hele-Shaw-koppelaar was 'n nat koppelaar wat geheel en al op viskose effekte staatgemaak het, eerder as op wrywing.
'n Droë koppelaar, soos die naam impliseer, is nie gedompel in vloeistof nie en maak gebruik van wrywing om betrokke te raak.
Sentrifugale koppelaar 'n Sentrifugale koppelaar word in sommige voertuie gebruik en ook in ander toepassings waar die snelheid van die enjin die toestand van die koppelaar, byvoorbeeld in 'n kettingsaag, bepaal. Hierdie koppelaarstelsel gebruik sentrifugale krag om die koppelaar outomaties in te skakel as die enjin se toere bo 'n drempelwaarde styg en om die koppelaar outomaties te ontkoppel as die enjintoere laag genoeg is.
Keëlkoppelaar Soos die naam aandui, het 'n keëlkoppelaar koniese wrywingoppervlaktes. Die taps van die keël beteken dat 'n gegewe beweging van die aktuator die oppervlaktes baie stadiger laat nader (of daal) as in 'n skyfkoppelaar. Ook gee 'n gegewe hoeveelheid werkingskrag meer druk op die paringsoppervlaktes. Die bekendste voorbeeld van 'n keëlkoppelaar is 'n sinchronisator ring in 'n handratkas. Die sinchronisator ring is verantwoordelik vir die snelheid van die skakelpen en die ratwiel om 'n gladde ratwisseling te verseker.
Wrinkragbeperker Hierdie toestel, ook bekend as 'n gly-koppelaar of veiligheidskoppelaar, laat 'n draai-as toe om te gly wanneer 'n masjien hoër as normale weerstand ondervind. 'n Voorbeeld van 'n veiligheidskoppelaar is die een wat op die dryfas van 'n groot grassnyer gemonteer is. Die koppelaar lig op as die lemme op 'n rots, stomp of ander voorwerp beweeg, en sodoende vermy die wringkrag-oordrag na die enjin, wat die krukas kan draai of breek.
Motoraangedrewe meganiese sakrekenaars het dit tussen die dryfmotor en die ratkas gehad om skade te beperk as die meganisme vasgesteek het, aangesien motors wat in sulke sakrekenaars gebruik word, 'n hoë wringkrag gehad het en die meganisme skade kon berokken as die wringkrag nie beperk is nie.
Koppelaars gaan voort om die maksimum toegelate wringkrag oor te dra, in gereedskap soos met skroewedraaiers met beheerde wringkrag.
Nie-glybare koppelaar Sommige koppelings is ontwerp om nie te gly nie; slegs volle wringkrag mag oorgedra word óf ten volle ontkoppel word om katastrofiese skade te voorkom.
Belangrike soorte volgens toepassing
Voertuie (algemeen) Daar is veelvuldige ontwerpe van die koppelaar van die voertuig, maar die meeste is gebaseer op een of meer wrywingskyfies wat dig teen mekaar vasgemaak is of teen 'n vliegwiel met vere. Die wrywingmateriaal wissel in samestelling, afhangende van baie oorwegings, soos of die koppelaar "droog" of "nat" is. Wrywingskyfies het eens asbes bevat, maar dit is grotendeels gestaak. Koppelaars wat in swaardiens-toepassings soos vragmotors en kompetisiemotors voorkom, gebruik keramiekplate wat 'n aansienlike verhoogde wrywingskoëffisiënt het. Dit is egter 'n 'gryp'-aksie wat oor die algemeen ongeskik vir passasiersmotors beskou word. Die veerdruk word vrygestel wanneer die koppelaarpedaal ingedruk word, en sodoende óf die diafragma van die drukplaat druk of uittrek, afhangende van die tipe. Verhoging van die enjinsnelheid te hoog as die koppelaar aanskakel, veroorsaak oormatige slytasie van die koppelaarplaat. As die koppelaar skielik aanskakel as die enjin met 'n hoë snelheid draai, veroorsaak dit 'n harde, rukkerige begin. Hierdie soort begin is nodig en wenslik in sleepwedrenne en ander kompetisies, waar spoed belangriker is as gemak.
Die motor kragbron regs|duimnael|Hierdie plastiese as-geleierinstrument word gebruik om die koppelingsskyf in lyn te bring soos die veerbelaaide drukplaat geïnstalleer word. Die transmissiesnitte en loodas het 'n komplementêre vorm. In 'n moderne motor met 'n handratkas word die koppelaar bedien deur die linkerpedaal met behulp van 'n hidrouliese of kabelverbinding van die pedaal na die koppelingsmeganisme. Alhoewel die koppelaar fisies baie naby aan die pedaal geleë is, is sulke afstandbedieningsmiddele noodsaaklik om die effek van vibrasie en geringe enjinbeweging te elimineer, aangesien enjinmonterings ontwerp is om effens buigsaam te wees. Met 'n starre meganiese skakeling, sou 'n gladde aanslag byna onmoontlik wees, omdat die enjinbeweging onvermydelik plaasvind as die aandrywing opgeneem word.