ข้อต่อเพลา

joint
            ข้อต่อยอยข้อดีหลักๆของมันคือ เป็นตัวกลางเชื่อมต่อของเพลาขณะที่ใช้งานในลักษณะที่หมุน ซึ่งโดยทั่วไปจะเกิดการหักเหของชิ้นส่วนเพลา หรือเกิดความไม่ขนาน แต่ด้วยคุณสมบัติเฉพาะที่ข้อต่อยอยสามารถห้อยตัวได้ มันจึงถูกใช้ส่งผ่านกำลังด้วยการหมุนนั่นเอง

            การนำยอยไปใช้งาน ยอยคืออุปกรณ์ที่เอาไว้เชื่อมต่อของ 2 สิ่ง เช่น ต่อมอเตอร์กับเกียร์ หรือ ยึดเพลาทั้งสองเพลาเข้าด้วยกัน โดยปกติแล้วจะส่งถ่ายแรงบิดที่มีการเยื้อง ซึ่งจะก่อให้เกิดความเสียหายอย่างรุนแรงต่ออุปกรณ์ต่างๆ หากทำการตั้งศูนย์ใหม่ทุกครั้งจะเสียเวลานานมาก ดังนั้นยอยจึงเป็นอุปกรณ์ที่สำคัญที่ใช้ส่วนนี้

            ข้อต่ออ่อน หรือเรียก "ยอย" เป็นข้อต่อส่งกำลัง สำหรับเพลาขับที่จะต้องหมุนไปยังปลายทางที่ต่างระนาบกัน ตัวอย่างที่เห็นได้ชัดคือ เครื่องยนต์ที่ขับเคลื่อนล้อหลังมีชุดเกียร์อยู่ช่วงหน้ารถ และจะต้องส่งแรงขับไปตามเพลากลาง เพื่อให้ไปถึงเฟืองท้าย ซึ่งอยู่ท้ายรถ แต่เมื่อรถเคลื่อนที่บนถนน อาจจะมีการกระแทก/สั่นสะเทือนตามสภาพถนน ทำให้เวลาส่งกำลังแรงจะถูกขับเคลื่อนไปตามเพลา จากห้องเกียร์ไปสู่เฟืองท้ายไม่สม่ำเสมอ เนื่องจากสภาพถนน จึงเกิดการผิดเพี้ยน ไม่ได้อยู่ในระนาบที่สม่ำเสมอตลอด จึงต้องใช้ข้อต่ออ่อนเป็นจุดหมุนเพื่อลดการผิดเพี้ยนของค่าในแนวระนาบ

            เนื่องจากรถยนต์ต้องวิ่งไปตามท้องถนนที่ไม่ราบเรียบ ขรุขระ ดังนั้นจึงทำให้การเต้นของเพลากลางมีความยาวที่เปลี่ยนแปลงไป คือ เพลากลางจะต้องหัดเข้าหรือยืดออกตลอดเวลา เนื่องจากการเต้นขึ้นลงตามสภาพถนน โดยข้อต่อเพลาหรือยอยจะทำสปาย มีลักษณะเป็นพัน เซาะร่องเพลา ทั้งตัวผู้และตัวเมียให้เข้าคู่กัน ซึ่งสามรถเลื่อนเข้าออกได้

            โดยทั่วไป universal joint สามารถใช้ได้ในหลายอุตสาหกรรม ทั้งอากาศยาน กลไกลควบคุมระบบอิเล็คทรอนิคส์ ควบคุมกลไกแมคคานิซึมต่างๆ ( mechanism ) อุปกรณ์การแพทย์ อุตสาหกรรมสิ่งทอ อุปกรณ์กลไกขับต่างๆ

            ข้อต่อยอย universal joint ถูกทำขึ้นจากเหล็กเพื่อรับโหลด รับแรง รับน้ำนักได้มากที่สุดตามขนาดที่กำหนด มียอย universal joint อีกประเภท ที่มีความพิเศษขึ้นด้วยโครงสร้างที่ใช้ Ball joint สำหรับข้อต่อ ที่สามารถทำงานด้วยความเร็วสูง ส่งแรงบิดได้สูงมาก

ข้อดี

            1.จุดหมุนกากบาทใช้เป็นแบริ่ง ทนต่อการใช้งาน และแรงเสียดทานต่ำ

            2.การห้อยตัวเนื่องจากการเยื้ององศา ทำได้เมื่อเพลากลางมีการเต้น โดยใช้วิธีการยืด-หด

            3.รับแรงบิดสูง

ข้อเสีย

            1.ความผันผวนของความเร็ว และความเร่งจะเพิ่มขึ้นตามมุมในขณะทำงาน

            2.ต้องมีการหลล่อลื่นเพื่อลดการสึกหรอ

            3.ฟันเฟืองตัวผู้และตัวเมีย ควรอยู่ในระนาบเดียวกันให้ได้ศูนย์

            หากมีการส่งผ่านกำลังที่มาก หรือมีความเร็วสูง ควรให้มุมของการทำงานของ universal joint ต่ำกว่า 15องศา จากเดิมที่กำหนดไว้ที่ 30องศา โดยประมาณ เพื่อลดภาระการทำงานของข้อต่อ จุดหมุนต่างๆ ให้เหมาะสมกับการใช้งาน ในภาวะการทำงานที่หนักขึ้น

            universal joint มีทั้งแบบสั้นและแบบยาว แบบสำเร็จที่มีร่องลิ่มและแบบ Setscrew ล็อคเพลา หรือแบบทั่วไปที่มีรูพินล็อคเพลา ขนาดของยอยก็มีตั้งแต่ 6มม.-50มม. อีกทั้งยังมีแบบยาวที่เป็นสปายฟันที่มีระยะยืด-หด สำหรับการห้อยตัว และมีระยะเผื่อให้กับงานที่เหมาะสม

            ใช้เป็นอุปกรณ์ในเครื่องจักร,งานไม้,อุตสาหกรรมอาหาร,อุตสาหกรรมสิ่งทอ,อุปกรณ์ขนส่งในงานสิ่งก่อสร้างต่างๆ ยานพาหนะ เครื่องจักรกลการเกษตร เครื่องปั้ม ระบบการป้อนอัตโนมัติ universal joint หรือยอยถูกใช้อย่างแพร่หลาย ร่วมกับอุตสาหกรรมหลากหลายประเภท อุตสาหกรรมหุ่นยนต์

-ประโยชน์ก็มีมากมาย ใช้ในการขับเพลา ( shaft ) ใช้ในการส่งกำลังจากต้นกำเนิดไปยังปลายทาง เพื่อให้เกิดงาน

-ใช้เปลี่ยนการเยื้ององศาในขณะที่มีการหมุน เพราะเนื่องจากยอยสามารถเอียงองศาได้เล็กน้อย ในขณะที่มีการใช้งาน

-ถูกใช้แทนที่ coupling บางครั้งระยะความยาวถูกออกแบบให้ใช้ universal joint มากกว่า แม้ว่าความแม่นยำอาจจะมีอยู่บ้าง แต่กำลังก็ยังคงถูกส่งผ่านอย่างราบรื่น บางครั้งถูกใช้แทน bevel gear เฟืองดอกจอก คือเปลี่ยนทิศทางในการส่งกำลัง ซึ่ง universal joint ยอยสามารถทำได้ดีเช่นกัน

-การใช้ universal joint เป็นทางเลือกหนึ่งในชิ้นส่วนของอุปกรณ์ต่างๆด้วย มีขนาดที่มาตรฐานให้เลือกใช้ ที่จะช่วยให้คุณลดเวลา และเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงานอย่างดี

ข้อควรในการติดตั้ง

1.การทำงาน ยอยถูกกำหนด ภายใต้เงื่อนไขว่าไม่เกิน 30องศา ในขณะที่ใช้งานเมื่อมีการทำงานต่อเนื่อง ยอย 3ข้อก็เช่นกันมุมในการใช้งานต้องไม่เกิน 30องศา

2.ในการติดตั้ง universal joint ควรตรวจสอบ แรงสั่นสะเทือนจากอุปกรณ์ต่างๆและลดให้ได้มากที่สุด เพื่อป้องกันการเสียหายที่เกิดขึ้น

3.universal joint ควรจะถูกติดตั้งให้พร้อมก่อนที่มีการใช้งาน อย่าให้มีโหลดจากการดึง หรือแรงกดมากระทำเพื่อ ไม่ให้เกิดความเสียหาย และเกิดประสิทธิภาพสูงสุด

4.เมื่อ universal joint ถูกใช้งานที่มีฝุ่น/สิ่งสกปรก/ละอองน้ำ ควรใช้ cover ปกปิดสิ่งแปลกปลอมที่จะเข้าไปรวมกับน้ำมัน/จารบี ดีกว่าที่ให้ยอยสัมผัสกับสิ่งแปลกปลอมโดยตรงจนเกิดความเสียหาย

5.โดยปกติน้ำมันควรถูกโฉลมภายนอกตัวยอยเพื่อกันสนิม และอีกจุดที่สำคัญในหารหล่อลื่นคือ จุดหมุนข้อต่อยอย แต่ก็ไม่จำเป็นที่จะต้องใส่ตลอดเวลา สำคัญคือตอนเริ่มแรก เมื่อมีการทำงาน สารหล่อลื่น สารหล่อลื่นจำเป็นที่จะต้องถูกใช้แค่ช่วงแรก โดยปกติอายุการทำงานของ universal joint นั้นนานอยู่พอสมควร

            โดยปกติ ยอยที่หมุนด้วยความเร็วรอบต่ำ องศาเยื้องน้อย แนะนำให้ใช้จารบีเป็นสารหล่อลื่น และในทางกลับกันยอยที่มีความเร็วรอบสูง มีมุมเยื้องศูนย์มาก ให้ใช้น้ำมันเป็นสารหล่อลื่น แทนการใช้จารบี เพื่อลดความร้อน ลดการสึกหรอ และลดแรงเสียดทานนั่นเอง


ข้อต่ออ่อน,ข้อต่อกากบาท,ข้อต่อjoint,ข้อต่อเหล็ก,ข้อต่อเพลา,กากบาทยอย,ยอยข้อต่อ,ยอยuniversal,universal joint,ยอยส่งกำลัง,ยอยกากบาท