オルダムカップリングが壊れた!危うく大事故|機械設計メモ

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機械設計士のブログです。このブログは業務で行なう設計のために利用する各要素のまとめ的な内容になります。特に機械設計初心者の方が設計へ活用して頂ける様にノウハウを噛み砕いて説明していきます。記事内には要素説明に適した各メーカー様の画像をお借りしている場合がございます。問題があるようでしたら右下意見欄よりご連絡いただければ幸いです。

オルダムカップリングが壊れた!危うく大事故



今日は「オルダムカップリングが壊れた!危うく大事故」という記事を書こうと思います。

先日の話ですが、急遽ある試験を行なうために装置を作りました。
装置を作るにあたっては、構成部品を設計する必要があります。私会社が金属切削の会社ということもあり、すぐ部品が出来ます。しかし、購入品(今回の主役のカップリング)は日数が掛かると言うこともあり、社内にあったカップリングを利用することに。

オルダムカップリングが壊れた!危うく大事故_0

そしてその他の部品も集めて1週間で装置を作りました。 普通に考えれば十分早い製作日数ですが、早いだけに雑な設計部分があり、その部分の設計のゆるさゆえカップリングの破壊で大事故を起こすところでした。

オルダムカップリングが壊れた!危うく大事故_2

これは駆動と従動側を締結する「オルダム式カップリング」というアイテムですが、この黒い樹脂が割れて吹き飛びました。カップリング繋ぎ目の黒い樹脂の部分に大きな負荷が掛かったことがわかりました。当時の状況としては、ある軸を回して止める試験。高回転装置の一部の機械要素で高回転で回していました。 3000rpmとかではなくもっと上です。

積み上げた装置の軸が大きく「偏芯・偏角」していたわけではありません。しかし高回転による装置の振れがカップリングに対して悪影響があったようでした。

これが人に当たっていたら・・・と考えるとぞっとします。ちなみにカップリングの金具は軸へ締結されているので破壊されませんでした。

カップリングは「偏芯・偏角」は絶対に守る必要がある。
カップリングの多くは「偏芯・偏角」がある程度許容されています。それを守るのがとても重要だとわかりました。 ただ、元々「偏芯・偏角」が許容されているから若干オーバー気味にセッティングされていても大丈夫かな? と思ってしまうのは事実。また、装置組立てに当たって、組立て後の軸同士の触れ検査というのはあまりしない傾向にあります。

オルダムカップリングが壊れた!危うく大事故_1

まぁ、もちろんちゃんと設計していればこんな事にはなりませんでしたが・・・。
皆さんも私が犯したミスを起こさないように、カップリングを利用する際は用途に合わせた適切なカップリングを選定しましょう。

サーボを使うお勧めのカップリングは三木プーリさんの「ステップフレックス」
危うく大事故になりそうだったので、これを機に「おすすめのカップリング」を探してみることにしました。
そこで見つけてテストしたのが「三木プーリさんの ステップフレックス (積層ゴムカップリング)」です。

オルダムカップリングが壊れた!危うく大事故

個人的にメーカーさんのこれがいい!!というのはあまりよくないと思いますが、あまりにも良かったのでご紹介します。このカップリングの良いところは抜群の「高減衰」能力です。カップリングというのは動力を伝えるアイテムであり、動力は伝える側と伝えられる側の環境において「共振現象」が起こるのです。

減衰が可能になる → 振れが抑制される → 高回転も使える。

こうなるわけです。今回の事故は共振(振れ)によることが原因だったと考えています。
※設計ミスによるカップリングが破壊された原因です。あくまで設計ミスです。

また、このカップリングの能力を見るために「トルクメーター」で減衰の程度を見たのですが、完璧でした。
ステッピングやサーボモータなどで発生が懸念される共振現象を抑制されるので、十分幅広い運転速度範囲で共振を回避可能なのも理解できました。

私の所ではこのカップリング採用により、かなりの高回転で装置を回しましたが減衰が良いので装置も静かに動くことが可能でした。

ただし。これは受注生産品です。お早目の注文で( ´∀`)つ

以上です。


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2016年03月07日| |Edit

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