Предохранительная муфта

Распространенные динамические машины могут для передачи вращения и другого усилия. При этом часто наблюдается ситуация, когда устройство испытывает кратковременные пиковые перегрузки. В большинстве случаев подобная проблема возникает по причине износа или неисправности основных элементов конструкции. Изменение конструктивных элементов для снижения вероятности возникновения перегрузки в большинстве случаев становится причиной увеличения размеров. Наиболее простым решением можно назвать установку предохранительной муфты, которая может проскальзывать в случае возникновения перегрузки. Рассмотрим все подробности устройства подробнее.

Содержание

• Особенности и применение предохранительных муфт
• Типы предохранительных муфт
  • Фрикционные
  • Пружинно-кулачковые
  • Особенности эксплуатации пружинно-кулачкового устройства
  • Шариковые муфты
  • Специальные муфты
  • Вам также могут быть интересны статьи:

Особенности и применение предохранительных муфт

Рассматриваемая предохранительная муфта используется для передачи момента силы с учетом возможности перегрузки при определенных ситуациях. Область применения устройства следующая:

1. Автоматизированные системы. Проводя расчет предохранительной муфты многие уделяют внимание тому, что обрыв соединения происходит сразу после превышения нормы передаваемого усилия. При этом не требуются дополнительные датчики, подобное срабатывание обеспечивается конструктивными особенностями.
2. Устройства, работающие с разнородной средой.
3. Техника ударного типа. Сегодня она получила весьма широкое распространение, к примеру, в строительной сфере.
4. Создание кинематических схем, которые связаны с передачей вращения от электрического двигателя к исполнительному органу.

Учитывая конструкцию муфты можно сказать, что она может использоваться для передачи момента между различными устройствами. При этом механизм может существенно отличаться, все зависит от конкретного случая.

Типы предохранительных муфт

Распространенные предохранительные муфты валов классифицируются в зависимости от принципа действия. Выделяют четыре различных типа муфты:

1. Фрикционные.
2. С разрушающимся на момент эксплуатации элементом.
3. Пружинно-кулачковые.
4. Магнитные.

Все типы устройств характеризуются своими определенными особенностями, которые должны учитываться. При изготовлении применяются самые различные материалы, большинство характеризуется высокой степенью защиты от воздействия окружающей среды.

Фрикционные

Наиболее простой конструкцией характеризуется фрикционная предохранительная муфта. Она зачастую устанавливается в случае, когда есть вероятность возникновения перегрузки в течение короткого периода при ударном воздействии.Среди особенностей применения отметим:

1. Предохранительный механизм распространен в сочетании с шкивами, фланцам и звездочками.
2. Передаваемый момент связан с местоположением предохранительного элемента и количества используемых пружин.

Выделяют довольно большое количество вариантов исполнения подобного механизма, классический представлен сочетанием следующих элементов:

1. Ступица.
2. Втулка.
3. Накладки с фрикционными свойствами.
4. Стопорные винты.
5. Пружины тарельчатого типа.
6. Диск нажимного типа, который передвигается.
7. Датчики вращения, которые устанавливаются в особых случаях.

За счет установки датчиков есть возможность проводит регулировку момента проскальзывания. За счет этого существенно снижается степень повреждения механизма. При нормальной работе проскальзывание завершается автоматически, а сам механизм продолжает функционировать.

В некоторых случаях проводится замена ступицы на специальный подшипник игольчатого типа. Подобная модификация рассчитана на большие осевые нагрузки. Диапазон момента силы варьирует в пределе от 2 до 50 000 Нм, диаметр валов доходит до 200 мм. При этом скорость скольжения существенно снижается за счет увеличения диаметральных размеров.

Пружинно-кулачковые

Довольно большое распространение получила предохранительная муфта пружинно-кулачкового типа. Это связано с тем, что они обеспечивают высокую точность срабатывания за счет установки упругой пружины. Особенностями назовем следующие моменты:

1. При возникновении пикового момента устройство срабатывает с большей вероятностью, чем обычный фрикционный вариант исполнения.
2. Достоинством можно назвать отсутствие мертвого хода. Этот момент можно назвать наиболее важным в случае передачи вращения при работе следящего привода.

Существенным недостатком можно назвать только ограничения по скорости работы. Из-за большого количества оборотов устройство начинает быстро изнашиваться. При этом со временем происходит падение показателя максимального крутящего момента.

Рассматриваемая муфта бывает следующего типа:

1. Кулачковые.
2. Шариковые.
3. Кулачково-роликовые.

Кулачки довольно сложны в изготовлении, поэтому чаще всего встречаются шариковые варианты исполнения. При этом степень износа снижается за счет скольжения. Кулачково-роликовый вариант исполнения характеризуется тем, что ролики устанавливаются радиально. При слишком высоком передаваемом усилии шарики вылетают из гнезд.

Особенности эксплуатации пружинно-кулачкового устройства

Для того чтобы обеспечить длительную эксплуатацию устройства следует рассмотреть особенности его эксплуатации. Среди особенностей предохранительной муфты отметим следующее:

1. Восстановление контакта валов проводится в случае прекращения воздействия перегрузки. После этого вращение в стандартном режиме продолжается.
2. В некоторых случаях есть возможность возвратить работоспособность механизма за счет специального механизма или вручную. Как правило, запорный механизм устанавливается между подвижным диском и специальным пружинным блоком.

Довольно большое распространение также получили варианты исполнения муфты, которые отвечают за появление сигнализации о возникновении перегрузки. Примером можно назвать ситуацию, когда останавливать вращение устройства запрещается, но в случае перегрузки нужно предпринять меры по снижению степени износа основных элементов.

Шариковые муфты

Стальные шарики используются при создании самых различных механизмов, в том числе предохранительных муфт. Подобный вариант исполнения входит в число специальных устройств. Особенности этого варианта исполнения заключаются в следующем:

1. В качестве основного элемента выступают шарики, которые фиксируются при помощи пружины. Они изготавливаются из коррозионностойкого материала с повышенным показателем износостойкости.
2. Под шарики создаются специальные углубления в стальном диске. При этом они выполнены таким образом, чтобы шарик не менял своего положения при определенном диапазоне нагрузок.
3. На момент проскальзывания шарики движутся по специальным канавкам и попадают в следующие отверстия. За счет этого появляется вибрация, которая является существенным недостатком подобной муфты. Если нагрузка снижается, то шарик попадает в нишу и происходит фиксация. Стоит учитывать, что зацепление и отключение происходит резко.
4. Есть возможность проводить регулировку крутящего момента при помощи специальной гайки. Она соединена с плунжером, который оказывает воздействие на натяжение пружин.

Слишком высокая нагрузка становится причиной воздействия кромок дика на шарики, после чего они смещаются. В результате этого устройство начинает работать как трещотка, что можно назвать особенностью конструкции.

Шариковая предохранительная на сегодняшний день получила весьма широкое распространение. Это можно связать с тем, что шарики при проскальзывании не сильно изнашиваются, за счет чего существенно увеличивается эксплуатационный срок. Кроме этого, нет необходимости проводить добавление смазывающей жидкости для снижения степени износа.

Специальные муфты

Довольно широкое распространение предохранительных элементов определило появление особых вариантов исполнения, которые характеризуются определенными эксплуатационными характеристиками. Специальные предохранительные муфты устанавливаются в случае, когда обычные варианты исполнения не подходят. Классическая конструкция представлена:

1. Двумя элементами, которые входят в непосредственное соединение.
2. Специальной промежуточной части. Она обеспечивает зацепление и расцепление в случае превышения максимального допустимого показателя момента.
3. При изготовлении основных и вспомогательных частей могут применяться различные материалы, которые обеспечивают требуемые эксплуатационные свойства.

Сегодня многие производители проводят выпуск специальных муфт под заказа покупателя. Классификация может проводится по диаметральным и линейным размерам, принципу действия и многим другим моментам.

В заключение отметим, что предохранительные устройства сегодня получили весьма широкое распространение. Они устанавливаются в транспортных средствах и станках, многих других механизмах. Распространенная проблема заключается в перегреве рабочей поверхности, поэтому многие варианты исполнения не могут служить в течение длительного периода. В большинстве случаев обслуживание предусматривает добавление смазывающего вещества, которое снижает трение и отводит излишки температуры, приводящих к повышению пластичности материала и снижению его износостойкости.

Источник: stankiexpert.ru