Veľká encyklopédia ropy a zemného plynu. Bezpečnostné spojky

Tieto spojky slúžia na ochranu častí stroja pred účinkami preťaženia: oddeľujú hriadele pri zvýšení krútiaceho momentu nad prípustnú hodnotu.

Podľa princípu činnosti sa spojky rozlišujú: so sklopným prvkom; pružinová vačka; trenie.

4.I.I. Spojky so sklopným prvkom

Poistné prvky týchto spojok najčastejšie pracujú v šmyku a v tomto prípade sú vyrobené vo forme valcových čapov alebo vo forme paralelných per. Tieto spojky majú jednoduchý dizajn, čo viedlo k ich širokému rozšíreniu.

Na obrázku 4.1 (tabuľka 4.1) je znázornená spojka s strižným čapom podľa obrábacieho stroja normála R 95-1. Obe polovice spojky sú umiestnené na hriadeli. Jedna polospojka je spojená s hriadeľom perom, druhá polospojka na ňom voľne dosadá, pričom je perom spojená s časťou umiestnenou na jeho podlhovastom náboji.

Ryža. 4.1 Spojka so strižným čapom

Otáčanie sa prenáša na polovice spojky cez valcový čap 4 umiestnený v puzdrách I a 2. Pre zvýšenie odolnosti sú puzdrá I a 2 vyrobené z ocele 40X s následným tepelným spracovaním na tvrdosť HRC 50...60. Pri preťažení sa čap odreže a polovice spojky sa voči sebe voľne otáčajú. Aby sa uľahčila výmena čapu na vonkajšom povrchu polovíc spojky, existuje riziko, že keď sú zarovnané, osi otvorov puzdier I a 2 sa zhodujú.

Čapy sú vyrobené z ocele triedy U8A, U10A alebo 40,45,50,

Prvky šmykových spojok sú znázornené na obr.42 (tabuľka 4.1).

4.1.2. Trecie spojky

Tieto spojky sa používajú na časté krátkodobé preťaženia; hlavne pri nárazovom zaťažení a značných uhlových rýchlostiach a prenášanom krútiacom momente v dôsledku trecích síl.

Na obr.4.2. bezpečnostná trecia spojka je znázornená v súlade s GOST 15622-70 av tabuľke 4.2 sú uvedené jej hlavné rozmery a parametre.

Obr.4.2 Prvky šmykových spojok

Ryža. 4.2 Trecia spojka

Tabuľka 4.2

Rozmery a parametre bezpečnostnej trecej spojky (obr. 4.2)

Označenie spojky

[M k ] kgfm

Rozmery v mm

Predchádzajúce vypnuté od A

Pristávacie otvory prevedenie1 prevedenie2

Príklad symbolu pre spojku s vonkajším priemerom D=50mm a priemerom otvoru pre hriadeľ d=12mm, verzia 1: Spojka 1-5012 GOST15622-70

Priemer otvoru pre drážkovaný hriadeľ d 2 =11 mm, verzia 2: Spojka 2-5011 GOST 15622-70.

OCHRYAN 1 IHI CHI (ii>767426

VYNÁLEZY

Sovietsky zväz

socialistický

5 Ъobnoviteľný kwmitt

ZSSR pre záležitosti akvizícií a objavov (53) MDT 621.825. 0,5 (088,8) Zverejnené 30.09.2080 Bulletin č. 36

Yu I. Ermishin a M. I. Granovsky (7I) Žiadateľ (54) BEZPEČNOSTNÉ TRENIE

Vynález sa týka oblasti strojárstva.

Známa bezpečnostná trecia spojka obsahujúca dve trecie polospojky upnuté nastaviteľnou pružinou medzi prítlačným a prítlačným kotúčom, medzi

5 s loptičkami (11.

Pri preťažení sa prítlačný kotúč, prekonáva

10 trecie sily, rotujú a guľôčky, valiace sa po koncových plochách prítlačných a prítlačných kotúčov, vytvárajú axiálnu silu, . vykladanie trecích kotúčov.

Známa je aj bezpečnostná trecia spojka, ktorá obsahuje teleso s odpruženými trecími kotúčmi umiestnenými medzi prítlačnou miskou a prítlačnou doskou, ako aj žmýkaciu jednotku vyrobenú vo forme spony inštalovanej v prítlačnej miske, krúžku a valčeka. prvky (2) umiestnené v ich koncových vybraniach. Táto spojka je technickou podstatou a dosiahnutým efektom najbližšie k vynálezu.

Nevýhoda označená. spojky spočíva v tom, že pri dlhodobo pôsobiacom obmedzujúcom momente, keď sa poháňané teleso zastaví, valčeky stláčacej jednotky opakovane opúšťajú vybrania a valcovaním okolo koncov klietky a krúžkov opäť vstupujú do vybrania, v dôsledku čoho dochádza k treniu disky sa uzavrú a zmäknú. To spôsobuje dynamické rázové zaťaženie kotúčov a cez ne aj celého mechanizmu. Úkosy v rohoch a samotné valčeky rýchlo zlyhajú a na trecích kotúčoch je možné odieranie. Spojovacie vykurovanie je nevyhnutné. Tieto faktory rýchlo vedú k poruche spojky. Aby ste sa im vyhli, je potrebné otvoriť spojku, keď sa objaví obmedzujúci krútiaci moment.

Cieľom vynálezu je zvýšiť spoľahlivosť a životnosť spojky zabezpečením úplného otvorenia trecích kotúčov.

Klenot vynálezu je dosiahnutý tým, že spojka je vybavená prstami upevnenými v klietke, inštalovanými s možnosťou interakcie s prítlačným kotúčom, pričom krúžok

3 76 tso je upevnený na tele a spona s prstami je umiestnená v prítlačnej miske s možnosťou axiálneho pohybu.

Spojka môže byť vybavená držiakmi inštalovanými v prítlačnej miske, odpruženými v racionálnom smere, spojenými s prítlačnou doskou a s drážkami.

Spojka môže byť vybavená vratnou zostavou držiaka namontovanou v prítlačnej miske, vyrobenou vo forme satelitných kužeľových kolies a kužeľového kolesa so zakrivenými výstupkami umiestnenými v drážkach držiaka, ktoré s nimi zaberajú.

Spojka môže byť vybavená nastavovacími skrutkami umiestnenými na prítlačnej doske a medzi nimi a prstami sú medzery Obr.1 znázorňuje spojku, pohľad zhora; na obr. 2 - rez A-A na obr. jeden; na obr, 3” oddiel B-B na obr. 2.

Spojka obsahuje puzdro 1 namontované na. hriadeľ 2, prítlačná miska 3 namontovaná na hriadeli 4; trecie kotúče 5, umiestnené v kryte 1 a prítlačnej miske 3; upínací kotúč 6, spojený s prítlačnou miskou 3 čapmi 7, maticami 8 a tlačený pružinami 9; stláčacia jednotka vyrobená vo forme držiaka 10 a krúžku 11, na ktorom sú vybrania 12 s premenlivou hĺbkou a pojazdové dráhy 13 pre guľôčky 14 inštalované v separátore 15. Krúžok 11 je upevnený v puzdre 1 a držiak 10 je inštalovaný v prítlačnej miske 3 s možnosťou pohybu a je spojený s prstami 16 prechádzajúcimi cez prítlačnú misku 3. Prsty 16 sú inštalované s medzerou a vzhľadom na prítlačnú dosku 6, medzera je regulovaná skrutkami 17 umiestnené na prítlačnej doske 6 oproti prstom 16.

Na prítlačnom skle 3 je namontované puzdro

18 a kryt 19, pružinové držiaky

20 a uzol; spätný chod svoriek 20, obsahujúci kužeľové ozubené koleso v tvare kužeľového kolesa 21, ktoré je súosovo inštalované v objímke 18 s možnosťou otáčania, a satelitné ozubené kolesá 22, ktoré sú v objímke 18 radiálne osadené a dosadajú na matice 23. Každá z ich svoriek 20 má dve drážky 24 a 25.

V drážke 24: je inštalovaná listová pružina 26, ktorá tlačí západku 20 proti prítlačnému kotúču.

6, v drážke 25 je zakrivený výstupok

27 kolesá 21 s medzerou rovnajúcou sa zdvihu západky 20. V objímke 18 je tiež inštalovaná zarážka.

28, obmedzujúc otáčanie kužeľového kolesa 21 v krivočiarom výstupku 27, satelitné ozubené kolesá 22 sú vybavené vnútornými šesťhranmi 29.

Predným článkom navrhovanej spojky môže byť buď teleso 1, TRK a prítlačná objímka 3. Nižšie je uvedený popis práce

7426 4 spojky, keď je teleso 1 vodiacim článkom, krútiaci moment z telesa 1 cez trecie kotúče 5 sa prenáša na prítlačnú misku 3. Ak sa krútiaci moment zvýši na takú hodnotu, že ho upnuté trecie kotúče 5 nedokážu preniesť, t.j. prítlačná miska 3 sa spomalí alebo postaví, potom sa teleso 1 spolu s krúžkom 11 otočí vzhľadom na

12 a stlačte sponu 10 spolu s. prsty 16, pričom sa zvolí medzera medzi nimi a nastavovacími skrutkami 17. Prsty 16 stlačia prítlačnú dosku 6, čím prekonajú stlačenie pružín 9, a spojka sa otvorí. Stlačený prítlačný kotúč „do 6“ uvoľní svorky 20, ktoré pôsobením pružín 26 vysunú a zafixujú prítlačný kotúč 6. Spojka zostane v otvorenej polohe, teleso 1 s krúžkom 11 - v rotácie, guľôčky 14 sa budú kotúľať pozdĺž bežiacich pásov 13 a budú kĺzať. odsadenie 12 i. bez stlačenia trecích kotúčov 5. Po odpojení lanka a odstránení príčiny obmedzujúceho momentu sa spojka uvoľnením prítlačného kotúča 6 uvedie do pracovnej polohy. K tomu sa jedno zo satelitných ozubených kolies 22 otočí vnútorným šesťhranom. 29, zatiaľ čo sa kužeľové ozubené koleso 21 otáča a zakrivuje výstupky 27 potopí západky 20, čím stlačí pružiny 26. Uvoľnená prítlačná doska 6 pod silou pružín

9 stlačí prsty 16 a stlačí sponu

ll na guľôčky 14, ktoré pri otáčaní puzdra 1, odvaľujúce sa pozdĺž bežiacich pásov 1-3, padajú do vybrania 12, po čom prítlačný kotúč 6 stláča trecie kotúče 5. krivočiare výstupky 27 kužeľového kolesa 21 a drážky 25 západky 20.

Spojka je v pracovnej polohe.

Navrhovaná realizácia spojky zabezpečuje jej otvorenie pri dosiahnutí medzného krútiaceho momentu. To vám umožňuje používať

45 trecích spojok tohto typu v zariadeniach s prudkým a predĺženým nárastom krútiaceho momentu. Takými sú napríklad prevádzkové podmienky spojok v drvičoch triesok pri nárazoch;

I v posledných nedrviacich telesách, použitie spojok

50 navrhovaného typu umožňuje vyhnúť sa lámaniu spojok a valcov na vysekávanie triesok a hromadeniu nerozomletých triesok a znižuje náklady na opravy zariadenia.

Nárokovať

1. Bezpečnostná trecia spojka: spojka obsahujúca puzdro s pružinovými trecími kotúčmi 5 767426 6 umiestnenými medzi prítlačnými kotúčmi. 2, ktorý sa vyznačuje miskou a prítlačnou doskou a tiež tým, že je vybavený uzamykacou vratnou zostavou uloženou v prítlačnej miske, vyrobenej vo forme montážnej misky, príchytkou zalisovanou v prítlačnej miske, krúžok a vyplnený vo forme kužeľových ozubených kolies umiestnených v ich koncových vybraniach telies je 5 litov a valček, ktorý je s nimi v zábere, vyznačujúci sa tým, že koleso so zakrivenými výstupkami, aby sa zvýšila životnosť a spoľahlivo , sú umiestnené v drážkach svoriek.

l ti zabezpečením úplného otvorenia trecích kotúčov je vybavený upevnením umiestneným na možnosti interakcie s prítlačnou doskou, nastavovacími skrutkami prítlačnej dosky, pričom krúžok je upevnený na telese a medzi nimi je medzera nimi a prstami. klip s prstami uložený v prítlačnej miske s možnosťou axiálneho pohybu.I.D. Spojky, lenny v odolnom skle, odpružené "Engineering". L., 1973, s. 286, obr. 204.

I o v radiálnom smere, spojené s prítlačným kotúčom a majúce drážky. trieda F 16 0 7/02, 1965 (prototyp).

Zostavila O. Logvinová

Redaktorka T. Morozová Techred K. Gavron Korektor O, Bmaic, Objednávam 7168/32 Náklad 1095. Podpis

VNIIPI Štátneho výboru pre vynálezy ZSSR a oTKpbITHfl

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

Pobočka PPP "Patent", r. Užhorod, sv. Dizajn, 4

24. novembra 2011 Všeobecné informácie

Pracovný proces mnohých strojov a mechanizmov má dynamický charakter, sprevádzaný krátkodobým (špičkovým) nárastom zaťaženia. Okrem toho zvýšenie zaťaženia môže byť spôsobené abnormálnymi situáciami v prevádzke stroja: zastavenie mazania, upchatie pracovných častí, zaseknutie atď. Výpočet mechanizmov pre takéto maximálne zaťaženie by viedol k zbytočnej hmotnosti a zvýšenie ceny stroja. Preto sa návrh často vykonáva na základe menovitých zaťažení a používajú sa bezpečnostné zariadenia, aby sa zabránilo poškodeniu častí počas preťaženia. Funkcie bezpečnostného článku môžu vykonávať aj prvky pohonu, ktoré umožňujú preklz. Takže v hydraulických pohonoch sa preťaženiu bránia bezpečnostné ventily.

Pri prenose krútiaceho momentu medzi hriadeľmi sa na ochranu pred preťažením používajú bezpečnostné (preťažovacie) spojky. Niekedy sa nazývajú aj spojky s obmedzením krútiaceho momentu. Sú inštalované v perkusných strojoch; v strojoch, ktoré spracovávajú heterogénne prostredie; v automatických strojoch a zariadeniach; v rozvetvených reťazcoch kinematických reťazcov strojov, ktoré prenášajú malú časť výkonu hnacieho motora (pohony pre napájanie kovoobrábacích strojov). Pretože bezpečnostné spojky nedokážu odstrániť výsledné nesúososti hriadeľa, často sa kombinujú s vyrovnávacími spojkami.

Bezpečnostné spojky podľa princípu činnosti sa delia na: spojky so sklopným prvkom (neuvažuje sa); trenie ( ryža. 1, a); pružinová vačka ( ryža. 1, b); magnetické ( ryža. 1, v). Spojky s pružinou majú množstvo druhov, v ktorých sú vačky nahradené guľôčkami alebo valčekmi.

Trecie spojky (obr. 1, a) sú dizajnovo najjednoduchšie. Používajú sa pri častom krátkodobom preťažení, hlavne nárazovom.

Trecia spojka ( ryža. 2) pozostáva z náboja 1 , pohyblivá prítlačná doska 2 , trecie obloženia 3 (bez azbestu!), nastavovacia matica 4 , zaisťovacia skrutka 5 , Belleville pramene 6 , klzné ložisko (objímka) 7 , rotačný kodér 8 (voliteľné), poistná skrutka 9 . Medzi trecie obloženia sú inštalované buď štandardizované ozubené kolesá alebo remenice alebo príruba. Princíp činnosti takejto spojky je jednoduchý: Bellevilleove pružiny vytvárajú axiálnu silu cez prítlačný krúžok, pričom pritláčajú trecie obloženia proti náboju a prírube (reťazové koleso). Keď aktuálny moment prekročí moment trenia, príruba (hviezdička) sa posúva pozdĺž objímky, ktorá je klzným ložiskom. Zmenou počtu a relatívnej polohy tanierových pružín výrobcovia získajú spojky s rôznymi prenášanými krútiacimi momentmi. Použitie snímača otáčania umožňuje kontrolovať čas preklzu spojky a znižuje riziko poškodenia.

Pri preťažení ( ryža. 3) spojka preklzáva a otáčanie výstupného hriadeľa sa zastaví. Spojenie hriadeľa sa obnoví automaticky bez zastavenia prenosu krútiaceho momentu pri preklzávaní.

Namiesto klzného ložiska v spojkách sa často inštaluje ihlové ložisko. Použitie valivých ložísk je opodstatnené pri častých spojovacích operáciách, pri vysokých klzných rýchlostiach, pri veľkých radiálnych zaťaženiach a pri vysokých požiadavkách na presnosť vzájomnej polohy hriadeľa a hnacieho prvku (napríklad pri montáži ozubeného kolesa) .

Výrobcovia (spoločnosti KTR, Mayr, Ringspann) ponúkajú spojky s rozsahom prenášaného krútiaceho momentu T=2…50 000 Nm s priemerom hriadeľa d=20…200 mm, resp. Dôležitým parametrom je maximálna prípustná relatívna rýchlosť sklzu n s, min -1. S rastúcou veľkosťou spojky sa rýchlosť znižuje. Takže pre spojku s priemerom hriadeľa d=20 mm môže povolená rýchlosť sklzu pre t S =1 s dosiahnuť n S = 8 500 min -1 a pre d = 200 mm klesá na n S = 700 min - 1.

Pružinová vačka bezpečnostné spojky ( ryža. jeden, b) sa líšia od trecích spojok zvýšená presnosť zakopnutie, pretože elastické vlastnosti pružín sú stabilnejšie ako koeficient trenia trecích prvkov. Výhodou pružinovo-vačkových spojok špeciálnych konštrukcií je tiež absencia vôle a vysoká torzná tuhosť, čo je veľmi dôležité pri spätnoväzbových pohonoch (servopohony). Pri vysokých rýchlostiach sa však takéto spojky nepoužívajú, pretože. vystavené opakovanému preťaženiu v dôsledku opakovaného samočinného prepínania. Maximálne prenášané momenty u týchto spojok sú tiež nižšie ako u trecích spojok.

Pružinové spojky sú rozdelené na vačkové ( ryža. 4, a), lopta ( ryža. 4, b) a vačkový valec ( ryža. 4, v). Vo vačkových spojkách nie sú pracovné plochy vačiek ploché, ale sú vyrobené pozdĺž špirálovej línie. Spracovanie takýchto povrchov je technologicky zložité. Preto sa najviac používajú guľové spojky, ktoré sú jednoduchšie na výrobu. V nich sú vačky nahradené guľôčkami a klzné trenie je čiastočne nahradené trením valivým. Vačkové a valčekové spojky používajú radiálne namontované valčeky, ktoré zapadajú do protiľahlých drážok.

Guľôčková spojka zaťažená pružinou ( ryža. 5) pozostáva z náboja 1 , pohyblivá prítlačná doska 2 , klipy s loptičkami 3 , nastavovacia matica 4 , Belleville pramene 5 ,axiálne ihlové ložisko 6 , klzné ložisko 7 a výstupná príruba 8 . Princíp činnosti takejto spojky je nasledovný: Bellevilleove pružiny vytvárajú axiálnu silu cez prítlačný krúžok, pritláčajúc guľôčky proti objímkam v náboji a prírube ( ryža. 4, b); keď momentálny moment prekročí prípustnú hodnotu, guľôčky opustia objímky a prenos rotácie sa zastaví.

Na rozdiel od trecích spojok pružina-guľôčka majú rôzne možnosti obnovenia spojenia hriadeľa ( ryža. 6). Keď je stlačená spojka, znázornená na obr. 5 rotácia výstupného hriadeľa sa zastaví, ale prenesie sa naň zvyškový krútiaci moment ( ryža. 6, a). Spojka sa automaticky zapne po ukončení preťaženia a pootočení polovíc spojky o celý počet uhlových krokov guľôčok.

Ak je do konštrukcie spojky pridaný blokovací mechanizmus medzi pohyblivým kotúčom a pružinovým blokom ( ryža. 7), ktorý pri ovládaní uzatvára pohyblivú polovicu spojky, potom je obnovenie otáčania možné len ručne alebo pomocou externého ovládača. Schéma spojky s podobným mechanizmom je znázornená na ryža. 6b.

V niektorých konštrukciách, ako sú zdvíhacie stroje, je prerušenie prenosu krútiaceho momentu neprijateľné a v prípade preťaženia je potrebný alarm. Potom v základnom prevedení spojky ( ryža. 5) zaveďte obmedzovač pohybu pohyblivého disku (obr. . 8, a). Pri aktivácii spojky sa pohyblivý kotúč vzdiali od stacionárneho, až kým sa nezastaví na obmedzovači. Spojka odolá 4-násobku zaťaženia nominálnej hodnoty. Pri pohybe bezkontaktný ( ryža. 8, b) alebo kontaktný snímač. Schéma činnosti takejto spojky je znázornená v obr. 6, c. Treba poznamenať, že vypínací snímač môže byť inštalovaný v iných typoch spojok, ktoré generujú vypínací signál.

Pri konštrukciách niektorých strojov a agregátov je potrebné dodržať presnú vzájomnú uhlovú polohu hnacích a hnaných článkov. Na základe vzájomnej uhlovej polohy hriadeľov sa spojky delia na rohatkové a synchrónne. Spojka zobrazená na ryža. 5, má račňový dizajn.

V rohatkovej spojke po ukončení pôsobenia preťaženia guľôčky zaujmú ďalšiu voľnú polohu a následne je vzájomná poloha hriadeľov ľubovoľná.

Na ryža. 9 je prezentovaná pružinová spojka s vačkovým valčekom, ktorá sa znovu spojí až po otočení polovíc spojky o 360° (45°, 60°, 90° alebo 180°). Toto je synchrónna spojka. Princíp činnosti je podobný ako uvažovaná pružinová guľová spojka. Presne definovaná vzájomná poloha hriadeľov je dosiahnutá nerovnomernou uhlovou polohou vačiek a vratných valčekov ( ryža. 4, v). Synchrónny dizajn môže byť vybavený aj pružinovými guľovými spojkami ( ryža. 11, b, 12, b, 13, b).

Výrobcovia pružinových guľôčkových (vačkových) spojok (firmy KTR, Mayr, Ringspann) ponúkajú spojky s rozsahom prenášaného krútiaceho momentu T=2,5…6 000 Nm s priemerom hriadeľa d=20…150 mm, resp. Pre spojku s priemerom hriadeľa d=20 mm je povolená rýchlosť posuvu pre t S =1 s n S = 4300 min -1 a pre d = 150 mm je znížená na n S =600 min -1.

V moderných strojoch sú široko používané systémy so spätnoväzbovým snímačom (servopohony). Najčastejšie je snímač spätnej väzby inštalovaný na motore (servomotor) a pohyby hnaného mechanizmu sú monitorované počtom otáčok motora. Napríklad na tomto princípe funguje väčšina CNC strojov. Ak však prvky nachádzajúce sa v kinematickom reťazci za motorom (spojky, prevodovky atď.) majú nízku torznú tuhosť a (alebo) vôľu, potom pri obrátení zaťaženia v systéme počítania zdvihu dôjde k nesúladu medzi počtom otáčky hriadeľa motora (pri zohľadnení prevodových pomerov) a reálne hodnoty.

Na vyriešenie tohto problému výrobcovia ponúkajú bezpečnostné spojky bez vôle ( ryža. 11, 12, 13). Absencia vôle je dosiahnutá zvýšením presnosti výroby prvkov spojky a predovšetkým jednotky prenosu krútiaceho momentu. Rovnomerné rozloženie zaťaženia medzi guľôčky zaisťuje vysokú torznú tuhosť. Na ryža. desať a ukazuje porovnávací vzťah medzi krútiacim momentom a uhlom natočenia štandardnej spojky a spojky bez vôle.

Pre presné spojky sa často volí zvonová pružina tak, že prevádzkový rozsah zdvihu spadá do klesajúcej vetvy diagramu sily pružiny ( ryža. 10b). To vám umožní zvýšiť rýchlosť a presnosť spojky.

Konštrukciou a princípom činnosti sú spojky bez vôle podobné pružinovým guľovým spojkám opísaným vyššie. Na ryža. 11 - 13 Sú prezentované spojky firiem Mayr, KTR a R+W s jednotkami na prenos krútiaceho momentu. Spojky majú rohatkový aj synchrónny dizajn; verzie s uzamykacím mechanizmom; výkon bez prerušenia prenosu krútiaceho momentu z generovania elektrického signálu; môže byť vybavený snímačom vypnutia.

Zvážte originálne konštrukčné riešenia, ktoré odlišujú spojky bez vôle rôznych výrobcov. Okrem požiadaviek na presnosť a nedostatok vôle v servopohonoch sa snažia o zníženie hmotnostného momentu zotrvačnosti (hmoty) poháňaných častí. Zníženie hmotnosti znižuje nároky na výkon drahého servomotora. Pri konštrukcii spojky KTR Syntex (obr. 12) sa krútiaci moment prenáša cez špeciálnu pružinu Belleville so sedlami pre guľôčky. Kombinácia funkcií prítlačnej pružiny a pohyblivej príruby znižuje hmotnosť jednotky na prenos krútiaceho momentu. Na druhej strane sa technológia výroby špeciálnej pružiny Belleville stáva komplikovanejšou.

Takmer vo všetkých spojkách sa pre zvýšenie presnosti chodu výstupnej príruby a zmenšenie celkových rozmerov zostavy mení klzné ložisko na valivé. V dizajne spojok firmy R+W (ryža. 13) sú použité integrované ložiská. Tým sa zníži hmotnosť zostavy ložiska a veľkosť výstupnej príruby. Technológia výroby spojky sa však stáva komplikovanejšou (potreba výroby obežných dráh, náročnosť montáže atď.)

Okrem klinového spojenia sú v spojkách široko používané trecie upínacie náboje ( ryža. 11 - 13). Ich použitie uľahčuje montáž so zaručenou absenciou medzier v spojení spojky a hriadeľa. O typoch upínacích spojok a vlastnostiach ich použitia sme už písali (RITM č. 8, 2008)

Bezpečnostné spojky nevyrovnávajú nesúososť hriadeľa. Na tento účel existujú kompenzačné spojky. Ak je potrebné namontovať do mechanizmu dva typy spojok, môžete si zakúpiť kombinovanú spojku ( ryža. štrnásť). V kompenzačnej časti takejto spojky sa používajú spojky: elastické s elastomérovým reťazovým kolesom ( ryža. 14, a, b), mechy ( ryža. 14, v), ozubené koleso, disk.

Výrobcovia guľových pružinových spojok bez vôle ponúkajú spojky s rozsahom prenášaného krútiaceho momentu T=15…2 800 Nm s priemerom hriadeľa d=4…100 mm, resp. Pre spojku s priemerom hriadeľa d=4 mm je povolená rýchlosť posuvu n S = 4 000 min -1 a pre d = 100 mm je znížená na n S = 250 min -1.

dlhé vkĺznutie trecie spojky by viedlo k vysokému opotrebovaniu trecích plôch. Preto v prípadoch, keď je potrebné dlhodobé kĺzanie, sa používajú spojky založené na použití kvapalných alebo magnetických interakčných síl ako prenosového článku. Na ryža. jeden, v je prezentovaná magnetická spojka na permanentných magnetoch. Spojka pozostáva z náboja s permanentnými magnetmi; výstupná príruba opretá o valivé ložisko; objímka s magnetom naskrutkovaná na výstupnú prírubu, zaisťovacia skrutka. Zaskrutkovaním alebo odskrutkovaním objímky môžete zmeniť prenášaný krútiaci moment. V spojke nie sú žiadne trecie prvky.

Schéma činnosti spojky je znázornená na ryža. pätnásť. Ako je zrejmé z obrázku, na výstupný hriadeľ pôsobí vždy konštantný krútiaci moment a pri preťažení otáčky výstupného hriadeľa klesajú. Pri preklzávaní spojky vzniká teplo. Prípustný čas posuvu a rýchlosť závisia od tepelných podmienok spojky.

Pevný Mayr, prezentované na našom trhu, ponúka magnetické spojky s rozsahom prenášaného krútiaceho momentu T = 0,1 ... 6 Nm s priemerom hriadeľa d = 10 ... 38 mm, resp. Pre spojku s priemerom hriadeľa d=10 mm je povolená rýchlosť posuvu n S = 4000 min -1 a pre d = 38 mm je znížená na n S = 3000 min -1. Rozsah takýchto spojok je obmedzený (skúšobné zariadenia, ovládacie mechanizmy atď.).

Montáž spojok

V kinematickom reťazci sa odporúča umiestniť bezpečnostnú spojku priamo na hriadeľ, ktorý poháňa pohon ( ryža. 16). V tomto prípade sú všetky mechanizmy v okruhu chránené pred preťažením.

Vo väčšine prípadov je však krútiaci moment na pohone podstatne vyšší ako na motore. V súlade s tým rastie veľkosť a cena spojky. Na ryža. 16b znázorňuje alternatívne umiestnenie spojky. V tomto prípade musí prevodovka vydržať špičkové preťaženie.

Veľmi často sa bezpečnostné spojky kombinujú s remenicou (hviezdičkou) remeňových (reťazových) pohonov alebo s vyrovnávacou spojkou. Pri návrhu zostavy s bezpečnostnou spojkou treba pamätať na to, že nie všetky spojky vyžadujú montáž prevodových prvkov priamo na výstupnú prírubu. Na ryža. 17, a je znázornená inštalácia bezpečnostnej spojky na výstupnom hriadeli elektromotora s remenicou. Kladka je uložená na samostatnom valivom ložisku. Na ryža. 17b je prezentovaná konštrukcia bezpečnostnej spojky s dlhým nábojom, určená na inštaláciu dvojice ložísk reťazových kolies trojradovej reťaze.

V prípade kombinovanej spojky znázornenej v ryža. 17, v je predná spojková polovica kompenzačného dielu uložená na ihlovom ložisku. Spojky zapnuté ryža. 2 a 17, d vám umožňujú inštalovať hviezdičku alebo remenicu s ozubeným remeňom bez ďalších podpier.

Postupnosť výpočtu

Na ryža. osemnásť pod číslom 1 je uvedený graf skutočného prevádzkového momentu v ľubovoľnom mechanizme. Numerický 2 je vyznačená hranica maximálnej hodnoty tohto momentu. Menovitý krútiaci moment spojky T N , Nm sa odporúča odoberať o 30 ... 50 % viac ako maximálny krútiaci moment, ktorý sa vyskytuje počas prevádzky (označený číslom 3 ).

Záver

Začlenenie bezpečnostných spojok do konštrukcie znižuje náklady na stroj (v dôsledku zmenšovania) a náklady na prevádzku (kvôli zvýšenej spoľahlivosti). Dizajny spojok ponúkané na trhu sú rôznorodé a dokážu uspokojiť požiadavky každého dizajnéra. Zostáva len vybrať a pamätať si, že " Jediným problémom výberu je, že existuje.».

Michail Grankin
Časopis RITM, február 2009

Ako bezpečnostné (klzné) spojky možno použiť rôzne trecie a vačkové spojky, ako aj spojky špeciálnej konštrukcie.

Trecie spojky

V bezpečnostných trecích spojkách sa kotúče stláčajú pôsobením pružiny, ktorej sila je vypočítaná tak, že pri zvýšení krútiaceho momentu nad prípustnú hodnotu začnú kotúče preklzávať a s rotujúcou prednou časťou spojky poháňaná časť zostáva nehybná.

Keďže skutočná hodnota koeficientu trenia sa môže výrazne líšiť od vypočítanej hodnoty, môže výrazne kolísať aj moment, v ktorom spojka pracuje.

Vačkové spojky

Vačkové klzné spojky so skosenými mechanickými vačkami sú podobné spojkám používaným v mechanizmoch diskutovaných vyššie, ktoré otvárajú kinematický reťazec so zvyšujúcim sa krútiacim momentom. Rozdiel spočíva v tom, že pri zvýšení krútiaceho momentu sa kinematická reťaz neotvorí a spojka funguje ako rohatka, čo spôsobuje zvýšené opotrebovanie spojky.

Ryža. 13 Bezpečnostné spojky

Guličkové spojky

Z mnohých špeciálnych konštrukcií spojok sú široko používané guľové spojky. Jeden z variantov guľovej spojky je znázornený na obr. 13a. Bezpečnostná spojka spája ozubené koleso 3 s kotúčom 5. Spojenie sa vykonáva pomocou guľôčok 4 umiestnených v otvoroch vytvorených v tele ozubeného kolesa 3. Guľôčky idú aj do otvorov kotúča 5. pritlačený na kotúč do guľôčok pružinami 6. Napätie pružín a tým aj hodnota prenášaného krútiaceho momentu sa reguluje pomocou matice 1, ktorá posúva plunžer 2. Pri preťažení hrán otvorov kotúč 5, guličky sú vytlačené a spojka funguje ako rohatka.

Sila pružín môže byť určená v súlade s metódou výpočtu vačkových spojok. Uhol elevácie je v tomto prípade uhol medzi dotyčnicou gule a koncovou rovinou disku 5.

Špeciálne spojky

Bezpečnostné zariadenia s strižnými kolíkmi a kľúčmi sa používajú v prípadoch, keď je preťaženie zriedkavé a vyskytuje sa iba v núdzových podmienkach. Ako príklad bezpečnostného zariadenia so strižným čapom je zobrazená normalizovaná spojka (obr. 13, b). Do polovíc spojky 1 a 5 sú zalisované kalené puzdrá 2 a 4 z ocele 40X. Cez otvory puzdier prechádza strižný kolík 3, ktorý je zvyčajne vyrobený z najodolnejšieho materiálu. Pri preťažení sa čap odreže a musí sa vymeniť za nový.

Použitím vysokopevnostného materiálu na výrobu čapu nie je možné náhodne vymeniť čap nízkej pevnosti za čap vyššej pevnosti, čo by mohlo viesť k poruche mechanizmov stroja.

• 829 zobrazení

Strana 1

Bezpečnostné spojky - s vyklápacím prvkom - valcový čap (normálny R95 - 1, normálny SKB-3) alebo pero; pružinová vačka (GOST 15620 - 70); pružinová guľa (GOST 15621 - 70); trecí kotúč (GOST 15622 - 70); trecí kužeľ.

Bezpečnostné spojky (obr. 3.12) za normálnych prevádzkových podmienok spájajú dva hriadele a pri zvýšení zaťaženia prerušia kinematický reťazec. Pretrhnutie reťaze môže nastať pri zničení špeciálneho prvku, ako aj v dôsledku skĺznutia spojovacích a trecích častí (napríklad kotúčov) alebo uvoľnenia vačiek dvoch spojovacích častí spojky.

Za účelom zvýšenia prevádzkovej spoľahlivosti plynovodov s neistotou vo zvaroch a ich nedokonalostiach sa inštalujú bezpečnostné spojky (obr. 5.16) dvoch zváraných polovíc spojky.

Bezpečnostné spojky zastavia prenos pohybu na hnaný hriadeľ, ak moment odporu na ňom prekročí prípustnú hodnotu. Sú určené na ochranu určitej časti mechanizmu pred preťažením inej povahy. Činnosť spojok je vo väčšine prípadov založená na preklzávaní jednej časti spojky voči druhej v dôsledku výskytu krútiaceho momentu na hnanom hriadeli, ktorý je viac ako prípustný. Hlavné typy konštrukcií: trenie, pružina-vačka, pružina-guľa, pružina-valček, spojky s šmykovým čapom.

Bezpečnostné spojky s pohyblivými čapmi (obr. 3) majú pohyblivé čapové prvky, ktoré sa pri preťažení posúvajú, čím prekonávajú sily zbrane. Nevýhodou takýchto spojok je ich objemnosť, najmä pri prenášaní veľkých zaťažení, a nemožnosť nastavenia axiálnej sily pružín pri radiálnom usporiadaní čapov.

Bezpečnostné spojky sa používajú v mechanizmoch, kde je možné výrazné preťaženie, ktoré môže viesť k rozbitiu jednotlivých častí stroja, ako aj na ochranu pred zotrvačnými účinkami významných hmôt, ktoré sa vyskytujú pri rozbehu stroja alebo jeho rýchlom brzdení.