курсовой проект / Муфта / Муфта курсовая

1 – цилиндр; 2 – поршень; 3 – возвратный диск; 4,5 – кулачковые кольца; 6 – приводная полумуфта;

Рисунок15- Гидравлическая кулачковая муфта

В кулачковых муфтах любой конструкции отсутствует длительное проскальзывание элементов муфты, сопровождаемое выделением большого количества тепла. Поэтому подбор муфты ведется по номинальному статическому моменту TN, приведенному в каталогах производителей.

2.1.3Самоуправляемые, или автоматические, муфты включаются и выключаются в зависимости от изменения режима работы машины. К ним относятся: однооборотные муфты, срабатывающие в определенном положении через каждые один или несколько оборотов вала (применяются в прессах и молотах для остановки ползуна в верхнем положении); обгонные муфты, или муфты свободного хода (рис. 16, а), передающие момент только при одном направлении вращения ведущей полумуфты относительно ведомой и проворачивающиеся при обратном направлении вращения (применяются в велосипедах, автоматических трансмиссиях автомобилей, станках и т. п.); центробежные М. (рис. 16, б), включающиеся и выключающиеся в зависимости от скорости вращения ведущей полумуфты (используются в качестве пусковых в приводах, а также как предохранительные муфты, ограничивающие скорость вращения приводимой машины, и т. п.): муфты предельного момента, которые наиболее часто используются как предохранительные, отключающие машину при опасном увеличении вращающего момента. Функции предохранительных выполняют муфты и др. типов, допускающие проскальзывание и имеющие соответствующую конструкцию и характеристику.

1 — ведущая звёздочка; 2 — ролики; 3 — ведомая обойма; 4 — корпус;

5 — фрикционная обкладка.

Рисунок 16-Самоуправляемые муфты

2.1.4Муфты скольжения выполняются с динамическим замыканием механической связью (гидродинамические) или с электрической связью (электроиндукционные асинхронные). Такие муфты передают момент только при отставании ведомой полумуфты от ведущей, т. е. при наличии скольжения. Конструктивно гидродинамическая муфта выполнена как замкнутая система с жидким рабочим телом. Такие муфты используют в качестве пусковых, управляемых и предохранительных, в гидродинамических передачах. Электроиндукционные асинхронные муфты работают за счёт сил магнитного взаимодействия, возникающих при скольжении ведущей полумуфты, имеющей катушку возбуждения и магнитопровод с разделёнными полюсами, относительно ведомой полумуфты, выполненной со сплошным магнитопроводом. Эти муфты используются в качестве управляемых, пусковых, иногда как вариаторы скорости.

2.2Расчет фрикционной муфты.

Исходные данные:

d=40 мм-диаметр вала;

[T_p]=250 Н×м - расчетный допускаемый крутящий момент на муфте;

Принимаем Т_р=100 Н×м – расчетный момент;

ω=60 с^-1 угловая частота вращения.

D₁=2×d = 2×40=80 мм – внутренний диаметр контакта дисков;

D=2× D₁=2×80=160 мм – наружный диаметр контакта дисков;

Z =2– количество дисков;

Считают, что сила трения равномерно распределена по поверхности стыка, имеющий вид кольца. В этом случае суммарная сила трения fF­_a­ приложена на расстоянии приведенного радиуса трения от оси вращения:

С увеличением силы нажатия F_a возрастает момент сил трения Т_тр=fF_a*R_пр. при каком-то значении силы F_a момент трения окажется равным передаваемому моменту (Т_тр= Т_р) и муфта замкнется, а оба вала будут вращаться с одной и той же угловой скоростью.

Для уменьшения габаритов и силы нажатия применяют многодисковые фрикционные муфты.

Сила нажатия в многодисковой муфте

F_a= Т_р/( R_пр×f×z)

где

f– коэффициент трения (сталь по стали), принимаем все детали муфты выполненные из закаленной стали f=0,06.

F_a=100×10³/62,2×0,06×2=13398 Н

Условие износостойкости:

[p]=0,6 МПа, так как р=0,2 МПа<[p]=0,6 МПа, то условие прочности выполняется.

По условию износостойкости р≤[p] допускаемая сила нажатия:

[F_a]=2×0,6×3,14×(160³-80³)/4=18086 H.

F_a=13398 Н< [F_a]=18086 H - условие прочности выполняется.

2.3Выбор муфты. В данной нам схеме установлена фрикционная муфта габаритом 09 Э1ТМ(Златоуст).

Технические характеристики данной муфты:

М_п=160 Н×м – номинальный передаваемый момент;

М_в=100 Н×м –номинальный вращающий момент;

Рисунок 17 – Фрикционная муфта Э1ТМ

t_0,9=0,36 c – время нарастания момента до 0,9 М_в («время включения»);

t_0,1=0,24 c – время спадания момента до 0,1 М_в («время отключения»);

[F_a]=20 кН – допускаемая сила нажатия.

2.4 Модернизация муфты. Выбираем фрикционную муфту аналогичного типа с более лучшими и высокими техническими характеристиками. Фрикционная муфта ЕТМ (Польша) с техническими характеристиками:

М_п=250 Н×м

М_в=100 Н×м

t_0,9=0,24 c

t_0,1=0,12 c

[F_a]=25 кН

Данная муфта гораздо более совершенна в конструктивном плане. Быстродействие данной муфты увеличено, сила нажатия на диски больше чем у Э1ТМ (20 кН < 25 кН) что говорит о более крепкой конструкции этой муфты, так же увеличен номинальный передаваемый момент (100 Н×м < 250 Н×м) что позволит установить более мощный двигатель и увеличить производительность дробилки.

 Фрикционная муфта (рис. 18) состоит из дисков 1, которые могут свободно перемещаться вдоль оси вала по шлицам втулки 2. Втулка 2 соеди­няется болтами с маховиком 3. На эксцентриковом валу 4 жестко закреплена шпонкой втулка 5 со шлицами. По шлицам втулки 5 могут перемещаться диски 6. Для увеличения трения между дисками 1 и 6 на них укреплены прокладки из ленты ферродо.

Работа муфты происходит в следующей последовательности. Перед пуском электродвигателя по трубопроводу 7 в гидроцилиндр 8 подается масло. Поршень 9 начинает перемещаться (вправо по чертежу), надавливая на крышку 10. При этом пружины 11 сжимаются, крышка отходит вправо и ослабляет сцепление между дисками 1 и 6. Затем включается электродви­гатель дробилки. Шкив-маховик 3, а следовательно, соединенные с ним втул­ка 5 с дисками 6 приводятся во вращение. Диски в это время проскальзывают. Когда маховик достигает необходимого числа оборотов, прекращается подача масла в гидроцилиндр, и пружины 11 надавливают на крышку. Крышка надавливает на диски и вводит последние в зацепление. Эксцентри­ковый вал начинает вращаться, при этом ввод дробилки в действие происхо­дит не

рывком, а плавно.

1 – диски; 2 – втулка; 3 – маховик; 4 – эксцентриковый вал; 5 – втулка со шлицами; 6 – диски; 7 – трубопровод; 8 – гидроцилиндр; 9 – поршень; 10 – крышка; 11 – пружины;

Рисунок 18 – Фрикционная муфта ЕТМ(Польша)

Пространство, ограниченное подвижной и непо­движной щеками и частью продольных стенок станины, называется камерой дробления. Высота камеры дробления больше ширины загрузочного отверстия в 2-2,4 раза. Продольные стенки камеры дробления футеруются высокоуглеродистыми или марганцовистыми стальными плитами. Профиль футеровки подвижной и неподвижной щек может быть различным (ребристым, волнистым и т. д.), боковые плиты гладкие. Ось под­веса подвижной щеки обычно выносится примерно на 0,5 ширины загрузоч­ного отверстия выше верхнего уровня камеры дробления. Этим достигается увеличение хода подвижной щеки на уровне загрузочного отверстия дробилки. Ход щеки на уровне загрузочного отверстия принимается равным примерно одной сотой от ширины загрузочного отверстия. На нижнем конце задней стенки подвижной щеки крепятся две тяги замыкающего устройства 12.Назначение тяг — способствовать возврату подвижной щеки в исходное положение при посредстве пружин.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе выполнения курсового проекта была рассмотрена схема установки гидравлического управления фрикционными муфтами щековой дробилки. Установлен принцип действия системы и определены её основные параметры.

Были рассмотрены три элемента схемы, такие как реле, фрикционная муфта и электромагнит. Проведён анализ данных элементов, составлена их классификация.

Произведён расчёт основных характеристик этих элементов. Был сделан выбор необходимых элементов и произведена их модернизация.

В результате выполнения данного проекта была так же произведена модернизация всей системы управления фрикционными муфтами щековой дробилки, что способствовало улучшению параметров рассмотренного механизма.