5. Пневматические и электромагнитные муфты.

А. Пневматические муфты.

Пневматические муфты относятся к классу фрикционных муфт с дистан­цион­ным пневматическим управлением. Эти муфты подразделяют на шинно- пне­вматические (пневмокамера которых участвует в передаче крутящего момента) в пневмокамерные (пневмокамера которых не участвует в передаче крутящего момента). К пневмокамерным относят также и муфты типа «Пневмафлекс», пред­ставляющие собой комбинацию фрикционной и упругой муфт.

1. Шинно-пневматические муфты.

Шинно-пневматические муфты нашли широкое применение в буровых и судо­вых установках, экскаваторах, землеройных машинах, в кузнечно-прессовом оборудовании, конвейерах, шахтных подъемниках и т. д. Они позволяют регу­лировать величину передаваемого крутящего момента путем изменения дав­ле­ния воздуха в баллоне, допускают местное и дистанционное плавное включение г выключение, компенсируют значительные смещения валов (радиальное - до 3 мм, угловое - до 2 мм на 1 м длины вала, осевое - до 15 мм при отключен­ной в до 1 мм при включенной муфте). Износ фрикционных поверхностей в этих муфтах компенсируется автоматически, без какой-либо дополнительной регули­ровки - за счет увеличения хода одной из трущихся поверхностей по мере изнашивания.

Шинно-пневматические муфты обладают высокими упругими и демпфиру­ю­щими свойствами. Без каких-либо существенных изменений конструкций эти муфты могут быть использованы в качестве тормозов, а также в качестве огра­ни­чителей перегрузок.

Недостатки этих муфт: снижение крутящего момента при попадании на поверхность трения смазочных материалов; довольно узкий температурный ин­тервал, при котором сохраняется их работоспособность: они применимы при температуре окружающей среды от —20 до +60° С; постепенное уменьшение: рабочего зазора между трущимися поверхностями, обусловленное остаточными деформациями резино-кордного баллона; старение резины, приводящее к из­менению упругих свойств баллона.

Различают шинно-пневматические муфты радиального, осевого и ленточного типов.

Радиальные шинно-пневматические муфты

Принципиальная схема радиальной шинно-пневматической муфты показана

на рис. 31. Между ведущей 1 и ведомой 2 полумуфтами помещается резино-

кордный баллон 4, прикрепленный к полумуфте 1. На внутренней поверхности

баллон несет фрикционные накладки 3. При поступлении сжатого воздуха че­рез штуцер 5 в камеру баллона последний расширяется, и колодки прижимаются к полумуфте 2 с силой, обеспечивающей передачу заданного крутящего мо­мента.

Баллон может быть прикреплен и к полумуфте 2. В этом случае колодки

располагают на внешней стороне баллона. В первом случае муфта называется

обжимной, во втором — разжимной. В муфтах второго типа центробежная сила, действующая на колодки, препятствует размыканию муфты при выключении, что может потребовать применения специальных отжимных пружин. Большее распространение получили обжимные муфты, в которых центробежная сила способствует расцеплению ведущей и ведомой частей муфты (при выключении на ходу).

Рис. 31 Схема радиальной шинно-пневматической муфты

Б. Электромагнитные муфты.

Из муфт этого вида наиболее распространены электромагнитные многоди­ско­вые фрикционные и порошковые муфты, а также муфты скольжения (индук­ци­онные муфты). Первые два вида нашли применение в станко и приборострое­нии. В станках эти муфты используются в регулируемых приводах подач, обес­печивая компактность конструкции и удобство управления. В приборах они служат как элементы автоматики в кинематических цепях различных уст­ройств. Индукционные муфты применяются на дизельных судах в дополнение к зубчатой передаче, они сглаживают толчки и высокочастотные крутильные колебания. В строительной технике широко используются муфты всех перечис­ленных видов (в приводах лебедок, транспортеров, кранов и т. п.).

Сравнительные свойства названных видов муфт характеризуются следующим образом.

1. Наименьшую перегрузочную способность имеют электро­магнитны дисковые фрикционные муфты, для которых она составляет 0,9. Для порошковых муфт указанное отношение в среднем равно 0,75. Для индук­ционных муфт ве­личина отношения зависит от конструкции их и колеблется в пределах от 0,8 до 0,9.

2. По быстродействию электромагнитные многодисковые фрикци­онные я порошковые муфты различаются незначительно. Их время включения колеб­лется в пределах 0,03—0,25 с, а время отключения — в пределах 0,01—0,35 c индукционные муфты в этой группе наименее быстродействующие.

3. Электромагнитные порошковые муфты в силу свойств ферропо­рошковых наполнителей работают при более низких скоростях вращения,. чем электромагнитные фрикционные и индукционные муфты.

4. Наименьшие затраты управляющей мощности (0,1—1% от мощности передаваемой муфтой) при одинаковом передаваемом моменте имеют место у элек­тромагнитных фрикционных муфт.

2. Электромагнитные дисковые фрикционные муфты.

В электромагнитных дисковых муфтах сцепление фрикционных дисков, свя­зы­вающих ведомую и ведущую части муфты, происходит под действием сил маг­нитного притяжения, возникающих при пропускании тока через обмотку катушки возбуждения. Эти муфты, являясь в основном сцепными, обладают предохранительными свойствами.

Наибольшее применение нашли многодисковые фрикционные муфты как более компактные при одинаковом передаваемом моменте по сравнению с кольцевы ми муфтами с одной плоскостью трения. По сравнению с электромагнитными порошковыми и индукционными муфтами фрикционные муфты имеют наимень­шие габаритные размеры при одинаковом передаваемом моменте. Они надежнее в работе, чем порошковые муфты.

Недостатком электромагнитных дисковых фрикционных муфт помимо недостатков, присущих механическим фрикционным муфтам, является увеличение времени отключения муфты из-за остаточного магнетизма и наличия масляной

пленки на дисках, вследствие чего необходима установка пружин для развода

дисков. Эти муфты применяются в качестве пусковых и реверсирующих, в ко­робках передач для переключения ступеней чисел оборотов, в приводах для управления циклами перемещений рабочих органов машин, в системах следя­щего привода.

Электромагнитные многодисковые фрикционные муфты выполняются как с вынесенными, так и с магнитопроводящими дисками. Эти муфты имеют вра­ща­ющуюся обмотку возбуждения с подводом тока через скользящий контакт или неподвижную обмотку.

Рис. 32 Сухая многодисковая муфта с электромагнитным управлением.

Масляная многодисковая муфта с магнитопроводящими дисками.

Муфты с магнитопроводящими дисками отличаются от муфты с вынесенными дисками большей компактностью и саморегулируемостью при износе дисков. Магнитопроводящие диски выполняются стальными с фигурными вырезками для уменьшения рассеяния магнитного потока, проходящего через диски в обоих направлениях. Эти муфты изготовляются масляными.

Муфты с вынесенными дисками допускают возможность изготовления дисков из любых материалов.

В муфтах с вынесенными дисками (рис. 32,а) подвод тока осуществлен через два контактных кольца, в муфтах с магнитопроводящими дисками (рис. 32,б) - через одно кольцо и массу.

Нормалями машиностроения предусмотрено изготовление многодисковых фрикционных муфт для моментов от 0,25 до 1600 кгс-см. Предусмотрены сле­ду­ющие типы электромагнитных многодисковых фрикционных муфт.

Список литературы.

1. «Справочник по муфтам» В.С.Поляков, И.Д.Барбаш, О.А.Ряховский.