شفت سرند | معرفی کامل، انواع شفت و کاربرد آنها
شفت سرند چیست؟
شفت سرند دقیقاً چیست و چه وظایفی بر عهده دارد؟
شفت سرند (Shaft Screen) یکی از مهم ترین اجزای مکانیکی در سرندهای صنعتی است که نقش مستقیم در ایجاد ارتعاش، حرکت رفت و برگشتی و انتقال نیرو به توری سرند دارد. شفت سرند یک محور یا میل لنگ سنگین و مقاوم از جنس فولاد است که به عنوان عضو اصلی انتقال دهنده نیرو و ایجاد کننده حرکت در دستگاه سرند عمل میکند و عملکرد صحیح آن تأثیر مستقیمی بر بازده غربالگری، دقت جداسازی و طول عمر سرند دارد. شفت در مرکز سیستم ویبره قرار میگیرد و رابط بین موتور محرک و صفحه یا دک های سرند است و با اتصال به بلبرینگ ها، الکتروموتور و وزنه های نامتعادل حرکت ارتعاشی منظمی را تولید میکند.
وظیفه شفت سرند در سیستم غربالگری
شفت به عنوان قلب تپنده سرند عمل میکند و سه وظیفه اصلی دارد:
- تولید ارتعاش با فرکانس مشخص : سرند برای تفکیک مواد نیاز به لرزش کنترل شده دارد. شفت با وزنه های بالانس شده این ارتعاش را ایجاد میکند.
- انتقال توان الکتروموتور به بدنه سرند : شفت نیروی دورانی موتور را به حرکت نوسانی تبدیل میکند.
- تنظیم دامنه و شدت لرزش سرند : با تغییر مقدار وزنه ها یا قطر شفت، قدرت ارتعاش تنظیم میشود.
ساختار شفت سرند چگونه است؟
شفت سرند معمولاً از فولادهای مقاوم مانند CK45، 4140 یا ST52 تولید میشود. این شفت از بخش های مختلفی تشکیل شده که هر کدام نقش بسزایی دارند:
- بدنه اصلی شفت (Main Body): میله ای فولادی و عموماً از جنس فولاد CK45 یا فولادهای آلیاژی با استحکام بالا که تحت عملیات حرارتی (سخت کاری سطحی) قرار گرفته تا در برابر سایش، خستگی و تغییر شکل مقاوم باشد.
- محل نصب یاتاقان (Bearing Seat): دو انتهای شفت که یاتاقان ها (عموماً از نوع غلتشی یا Roller Bearings) بر روی آن نصب میشوند. دقت ابعادی و صافی سطح این بخش برای جلوگیری از لرزش و خرابی یاتاقان حیاتی است.
- محل اتصال پولی (Pulley Mount): قسمتی که پولی به آن متصل شده و نیروی موتور از طریق تسمه V به شفت سرند منتقل میشود.
- محل نصب وزنههای نامتعادل (eccentric weights) : برای ایجاد لرزش دقیقا حساب شده.
- محل نصب دک ها (Deck Mounting Hubs/Flanges): در طول بدنه شفت، فلنج ها یا صفحه هایی برای اتصال محکم قابهای سرند (دک) تعبیه شده است.
- خار و شیارهای اتصال : جهت نصب پولی، کوپلینگ و بقیه اجزای انتقال قدرت.
یاتاقان سرند یکی از قطعات کلیدی در دستگاه های صنعتی مثل سرندها و فیدرهاست و محل نصب بلبرینگ ها است. در سرندها و فیدرهای ساده از یاتاقان های ساده یا گریسی و در سرندهای لرزشی و گریزلی از یاتاقان های لچکی استفاده میشود. این یاتاقان ها از چدن سخت ساخته شده و با تحمل بالای نیروهای شعاعی و محوری، از خرابی و فرسودگی قطعات جلوگیری میکنند.
ویژگی های شفت سرند
- ساختار مقاوم و بادوام: استفاده از فلزات با کیفیت و طراحی صنعتی برای تحمل فشار و بارهای سنگین.
- عملکرد دقیق و بدون لرزش: سیستم ارتعاشی پیشرفته، جداسازی مواد با دقت بالا را ممکن میکند.
- کاربری آسان و نگهداری کم هزینه: سفت سرندها به گونه ای طراحی شده اند که تعویض شبکه ها و قطعات مصرفی سریع و ساده باشد.
- بهینه سازی جریان مواد: زاویه و قدرت ارتعاش دستگاه طوری تنظیم شده که حداکثر بازدهی غربالگری را ارائه دهد.
انواع شفت سرند
شفت ها بسته به نوع سرند، ظرفیت دستگاه و نوع مواد عبوری به چند دسته تقسیم میشوند:
شفت ساده (Straight Shaft)
- مناسب سرندهای دانهبندی عمومی
- وزن کم و عمر مناسب
- استفاده در صنایع معدنی، مصالح ساختمانی و کشاورزی
شفت لنگ (Eccentric Shaft)
- پرکاربردترین نوع شفت سرند
- دارای وزنه های نامتعادل
- ایجاد ارتعاش یکنواخت با دامنه قابل تنظیم
شفت دوار با سیستم ویبره داخلی
- دقت بالا
- مناسب سرندهای ریزدانه و مواد حساس
- مصرف انرژی کمتر
شفت دوبل (Double Shaft)
- مناسب سرند های سنگین
- قدرت ارتعاش بسیار بالا
- استفاده در کارخانه های سنگ شکن، شن و ماسه و معادن بزرگ
انواع یاتاقان سرند :
شفت سرند در چه صنایعی کاربرد دارد؟
شفت ها در دستگاه های مختلف غربالگری استفاده میشوند، از جمله:
- سرندهای خط تولید شن و ماسه: برای جداسازی شن، ماسه و سنگ ریزه ها.
- صنعت سیمان : غربالگری مواد اولیه و پودر سیمان قبل از بسته بندی.
- خطوط خردایش سنگ شکن ها : برای تفکیک سنگ های خرد شده.
- صنعت معدن : جداسازی سنگها و مواد معدنی بر اساس اندازه دانه.
- صنایع معدنی و فلزی : برای جداسازی سنگ آهن، مس، سرب و روی.
- صنایع غذایی و دارویی : برای کنترل کیفیت و سایزبندی مواد پودری. ( الک کردن آرد، شکر و دیگر پودرها برای افزایش کیفیت محصول نهایی)
- صنایع شیمیایی : حذف ذرات بزرگ و ناخالصی ها از مواد اولیه پودری و گرانولی.
نکات مهم در انتخاب شفت سرند مناسب
- جنس و آلیاژ شفت : فولاد CK45 برای کاربردهای عمومی / فولاد 4140 برای فشار و ضربه بالا / فولاد ST52 برای سرندهای سبک
- تلرانس و دقت تراشکاری : کوچک ترین خطای تراشکاری باعث لرزش غیرطبیعی سرند میشود.
- بالانس بودن وزنه ها : عدم بالانس باعث شکست شفت یا خرابی بلبرینگ خواهد شد.
- قطر و طول شفت : باید متناسب با ظرفیت سرند انتخاب شود.
- نوع بلبرینگ و محل نشیمن : بلبرینگ های مرغوب عمر شفت و سرند را افزایش میدهند.
مزایای استفاده از شفت باکیفیت در عملکرد دستگاه سرند
کیفیت شفت سرند مستقیماً بر چند فاکتور کلیدی تأثیر میگذارد:
- بازدهی غربالگری: یک شفت سرند بالانس و تراز، ارتعاش یکنواختی ایجاد میکند که منجر به جداسازی بهینه و افزایش راندمان میشود.
- مصرف انرژی: عدم توازن در شفت سرند باعث افزایش بار موتور و در نتیجه مصرف برق بیشتر خواهد شد.
- سر و صدا و لرزش: یک شفت نامتوازن اصلی ترین دلیل لرزش و سر و صدای غیرعادی در دستگاه است.
- طول عمر دستگاه: یک شفت سرند با کیفیت، استرس وارده به یاتاقان ها یا بلبرینگ ها، تسمه و خود بدنه دستگاه را کاهش داده و طول عمر کلی سیستم را افزایش میدهد.
جلوگیری از شکست و توقف خط تولید
نگهداری و تعمیر شفت سرند
نگهداری پیشگیرانه :
- بازدید دوره ای از نشیمن بلبرینگ بازرسی و علائم سایش : برای جلوگیری از لقی و سایش.
- بررسی ترک ها و خستگی فلز : در سرندهای سنگین احتمال ایجاد ترک خستگی وجود دارد.
- گریس کاری منظم بلبرینگ ها (روغن کاری منظم یاتاقان ها) : گرمای بیش از حد باعث تاب برداشتن شفت میشود.
- بالانس دوباره وزنه ها پس از هر تعمیر : عدم بالانس = لرزش شدید + خرابی سریع
- چک کردن میزان کشش تسمه
جمع بندی
شفت سرند یکی از مهم ترین قطعات در سیستم دانه بندی است که کیفیت ساخت و انتخاب درست آن، تأثیر مستقیم بر بازده دستگاه، کاهش هزینه های تعمیرات و افزایش دقت غربالگری دارد. در صورت استفاده از شفت باکیفیت و رعایت نکات نصب و نگهداری، طول عمر سرند به شکل قابل توجهی افزایش خواهد یافت.
به عبارت دیگر، شفت سرند را میتوان به جرات ستون فقرات و موتور محرک نامرئی دستگاه سرند دانست. سرمایه گذاری بر روی طراحی، ساخت و نگهداری صحیح این قطعه، نه تنها یک هزینه نیست، بلکه یک سرمایه گذاری هوشمند برای تضمین تداوم تولید، کاهش هزینه های تعمیرات و دستیابی به خروجی باکیفیت است. برای انتخاب و خرید بهترین شفت سرند متناسب با نیازهای خاص خود، حتماً با مهندسین و شرکت های معتبر در این حوزه مشورت نمایید.
سوالات متداول
- علائم خرابی شفت سرند چیست؟ لرزش غیرعادی و شدید دستگاه، تولید صداهای نامتعارف از ناحیه یاتاقان ها، کاهش راندمان غربالگری و گرم شدن بیش از حد یاتاقان ها از علائم هشداردهنده هستند.
- بهترین جنس برای شفت سرند چیست؟فولاد CK45 به دلیل دارا بودن ترکیب بهینه از استحکام و چقرمگی، رایج ترین ماده است. برای کاربردهای سنگین تر از فولادهای آلیاژی مانند 4140 یا 4340 استفاده میشود.
- آیا شفت سرند قابل تعمیر است؟ بله، در بسیاری از موارد امکان تراش، بالانس مجدد یا جوش کاری وجود دارد؛ اما در ترک های عمیق، تعویض توصیه میشود.
- شفت لنگ چه تفاوتی با شفت ساده دارد؟شفت سرند ساده یک محور صاف است و فقط انتقال نیرو انجام میدهد. در حالی که نوع اکسنتریک (شفت لنگ) دارای بخشهای خارج از مرکز (دارای لنگ) یا محل نصب وزنه های تنظیم شونده است که برای ایجاد حرکت ارتعاشی طراحی شده اند.
- چه عواملی باعث خرابی شفت سرند میشود؟ بالانس نبودن وزنه ها، نصب اشتباه بلبرینگ، روان کاری نامناسب و فشار بیش از حد مواد.
- چه موادی را میتوان با سفت سرند الک کرد؟ مواد پودری، گرانولی، معدنی، سیمانی، غذایی و شیمیایی.
- طول عمر سفت سرند چقدر است؟ با نگهداری صحیح و تعویض دوره ای قطعات مصرفی، طول عمر دستگاه معمولاً بین 10 تا 15 سال است.
مطالبی که منتشر خواهند شد:
- معرفی انواع سرندها و تجهیزات غربالگری.
- مقایسه سرندهای صنعتی و روش های غربالگری.