METALOWE SPRZĘGŁO PRZECIĄŻENIOWE O DUŻEJ PODATNOŚCI SKRĘTNEJ



Podobne dokumenty
PL B1. POLITECHNIKA LUBELSKA, Lublin, PL UNIWERSYTET PRZYRODNICZY W LUBLINIE, Lublin, PL BUP 15/16

PL B1. UNIWERSYTET PRZYRODNICZY W LUBLINIE, Lublin, PL BUP 02/ WUP 02/12. ZBIGNIEW OSZCZAK, Lublin, PL

W budowie maszyn poprzez sprzęgło rozumie się urządzenie (mechanizm) służące do łączenia ze sobą dwóch wałów celem przeniesienia momentu skręcającego

Bezluzowe sprzęgła przeciążeniowe SAFEMAX

(13) B1 (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) PL B1 F16H 3/62

PL B1. POLITECHNIKA RZESZOWSKA IM. IGNACEGO ŁUKASIEWICZA, Rzeszów, PL BUP 11/16

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1

1. Obliczenia wytrzymałościowe elementów maszyn przy obciążeniu zmiennym PRZEDMOWA 11

12 > OPIS OCHRONNY PL WZORU UŻYTKOWEGO

DOKUMENTACJA TECHNICZNO - RUCHOWA

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11)

Przenośniki Układy napędowe

Podstawy skrzyni biegów

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1

PROFILOWE WAŁY NAPĘDOWE

PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE, Kraków, PL BUP 23/15. WŁODZIMIERZ OCHOŃSKI, Kraków, PL

Spis treści. Przedmowa 11

PL B1. KRUCZEK MAREK, Dębica, PL BUP 21/07. WIESŁAW GALEND, Tarnobrzeg, PL GUSTAW JADCZYK, Koniecpol, PL MAREK KRUCZEK, Dębica, PL

(19) PL (11) (13) B3 (12) OPIS PATENTOWY PL B3. (54) Trochoidalna dwumimośrodowa przekładnia kulkowa F16H 1/32

SPRZĘGŁA MIMOŚRODOWE INKOMA TYP KWK Inkocross

PIERŚCIENIE ZACISKOWE

PL B1. Instytut Pojazdów Szynowych TABOR, Poznań,PL BUP 16/02

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1

PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE, Kraków, PL

PL B1. POLITECHNIKA ŚLĄSKA, Gliwice, PL

WZORU UŻYTKOWEGO PL Y1. KUJAWSKA WIOLETA, Kościerzyna, PL BUP 07/ WUP 12/11. WIOLETA KUJAWSKA, Kościerzyna, PL

(57) turbiny promien owo-osiowej i sprężarki promieniowo-osiowej których (19) PL (11) (13)B1 (12) OPIS PATENTOWY PL B1 F02C 3/04

1. Zasady konstruowania elementów maszyn

Possibility of using the neodymium magnets in machines and equipment clutches

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1

PL B1. INSTYTUT NAPĘDÓW I MASZYN ELEKTRYCZNYCH KOMEL, Katowice, PL BUP 15/16

SZKOŁA POLICEALNA dla dorosłych

RZECZPOSPOLITAPOLSKA(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1

(R) przy obciążaniu (etap I) Wyznaczanie przemieszczenia kątowego V 2

WYKRYWANIE USZKODZEŃ W LITYCH ELEMENTACH ŁĄCZĄCYCH WAŁY

Łożyska walcowe wzdłużne

BEZLUZOWE SPRZÊG A GERWAH Z WA EM POŒREDNIM

PL B1. POLITECHNIKA LUBELSKA, Lublin, PL BUP 03/14. ZBIGNIEW PATER, Turka, PL JANUSZ TOMCZAK, Lublin, PL

WZORU UŻYTKOWEGO EGZEMPLARZ ARCHIWALNY. d2)opis OCHRONNY. (19) PL (n) Żurowski Zdzisław, Warszawa, PL. Zdzisław Żurowski, Warszawa, PL

PL B1. POLITECHNIKA LUBELSKA, Lublin, PL BUP 11/14. ZBIGNIEW PATER, Turka, PL JANUSZ TOMCZAK, Lublin, PL ANDRZEJ GONTARZ, Lublin, PL

Dobór silnika serwonapędu. (silnik krokowy)

PL B1 (13) B1. (51) IntCl6: F15B 15/14 F16J 7/00. (54) Siłownik hydrauliczny lub pneumatyczny

ężyste) Połą łączenia podatne (spręż Charakterystyka elementów podatnych Charakterystyka sprężyn Klasyfikacja sprężyn Elementy gumowe

DOKUMENTACJA TECHNICZNO - RUCHOWA

(13) B1 F16H 1/16 F16H 57/12

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B2

Łożyska wieńcowe PSL Montaż i konserwacja

(13) B1 PL B1. fig. 1 F16H 15/48 F16H 1/32. (54) Przekładnia obiegowa BUP 19/94 Szulc Henryk, Gdańsk, PL

SIŁOWNIKI ŚRUBOWE FIRMY INKOMA - GROUP

PL B1. Sposób walcowania poprzecznego dwoma walcami wyrobów typu kula metodą wgłębną. POLITECHNIKA LUBELSKA, Lublin, PL

THE MODELLING OF CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OF HARMONIC DRIVE

PL B1. POLITECHNIKA RZESZOWSKA IM. IGNACEGO ŁUKASIEWICZA, Rzeszów, PL BUP 21/15

Doœwiadczalna ocena zabezpieczeñ mechanicznych stosowanych w podatnych skrêtnie sprzêg³ach Raptor-SK

Inżynieria Maszyn, 2018, R. 23, z. 1, 36 43, ISSN X EKSPERYMENTALNA METODA OKREŚLANIA MOMENTU OPORU RUCHU ŁOŻYSK SKOŚNYCH 1.

Parametry elektryczne i czasowe układów napędowych wentylatorów głównego przewietrzania kopalń z silnikami asynchronicznymi

PL B1. POLITECHNIKA LUBELSKA, Lublin, PL BUP 02/16. ŁUKASZ SADURSKI, Lublin, PL JACEK CZARNIGOWSKI, Lublin, PL

PIERŚCIENIE ROZPRĘŻNO ZACISKOWE PREMIUM

PROBLEM AUTOMATYCZNEGO REGULOWANIA ROZSTAWU KÓŁ NA OSI ZESTAWU KOLEJOWEGO

(12)OPIS PATENTOW Y (19) P L (11) (13) B1

Komputerowe projektowanie konstrukcji mechanicznych

Wały napędowe półosie napędowe przeguby wałów i półosi

CO M CO CO O N...J a. RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B 1. (51) Int.CI. (21) Numer zgłoszenia:

Projekt wału pośredniego reduktora

PL B1. POLITECHNIKA LUBELSKA, Lublin, PL BUP 14/14. ZBIGNIEW PATER, Turka, PL JANUSZ TOMCZAK, Lublin, PL

WZORU UŻYTKOWEGO PL Y1. POLAK ANDRZEJ ZMM MAXPOL ZAKŁAD PRACY CHRONIONEJ, Rzeszów, PL BUP 22/

Podstawy skrzyni biegów

PL B1. POLITECHNIKA WARSZAWSKA, Warszawa, PL BUP 12/14. ANTONI SZUMANOWSKI, Warszawa, PL PAWEŁ KRAWCZYK, Ciechanów, PL

PL B1. Głowica pomiarowa do badania charakterystyk tribologicznych i szczelności ślizgowych uszczelnień czołowych

PL B1. PRZEDSIĘBIORSTWO HAK SPÓŁKA Z OGRANICZONĄ ODPOWIEDZIALNOŚCIĄ, Wrocław, PL BUP 20/14. JACEK RADOMSKI, Wrocław, PL

Łożysko stożkowe CX

PL B BUP 23/11

PL B BUP 21/15. ARKADIUSZ MRÓZ, Zaborze, PL JAN HOLNICKI-SZULC, Warszawa, PL JAN BICZYK, Warszawa, PL

(73) Uprawniony z patentu:

SPRĘŻYNY NACISKOWE. Przykłady zakończeń. 5. Ze zmniejszonym ostatnim zwojem w celu osadzenia na wale

GĄSIENICOWY UKŁAD JEZDNY

Q = 0,005xDxB. Q - ilość smaru [g] D - średnica zewnętrzna łożyska [mm] B - szerokość łożyska [mm]

Badanie i obliczanie kąta skręcenia wału maszynowego

(13) B1 PL B1. (21) Numer zgłoszenia: (22) Data zgłoszenia: RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11)

Dla nowoczesnych zespołów napędowych TOOLFLEX. Sprzęgło mieszkowe TOOLFLEX RADEX-NC ROTEX GS

RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19)PL (11) (13) B1

(13) B1 PL B1. Fig. 3 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) ( 2 1) Numer zgłoszenia:

GEOMETRIA GWINTÓW Pracę wykonał Mateusz Szatkowski 1h.

PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE, Kraków, PL BUP 08/ WUP 09/17

PL B1. POLITECHNIKA RZESZOWSKA IM. IGNACEGO ŁUKASIEWICZA, Rzeszów, PL BUP 11/15

Pompy in-line Typ NCV / NCVL

Test sprawdzający Mechanizmy napędowe pojazdów samochodowych (Wg programu nauczania 3808 /SZ/MEN/ )

SPRZĘGŁA MIMOŚRODOWE INKOMA TYP LFK Lineflex

PL B1. INSTYTUT NAPĘDÓW I MASZYN ELEKTRYCZNYCH KOMEL, Katowice, PL BUP 02/16

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL

PL B1. POLITECHNIKA LUBELSKA, Lublin, PL BUP 18/14. ZBIGNIEW PATER, Turka, PL JANUSZ TOMCZAK, Lublin, PL

PL B1. Hilti Aktiengesellschaft,Schaan,LI ,DE,

OPORY W RUCHU OSCYLACYJNYM MECHANIZMÓW MASZYN GÓRNICZYCH

SIŁOWNIKI ŚRUBOWE FIRMY INKOMA - GROUP

PL B1. METALPLAST-CZĘSTOCHOWA SPÓŁKA AKCYJNA, Częstochowa, PL BUP 26/10

RZECZPOSPOLITAPOLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1

PL B1. POLITECHNIKA LUBELSKA, Lublin, PL BUP 10/15

Podstawy Konstrukcji Maszyn. Połączenia gwintowe

PL B1. Przyrząd do mocowania cienkościennych próbek rurkowych w uchwytach maszyny wytrzymałościowej

Python-Drive. Idealne wały elastyczne od 10 do 1000 KM. Wały homokinetyczne Python-Drive

POULIBLOC Reduktor o montażu wahadłowym Konserwacja

Transkrypt:

Szybkobieżne Pojazdy Gąsienicowe (22) nr 1, 2007 Aleksander KOWAL METALOWE SPRZĘGŁO PRZECIĄŻENIOWE O DUŻEJ PODATNOŚCI SKRĘTNEJ Sreszczenie: W artykule przedstawiono metalowe sprzęgło bardzo podatne skrętnie, które przy przeciążeniach się wyłącza. Przedstawiono także charakterystykę obciążanego statycznie sprzęgła z naciskową sprężyną walcową. 1. WSTĘP Maszyny pracujące w trudnych warunkach środowiskowych narażone są na obciążenia dynamiczne i udarowe, a często także na znaczne przeciążenia. Dlatego też w układach napędowych takich maszyn stosowane są różnego rodzaju sprzęgła podatne skrętnie. Przykładowe rozwiązania konstrukcyjne stosowanych sprzęgieł pokazano na rysunkach 1 i 2 [1, 2, 3, 4, 5]. Wadą sprzęgieł podatnych z wkładką elastomerową, z tworzywa poliuretanowego, elastomeru lub z gumy (rys. 1) jest to, że największy kąt względnego skręcenia między łączonymi wałami wynosi kilka stopni, co nie zabezpiecza przed przeciążeniami układu napędowego, które np. przy rozruchu, trwają często kilkanaście sekund. Zdecydowanie korzystniejsze pod tym względem jest sprzęgło hydrokinetyczne (rys. 2), w którym przy przeciążeniach występuje wyraźny poślizg. Stosowane bywają także sprzęgła przeciążeniowe, których trzy postacie konstrukcyjne pokazano na rysunku 3. Zazwyczaj zasada działania tych sprzęgieł polega na tym, że elementy toczne usytuowane na obwodzie sprzęgła, podobnie jak w łożysku kulkowym wzdłużnym (oporowym) lub skośnym, ściskane są przez tarcze sprzęgła za pomocą sprężyny talerzowej z dużą siłą. Opory ruchu tak obciążonego łożyska mogą przenosić moment obrotowy, a w przypadku przeciążenia, sprzęgło pracuje jak bardzo silnie obciążone łożysko. a) b) Rys. 1. Sprzęgła podatne, a - z jedną wkładką wykonaną z tworzywa poliuretanowego [1], b z promieniowo usytuowanymi wkładkami z elastomeru VKR, Pb82 [3] Dr hab. inż. Aleksander KOWAL - Ośrodek Badawczo-Rozwojowy Urządzeń Mechanicznych OBRUM, Gliwice

Aleksander KOWAL Rys. 2. Sprzęgło hydrokinetyczne [2] a) b) c) Rys. 3. Ilustracja przykładowych rozwiązań sprzęgieł przeciążeniowych, gdzie: a EAS-NC [4], b, c firmy R+W [5]

Metalowe sprzęgło przeciążeniowe o dużej podatności skrętnej 2. KONSTRUKCJA SPRZĘGŁA PRZECIĄŻENIOWEGO Postać konstrukcyjną wykonanego prototypu sprzęgła przeciążeniowego przedstawia rysunek 3. Sprzęgło to wykonano z metalu i jest ono bardzo podatne skrętnie, natomiast przy wystąpieniu przeciążenia sprzęgło to się wyłącza. Po zmniejszeniu się obciążenia maszyny roboczej sprzęgło samoczynnie się włącza i przenosi moment obrotowy. Rys. 4. Schemat sprzęgła przeciążeniowego o dużej podatności skrętnej [6], gdzie: 1 wał wejściowy z gwintem trapezowym, 2 piasta wyjściowa, 3 obudowa, 4 rowek w obudowie, 5 nakrętka z gniazdami na kulki, 6 kulki, 7 sprężyny talerzowe, 8 łożysko skośne, 9 łożysko wzdłużne, 10 tuleja przyłączeniowa, 11 pierścień uszczelniający Przedstawione sprzęgło rozwiązuje problem chwilowych przeciążeń układu napędowego maszyny w czasie rozruchu oraz łagodzenia obciążeń dynamicznych w czasie eksploatacji, a także przerywa przepływ mocy w przypadku nadmiernego i długotrwałego przeciążenia, które często występuje w układach napędowych maszyn ciężkich, np. drogowych, górniczych itp. Sprzęgło składa się z dwóch zasadniczych części, wału wejściowego i wału wyjściowego lub też z tulei przyłączeniowej i piasty wyjściowej (rys. 4) [6], które połączone są ze sobą za pomocą kul do połowy umiejscowionych w ślepych otworach wykonanych w kierunku promieniowym na zewnętrznej powierzchni nakrętki. Kule w otworach nakrętki posadowione są w jednej poprzecznej płaszczyźnie. Wystające z nakrętki części kul umieszczone są w dopasowanych rowkach wykonanych na wewnętrznej powierzchni otworu obudowy. Nakrętka współpracuje z nagwintowanym wałem wejściowym, przy czym gwint jest niesamohamowny, tj. wielozwojowy o dużym kącie wzniosu linii śrubowej γ. Przy ruchu obrotowym wału wejściowego, nakrętka przesuwa się w kierunku piasty wyjściowej naciskając na element sprężysty, co powoduje jego odkształcenie. W przypadku przeciążenia układu napędowego kule wraz z nakrętką przesuwają się w rowkach obudowy, a po ich opuszczeniu, swobodnie wykonują ruch względny o kierunku

Aleksander KOWAL obwodowym poza strefą rowków w obudowie. Jeśli przeciążenie zmniejszy się, to kule w nakrętce zostaną przez zakumulowaną energię w elemencie sprężystym wciśnięte do rowków i następuje ponowne przenoszenie momentu obrotowego przez sprzęgło. Nastąpi to po określonym liczbą kul kącie obrotu nakrętki względem rowków w obudowie. Na rysunku 5 przedstawiono wykonany prototyp sprzęgła na stanowisku do wyznaczania charakterystyki statycznej, przedstawionej graficznie na rysunku 6. Rys. 5. Widok sprzęgła przy wyznaczaniu jego charakterystyki statycznej, gdzie: 1 piasta wejściowa z korbą, 2 obudowa sprzęgła, 3 wyjście sprzęgła z kołem pasowym, 4 cięgno, 5 obciążenie, 6 i 7 łożyska toczne

Metalowe sprzęgło przeciążeniowe o dużej podatności skrętnej W tablicy 1 zebrano uzyskane wyniki pomiarów kąta skręcenia sprzęgła w zależności od przyłożonego momentu obrotowego. Tablica.1. Zmierzone wartości kąta skręcenia w zależności od obciążenia [7] Moment skręcający 0,0 0,26 0,52 0,79 1,04 1,31 1,57 1.83 2,08 2,34 2,54 N m Kąt skręcenia 0 50 178 268 405 505 600 675 715 734 742 Na rysunku 6 pokazana jest charakterystyka sprzęgła przeciążeniowego, które było obciążone statycznie. Jak wynika z pomiarów, sprzęgło obciążone momentem obrotowym granicznym o wartości bliskiej 2,6 Nm rozłączało się. Wystąpił wtedy względny ruch obrotowy między wejściem i wyjściem ze sprzęgła. Przy zmniejszeniu się obciążenia maszyny roboczej, kule w nakrętce wejdą w rowki obudowy i sprzęgło ponownie będzie przenosić moment obrotowy. Rys. 6. Graficzna ilustracja przebiegu względnego kąta skręcenia między wejściem i wyjściem sprzęgła w zależności od obciążenia Wartość graniczna przenoszonego momentu obrotowego zależy w istotny sposób od sztywności umieszczonej w nim sprężyny. W prototypowym sprzęgle zastosowano walcową sprężynę naciskową o małej sztywności. Stąd też sprzęgło to charakteryzuje się tym, że przenosi małe momenty skręcające. Większe momenty skręcające przenosić będzie sprzęgło po zastąpieniu sprężyny walcowej np. zestawem sprężyn talerzowych. Istotny wpływ na charakterystykę metalowego sprzęgła podatnego skrętnie, oprócz sztywności elementu sprężystego, ma także kąt pochylenia gwintu. Przy założonym największym momencie obrotowym występuje określona składowa siła obwodowa, a o wartości składowej siły wzdłużnej odkształcającej element sprężysty zasadniczo decyduje kąt wzniosu linii śrubowej gwintu wielozwojowego. Dlatego korzystne pod tym względem jest stosowanie dużych kątów, tj. γ 30 o, ponieważ przy zwiększaniu się kąta maleje wartość składowej siły wzdłużnej.

Aleksander KOWAL 3. PODSUMOWANIE Zaproponowane sprzęgło przeciążeniowe może uzupełnić zestaw znanych rozwiązań konstrukcyjnych sprzęgieł sprawdzonych i powszechnie stosowanych. Zaletą nowej konstrukcji sprzęgła jest to, że może być ono bardzo podatne skrętnie. W przypadku wystąpienia określonego przeciążenia sprzęgło wyłącza się, a gdy obciążenie maszyny roboczej zmniejszy się, sprzęgło to samoczynnie włączy się i układ napędowy będzie przenosił określony, nominalny moment obrotowy. Przenoszony moment obrotowy przez proponowane sprzęgło zależy od następujących czynników: średnicy rozmieszczenia elementów tocznych, średnic elementów tocznych, liczby elementów tocznych rozmieszczonych w jednej płaszczyźnie na obwodzie nakrętki, sztywności elementu sprężystego, kąta wzniosu linii śrubowej gwintu wielozwojowego, rodzaju elementów tocznych, np. kulki lub wałeczki o osiach głównych w kierunku promieniowym, twardości ścianek otworu w nakrętce oraz rowków w tulei, zastosowanego środka smarnego, częstotliwości zmian obciążenia, temperatury otoczenia, sposobu chłodzenia, innych czynników, które mogą mieć wpływ na zużycie otworów, rowków i elementów tocznych, takich jak ładunki elektrostatyczne lub korozja frettingowa. 4. LITERATURA [1] http://www.zeltech.pl/sprzegla/sprzegla.html. [2] Katalog Hansen Transmision Hydro-Flow. [3] http://www.tschan.de/d/htmfiles/produkte.htm. [4] http://www.mayr.de/deutsch/p_alt/default.htm. [5] http://www.rw-kupplungen.de/sicherheitskupplungen/index.php. [6] KOWAL A., DOLIPSKI M., SOBOTA P.: Przeciążeniowe sprzęgło podatne skrętnie. Zgłoszenie patentowe w DBiTT Politechniki Śląskiej, Gliwice 2004. [7] KOWAL A., FILIPOWICZ K.: Metalowe sprzęgła podatne skrętnie. Górnictwo i geologia. Kwartalnik, tom 1, zeszyt 2, s. 27-41. PL ISSN 1896-3145, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej. Gliwice 2006. A METAL OVERLOAD CLUTCH OF HIGH TORSIONAL FLEXIBILITY WITH A SCREW MESH Abstract: In the paper the original, metal clutch with significant torsional flexibility and switches off while overloading has been shown. The characteristics of a sample clutch with pressing shaft spring statically loaded has been presented as well. Recenzent: dr inż. Jacek SPAŁEK