Запобіжна пружна муфта

Запобіжна пружна муфта, що складається з двох з'єднаних між собою пружними елементами півмуфт, одна з яких виконана з двох з'єднаних між собою запобіжним розрізним елементом частин диска, який забезпечує приєднання цієї півмуфти до другої півмуфти і маточини, яка забезпечує закріплення півмуфти на валу агрегата, яка відрізняється тим, що запобіжний розрізний елемент виконано у вигляді закріпленої до диску трубчатої циліндричної силової вставки, яка з'єднується шпонками з диском і з маточиною в кінематичний ланцюг, причому посередині вставки виконано кільцеву канавку, в якій розташовано подовжній кільцевий заряд з вибухової речовини і спрацьовуючий по команді системи контролю за роботою агрегата детонатор, при цьому в заглибленнях торцевої частини маточини розміщені стиснені пружини виштовхувальні, які через накладки взаємодіють з силовою вставкою Пропонуємий винахід належить до запобіжних муфт, які з'єднують соосні вали машин, агрегатів тощо, і може використовуватись в машинобудівній галузі в машинах, де треба передати обертаючий момент з одного валу на другий та припинити передачу цього моменту при виникненні аварійних ситуацій Із загальнотехнічної літератури відомо, що в машинобудуванні застосовують запобіжні муфти різних конструкцій муфти зі зрізним елементом у вигляді штифта, кулачкові муфти, муфти з кульками, муфти фрикційні (див, наприклад, посібник автора Дунаева П Ф "Конструирование узлов и деталей машин", издательство "Высшая школа", Москва, 1971, посібник авторів С А Чернавского, Г М Іцковича і др "Проектирование механических передач", издательство "Машиностроение", Москва, 1967, crop 612 - 631, Г Б Иосилевич и др "Прикладная механика", Высшая школа", Москва, 1989, стор241 -249) Всі ВІДОМІ запобіжні муфти розраховані тільки на обмеження числового значення передаваемого обертаючого момента Найпростішими запобіжними муфтами є муфти зі зрізним штифтом - див вказаний вище посібник автора Дунаева П Ф "Конструирование узлов и деталей машин", crop 284 - 287, посібник авто рів С А Чернавского і др "Проектирование механических передач", crop 612, 613 Характерною конструктивною ознакою цих муфт є наявність спеціального зрізного штифта, який з'єднує полумуфти в єдину кінематичну ланку загального кінематичного ланцюга агрегата (машини тощо) при його нормальній роботі МІЦНІСТЬ зрізного штифта розраховується так, щоб передавати такий обертаючий момент, значення якого не перевищує допустимого значення обертаючого момента і тому не шкодить роботі агрегата В момент перевантаження штифт руйнується - зрізається і запобіжна муфта роз'єднує кінематичний ланцюг агрегата Найбільш близьким аналогом пропонуємого винаходу за сукупністю конструктивних ознак і одержанню технічного результату є муфта пружна зі зрізним штифтом відомої конструкції по вказаному вище посібнику авторів С А Чернавского та інших "Проектирование механических передач", crop 613, фіг 48 Характерними конструктивними ознаками вказаної муфти є такі ознаки, - наявність пружних елементів, за допомогою яких обертаючий момент передається від однієї полумуфти до другої, - одна з полумуфт виготовлена збірною з двох О 00 ю 54280 з'єднаних між собою зрізними штифтами деталей, при цьому одна деталь-ступиця забезпечує встановлення полумуфти на валі агрегата, а друга деталь-диск забезпечує приєднання цієї полумуфти до другої полумуфти пружними елементами, - кожний зрізний штифт розміщується в середині двох втулок, одна з яких закріплена в ступ и ці, а друга - в диску, при цьому для забезпечення чистого зрізу штифтів торці втулок в зібраній полумуфті повинні знаходитись одна від одної на невеликій відстані - 0,1 - 0,2мм (див Вказаний вище посібник автора Дунаева П Ф "Конструирование узлов и деталей машин", crop 284 - 287) При роботі в складі агрегату в момент його перевантаження штифт автоматично руйнується зрізається, чим переривається зв'язок між деталями полумуфти і, як наслідок, роз'єднується кінематичний ланцюг агрегату Розглянута відома конструкція муфти розриває кінематичний ланцюг агрегату тільки у випадку перевищення навантаження на штифт над його МІЦНІСТЮ, хоча аварійна ситуація може виникнути до вказаного випадку і привести до небажаних наслідків або руйнування агрегату Недоліками відомої конструкції запобіжної муфти є такі її властивості або ознаки - неможливість керувати процесом роз'єднання зв'язку полумуфти під час роботи агрегата, - невелика - долі міліметра відстань між деталями полумуфти, внаслідок чого після зрізу штифта торці деталей можуть торкатися між собою та передавати неприпустимий рух в кінематичному ланцюзі агрегата, - суттєве зниження точності моменту розриву зв'язку між деталями та полумуфтами при застосуванні кількох штифтів для передачи великих (десятки тисяч Н-М) обертаючих моментів внаслідок неоднакового навантаження штифтів В основу винаходу поставлено задачу удосконалення технічних якостей запобіжної пружної муфти шляхом застосування замість зрізних штифтів такого командного запобіжного пристрою, який спрацьовує по команді системи контролю за роботою агрегата і при цьому повністю виключає передачу муфтою неприпустимого руху в кінематичному ланцюзі агрегата Рішення вказаної задачі досягнуто з'єднанням двох відомих деталей полумуфти - диска і ступиці між собою за допомогою силової циліндричної вставки з кільцевою поперечною канавкою по середині і шпонок, при цьому в робочому стані вставка утримується закріпленням її до диска полумуфти звичайними болтами і стискує виштовхуючі пружини, розміщені в заглибленнях в ступиці полумуфти, а в поперечній канавці розташовано видовжений заряд вибухової речовини і спрацьовуючий по команді системи контролю за роботою агрегату детонатор Суттєвими ознаками пропонованого винаходу є наявність в ньому таких деталей - ступиці - деталі полумуфти, яка встановлюється на валі агрегата, - диска - деталі полумуфти, яка забезпечує приєднання пружними елементами цієї полумуфти до полумуфти, що встановлена на валі привода, наприклад, електродвигуна, - силової товстостінної з кільцевою поперечною канавкою посередині циліндричної вставки, закріпленої до диска полумуфти звичайними болтами, - видовженого кільцевого заряда з вибухової речовини, розміщеного в кільцевій канавці силової вставки, - спрацьовуючий по команді системи контролю за роботою агрегату детонатор, розміщений в кільцевій канавці силової вставки, - шпонок в місцях взаємодії силової вставки з диском і ступицею, - пружин виштовхуючих, які розміщені в заглибленнях ступиці і натискують на силову вставку Суттєвими і основними ВІДМІННИМИ від прототипу ознаками пропонованого винаходу є - наявність у ньому силової товстостінної з кільцевою поперечною канавкою посередині циліндричної вставки, яка закріплена до диска полумуфти і з'єднується шпонками зі ступицею та диском в кінематичний ланцюг, - розміщення в кільцевій поперечній канавці видовженого кільцевого заряда вибухової речовини і спрацьовуючого по команді системи контролю за роботою агрегату детонатора цього заряда, - наявність в ньому стиснених вставкою пружин виштовхуючих, які розміщені в заглибленнях в ступиці Застосування і розміщення - силової товстостінної з кільцевою поперечною канавкою посередині циліндричної вставки, яка закріплена до диска полумуфти і з'єднується шпонками зі ступицею та диском в кінематичний ланцюг, - розміщення в кільцевій поперечній канавці видовженого кільцевого заряда з вибухової речовини і спрацьовуючого по команді системи контролю за роботою агрегату детонатора цього заряда, - в заглибленнях в ступиці стиснутих циліндричних пружин, які натискують на силову вставку так, щоб виштовхнути и з місця взаємодії вставки з диском полумуфти дозволяють отримати новий технічний результат - можливість забезпечити кероване спрацювання в агрегатах великої потужності - тисячі кіловат запобіжної муфти по команді системи контролю за роботою агрегату і повне виключення при спрацюванні можливості передавати неприпустимий рух в кінематичному ланцюзі агрегату Для пояснення суті і роботи винаходу додаються креслення, на яких зображено - фіг 1 - загальній вигляд подовжнього перетину запобіжної муфти в робочому положенні - фіг 2 - загальній вигляд подовжнього перетину запобіжної муфти після спрацювання командного запобіжного пристрою На ведучому валу 1 за допомогою шпонки установлена полумуфта 2, яка пальцями 3 з пружними, наприклад гумовими гофрованими, втулками 4 сполучена з ВІДПОВІДНОЮ частиною - диском 5 полумуфти веденого вала 6 На веденому валу 6 установлена кільцева деталь - ступиця 7 полумуфти Частини 5 та 7 за допомогою шпонок з'єднані циліндричною силовою вставкою 8, яка закріплена до деталі 5 болтами 9 На вставці 8 в канавці 10 розташований кільцевий видовжений детонуючий 54280 заряд 11 з ініціатором 12 На ступиці 7 в заглибленнях установлені, наприклад, чотири, стиснені пружини 13, які через накладки 14 взаємодіють з силовою циліндричною вставкою 8 Кільцевий видовжений детонуючий заряд 11 складається з оболонки, наприклад у вигляді тонкостінної алюмінієвої трубки, і розміщеної в ній вибухової речовини, наприклад октогена Ініціатор 12 складається з корпуса і розміщених в ньому капсуля-детонатора та запалювального пристрою, який спрацьовує по команді, наприклад від електричного імпульсу, яку подає система контролю за роботою агрегата Вказані вироби 11 і 12 широко застосовують в ракетно-космічній техніці для перерізання трубопроводів, кабелів, а також в народному господарстві при ремонті трубопроводів нафти, газу, води Спосіб використання винаходу полягає в наступному, див фіг 1 - полумуфту веденого вала 6, зібрану з основних вказаних вище комплектуючих деталей - ступиці 7, диска 5, силової вставки 8, шпонок, кільцевого заряда 11 з ініціатором 12, пружин 13 і накладок 14 закріплюють на валі 6 Для того, щоб пружини 13 не відштовхнули ступицю 7 від накла13 14 7 8 10 11 док 14 до встановлення зібраної окремо полумуфти на валі 6, застосовують технологічні накладки з болтами, якими з'єднують ступицю 7 з силовою вставкою 8 (на фіг 1 такі накладки не зображені) Після повної зборки полумуфти і закріплення її на валі 6 технологічні накладки знімають Полумуфти з'єднують між собою пальцями 3 з пружними втулками 4 Робота муфти По команді від системи контролю за роботою агрегата ініціатор підриває видовжений детонуючий заряд 11, який перерізає силову циліндричну вставку 8 по канавці 10 Стиснені пружини 13 через накладки 14 відштовхують відрізану частину силової вставки 8 до упора 15 на ступиці 7, роз'єднуючи ведений 6 і ведучий 1 вали Пропонуємий винахід передбачається застосувати в приводі вентилятора для сушіння окатишів на гірничо-збагачувальному комбінаті залізних РУД Кільцеві видовжені заряди та ініціаторидетонатори виготовляють серійно спеціалізовані підприємства Інші вказані вище складові запобіжної муфти можуть виготовляти підприємства загального машинобудування 12 Фіг.1 54280 Фіг.2 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24