, care servește la separarea arborilor sau a unui arbore de o parte așezată pe el în cazul unei creșteri inacceptabile a cuplului transmis (suprasarcină) sau a vitezei de rotație, adică protejând mașina de defecțiune în cazul unei încălcări a modului normal de funcționare. Se deosebesc: Contoare limitatoare de cuplu cu elemente care se prăbușesc, de obicei știfturi de forfecare, care trebuie înlocuite după activarea momentului; ambreiaje cu came, bile și alte cuplare, care sunt ținute în stare cuplată de arcuri până când momentul în creștere creează o forță capabilă să depășească forța arcului; frecare, în care presiunea dintre suprafețele de frecare este creată de arcuri reglate pentru a transmite cuplul maxim. Funcțiile de protecție a mașinii de suprasarcină sunt adesea îndeplinite de alte cuplaje, de exemplu cele hidrodinamice. P. m., limitând viteza de rotație, se execută de obicei centrifugal.

Mare Enciclopedia sovietică. - M.: Enciclopedia Sovietică. 1969-1978 .

Vedeți ce este „ambreiaj de siguranță” în alte dicționare:

ambreiaj de siguranță- Fitinguri de protecție pentru a proteja firul de deteriorare în cazul unui posibil impact cu fitingurile. [GOST 17613 80] Subiecte fitinguri liniare Termeni generali fitinguri ...

ambreiaj de siguranță- apsauginė mova statusas T sritis automatika atitikmenys: engl. cuplaj de suprasarcină; ambreiaj de siguranță vok. Überlastkupplung, f; Sicherheitskupplung, f rus. ambreiaj de siguranță, f pranc. manchon de protection, m … Automatikos terminų žodynas

Ambreiaj de siguranță- 58. Cuplaj de siguranță Fitinguri de protecție pentru a proteja firul de deteriorare în cazul unui posibil impact asupra fitingurilor Sursa: GOST 17613 80: Fitinguri liniare. Termeni și definiții document original... Dicționar-carte de referință de termeni ai documentației normative și tehnice

Cuplaj de antrenare, prevăzut pentru a proteja mașina de suprasarcini; când mașina este supraîncărcată, jumătățile de cuplare se decuplă sau alunecă... Big Enciclopedic Polytechnic Dictionary

cuplaj de siguranta cu veriga indestructibila- Ambreiaj de siguranță, în care oprirea la depășirea valorii nominale a cuplului se efectuează din cauza forțelor circumferențiale care depășesc forțele de frecare dintre elementele de legătură și jumătățile de cuplare. [GOST R 50371 92] Cuplarea subiectelor... ... Ghidul tehnic al traducătorului

ambreiaj de siguranță cu biela de rupere- Ambreiaj de siguranță, în care oprirea când valoarea nominală a cuplului este depășită este efectuată din cauza distrugerii elemente de legătură. [GOST R 50371 92] Subiecte de cuplare Termeni de generalizare tipuri de cuplari mecanice ... Ghidul tehnic al traducătorului

ambreiaj de siguranță cu dinte triunghiular- Ambreiaj de siguranță cu o legătură nedistructivă, care este oprită din cauza forțelor axiale apărute în timpul transmiterii cuplului pe suprafețele de interacțiune ale dinților triunghiulari de capăt ai jumătăților de cuplare. [GOST R 50371 92] Cuplarea subiectelor... ... Ghidul tehnic al traducătorului

cuplaj de siguranță cu știfturi de forfecare- Ambreiaj de siguranță cu verigă de rupere, care se decuplă din cauza distrugerii bolțurilor cilindrice instalate în jumătățile de cuplare paralele cu axa ambreiajului. [GOST R 50371 92] Subiecte de cuplare Termeni generali tipuri de cuplari mecanice ... Ghidul tehnic al traducătorului

ambreiaj de siguranță cu știfturi de forfecare- Ambreiaj de siguranță cu verigă de rupere, care este oprit din cauza distrugerii bolțurilor cilindrice instalate perpendicular pe axa cuplajului în ambele jumătăți de cuplare și având o subțiere la limita de contact a jumătăților de cuplare. [GOST R 50371 92] Subiecte... ... Ghidul tehnic al traducătorului

cuplaj de siguranță cu cheie de forfecare semicirculară- ambreiaj rus (g) cu cheie rotativă, ambreiaj de siguranță (g) cu cheie de forfecare semicirculară, ambreiaj cu cheie semi-rotunda, ambreiaj cu cheie radială, ambreiaj cu cheie oscilante fra embrayage (m) à clavette tournante / pivotante / rotative /… ... Securitatea și sănătatea în muncă. Traducere în engleză, franceză, germană, spaniolă

Diverse ambreiaje cu frecare și cu came, precum și ambreiaje special concepute, pot fi folosite ca ambreiaje de siguranță (alunecare).

Ambreiaje cu frecare

În siguranță ambreiaje cu frecare compresia discurilor are loc sub acțiunea unui arc, a cărui forță este calculată astfel încât, atunci când cuplul crește peste valoarea admisă, discurile încep să alunece și în timp ce partea de antrenare a ambreiajului se rotește, partea antrenată rămâne nemișcată.

Deoarece valoarea reală a coeficientului de frecare poate diferi semnificativ de cea calculată, momentul în care funcţionează ambreiajul poate fluctua în limite semnificative.

Ambreiaje cu came

Ambreiajele cu alunecare cu came cu came teșite sunt similare cu ambreiajele utilizate în mecanismele discutate mai sus, care deschid lanțul cinematic atunci când cuplul crește. Diferența este că, pe măsură ce cuplul crește, lanțul cinematic nu se deschide, iar cuplajul acționează ca un clichet, ceea ce determină o uzură crescută a cuplajului.

Orez. 13 Cuplaje de siguranță

Cuplaje cu bile

Printre numeroasele modele speciale de cuplaje, cuplajele cu bile sunt utilizate pe scară largă. Una dintre opțiunile de ambreiaj cu bilă este prezentată în Fig. 13a. Ambreiajul de siguranță leagă angrenajul 3 cu discul 5. Conexiunea se realizează cu ajutorul bilelor 4 situate în orificiile făcute în corpul angrenajului 3. Bilele se potrivesc și în orificiile discului 5. Bilele sunt presate pe disc de arcuri 6. Tensiunea arcurilor și, în consecință, cantitatea de cuplu transmisă, este reglată cu piulița 1, care mișcă pistonul 2. Când sunt suprasolicitate, marginile orificiilor discului 5 stoarce bilele și ambreiajul funcționează ca un clichet.

Forța arcului poate fi determinată în conformitate cu metoda de calcul a cuplajelor cu gheare. Unghiul de elevație în 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 suprasarcina este un eveniment rar și apare numai în condiții de urgență. Ca exemplu de dispozitiv de siguranță cu un bolt de forfecare, este prezentat un cuplaj 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. Dacă este supraîncărcat, știftul este forfecat și trebuie înlocuit cu unul nou.

Folosind material de înaltă rezistență pentru a realiza știftul, acesta este eliminat de posibilitatea înlocuirii accidentale a unui știft de rezistență scăzută cu un știft de rezistență mai mare, ceea ce ar putea duce la defectarea mecanismelor mașinii.

• 829 vizualizări

Aceste cuplaje servesc la limitarea cuplului transmis și pentru a proteja părțile mecanismelor de deteriorarea la suprasarcini care depășesc cele de proiectare.

Cuplaje cu manșon de forfecare

Dimensiunile cuplajului (Fig. 7) sunt

L = (3…5)d B ,

D= (1,5…1,8)d B

sau luate de la masă. 1.

Orez. 7. Manșon de siguranță cu știft de forfecare

Datele inițiale sunt:

1. Cel mai mare cuplu nominal T nom transmis de cuplaj, N mm.

2. Cuplul estimat T al acționării ambreiajului N mm, pentru a evita activarea accidentală a ambreiajului luați T = 1,25 T nom.

3. Raza suprafeței de tăiere r, mm.

4. Material ac de siguranță: oțel carbon mediu.

5. Rezistența la tracțiune (în funcție de gradul de oțel al știftului) σ in, MPa.

Pentru a calcula din tabel. 22 iau coeficientul de proporționalitate K dintre limitele rezistenței la forfecare și la tracțiune.

Când se proiectează un calcul pentru a selecta K, d este prestabilit.

Rezistența la forfecare calculată a știftului, MPa

τ av = K·σ in.

Diametrul acului de siguranță (calcul de proiectare), mm

Cuplul limitator, N mm, la care bolțul este forfecat (calcul de testare),

22. Coeficientul proporțional K

Valorile K sunt date pentru cuplajele cu știfturi axiale. În cuplajele cu aranjament radial cu știfturi, coeficientul K ar trebui crescut cu 5-10%.

Ambreiaje cu came, bilă și cu frecare

23. Ambreiaje cu came, cu bilă și cu fricțiune

Ambreiajele pentru aplicații generale de construcție de mașini sunt proiectate pentru a proteja unitatea de suprasarcină la transmiterea cuplului de la 4 la 400 Nm, versiuni climatice: categoriile U și TS 2-4, categoriile UHL și O 3.1, 4, 4.1, 4.2 conform GOST 15150 pentru funcționare fără lubrifiere (uscat), categoriile U și T 1-5, UHL și O categoriile 3.1, 4, 4.1, 4.2, 5 conform GOST 15150 pentru funcționarea într-o baie de ulei.

Ambreiaj cu falci de siguranță conform GOST 15620-93

Ambreiaj cu bile de siguranță conform GOST 15621-77

Dimensiuni generale

Ambreiaje cu came și bilă

Cuplul nominal, Nm

Greutate, kg, nu mai mult

Execuţie

Execuţie

cam

minge

Raportul cuplului de răspuns admisibil Tmax/Tnom ≤ 1,3. Jumătățile de cuplare sunt fabricate în trei modele:

1 - cu un orificiu cilindric și canal de cheie în conformitate cu GOST 23360-78;

2 - cu un orificiu de montare canelat corespunzător conexiunii din seria de mijloc conform GOST 1139-80;

3 - cu o gaură spline evolventă în conformitate cu GOST 6033-80.

Dimensiuni, mm

Ambreiaj cu frecare de siguranță conform GOST 15622-96

Ambreiaj cu came			Cuplaj cu bile			Ambreiaj cu frecare
											Greutate, kg, nu mai mult

*GOST-urile prevăd al 2-lea rând pentru execuția 1 ca fiind mai puțin preferabil.

GOST 15622-96 prevede cuplaje cu un cuplu T de până la 16000 Nm.

Pentru dimensiunea b, abateri maxime conform GOST 23360-78.

n este viteza de rotație admisă.

Conform GOST 1b22-96, materialul perechii de frecare la viteza relativă de alunecare: până la 3 m/s – oțel pe oțel; peste 3 m/s – bronz pe oțel.

Presiunea admisibilă pe suprafețele de frecare – nu mai mult de 0,6 MPa

Arcuri - conform GOST 13766-86.

Exemplu simbol ambreiaj cu came de siguranță cu un cuplu nominal de 63 Nm, diametrul alezajului 25 mm, versiunea 1, versiunea climatică U și categoria 3:

Cuplaj 63-25-U3 GOST 15620-93.

La fel, versiunea 2 cu diametrul exterior al canelurilor d = 25 mm:

Cuplaj 63-6×21×25×5-U3 GOST 15620-93

Același, versiunea 3 cu un diametru nominal al dinților canelați, d = 25 mm, modul m = 1,5 mm:

Cuplaj 63-25×1,5-U3 GOST 15620-93

23, a. Desemnarea orificiilor de montare pentru cuplaje cu caneluri drepte conform GOST 1139-80

Dimensiuni, mm

	Desemnare conform GOST 1139-80			Desemnare conform GOST 1139-80

24. Elementele ambreiajelor de siguranță cu came

Dimensiunile principale ale ambreiajelor de siguranță pentru fălci sunt aceleași cu dimensiunile principale ale ambreiajelor cu falci (a se vedea tabelul 14).

Fața camei, situată la un unghi de 30°, este cea de lucru.

Sensul de rotație al arborilor este într-un singur sens, în funcție de locația marginilor.

Forța pumnului:

Dimensiuni, mm

Știfturi cilindrici conform GOST 3128-70; 1,5×18; 2x18; 3x18; 4×30; 5x30; 6x45; 8x45; 10x45.

Material: bucșă oțel 40X, duritate 49,5 HRC; plută-oțel 30, duritate 36,5 HRSe.

Ambreiaje cu arc cu came

Cuplajele de siguranță cu gheare arc (Fig. 8) sunt proiectate pentru rezistența la contact și la îndoire în același mod ca și cuplajele cu gheare de ambreiaj.

Cuplul admis pentru tensiunile de contact, N mm,

unde D este diametrul mediu al camelor, mm; de obicei D este selectat în diametrul arborelui 1,25-2,5;

z – numărul de came;

b – latimea camelor, mm;

h – înălțimea camelor, mm;

p – presiunea nominală admisă, luată egală cu 30 MPa.

Cuplul de îndoire admisibil (determinat pentru came cu margini plate la z > 11)

unde z 1 este numărul estimat de came egal cu 1/2-1/3 numărul total came;

[σ și ] – efortul de încovoiere admisibil, MPa, selectat în funcție de limita de curgere cu o marjă de cel puțin 1,5;

l – grosimea camelor la bază, cm; cu ambreiaj fără joc:

unde a este unghiul de înclinare a marginilor de lucru, practic nu mai mult de 65°.

Forța de compresie a arcului necesară P pr, N pentru transmiterea cuplului este determinată din următoarele ecuații:

unde T r – cuplul de proiectare, mm; Nmm; T r = 1,3T nom (T nom este cel mai mare cuplu nominal);

D – diametrul mediu al camelor, mm;

a – unghiul de înclinare a marginilor de lucru, grade;

p 1 – unghi de frecare între came (pentru oțel 5-6°);

f 2 – coeficientul de frecare într-o legătură canelată (pentru oțel 0,15-0,16);

d – diametrul arborelui, mm.

Formula (1) nu ia în considerare forțele de frecare în came și în racordul canelat, ceea ce corespunde funcționării cuplajului sub suprasarcină prelungită. În cazul supraîncărcărilor instantanee se presupune acțiunea forțelor de frecare și calculul se efectuează conform formulei (2).

Pentru a asigura funcționarea fiabilă a cuplajului, marginile camelor trebuie să fie rotunjite.

26. Pietre pentru transformarea cuplajelor

Dimensiuni, mm

Material:

pentru tipul A – fontă SCh20, textolit, bronz;

pentru tip B – oțel 40X, duritate 49,5 HRCe.

Aceste cuplaje servesc la protejarea pieselor mașinii de suprasarcini: ele deconectează 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 pentru forfecare și sunt realizate în acest caz în fortul de știfturi cilindrice sau sub formă de chei paralele. Aceste cuplaje se caracterizează prin simplitatea designului, motiv pentru care sunt utilizate pe scară 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. O jumătate de cuplare este conectată la arbore cu o cheie, cealaltă jumătate de cuplare se așează liber pe ea, conectându-se cu o cheie la o parte situată pe butucul său alungit.

Orez. 4.1 Cuplaj știft de forfecare

Rotația este transmisă jumătăților de cuplare printr-un bolț cilindric 4 situat în bucșele I și 2. Pentru a crește durabilitatea, bucșele I și 2 sunt realizate din oțel 40X, urmate de tratament termic la o duritate de HRC 50...60. Când este supraîncărcat, știftul este forfecat și jumătățile de cuplare se rotesc liber una față de alta. Pentru a facilita înlocuirea știftului, pe suprafața exterioară a jumătăților de cuplare sunt aplicate semne; atunci când sunt aliniate, axele găurilor din bucșele 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 de siguranță prin 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. este prezentat un ambreiaj cu frecare de siguranță în conformitate cu GOST 15622-70, iar tabelul 4.2 prezintă dimensiunile și parametrii principali ai acestuia.

Fig. 4.2 Elemente ale cuplajelor de forfecare

Orez. 4.2 Ambreiaj de suprasarcină prin frecare

Tabelul 4.2

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

Denumirea cuplajului

[M k] kgfm

Dimensiuni in mm

Prev. oprit conform lui A

Găuri de aterizare executie1 executie2

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

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

24 noiembrie 2011 Informații 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 sarcinii poate fi cauzată de situații anormale în funcționarea mașinii: pierderea alimentării cu lubrifiant, înfundarea pieselor de lucru, blocarea, etc. Calcularea mecanismelor bazate pe astfel de sarcini maxime ar duce la ponderi inutile și la creșterea costurilor. a mașinii. Prin urmare, proiectarea este adesea efectuată pe baza sarcinilor nominale, iar dispozitivele de siguranță sunt utilizate pentru a preveni ruperea pieselor din cauza supraîncărcărilor. Funcțiile verigii de siguranță pot fi îndeplinite și de elemente de antrenare care permit alunecarea. Astfel, la actionările hidraulice, suprasarcinile sunt prevenite prin supape de siguranță.

La transmiterea cuplului între arbori, ambreiaje de siguranță (suprasarcină) sunt folosite pentru a proteja împotriva suprasarcinii. Uneori sunt numite și ambreiaje limitatoare de cuplu. Sunt instalate în mașini de impact; la mașinile care prelucrează medii eterogene; în mașini și dispozitive automate; în lanțuri ramificate ale lanțurilor cinematice ale mașinilor care transmit o mică parte din puterea motorului de antrenare (acționări de alimentare ale mașinilor de tăiat metale). Deoarece ambreiajele de suprasarcină nu pot elimina dezechilibrele arborelui care apar, acestea sunt adesea combinate cu ambreiajele de compensare.

Cuplajele de siguranță conform principiului lor de funcționare se împart în: cuplaje cu element de colaps (neconsiderate); 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 folosite pentru suprasolicitari frecvente pe termen scurt, în principal impact.

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 , arcuri cu disc 6 , lagăr alunecat (bucșă) 7 , senzor 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 cu disc creează o forță axială printr-un inel de presiune, apăsând garniturile de frecare pe butuc și pe flanșă (pinion). Când cuplul curent depășește momentul de frecare, flanșa (asteriscul) se rotește de-a lungul manșonului, care este un lagăr aluat. Schimbând numărul și poziția relativă a arcurilor cu disc, producătorii obțin cuplaje cu cupluri transmise diferite. Utilizarea unui senzor de rotație vă permite să controlați timpul de alunecare al ambreiajului și reduce riscul de deteriorare.

Când există o suprasarcină ( orez. 3) ambreiajul alunecă și rotația arborelui de ieșire se oprește. Conexiunea arborelui este restabilită automat fără a opri transmiterea cuplului la alunecare.

În loc de un rulment simplu, un rulment cu ace este adesea instalat în cuplaje. Utilizarea unui rulment este justificată atunci când ambreiajul funcționează frecvent, la viteze mari de alunecare, la sarcini radiale mari și când există cerințe ridicate pentru precizia poziției relative a arborelui și a elementului de antrenare (de exemplu, la instalarea unui Angrenaj).

Producători (firme 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 admisă n s, min -1. Pe măsură ce dimensiunea ambreiajului crește, viteza scade. Astfel, pentru un cuplaj cu diametrul arborelui d=20 mm, viteza de alunecare admisă în timpul 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 cuplaje de siguranță ( orez. 1, b) diferă de ambreiajele cu frecare precizie crescută declanșând, pentru că proprietăţile elastice ale arcurilor sunt mai stabile decât coeficientul de frecare al elementelor de frecare. Avantajul ambreiajelor 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 nu se folosesc astfel de cuplaje, deoarece sunt supuse la suprasarcini repetate din cauza autocomutarii repetate. Cuplurile maxime transmise ale acestor ambreiaje sunt, de asemenea, mai mici decât cele ale ambreiajelor cu frecare.

Ambreiajele cu came cu arc sunt împărțite în cuplaje cu came ( orez. 4, a), minge ( orez. 4, b) și rolă cu came ( orez. 4, în). La cuplajele 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 role cu came folosesc role montate radial care se împerechează cu caneluri de împerechere.

Cuplaj arc-bile ( orez. 5) constă dintr-un butuc 1 , placă de presiune mobilă 2 , cleme cu bile 3 , piuliță de reglare 4 , arcuri cu disc 5 ,Rulment axial 6 , rulment simplu 7 și flanșă de ieșire 8 . Principiul de funcționare al unui astfel de cuplaj este următorul: arcurile cu disc creează o forță axială printr-un inel de presiune, apăsând bilele împotriva mufelor din butuc și flanșă ( orez. 4, b); Când cuplul curent depășește valoarea admisă, bilele ies din prize și transmisia rotației se oprește.

Spre deosebire de ambreiajele cu arc de frecare cu bile, acestea au diverse opțiuni refacerea conexiunii arborelui ( orez. 6). Când ambreiajul prezentat în fig. este activat. 5 , rotația arborelui de ieșire se oprește, cu toate acestea, cuplul rezidual îi este transmis ( orez. 6, a). Ambreiajul este cuplat automat după ce suprasarcina încetează și jumătățile de cuplare sunt rotite cu un număr întreg de trepte unghiulare ale bilelor.

Dacă la proiectarea cuplajului se adaugă un mecanism de blocare între discul mobil și blocul cu arc ( orez. 7), închiderea jumătății de cuplare mobilă atunci când este declanșată, apoi restabilirea rotației este posibilă numai manual sau printr-un actuator extern. O diagramă a unui cuplaj cu un mecanism similar este prezentată în orez. 6, b.

În unele modele, cum ar fi mașinile de ridicat, întreruperea transmisiei cuplului este inacceptabilă și este necesară o alarmă în caz de suprasarcină. Apoi, în proiectarea de bază a cuplajului ( orez. 5) introduc un limitator de cursă pentru discul mobil (Fig. . 8, a). Când ambreiajul este activat, discul mobil se îndepărtează de cel staționar până când se oprește la limitator. Cuplajul poate rezista de 4 ori sarcina valorii nominale. Când vă deplasați, dispozitivul fără contact ( orez. 8, b) sau senzor de contact. O diagramă a funcționării unui astfel de cuplaj este prezentată în Figura 6, c. De remarcat faptul că senzorul de acționare poate fi instalat și în alte tipuri de cuplaje, generând un semnal de acționare.

În proiectele unor mașini și unități, este necesar să se mențină poziția unghiulară relativă exactă a legăturilor de antrenare și antrenate. Pe baza poziției unghiulare relativă a arborilor, cuplajele sunt împărțite în clichet și sincrone. Cuplajul prezentat în orez. 5, are un design cu clichet.

Într-un ambreiaj cu clichet, după ce suprasarcina încetează, bilele ocupă următoarea poziție liberă și, prin urmare, poziția relativă a arborilor este arbitrară.

Pe orez. 9 este prezentat un cuplaj arc camă-rolă care restabilește legătura doar 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 cuplarea arc-bilă considerată. O poziție relativă strict definită a arborilor este obținută prin poziția unghiulară neuniformă a camelor și a contrarolelor ( orez. 4, în). Cuplaje arc-bile ( orez. 11, b, 12, b, 13, b).

Producători de cuplaje cu bilă cu arc (camă) (firme KTR, Mayr, Ringspann) oferă cuplaje cu un interval de cuplu transmis T=2,5...6000 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 = 4.300 min -1 , iar pentru d = 150 mm se reduce la n S = 600 min -1 .

În mașinile moderne, sistemele cu senzori de feedback (acționări servo) sunt larg răspândite. Cel mai adesea, un senzor de feedback este instalat pe un motor (servomotor), iar mișcările mecanismului antrenat sunt monitorizate de numărul de rotații ale motorului. De exemplu, acesta este principiul pe care 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 scăzute, atunci când sarcina este inversată în sistemul de calcul al deplasării, apare o discrepanță între numărul de turațiile arborelui motorului (ținând cont de rapoartele de transmisie) și 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 cuplare și, mai ales, a unității de transmisie a cuplului. Distribuția uniformă a sarcinii între bile asigură o rigiditate ridicată la torsiune. Pe orez. 10, și este prezentată relația comparativă dintre cuplul și unghiul de răsucire al unui cuplaj standard și al unui cuplaj fără joc.

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

Designul și principiul de funcționare al ambreiajelor fără joc sunt similare cu ambreiajele cu bile cu arc descrise mai sus. Pe orez. 11 - 13 a prezentat cuplaje de la firme Mayr, KTR și R+W cu unități de transmisie a cuplului. Cuplajele sunt disponibile atât în ​​versiunea cu clichet, cât și în versiunea sincronă; versiuni cu mecanism de blocare; executarea fără întreruperea transmisiei cuplului de la generarea unui semnal electric; poate fi echipat cu un senzor de răspuns.

Să ne uităm la soluțiile de design originale care disting cuplajele fără joc diverși producători. Pe lângă cerințele de precizie și absența jocului în servo, 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 cu disc cu locuri pentru bile. Combinarea funcțiilor unui arc de presiune și a unei flanșe mobile reduce greutatea unității de transmisie a cuplului. Pe de altă parte, tehnologia de fabricație a unui arc cu disc special devine mai complicată.

În aproape toate cuplajele, pentru a îmbunătăți acuratețea flanșei de ieșire și pentru a reduce dimensiunile totale ale unității, rulmentul de alunecare este înlocuit cu un rulment de rulare. La proiectarea cuplajelor companiei R+V (orez. 13) se folosesc rulmenti integrati. Acest lucru face posibilă reducerea greutății ansamblului de rulmenți și a dimensiunilor 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, butuci de prindere cu frecare ( 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)

Ambreiajele de suprasarcină nu compensează nealinierea arborelui. În acest scop există cuplaje compensatoare. Dacă este necesar să instalați două tipuri de cuplaje în mecanism, puteți achiziționa un cuplaj combinat ( orez. 14). În partea de compensare a unui astfel de cuplaj, se folosesc cuplaje: cuplaje elastice cu un pinion elastomer ( orez. 14, a, b), burduf ( orez. 14, în), angrenaj, disc.

Producătorii de cuplaje arc-bile fără joc oferă cuplaje cu o gamă 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 .

Alunecarea prelungită a ambreiajelor de frecare ar duce la o uzură semnificativă a suprafețelor de frecare. Prin urmare, în cazurile în care este necesară alunecarea pe termen lung, se folosesc cuplaje care se bazează pe utilizarea forțelor de interacțiune lichide sau magnetice ca legătură de transmisie. Pe orez. 1, V Este prezentat un cuplaj magnetic cu magneți permanenți. 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 cuplaj.

Schema operațiunii de cuplare este prezentată în orez. 15. După cum se poate observa din figură, un cuplu constant acționează întotdeauna asupra arborelui de ieșire, iar viteza arborelui de ieșire scade atunci când este supraîncărcat. Când ambreiajul alunecă, se generează căldură. Timpul și viteza de alunecare admise depind de condițiile termice ale cuplajului.

Firmă Mayr, prezentat pe piata noastra, ofera cuplaje magnetice cu o gama de cuplu transmisa 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 = 4.000 min -1 , iar pentru d = 38 mm se reduce la n S = 3000 min -1 . Domeniul de aplicare al unor astfel de cuplaje 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 cele mai multe cazuri, cuplul pe actuator este semnificativ mai mare decât pe motor. În consecință, mărimea și prețul cuplajului crește. Pe orez. 16, b Este prezentată o poziție alternativă de cuplare. 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 scripete de transmisie prin curea. Rotul este montat pe un rulment separat. Pe orez. 17, b Este prezentat un design al unui ambreiaj de siguranță cu un butuc lung, conceput pentru a instala o pereche de rulmenți de pinion pe un lanț cu trei rânduri.

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

Secvența de calcul

Pe orez. 18 sub număr 1 este prezentat un grafic al cuplului real într-un mecanism arbitrar. În cifre 2 este indicată limita valorii maxime a acestui moment. Se recomandă să se ia cuplul nominal al cuplajului T N , Nm cu 30...50% mai mult decât cuplul maxim care apare în timpul funcționării (indicat de numărul 3 ).

Concluzie

Integrarea cuplajelor de siguranță în design reduce costul mașinii (prin reducerea dimensiunii acesteia) și costurile de operare (prin creșterea fiabilității). Modelele de cuplaje oferite pe piață sunt variate și pot satisface cerințele oricărui proiectant. Tot ce rămâne este să alegeți și să vă amintiți că „ Singura problemă cu alegerea este că există.».

Mihail Grankin
Revista „RITHM”, februarie 2009