Marea enciclopedie a petrolului și gazelor. Ambreiaje de siguranță

Aceste cuplaje servesc la protejarea pieselor mașinii de efectele supraîncărcărilor: ele separă arborii atunci când cuplul crește peste valoarea admisă.

După principiul de funcționare, cuplajele se disting: cu element de colaps; arc-cam; frecare.

4.I.I. Cuplaje cu element de colaps

Elementele de siguranță ale acestor cuplaje funcționează cel mai adesea în forfecare și în acest caz sunt realizate în fortul de știfturi cilindrice sau sub formă de chei paralele. Aceste cuplaje au un design simplu, ceea ce a dus la o distribuție largă.

Figura 4.1 (Tabelul 4.1) prezintă un cuplaj cu un bolt de forfecare conform mașinii-unelte normală R 95-1. Ambele jumătăți de cuplare sunt situate pe arbore. Un semicuplaj este legat de arbore cu o cheie, celălalt semicuplaj se așează liber pe acesta, fiind legat printr-o cheie de piesa situată pe butucul său alungit.

Orez. 4.1 Cuplaj cu bolt de forfecare

Rotația este comunicată jumătăților de cuplare printr-un bolț cilindric 4 situat în bucșele I și 2. Pentru creșterea durabilității, bucșele I și 2 sunt realizate din oțel 40X cu tratament termic ulterior la o duritate de HRC 50...60. Când este supraîncărcat, știftul este tăiat, iar jumătățile de cuplare se rotesc liber unul față de celălalt. Pentru a facilita înlocuirea știftului pe suprafața exterioară a jumătăților de cuplare, se aplică riscuri, atunci când sunt aliniate, axele orificiilor bucșelor I și 2 coincid.

Știfturile sunt fabricate din oțel de clase U8A, U10A sau 40,45,50,

Elementele cuplajelor de forfecare sunt prezentate în Fig.42 (Tabelul 4.1).

4.1.2. Ambreiaje cu frecare

Aceste cuplaje sunt folosite pentru suprasarcini frecvente pe termen scurt; în principal sub sarcini de impact și viteze unghiulare semnificative și transmit cuplul datorită forțelor de frecare.

În Fig.4.2. ambreiajul cu frecare de siguranță este prezentat în conformitate cu GOST 15622-70, iar în tabelul 4.2 sunt indicați dimensiunile și parametrii principali ai acestuia.

Fig.4.2 Elemente ale cuplajelor de forfecare

Orez. 4.2 Ambreiaj cu frecare

Tabelul 4.2

Dimensiunile și parametrii ambreiajului de siguranță cu fricțiune (Fig. 4.2)

Denumirea cuplajului

[M k ] kgfm

Dimensiuni in mm

Anterior oprit de A

Găuri de aterizare executie1 executie2

Un exemplu de simbol pentru un cuplaj cu un diametru exterior D=50mm și un diametru al alezajului pentru un arbore d=12mm, versiunea 1: Cuplaj 1-5012 GOST15622-70

Diametrul alezajului arborelui canelat d 2 =11mm, varianta 2: Cuplaj 2-5011 GOST 15622-70.

OCHRYAN 1 IHI CHI (ii>767426

INVENȚII

Uniunea Sovietică

Socialist

5 kwmitt regenerabile

URSS pentru Afaceri de Achiziții și Descoperiri (53) UDC 621.825. .5 (088.8) Publicat 30.09.80 Buletinul Nr. 36

Yu. I. Ermishin și M. I. Granovsky (7I) Solicitant (54) FRICȚIE DE SIGURANȚĂ

Invenţia se referă la domeniul ingineriei mecanice.

Ambreiaj cu fricțiune de siguranță cunoscut, care conține două semi-ambreiaj cu frecare prinse cu un arc reglabil între discurile de forță și presiune, între

5 cu bile (11.

Când este supraîncărcat, discul de tracțiune, depășind

10 forțe de frecare, se rotește, iar bilele, rostogolindu-se peste suprafețele de capăt ale discurilor de presiune și de forță, creează o forță axială, . descărcarea discurilor de frecare.

Se mai cunoaște un ambreiaj cu fricțiune de siguranță, care conține un corp cu discuri de frecare cu arc plasate între cupa de împingere și discul de presiune, precum și o unitate de stoarcere realizată sub formă de clemă instalată în cupa de împingere, un inel și rulare. elemente (2) plasate în adânciturile lor de capăt. Acest ambreiaj este cel mai apropiat de invenție din punct de vedere al esenței tehnice și al efectului obținut.

Dezavantaj indicat. cuplajele este aceea că, cu un moment de limitare cu acțiune prelungită, când corpul antrenat se oprește, rolele unității de strângere ies în mod repetat din adâncituri și, rostogolindu-se în jurul capetele cuștii și inelelor, intră din nou în adâncituri, ca urmare a frecării. discurile se închid și se înmoaie. Acest lucru determină o sarcină dinamică de șoc pe discuri și prin acestea asupra întregului mecanism. Teșiturile din colțuri și rolele în sine eșuează rapid, iar discurile de frecare sunt posibile. Încălzirea cuplajului este inevitabilă. Acești factori duc rapid la defectarea cuplajului. Pentru a le evita, este necesar să deschideți ambreiajul atunci când apare un cuplu limitator.

Scopul invenției este de a crește fiabilitatea și durata de viață a ambreiajului prin asigurarea deschiderii complete a discurilor de fricțiune.

Bijuteria conform invenției se realizează prin faptul că ambreiajul este echipat cu degete fixate în cușcă, instalate cu posibilitatea de a interacționa cu discul de presiune, în timp ce inelul

3 76 tso se fixează pe corp, iar clema cu degetele este plasată în cupa de împingere cu posibilitate de mișcare axială.

Ambreiajul poate fi prevăzut cu dispozitive de fixare instalate în cupa de împingere, încărcate cu arc în direcția rațională, asociate cu placa de presiune și având caneluri.

Ambreiajul poate fi echipat cu un ansamblu de retur de reținere montat în cupa de împingere, realizat sub formă de roți dințate conice satelit și o roată conică cu proeminențe curbate situate în canelurile de reținere cuplate cu acestea.

Ambreiajul poate fi echipat cu șuruburi de reglare amplasate pe placa de presiune, iar între acestea și degete există goluri.Fig. 1 prezintă ambreiajul, vedere de sus; în fig. 2 - secțiunea A-A din Fig. unu; pe smochină, 3” secțiunea B-Bîn fig. 2.

Ambreiajul conține o carcasă 1 montată. arborele 2, cupa de tracțiune 3 montată pe arborele 4; discuri de frecare 5, plasate în carcasa 1 și cupa de împingere 3; disc de strângere 6, legat de cupa de împingere 3 prin știfturi 7, piulițe 8 și presat de arcuri 9; unitate de strângere realizată sub forma unui suport 10 și a unui inel 11, pe care există adâncituri 12 de adâncime variabilă și piste de rulare 13 pentru bile 14 instalate în separatorul 15. Inelul 11 ​​este fixat în carcasa 1, iar suportul 10 este instalat în cupa de împingere 3 cu posibilitatea de mișcare și este conectat la degetele 16 care trec prin cupa de împingere 3. Degetele 16 sunt instalate cu un spațiu a față de placa de presiune 6, golul este reglat prin șuruburi 17 plasat pe placa de presiune 6 opus degetelor 16.

Pe geamul de împingere 3 este montată o bucșă

18 și capacul 19, elemente de reținere cu arc

20 și nod; întoarcerea clemelor 20, care conține o roată conică sub forma unei roți conice 21, care este instalată coaxial în manșonul 18 cu posibilitatea de rotație, și roți dințate satelit 22, care sunt instalate în manșonul 18 radial și se sprijină pe piulițele 23. Fiecare dintre clemele lor 20 are două caneluri 24 și 25.

În canelura 24:, este instalat un arc lamelar 26, care apasă zăvorul 20 pe discul de presiune

6, în canalul 25 există o proeminenţă curbilinie

27 roțile 21 cu un spațiu egal cu cursa zăvorului 20. În manșonul 18 este de asemenea instalat un opritor

28, limitând rotația roții conice 21 în interiorul proeminenței curbilinii 27, angrenajele satelit 22 sunt echipate cu hexagoane interne 29.

Veriga principală în cuplajul propus poate fi fie un corp 1, TRK și un manșon de tracțiune 3. Mai jos este o descriere a lucrării

7426 4 cuplaje, atunci când corpul 1 este veriga principală, cuplul de la corpul 1 prin discurile de frecare 5 este transmis la cupa de forță 3. Dacă cuplul crește până la o astfel de valoare încât discurile de fricțiune strânse 5 nu îl pot transmite, adică cupa de împingere 3 încetinește sau se ridică, apoi corpul 1 împreună cu inelul 11 ​​se vor întoarce în raport cu

12 și strângeți clema 10 împreună cu. degetele 16, selectând distanța dintre acestea și șuruburile de reglare 17. Degetele 16 vor apăsa placa de presiune 6, depășind compresiunea arcurilor 9, iar ambreiajul se va deschide. Placa de presiune presată „la 6” eliberează clemele 20, care, sub acțiunea arcurilor 26, se vor extinde și vor fixa placa de presiune 6. Ambreiajul va rămâne în poziția deschis, corpul 1 cu inelul 11 ​​- în rotație, bilele 14 se vor rostogoli de-a lungul benzilor de alergare 13, alunecând. indentarea 12 i. fără comprimarea discurilor de frecare 5. După deconectarea firului și eliminarea cauzei momentului limitator, ambreiajul este adus în poziție de lucru prin eliberarea plăcii de presiune 6. Pentru a face acest lucru, unul dintre angrenajele satelit 22 este rotit de hexagonul interior. 29, în timp ce angrenajul conic 21 se rotește și curbează proeminențele 27 scufundă zăvoarele 20, comprimând arcurile 26. Placa de presiune 6 eliberată sub forța arcurilor

9 apasă pe degetele 16 și apasă clip

ll la bilele 14, care, atunci când carcasa 1 este rotită, rostogolindu-se de-a lungul benzilor de alergare 1-3, cad în adânciturile 12, după care discul de presiune 6 comprimă discurile de frecare 5. proeminențe curbilinii 27 ale roții conice 21 și canelurile 25 ale zăvorului 20.

Ambreiajul este in pozitie de lucru.

Implementarea propusă a ambreiajului prevede deschiderea acestuia atunci când este atins cuplul limită. Acest lucru vă permite să utilizați

45 de ambreiaje de fricțiune de acest tip în dispozitive cu o creștere bruscă și prelungită a cuplului. Astfel, de exemplu, sunt condițiile de funcționare ale cuplajelor în concasoarele de așchii în timpul lovirilor;

I in ultimele corpuri nestrivibile, folosirea cuplajelor

50 de tipul propus face posibilă evitarea ruperii cuplajelor și rolelor de perforare a așchiilor și acumularea de așchii nemăcinate și reduce costul reparațiilor echipamentelor.

Revendicare

1. Ambreiaj cu frecare de siguranță: un ambreiaj care conține o carcasă cu discuri de frecare cu arc 5 767426 6 plasate între discurile de împingere. 2, care se distinge printr-o cupă și o placă de presiune, precum și prin faptul că este echipată cu un ansamblu de retur de blocare montat într-o cupă de împingere, realizată sub forma unei cupe de montare, o clemă turnată într-o cupă de împingere, un inel și umplut sub formă de roți dințate conice plasate în adânciturile lor extreme ale corpului sunt 5 lite și angrenajul de rulare care este în cuplare cu ele, caracterizat prin aceea că roata cu proeminențe curbate, pentru a crește durata de viață și în mod fiabil , sunt situate în canelurile clemelor.

Prin asigurarea deschiderii complete a discurilor de frecare, acesta este echipat cu un fix plasat pe posibilitatea de interacțiune cu placa de presiune, șuruburi de reglare a plăcii de presiune, în timp ce inelul este fixat pe corp, iar între ele există un decalaj. iar degetele. clemă cu degetele plasate într-o cupă de împingere cu posibilitate de mișcare axială.I. D. Cuplaje, lenny în sticlă rezistentă, cu arc „Engineering”. L., 1973, p. 286, fig. 204.

I o în sens radial, legat cu un disc de presiune și având caneluri. clasă F 16 0 7/02, 1965 (prototip).

Alcătuit de O. Logvinova

Editor T. Morozova Techred K. Gavron Coritor O, Bmaic, I Ordin 7168/32 Tiraj 1095. Semnătura

VNIIPI al Comitetului de Stat pentru Invenție al URSS și oTKpbITHfl

113035, Moscova, Zh-35, Raushskaya nab., 4/5

Filiala PPP „Brevet”, r. Ujgorod, st. Design, 4

24 noiembrie 2011 Informatii generale

Procesul de lucru al multor mașini și mecanisme este de natură dinamică, însoțit de creșteri de sarcină pe termen scurt (de vârf). În plus, o creștere a încărcăturii poate fi cauzată de situații anormale în funcționarea mașinii: oprirea lubrifierii, înfundarea pieselor de lucru, blocarea etc. Calcularea mecanismelor pentru astfel de sarcini maxime ar duce la o greutate inutilă și creșterea costului mașinii. Prin urmare, proiectarea este adesea efectuată pe baza sarcinilor nominale, iar dispozitivele de siguranță sunt utilizate pentru a preveni ruperea pieselor în timpul supraîncărcărilor. Funcțiile verigii de siguranță pot fi îndeplinite și de elemente de antrenare care permit alunecarea. Deci, la acţionarea hidraulică, suprasarcinile sunt prevenite prin supape de siguranţă.

La transmiterea cuplului între arbori, ambreiaje de siguranță (suprasarcină) sunt utilizate pentru a proteja împotriva suprasarcinii. Uneori sunt numite și ambreiaje limită de cuplu. Sunt instalate în mașini de percuție; în mașini care procesează un mediu eterogen; în mașini și dispozitive automate; în lanțuri de ramificare a lanțurilor cinematice de mașini care transmit o mică parte din puterea motorului de antrenare (acționări pentru alimentarea mașinilor de tăiat metale). Deoarece ambreiajele de siguranță nu pot elimina alinierea necorespunzătoare a arborelui, acestea sunt adesea combinate cu ambreiajele de compensare.

Ambreiaje de siguranță conform principiului de funcționare, acestea se împart în: cuplaje cu element de colaps (neluat în considerare); frecare ( orez. 1, a); spring-cam ( orez. 1, b); magnetic ( orez. 1, în). Ambreiajele cu came de arc au o serie de varietăți în care camele sunt înlocuite cu bile sau role.

Ambreiaje cu frecare (Fig. 1, a) sunt cele mai simple în design. Sunt utilizate pentru suprasarcini frecvente pe termen scurt, în principal pentru acțiunea de șoc.

Ambreiaj cu frecare ( orez. 2) constă dintr-un butuc 1 , placă de presiune mobilă 2 , garnituri de frecare 3 (fără azbest!), piuliță de reglare 4 , șurub de blocare 5 , Belleville Springs 6 , rulment simplu (manșon) 7 , codificator de rotație 8 (opțional), șurub de blocare 9 . Între garniturile de frecare sunt instalate fie pinioane sau scripete standardizate, fie o flanșă. Principiul de funcționare al unui astfel de ambreiaj este simplu: arcurile Belleville creează o forță axială prin inelul de presiune, apăsând garniturile de frecare pe butuc și pe flanșă (pinion). Atunci când momentul actual depășește momentul de frecare, flanșa (asteriscul) se derulează de-a lungul manșonului, care este un lagăr lizibil. Schimbând numărul și poziția relativă a arcurilor disc, producătorii obțin cuplaje cu diferite cupluri transmise. Utilizarea unui senzor de rotație vă permite să controlați timpul de alunecare al ambreiajului și reduce riscul de deteriorare.

Când este supraîncărcat ( orez. 3) ambreiajul alunecă și rotația arborelui de ieșire se oprește. Conexiunea arborelui este restabilită automat fără a opri transmiterea cuplului în timpul alunecării.

În locul unui lagăr alunecat în cuplaje, este adesea instalat un rulment cu ace. Utilizarea unui rulment este justificată cu operațiuni de cuplare frecvente, la viteze mari de alunecare, cu sarcini radiale mari și cu cerințe ridicate pentru precizia poziției relative a arborelui și a elementului de antrenare (de exemplu, la instalarea unei roți dințate) .

Producători (companii KTR, Mayr, Ringspann) oferă cuplaje cu un interval de cuplu transmis T=2…50.000 Nm cu diametrul arborelui d=20…200 mm, respectiv. Un parametru important este viteza de alunecare relativă maximă admisibilă n s , min -1 . Pe măsură ce dimensiunea ambreiajului crește, viteza scade. Deci, pentru un ambreiaj cu diametrul arborelui d=20 mm, viteza de alunecare admisă pentru t S =1 s poate atinge n S = 8 500 min -1 , iar pentru d=200 mm scade la n S = 700 min - 1 .

Spring-cam ambreiaje de siguranță ( orez. unu, b) diferă de ambreiajele cu frecare precizie crescutăîmpiedicându-se, pentru că proprietăţile elastice ale arcurilor sunt mai stabile decât coeficientul de frecare al elementelor de frecare. Avantajul cuplajelor cu came cu arc de design speciale este, de asemenea, absența jocului și rigiditatea ridicată la torsiune, ceea ce este foarte important în acționările cu feedback (acționări servo). Cu toate acestea, la viteze mari, astfel de cuplaje nu sunt utilizate, deoarece. supuse suprasarcinilor repetate din cauza autocomutarii repetate. Momentele maxime transmise pentru aceste ambreiaje sunt, de asemenea, mai mici decât pentru ambreiajele cu frecare.

Ambreiajele cu came cu arc sunt împărțite în came ( orez. 4, a), minge ( orez. 4, b) și rolă cu came ( orez. 4, în). La ambreiajele cu came, suprafețele de lucru ale camelor nu sunt plane, ci sunt realizate de-a lungul unei linii elicoidale. Prelucrarea unor astfel de suprafețe este complexă din punct de vedere tehnologic. Prin urmare, cuplajele cu bile, care sunt mai ușor de fabricat, sunt cele mai utilizate. În ele, camele sunt înlocuite cu bile, iar frecarea de alunecare este înlocuită parțial cu frecarea de rulare. Ambreiajele cu came și role folosesc role montate radial care se împerechează cu caneluri de împerechere.

Ambreiaj cu bile cu arc ( orez. 5) constă dintr-un butuc 1 , placă de presiune mobilă 2 , cleme cu bile 3 , piuliță de reglare 4 , Belleville Springs 5 ,Rulment axial 6 , rulment simplu 7 si flansa de evacuare 8 . Principiul de funcționare al unui astfel de ambreiaj este următorul: arcurile Belleville creează o forță axială prin inelul de presiune, apăsând bilele împotriva mufelor din butuc și flanșă ( orez. 4, b); când momentul curent depășește valoarea admisă, bilele părăsesc prize și transmisia rotației se oprește.

Spre deosebire de cuplajele de frecare cu arc-bilă, acestea au diferite opțiuni pentru restabilirea conexiunii arborelui ( orez. 6). Când ambreiajul este acţionat, prezentat în fig. 5 , rotația arborelui de ieșire se oprește, totuși, cuplul rezidual îi este transmis ( orez. 6, a). Ambreiajul este pornit automat după terminarea suprasarcinii și rotirea jumătăților de cuplare cu un număr întreg de trepte unghiulare ale bilelor.

Dacă la designul ambreiajului se adaugă un mecanism de blocare între discul mobil și blocul cu arc ( orez. 7), care închide jumătatea de cuplare mobilă atunci când este acționată, atunci restabilirea rotației este posibilă numai manual sau printr-un actuator extern. O diagramă a unui ambreiaj cu un mecanism similar este prezentată în orez. 6b.

În unele modele, cum ar fi mașinile de ridicare, întreruperea transmisiei cuplului este inacceptabilă și este necesară o alarmă în cazul unei suprasarcini. Apoi, în proiectarea de bază a cuplajului ( orez. 5) introduceți limitatorul de cursă al discului mobil (Fig. . 8, a). La acţionarea ambreiajului, discul mobil se îndepărtează de cel staţionar până se opreşte la limitator. Cuplajul rezista de 4 ori sarcina valorii nominale. Când vă deplasați, un fără contact ( orez. 8, b) sau senzor de contact. O diagramă a funcționării unui astfel de ambreiaj este prezentată în fig 6, c. De remarcat faptul că senzorul de declanșare poate fi instalat în alte tipuri de cuplaje, generând un semnal de declanșare.

În proiectarea unor mașini și unități, este necesar să se mențină poziția unghiulară reciprocă exactă a legăturilor de antrenare și antrenate. Pe baza poziției unghiulare reciproce a arborilor, cuplajele sunt împărțite în clichet și sincrone. Cuplaj afișat pe orez. 5, are un design cu clichet.

Într-un cuplaj cu clichet, după încetarea acțiunii de suprasarcină, bilele ocupă următoarea poziție liberă și, în consecință, poziția reciprocă a arborilor este arbitrară.

Pe orez. 9 este prezentat un ambreiaj cu rolă cu came cu arc, care se reconecta numai atunci când jumătățile de cuplare sunt rotite la 360° (45°, 60°, 90° sau 180°). Acesta este un ambreiaj sincron. Principiul de funcționare este similar cu ambreiajul cu bilă arc considerat. O poziție reciprocă strict definită a arborilor este obținută prin poziția unghiulară neuniformă a camelor și a rolelor de retur ( orez. 4, în). Designul sincron poate fi prevăzut și cu cuplaje cu bile cu arc ( orez. 11, b, 12, b, 13, b).

Producătorii de ambreiaje cu bilă cu arc (camă) (firme KTR, Mayr, Ringspann) oferă cuplaje cu un interval de cuplu transmis T=2,5…6.000 Nm cu diametrul arborelui d=20…150 mm, respectiv. Pentru un cuplaj cu diametrul arborelui d=20 mm, viteza de alunecare admisă pentru t S =1 s este n S = 4300 min -1 , iar pentru d=150 mm se reduce la n S =600 min -1 .

În mașinile moderne, sistemele cu un senzor de feedback (acționări servo) sunt utilizate pe scară largă. Cel mai adesea, senzorul de feedback este instalat pe motor (servomotor), iar mișcările mecanismului antrenat sunt monitorizate de numărul de rotații ale motorului. De exemplu, pe acest principiu funcționează majoritatea mașinilor CNC. Cu toate acestea, dacă elementele situate în lanțul cinematic după motor (cuple, cutii de viteze etc.) au rigiditate la torsiune și (sau) joc scăzută, atunci când sarcina este inversată în sistemul de numărare a deplasării, apare o discrepanță între numărul de rotațiile arborelui motorului (ținând cont de rapoartele de transmisie) și de valorile reale.

Pentru a rezolva această problemă, producătorii oferă ambreiaje de siguranță fără joc ( orez. 11, 12, 13). Absența jocului se realizează prin creșterea preciziei de fabricație a elementelor de ambreiaj și, mai ales, a unității de transmisie a cuplului. Distribuția uniformă a sarcinii între bile asigură o rigiditate ridicată la torsiune. Pe orez. zece, a prezintă o relație comparativă între cuplul și unghiul de răsucire al unui cuplaj standard și al unui cuplaj fără joc.

Pentru cuplajele de precizie, un arc Belleville este adesea selectat, astfel încât domeniul de funcționare al cursei să cadă pe ramura în jos a diagramei forței arcului ( orez. 10b). Acest lucru vă permite să creșteți viteza și precizia ambreiajului.

Prin proiectare și principiul de funcționare, cuplajele fără joc sunt similare cuplajelor cu bile cu arc descrise mai sus. Pe orez. 11 - 13 Sunt prezentate cuplări de firme Mayr, KTR și R+W cu unități de transmisie a cuplului. Cuplajele au atât design cu clichet, cât și sincron; versiuni cu mecanism de blocare; performanță fără întreruperea transmisiei cuplului de la generarea unui semnal electric; poate fi echipat cu un senzor de declanșare.

Luați în considerare soluțiile de design originale care disting cuplajele fără joc diverși producători. În plus față de cerințele de precizie și lipsă de joc în servomotor, ei se străduiesc să reducă momentul de inerție al masei (masa) pieselor antrenate. Reducerea greutății reduce cerințele de putere ale unui servomotor scump. În proiectarea cuplajului KTR Syntex (Fig. 12), cuplul este transmis printr-un arc special Belleville cu scaune pentru bile. Combinarea funcțiilor arcului de presiune și ale flanșei mobile reduce greutatea unității de transmisie a cuplului. Pe de altă parte, tehnologia de fabricație a unui arc special Belleville devine mai complicată.

În aproape toate cuplajele, pentru a crește precizia de rulare a flanșei de ieșire și pentru a reduce dimensiunile totale ale ansamblului, rulmentul de alunecare este schimbat într-un rulment de rulare. La proiectarea cuplajelor companiei R+V (orez. 13) se folosesc rulmenti integrati. Acest lucru reduce masa ansamblului de rulmenți și dimensiunea flanșei de ieșire. Cu toate acestea, tehnologia de producție a cuplajului devine mai complicată (nevoia de a face canale de rulare, complexitatea asamblarii etc.)

Pe lângă conexiunea cu cheie, butucii de prindere cu frecare sunt utilizați pe scară largă în cuplaje ( orez. 11 - 13). Utilizarea lor facilitează asamblarea cu o absență garantată a golurilor în legătura cuplaj-arbore. Am scris deja despre tipurile de cuplaje de prindere și despre caracteristicile aplicării acestora (RITM nr. 8, 2008)

Cuplajele de siguranță nu compensează nealinierea arborelui. Pentru aceasta, există cuplaje compensatoare. Dacă este necesar să instalați două tipuri de ambreiaj în mecanism, puteți achiziționa un ambreiaj combinat ( orez. paisprezece). În partea de compensare a unui astfel de cuplaj, se folosesc cuplaje: elastic cu un pinion elastomer ( orez. 14, a, b), burduf ( orez. 14, în), angrenaj, disc.

Producătorii de cuplaje cu arc sferic fără joc oferă cuplaje cu un interval de cuplu transmis T=15…2.800 Nm cu diametrul arborelui d=4…100 mm, respectiv. Pentru un cuplaj cu diametrul arborelui d=4 mm, viteza de alunecare admisă este n S = 4.000 min -1 , iar pentru d=100 mm se reduce la n S =250 min -1 .

alunecare lungă înăuntru ambreiaje cu frecare ar duce la uzura mare a suprafetelor de frecare. Prin urmare, în cazurile în care este necesară alunecarea pe termen lung, sunt utilizate cuplaje bazate pe utilizarea forțelor de interacțiune lichide sau magnetice ca legătură de transmisie. Pe orez. unu, în este prezentat cuplajul magnetic pe magneţi permanenţi. Cuplajul este format dintr-un butuc cu magneți permanenți; flanșă de ieșire sprijinită pe un rulment; un manșon cu un magnet înșurubat pe flanșa de ieșire, un șurub de blocare. Prin înșurubarea sau deșurubarea manșonului, puteți modifica cuplul transmis. Nu există elemente de frecare în ambreiaj.

Schema de funcționare a ambreiajului este afișată pe orez. cincisprezece. După cum se poate observa din figură, un cuplu constant acționează întotdeauna asupra arborelui de ieșire, iar rotația arborelui de ieșire scade atunci când este supraîncărcat. Când ambreiajul alunecă, se generează căldură. Timpul de alunecare și viteza admisibile depind de condițiile termice ale cuplajului.

Firmă Mayr, prezentat pe piata noastra, ofera cuplaje magnetice cu un interval de cuplu transmis T = 0,1 ... 6 Nm cu diametrul arborelui d = 10 ... 38 mm, respectiv. Pentru un cuplaj cu diametrul arborelui d=10 mm, viteza de alunecare admisă este n S = 4000 min -1 , iar pentru d=38 mm se reduce la n S =3000 min -1 . Domeniul de aplicare al unor astfel de cuplari este limitat (echipamente de testare, mecanisme de control etc.).

Instalarea cuplajelor

În lanțul cinematic, se recomandă amplasarea ambreiajului de siguranță direct pe arborele care antrenează servomotorul ( orez. 16). În acest caz, toate mecanismele din circuit sunt protejate de suprasarcini.

Cu toate acestea, în majoritatea cazurilor, cuplul pe servomotor este semnificativ mai mare decât pe motor. În consecință, mărimea și prețul cuplajului crește. Pe orez. 16b prezintă o amplasare alternativă a cuplajului. În acest caz, cutia de viteze trebuie să reziste la supraîncărcări de vârf.

Foarte des, ambreiajele de siguranță sunt combinate cu un scripete (pinion) de transmisii cu curea (lanț) sau un ambreiaj compensator. Atunci când proiectați un ansamblu cu un ambreiaj de siguranță, trebuie reținut că nu toate ambreiajele necesită instalarea elementelor de transmisie direct pe flanșa de ieșire. Pe orez. 17, și este prezentată instalarea unui ambreiaj de siguranță pe arborele de ieșire al unui motor electric cu un scripete de transmisie prin curea. Rotul este montat pe un rulment separat. Pe orez. 17b este prezentat designul ambreiajului de siguranță cu butuc lung, conceput pentru a instala o pereche de rulmenți de pinion ai unui lanț cu trei rânduri.

În cazul cuplajului combinat prezentat în orez. 17, în, jumătatea de cuplare anterioară a piesei compensatoare este montată pe un rulment cu ace. Cuplaje activate orez. 2 și 17, d vă permit să instalați un scripete cu asterisc sau curea dințată fără suporturi suplimentare.

Secvența de calcul

Pe orez. optsprezece sub număr 1 este prezentat un grafic al momentului real de operare într-un mecanism arbitrar. Numeric 2 este indicată limita valorii maxime a acestui moment. Cuplul nominal al cuplajului T N , Nm se recomandă a fi luat cu 30 ... 50% mai mult decât cuplul maxim care apare în timpul funcționării (indicat de numărul 3 ).

Concluzie

Încorporarea ambreiajelor de siguranță în design reduce costul mașinii (datorită reducerii dimensiunilor) și costul de funcționare (datorită fiabilității crescute). Design-urile cuplajelor oferite pe piață sunt diverse și pot satisface cerințele oricărui proiectant. Rămâne doar să alegeți și să vă amintiți că " Singura problemă cu alegerea este că există.».

Mihail Grankin
Revista RITM, februarie 2009

Ca ambreiaje de siguranță (alunecare), pot fi utilizate diverse ambreiaje cu frecare și cu came, precum și ambreiaje cu un design special.

Ambreiaje cu frecare

În ambreiajele cu frecare de siguranță, discurile sunt comprimate sub acțiunea unui arc, a cărui forță este calculată astfel încât, atunci când cuplul crește peste valoarea admisă, discurile încep să alunece și, odată cu partea de conducere rotativă a ambreiajului, partea condusă rămâne staționară.

Deoarece valoarea reală a coeficientului de frecare poate diferi semnificativ de cea calculată, momentul în care funcționează ambreiajul poate varia semnificativ și el.

Ambreiaje cu came

Ambreiajele cu alunecare cu came cu came mecanice teșite sunt similare cu ambreiajele utilizate în mecanismele discutate mai sus, care deschid lanțul cinematic cu un cuplu crescător. Diferența constă în faptul că atunci când cuplul crește, lanțul cinematic nu se deschide, iar ambreiajul funcționează ca un clichet, ceea ce determină o uzură crescută a ambreiajului.

Orez. 13 Ambreiaje de siguranță

Cuplaje cu bile

Dintre numeroasele modele speciale de cuplaje, cuplajele cu bile sunt utilizate pe scară largă. Una dintre variantele cuplajului cu bile este prezentată în fig. 13a. Ambreiajul de siguranță leagă angrenajul 3 cu discul 5. Conectarea se realizează cu ajutorul bilelor 4 situate în orificiile făcute în corpul angrenajului 3. Bilele intră și ele în orificiile discului 5. Sunt presat pe disc în bile de arcuri 6. Tensiunea arcurilor și, în consecință, valoarea cuplului transmis, este reglată prin intermediul unei piulițe 1 care mișcă pistonul 2. La supraîncărcarea marginilor orificiilor de discul 5, bilele sunt stoarse și ambreiajul funcționează ca un clichet.

Forța arcurilor poate fi determinată în conformitate cu metodologia de calcul a ambreiajelor cu came. Unghiul de elevație în acest caz este unghiul dintre tangenta la bilă și planul de capăt al discului 5.

Cuplaje speciale

Dispozitivele de siguranță cu știfturi și chei de forfecare sunt utilizate în cazurile în care supraîncărcarea este rară și apare numai în condiții de urgență. Ca exemplu de dispozitiv de siguranță cu un bolt de forfecare, este prezentat un ambreiaj normalizat (Fig. 13, b). Bucșele întărite 2 și 4 din oțel 40X sunt presate în jumătățile de cuplare 1 și 5. Un știft de forfecare 3 trece prin găurile bucșelor, care este de obicei realizat din cel mai durabil material. Când este supraîncărcat, știftul este tăiat și trebuie înlocuit cu unul nou.

Folosind un material de înaltă rezistență pentru fabricarea unui știft, este imposibil să înlocuiți accidental un știft de rezistență scăzută cu un știft de rezistență mai mare, ceea ce ar putea duce la o defecțiune a mecanismelor mașinii.

• 829 vizualizări

Pagina 1

Cuplaje de siguranță - cu element de colaps - un știft cilindric (normal R95 - 1, normal SKB-3) sau o cheie paralelă; arc-camă (GOST 15620 - 70); bilă de arc (GOST 15621 - 70); disc de frecare (GOST 15622 - 70); con de frecare.

Ambreiajele de siguranță (Fig. 3.12) conectează doi arbori în condiții normale de funcționare și rup lanțul cinematic atunci când sarcina crește. O rupere a lanțului poate apărea atunci când un element special este distrus, precum și ca urmare a alunecării pieselor de împerechere și frecare (de exemplu, discuri) sau decuplarea camelor a două părți de cuplare ale ambreiajului.

Cuplajele de siguranță (Fig. 5.16) a două jumătăți de cuplare sudate sunt instalate pentru a crește fiabilitatea operațională a conductelor de gaz cu incertitudine în suduri și imperfecțiunile acestora.

Ambreiajele de siguranță opresc transmiterea mișcării către arborele antrenat dacă momentul de rezistență asupra acestuia depășește valoarea admisă. Sunt concepute pentru a proteja o anumită parte a mecanismului de supraîncărcări de altă natură. Acțiunea cuplajelor se bazează în majoritatea cazurilor pe alunecarea unei părți a cuplajului față de cealaltă din cauza apariției unui cuplu pe arborele antrenat care este mai mult decât admisibil. Principalele tipuri de construcție: ambreiaje cu frecare, cu came cu arc, cu bilă cu arc, cu role cu arc, ambreiaje cu știft de forfecare.

Ambreiajele de siguranță cu știfturi mobile (Fig. 3) au elemente de știfturi mobile care, la supraîncărcare, sunt deplasate, depășind forțele armei. Dezavantajul unor astfel de cuplaje este voluminos, mai ales la transferul unor sarcini mari, și imposibilitatea de a regla forța axială a arcurilor cu dispunerea radială a știfturilor.

Ambreiajele de siguranță sunt utilizate în mecanismele în care sunt posibile suprasarcini semnificative, care pot duce la ruperea unor părți individuale ale mașinii, precum și pentru a proteja împotriva efectelor inerțiale ale maselor semnificative care apar la pornirea mașinii sau la frânarea rapidă a acesteia.