Запобіжна муфта

Запобіжна муфта, що містить ведену і ведучу півмуфти, які зв'язані між собою через елементи зчеплення і притиснуті одна до іншої за допомогою натискного пристрою, ведуча півмуфта жорстко закріплена на валу двигуна, а ведена встановлена з можливістю переміщення вздовж осі вала, при цьому муфта оснащена датчиком лінійних переміщень, включеним у ланцюг автоматичного регулятора технологічної машини, і джерелом живлення, яка відрізняється тим, що натискний пристрій виконаний у вигляді пари - постійного магніту та електромагніта, обернених один до одного однойменними полюсами через повітряний зазор, причому постійний магніт розміщений на веденій півмуфті, чутливий елемент зазначеного датчика лінійних переміщень розташований у зазорі між півмуфтами, а обмотка електромагніта через блок керування підключена до ЕОМ. (19) (21) 2004020859 (22) 06.02.2004 (24) 15.03.2006 (46) 15.03.2006, Бюл. № 3, 2006 р. (72) Гущін Анатолій Михайлович, Гриньов Борис Вікторович, Шишкін Олег Валерійович, Теплицька Тетяна Сергіївна (73) ІНСТИТУТ СЦИНТИЛЯЦІЙНИХ МАТЕРІАЛІВ НАЦІОНАЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ НАУК УКРАЇНИ (56) SU 1315681, 07.06.1987 SU 1682671, 07.10.1991 RU 2003886, 30.11.1993 SU 1141247, 23.02.1985 SU 1603091, 30.10.1990 US 5847478, 08.12.1998 US 5862902, 26.01.1999 JP 7119762, 09.05.1995 3 75172 4 перевищення його відключають привод технологіРішення поставленої задачі забезпечується чної машини механічним або електричним шлятим, що в запобіжній муфті, що містить ведену і хом, муфти не можуть бути автоматично перелашведучу півмуфти, зв'язані між собою через елеметовані на передачу необхідного, наприклад нти зчеплення, ведуча пів муфта жорстко закріптехнологією, іншого крутного моменту, тому що лена на валу двигуна, а ведена встановлена з їхні натискні пристрої і елементи зчеплення є паможливістю осьового переміщення, пів муфти присивними конструкціями, тому муфти, у цілому, тиснуті, одна до іншої за допомогою натискного охороняючи машину від перевантажень, не мопристрою, при цьому муфта оснащена датчиком жуть впливати на хід технологічного процесу, тим лінійних переміщень, включеним у ланцюг автомабільше - керувати їм. тичного регулятора технологічної машини, і джеВедена запобіжна муфта конструкції Гущина релом живлення, відповідно до винаходу, натискA.M. [А.С.СРСР №1315681, F16D7/00], що містить ний пристрій виконаний у вигляді пари - постійного ведену півмуфту, закріплену на кінці веденого вамагніту та електромагніту, звернених один до одла, і ведучу півмуфту, установлену на кінці ведучоного однойменними полюсами через повітряний го вала з можливістю осьового переміщення, призазор, постійний магніт розміщений на веденій тиснуту до веденої півмуфти за допомогою півмуфті, а чутливий елемент зазначеного датчика натискного пристрою і зв'язану з нею через елелінійних переміщень розташований у зазорі між менти зчеплення. Натискний пристрій виконаний у півмуфтами, при цьому обмотка електромагніта вигляді змонтованого на ведучому валу через пічерез блок керування підключена до ЕОМ. дшипники лінійного електродвигуна, обмотки якого Використання безконтактного замикання всіх з'єднані з джерелом живлення через регулювальні елементів муфти забезпечує високу точність пеелементи, а якір зв'язаний з ведучою півмуфтою редачі запрограмованого крутного моменту, що через натискний підшипник. Муфта оснащена датдозволяє автоматизувати роботу прецизійних верчиком лінійних переміщень рухливої півмуфти, статів і технологічних машин. Це особливо важливключеним у ланцюг автоматичного регулятора во в тих областях, де ведуть обробку деталей з технологічної машини, причому рухливий елемент матеріалів зі специфічними властивостями, де датчика встановлений на якорі лінійного електроперевищення силових впливів на об'єкт обробки двигуна, а нерухомий - на його кор-пусі. приводить до їх руйнування, наприклад при вигоТаке технічне рішення дозволило додати муфтовленні виробів з монокристалів. ті зовсім нову якість, а саме - можливість програВиконання безконтактного натискного примувати роботу муфти і за допомогою її керувати строю муфти такої конструкції забезпечує можлисиловими параметрами ходу технологічного провість регулювання силового замикання муфти зміцесу, що передбачає зміну силового впливу, наною сили струму в обмотці збудження приклад інструмента на об'єкт обробки, у часі, або електромагніта, а зв'язок цієї обмотки з ЕОМ допри їхніх відносних переміщеннях. зволяє досить просто реалізувати роботу технолоНаприклад, необхідно відробити силові парагічної машини з тими силами впливу на об'єкт обметри ходу якого-небудь технологічного процесу робки, що гарантують максимальну продуктивність по закону, що змінюється, установленими матемапроцесу з високою якістю кінцевого продукту. тичними залежностями і відповідними програмами До того ж, з'єднання обмотки збудження елекдля автоматичного регулятора технологічної матромагніта натискного пристрою муфти з ЕОМ і шини. Тоді, при невідповідності силових параметвключення датчика лінійних переміщень веденої рів процесу запрограмованим, рухлива півмуфта півмуфти в систему автоматичного регулювання переміщається уздовж осі вала разом з якорем перетворює просту запобіжну муфту в активний електричного лінійного двигуна, факт переміщення елемент технологічної машини, який керує ходом фіксується датчиком і сигнал передається до автехнологічного процесу. томатичного регулятора технологічної машини, що Відсутність у пропонованій конструкції муфти відновлює запрограмовану величину переданого інерційних мас підвищує її швидкодію і чутливість, крутного моменту, шляхом, наприклад, зменшення що дуже важливо при автоматичному керуванні швидкості подачі інструмента в зону обробки. складними швидкодіючими технологічними процеЗазначена муфта має наступні недоліки: сами. 1. Інерційність внаслідок великої маси рухлиНа Фіг.1 представлений ескіз пропонованої завих частин (рухлива півмуфта, натискний підшиппобіжної муфти, ник, якір лінійного електродвигуна). на Фіг.2 - вид по А-А, 2. Силове замикання півмуфт здійснюється на Фіг.3 - вид по Б-Б. контактним способом через шарикопідшипник, що Запобіжна муфта містить (Фіг.1) ведену 1 і везнижує (унаслідок наявності сил тертя катання), дучу 2 півмуфти, зв'язані через елементи 3 зчепчутливість муфти в цілому. лення (кульки), що знаходяться в конусних погли3. Складність конструкції. бленнях (гніздах) півмуфт і розташовані по В основу дійсного винаходу поставлена задаокружності на торцях останніх. ча підвищення чутливості муфти і спрощення її У ведену півмуфту влаштовано (у конкретному конструкції шляхом зменшення маси рухливих прикладі реалізації) кільцевий постійний магніт 4 частин і виключення контактного способу силового на торці протилежному торцю, що несе кульки. замикання півмуфт. (Розташування постійного магніту може бути інПо технічній суті і кількості подібних ознак як шим). Співвісно постійному магніту 4 встановлепрототип обраний останній з аналогів. ний електромагніт, виконаний у виді циліндричного магнітопровода 5 і обмотки 6 збудження. 5 75172 6 Пара - постійний магніт та електромагніт , звезбудження, створює магнітний потік у магнітопрорнені один до одного однойменними полюсами, воді 5 такої полярності, що відштовхує постійний являє собою натискний пристрій муфти. Ведуча магніт 4, закріплений на півмуфті 1. півмуфта 2 закріплена на валу двигуна 7 шпонкою Таким чином, створюється безконтактне сило8 і настановним гвинтом 9 без можливості осьових ве замикання півмуфт 1 і 2, і муфта в цілому перепереміщень і проворота щодо вала двигуна. Ведедає, технологічній машині через ремінь 16 крутний на ж півмуфта 1 має можливість осьових перемімомент, величина якого змінюється силою струму щень і проворота щодо ведучої 2 півмуфти. в обмотці збудження електромагніта за допомогою Муфта оснащена датчиком 10 лінійних переблоку 13 керування по програмі від ЕОМ 14. міщень веденої півмуфти 1, чутливий елемент 11 У певних випадках величина крутного моменякого розташований у повітряному зазорі між півту, на півмуфті 1 прагне стати більше запрограмомуфтами і може підналагоджуватись в потрібне ваного (наприклад, при обробці деталі, у ній зуположення щодо веденої півмуфти 1 регулювальстрілася ділянка з підвищеними фізиконим гвинтом 12. механічними властивостями). Тоді починається Зазначений датчик 10 підключений у ланцюг проворот півмуфти 1 щодо півмуфти 2. Кульки 3 автоматичного регулятора технологічної машини починають викочуватися з конусних гнізд, що при(на Фіг.1 не показаний). водить до осьового зсуву півмуфти 1, переміщенБлок 13 керування струмом обмотки 6 збуня півмуфти 1 фіксується чутливим елементом 11 дження електромагніта входом підключений до датчика 10 лінійних переміщень і сигнал з датчика обмотки 6, а виходом - до входу ЕОМ 14. 10 передається до автоматичного регулятора техНа периферії веденої півмуфти виконана пронологічної машини (на Фіг.1 не показаний), що і точка 15 для приводного елемента 16 (ременя) відновлює запрограмовану величину крутного мотехнологічної машини. менту, (наприклад, для верстатів це може бути Обмежник 17 осьового переміщення півмуфти здійснене шляхом зменшення величини подачі 1 служить для збереження муфти в зборі, коли інструмента в зону обробки) півмуфта 1 повертавідключена обмотка 6. У непрацюючій технологічється у вихідне положення і процес продовжується ній машині постійний магніт 4 притягається до стапо програмі. левого магніто-проводу 5 і без обмежника 17 елеОсобливо варто підкреслити ту обставину, що менти зчеплення 3 можуть випасти з конусних в пропонованій конструкції муфти ведуча півмуфта гнізд півмуфт. 2 жорстко закріплена на валу електродвигуна 7, є На Фіг.1 також приведене джерело 18 струму частиною цього привода, ремінь 16, установлений для живлення обмотки 6 збудження електромагніна веденій півмуфті 1, є вже частиною технологічта через блок керування 13. ної машини, а ведена (рухлива в осьовому напряМуфта працює в такий спосіб. мку) півмуфта 1 є елементом порівняння програНехай потрібно здійснити який-небудь техномувальної роботи машини і її фактичних дій. логічний процес в автоматичному режимі, причому Тому ведена півмуфта знаходиться постійно в сили впливу, наприклад, інструмента на об'єкт положенні хиткої рівноваги і миттєво відгукується обробки, повинні змінюватися або в часі, або при на будь-які відхилення (у ту чи іншу сторону) від просторових переміщеннях чи інструмента, чи запрограмованої роботи технологічної машини, а оброблюваного виробу. оскільки вага веденої півмуфти мінімізована і відСтворюється відповідна математична модель сутні сили тертя при силовому замиканні півмуфт, зміни силових параметрів процесу у виді програми то її чутливість (швидкодія) перевершує такі ж повводиться в ЕОМ 14. казники прототипу, що в цілому гарантує якісне Далі включається джерело 18 живлення і двивідпрацьовування запрограмованих силових дій гун 7. Ток від джерела 18, протікаючи по обмотці 6 технологічної машини. 7 Комп’ютерна верстка Н. Лисенко 75172 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601