книги из ГПНТБ / Есипенко, Я. И. Муфты повышенной точности ограничения нагрузки

В каждом конкретном случае для предохранительных муфт, особенно для муфт, не имеющих устройства, с помо­ щью которого регулируется усилие пружины, необходимо определять степень влияния износа обкладок на величину предельного момента.

Рис. 21. Схема определения влияния износа обкладки на величи­ ну момента, передаваемого муфтой.

По мере износа асбестовой обкладки концы ленты (рис. 21) расходятся, а длина Н сжатой пружины увеличивается. При этом уменьшается усилие пружины и, соответственно, величина предельного момента.

Длина дуги асбестовой обкладки до износа при длине Н сжатой пружины

После износа асбестовой обкладки по толщине на вели­ чину б длина ее1

1, = (D— 26) -2 -

60

и соответствующий ей угол обхвата

Углы у при длине пружины Я (рис. 21) и Yi при длине Hi после износа обкладки определяются из равенств

ствующая расчетному усилию Тп.

Для рассматриваемого примера усилие пружины Тп = = 35,5 кГ. Размеры пружины: Dc = 12 мм; d — 3 мм; чис­

ло рабочих витков i0— 12. При сжатии силой Та = 35,5 кГ

т

деформация пружины К0 — —ДП i0K = 9,1 мм, где Aj =

=0,213 — деформация одного витка при Тп = 10 кГ. Длина пружины Я в сжатом состоянии принята конструк­

тивно равной 60 мм. Принимаем максимальный износ об­

Момент, передаваемый муфтой при усилии Тд, = Гдй/пр = 28,2 кГ • см.

61

и зависимости Мп= Ф (60), за­ мечаем, что для муфты с та­ рированной пружиной без регулирующего устройства необходима частая замена обкладок, так как при износе на 0,8 мм момент М п умень­ шается примерно на 30%.

При наличии устройства для регулировки усилия пру­ жины неопытный настройщик может сжать пружину силь­

стройку муфты должен осуществлять только опытный на­ стройщик, применяя контрольные пломбы или другие сред­ ства защиты, которые препятствовали бы посторонним ли­ цам настраивать муфту.

МУФТА С СИММЕТРИЧНО РАСПОЛОЖЕННЫМИ РАМКАМИ И ОДНОЙ ПРУЖИНОЙ

На рис. 23 показана конструкция муфты Я. И. Есипенко и М. К. Афанасьева, у которой отсутствуют некоторые недостатки, присущие муфте, изображенной на рис. 20 [10].

Барабан 5 закреплен неподвижно на одном из соединяе­ мых валов, поводок 12 — на другом валу. На ступице ба­

62

рабана 5 на широкоходовой посадке установлены одинаковые по конструкции рамки 8 и 9, причем их одноименные боковые поверхности расположены в одной плоскости вращения.

Рис. 23. Предохранительная муфта с гибкой лентой и крестообразно расположенными рамками с одной пружиной.

К выступам рамок 8 и 9 прикреплена стальная лента 7 с ас­ бестовой обкладкой 6. Необходимое прижатие ленты с об­ кладкой к барабану осуществляется сжатой пружиной 3. Движение от одного вала к другому передается пальцем 10 с роликом 11, прикрепленным к поводку 12. Муфта может передавать вращение в разные стороны с одинаковым пре­ дельным моментом. Величина предельного момента регули­ руется изменением расстояния h (рис. 23) от оси пружины до центра вала.

63

Регулировка расстояния h осуществляется следующим образом. Вращая винт 1 в направлении стрелки (рис. 23), уменьшают расстояние между фиксаторами 2 и 4 до выхода их из зацепления с зубьями треугольного профиля на опор­

ты обкладка изнашивается, а усилие пружины уменьшает­

Рассматривая равновесие рамок 8 и 9 в соответствии со схемой, представленной на рис. 24, определяем зависимость между величинами, необходимыми для расчета элементов

6.4

R0 — расстояние от центра вала до центра пальца.

Соответственно, величина момента, при котором срабатыва­

а для определения ширины b обкладки — формулой (99).

Анализируя результаты расчетов и исследований, за­ мечаем, что момент М„, передаваемый муфтой, при всех прочих равных условиях зависит от усилия Тп пружины, от расстояния h и не зависит от диаметра D барабана. Поэтому при проектировании муфты в первую очередь следует по полученным размерам пружины разработать конструкцию ее узла, затем конструкцию рамок, от размеров которых за­ висит диаметр барабана. В муфте допускается небольшое радиальное смещение и перекос осей валов, поэтому ро­ лик 11 на пальце поводка следует проектировать бочко­ образной формы.

Применяя конструкцию рамки, показанную на рис. 23, следует иметь в виду, что при больших усилиях пружин в процессе монтажа и демонтажа муфты потребуется специ­ альный съемник-струбцина.

Изменяемое в процессе регулировки расстояние h от оси пружины до центра вала не позволяет уравновесить вращающиеся массы муфты. Последнее является недостат­ ком рассмотренной конструкции муфты.

МУФТА С КРЕСТООБРАЗНО РАСПОЛОЖЕННЫМИ РАМКАМИ И ДВУМЯ ПРУЖИНАМИ

Две одинаковые рамки 1 и 8 муфты (конструкции Я. И. Есипенко и М. К. Афанасьева) (рис. 25) расположены подобно лезвиям ножниц. Они установлены на ступице ба­ рабана 3 [11]. Диаметр отверстий в крестовинах несколько больше диаметра ступицы барабана, поэтому неточный мон­

перемещением рамок относительно ступицы. Пружины 4 могут в процессе монтажа или в период эксплуатации муф­

66

ты устанавливаться на расстояниях hi и h.lt которые соот­ ветствуют заданному моменту Мп. Фиксация упоров 2 пру­ жин 4 на расстояниях hi и h2 осуществляется при замыка­ нии выступов треугольной формы на торцах упоров и на поверхностях реек 6, установленных в глубоких шпоночных пазах.

Рис. 25. Предохранительная муфта с гибкой лентой и крестооб­ разно расположенными рамками с двумя пружинами.

Движение от ведущего вала к ведомому передается по­ водком 10 с пальцем 9, который расположен в пазу, обра­ зованном плоскостями рамок. Независимо от направления вращения соединяемых валов муфта срабатывает только при одной величине момента Мп. Зависимость между величи­ ной момента, передаваемого муфтой, и усилием пружины 4 определяем по схеме (рис. 26), принимая,что расстояния hx и А2, а также усилия Тп2 и Tni пружин (рис. 26, б и 26, в) неодинаковы (номера позиций на рис. 26 соответствуют номе­ рам позиций на рис. 25).

Составляя уравнения моментов сил относительно оси вращения рамок (рис. 26, б), получаем

Рис. 26. Схема сил, действующих на крестообразно расположенные рамки с двумя пружинами.

68

где k = l-f-1,5 — коэффициент неравномерности распре­ деления нагрузки между пружинами, который зависит от степени точности изготовления деталей муфты и несоответ­ ствия действительных размеров с назначенными.

Рассматривая равновесие лент (рис. 26, а), получаем

Зависимость между усилиями, приложенными к набегаю­ щему и сбегающему концам ленты определяется по формуле Эйлера. Подставляя значения Q' = Qie^p и Q = Qieafp в уравнение (114), находим

Приравнивая правые части уравнений (113) и (115), полу­ чаем

Mn = r nIM ^ + i ) ( i - (lie)

В частном случае, когда применяют тарированные пру­ жины, Т„i= ТП2, т . е. k — 1. Принимая ht = h2, что воз­ можно при с = 1 , находим

где Ai — число пружин, размещенных между опорами од­ ной пары рамок.

Коэффициент точности муфты определяется по формуле

69