Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Фрикционные муфты

Читайте также:
  1. Вопрос № 2 Назначение и конструкция муфты (промвала) нагнетателя НЦ-16/76.
  2. Гистерезисные муфты
  3. Конструкция многодисковой фрикционной муфты.
  4. Лекция №5 Пружинно-фрикционные аппараты
  5. Муфты скольжения
  6. Муфты упругие. Общие сведенья, назначения, устройство. Выбор муфт.
  7. РАСЧЕТ МНОГОДИСКОВОЙ ФРИКЦИОННОЙ МУФТЫ

 

Фрикционные муфты (ФМ) предназначены в основном для жесткого сцепления валов. Гибкое соединение с их помощью возможно только путем импульсного управления, при котором частота вращения вала представляет собой функцию скважности импульсов напряжения, подаваемых на зажимы обмотки. Фрикционные муфты, или электромеханические муфты сухого трения, с механической связью (рис. 16.2) характеризуются большим разнообразием конструкций и схем управления.

На рис. 16.2, а показана однодисковая нереверсивная ФМ, состоящая из двух цилиндрических полумуфт. На ведущем валу 7 жестко посажена полумуфта 4, являющаяся сердечником и ярмом электромагнита. Его якорем служит полумуфта 2, которая соединена с ведомым валом 1 скользящей посадкой и, следовательно, может перемещаться в осевом направлении. С помощью колец 6 и щеток на обмотку 5 подается управляющее напряжение. Возникающее тяговое усилие вызывает притяжение якоря (полумуфты 2) к сердечнику (полумуфте 4) и плотное сцепление фрикционных дисков 5из материалов с высоким коэффициентом трения (сталь — сталь, чугун — чугун, бронза — бронза, чугун — бронза, сталь — ферродо и др.), благодаря чему обеспечивается сцепление валов.

 

 

При обесточенной обмотке якорь оттягивается от сердечника пружиной (на рисунке не показана).

Основное достоинство однодисковой ФМ — простота, однако с ростом передаваемого вращающего момента значительно увеличиваются ее размеры.

Действительно, передаваемый муфтой момент, создаваемый силами трения фрикционных дисков, определяется по формуле

 

 

где m — число дисков; dN — сила прижатия дисков в элементарном слое 2π RdR; kTP — коэффициент трения; σдоп — допустимое удельное давление (kTP и σдоп для каждой пары материалов имеют свои значения); kR = RB/RH; RH, RB — соответственно наружный и внутренний радиусы дисков; DH наружный диаметр диска ФМ.

Следовательно, больший передаваемый момент связан с необходимостью увеличивать наружный диаметр диска DH. Если же в ФМ предусмотреть несколько фрикционных дисков (m > 2), то при прочих равных условиях DH существенно уменьшается с ростом m:

 

 

Одна из конструкций многодисковых ФМ показана на рис. 16.2, б, где фрикционные диски 11 соединены шлицами внутренней окружности с ведущим валом 8, а диски 12 с помощью шлицев на наружной окружности — с ведомым валом 14. При отключенной обмотке 10 чередующиеся диски 11 и 12 проскальзывают друг относительно друга. Подача управляющего напряжения обеспечивает прижимание дисков друг к другу вследствие притяжения к сердечнику 9 нажимной шайбы 13, являющейся якорем электромагнита. В результате возникает сцепление между дисками, необходимое для передачи заданного момента М.

При заданном наружном диаметре DH фрикционной муфты можно найти число фрикционных дисков m для передачи требуемого вращающего момента М ведомому валу. Их немного (m = 6... 10), а значит, надежное и быстрое включение ФМ достигается при достаточно высоких значениях удельного давления на фрикционных поверхностях — 7,8...9,8 Па.

Из рис. 16.2, б, где штрихами условно показана средняя силовая линия верхней половины ФМ, видно, что по отношению к нажимной шайбе 14 фрикционные диски представляют собой магнитные шунты, по которым замыкаются потоки рассеяния, ослабляющие силу притяжения. Чтобы магнитное сопротивление в радиальном направлении стало значительно больше, чем в осевом, в дисках сделаны вырезы, приводящие к образованию узких легко насыщающихся перемычек. Таким приемом удается ограничить поток рассеяния через каждый диск в среднем до 2...4 %.

Обмотку ФМ обычно подключают к постоянному напряжению (или переменному через встроенный выпрямитель), чтобы использовать преимущества электромагнитов постоянного тока.

Тяговое усилие, которое должен развивать электромагнит, можно найти из выражения

 

 

Для его создания в рабочем зазоре необходима магнитная индукция Bδ, значение которой можно определить из формулы Максвелла:

 

 

где Sδ — площадь поперечного сечения рабочего зазора.

Чтобы провести рабочий поток через рабочий зазор, в соответствии со вторым законом Кирхгофа для магнитных цепей требуется МДС

 

 

где Нδ напряженность магнитного поля в зазоре δ; I δ = 28Р — длина рабочего зазора.

Для учета магнитного сопротивления магнитопровода и нерабочих зазоров найденное значение МДС увеличивают на 20... 30 %:

 

 

Площадь окна SOK для размещения обмотки электромагнита находят из соотношения

 

 

где k3 — коэффициент заполнения окна медью; j — допустимая плотность тока в обмотке.

Окно выполняют прямоугольной формы с соотношением размеров в осевом и радиальном направлениях h/b = 2,5.

После такого ориентировочного расчета уточняют размеры магнитопровода, параметры электромагнита и данные обмотки.

Установившийся режим в приводах с электромагнитными муфтами наступает после окончания переходных процессов не только в муфте, но и в двигателе, и приводимом механизме. Поэтому переходные процессы рассматривают не собственно в муфте, а в системе двигатель—муфта—приводимый механизм.

При анализе переходных процессов во время пуска привода с ФМ можно выделить три временных интервала.

Время tB.JI выборки люфта δΔ = δ0 – δk, где δ0, δk — длина воздушного зазора соответственно в оттянутом состоянии якоря при I = 0 и притянутом состоянии, когда якорь переместился до начала соприкосновения фрикционных поверхностей. Другими словами, этот период охватывает время t тр + t дв1где t тр время трогания якоря от подачи напряжения U на зажимы катушки до начала осевого движения якоря; t дв1— время осевого движения якоря до соприкосновения фрикционных поверхностей. Время t в.л определяется только параметрами ФМ. В этот период ведомый вал неподвижен, так как сцепления полумуфт еще нет.

Время сцепления tcц = t дв2 — от момента соприкосновения до момента полного сцепления поверхностей трения. В это время диски проскальзывают друг относительно друга, пока еще не закончилось осевое движение якоря, а магнитный поток и электромагнитный момент продолжают расти. После начала вращения ведомого вала при М > Мсс — момент сопротивления, создаваемый нагрузкой) частота вращения двигателя уменьшается, а частота вращения приводимого механизма увеличивается. Они становятся одинаковыми, когда наступает полное сцепление. Время t сц определяется параметрами не только ФМ, но и двигателя и приводимого механизма.

Время жесткого разгона t ж р — от момента установления полного сцепления полумуфт до момента достижения установившегося значения частоты вращения. На этом этапе процесс протекает так же, как и при жестком соединении валов, и время t ж.р определяется только параметрами двигателя и приводимого механизма.

 


Дата добавления: 2015-07-14; просмотров: 176 | Нарушение авторских прав


Читайте в этой же книге: Распределительные устройства | Пневматические исполнительные механизмы и приводы | Классификация исполнительных элементов | Общие характеристики исполнительных элементов | Классификация электромагнитов | Порядок расчета нейтрального электромагнита | Тяговая и механическая характеристики электромагнита | Динамика электромагнита | Электромагниты переменного тока | Поляризованные электромагниты |
<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Классификация муфт| Ферропорошковые муфты

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.009 сек.)