Відцентрова муфта з механічним зворотним зв’язком

Реферат: UA 113721 U UA 113721 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до області машинобудування, до вузлів і деталей машин, зокрема до муфт, що не вимикаються та допускають можливість відносного переміщення поєднуваних деталей, і може бути використаний в приводах різноманітних машин. Відома пружна муфта з механічним зворотним зв'язком, що містить ведучу та ведену півмуфти сполучені призматичними пружними елементами, які встановлені паралельно осі півмуфт, одним кінцем шарнірно закріплені у ведучій півмуфті без можливості повороту відносно своєї осі та мають можливість закручування за рахунок кінематичного сполучення їх іншого кінця з веденою півмуфтою за рахунок зубчастої передачі (див. статтю: Сидоренко И.И. Величина коэффициента обратной связи самонастраивающихся систем. - Труды Одесского политехнического университета, Вып. 2(11), 2000 г., С. 26-29, фиг. 2 та фиг. 3). Ця муфта має нелінійну характеристику, яка проте не відповідає оптимальним умовам пуску машин, де на початку пуску пружна муфта повинна бути жорсткою, а під час роботи машини піддатливою, щоб реагувати на зміну навантаження приводу. Задачею даної заявки є створення пружної муфти, в якій за рахунок конструктивного виконання можливо було б забезпечити зміну крутильної жорсткості муфти, а саме м'яку її характеристику в усталеному режимі роботи та жорстку під час пуску з метою зниження динамічних навантажень на привід та підвищення його довговічності. Розв'язання поставленої задачі забезпечується тим, що пропонована відцентрова муфта з механічним зворотним зв'язком містить ведучу та ведену півмуфти сполучені пружними елементами, які встановлені паралельно осі півмуфт, обидва кінці яких містять закріплені на них шестерні, що мають можливість перекочування по рейках, які закріплені у півмуфтах в радіальному напрямку, сполучені з периферією півмуфт пружинами, а також з вантажами які встановлені у радіальних направляючих півмуфт з можливістю переміщення. Забезпечення в пропонованій конструкції муфти можливості переміщення пружних елементів відносно півмуфт в радіальному напрямку та повороту навколо власної осі за рахунок перекочування шестерень по рейках дає можливість змінювати момент їх інерції шляхом повороту перерізу пружних елементів та віддалення їх від осі муфти за рахунок дії відцентрових сил в залежності від частоти обертання муфти, а відтак і змінювати характеристику муфти і забезпечувати її високу крутильну жорсткість під час пуску та низьку під час усталеного режиму роботи та знизити за рахунок цього динамічні навантаження на привід та підвищити його довговічність. Конструкція пропонованої муфти представлена на кресленні. На фіг. 1 показана відцентрова муфта з механічним зворотним зв'язком, На фіг. 2 показаний розріз А-А відцентрової муфти. Відцентрова муфта з механічним зворотним зв'язком містить ведучу 1 та ведену 2 півмуфти, сполучені пружними елементами 3, які встановлені паралельно осі півмуфт, обидва кінці яких містять закріплені на них шестерні 4, що мають можливість перекочування по рейках 5, які закріплені у півмуфтах 1 і 2 в радіальному напрямку, сполучені з периферією півмуфт 1 і 2 пружинами 6, а також тягами 7, які можуть бути гнучкими чи жорсткими, з вантажами 8 які встановлені у радіальних направляючих 8 півмуфт з можливістю переміщення. Відцентрова пружна муфта з механічним зворотним зв'язком працює наступним чином: на початку пуску оснащеного нею приводу за рахунок недостатнього значення відцентрової сили, пружини 6 притягують шестерні 4 та призматичні пружні елементи 3 прямокутного перерізу до периферії півмуфт 1 і 2, таким чином, що менші осі перерізів пружних елементів 3 повернуті до центру півмуфт. Цим забезпечується висока згинальна жорсткість пружних елементів та відповідно висока крутильна жорсткість муфти та відсутність коливань в приводі. По закінченні розгону приводу і муфти, вантажі 8, розтягуючи пружини 6, через тяги 7 підтягують пружні елементи 3 до центру півмуфт, чим забезпечується обкочування шестерень 4 по рейках 5, а за рахунок цього поворот пружних елементів в положення біля центра півмуфт таким чином, що до центру півмуфт стануть повернуті більші осі перерізів пружних елементів 3. В такому випадку забезпечується низька згинальна жорсткість пружних елементів та відповідно низька крутильна жорсткість муфти, що дозволяє їй ефективно реагувати на перевантаження приводу. Забезпечення в пропонованій конструкції муфти можливості переміщення пружних елементів відносно півмуфт в радіальному напрямку та повороту навколо власної осі за рахунок перекочування шестерень по рейках дає можливість змінювати момент їх інерції шляхом повороту перерізу пружних елементів та віддалення їх від осі муфти за рахунок дії відцентрових сил в залежності від частоти обертання муфти, а відтак і змінювати характеристику муфти і забезпечувати її високу крутильну жорсткість під час пуску та низьку під час усталеного режиму роботи та знизити за рахунок цього динамічні навантаження на привід та підвищити його довговічність, що характеризує запропоновану муфту як технічне рішення, що є новим і 1 UA 113721 U 5 10 15 20 неочевидним з базового рівня техніки, а його втілення можливе в умовах реального промислового виробництва при незначній зміні базових технологічних процесів. Конкретне виконання пропонованого технічного рішення наведене на прикладі пружної муфти коробки швидкостей горизонтально-фрезерного верстата 6Н82, у якому застосування муфти, що складається з двох півмуфт, що сполучені чотирма сталевими призматичними елементами перерізом 8×2 мм, забезпечує еквівалентну базовому варіанту навантажувальну здатність. При цьому підвищення не лінійності крутильної жорсткості муфти забезпечує компенсацію додаткових навантажень та збільшує ресурс коробки швидкостей та електродвигуна на 10…30 %. Економічний ефект запропонованого технічного рішення полягає в зменшенні випадків поломок муфт, а також в збільшенні ресурсу агрегатів, що сполучаються ними, і визначається різницею витрат на придбання нового агрегату і витрат на муфту. Наприклад, для коробок швидкостей верстатів вартістю до 1000 у.о., витрати на виготовлення та установку муфти становлять 100 у.о., при цьому збереження від поломок одної коробки швидкостей в 10 разів перекриває додаткові витрати. При загальній потребі подібних коробок швидкостей для країни близько 1 тис. на рік, сумарний ефект складе: EΣ=(1000100)×1тис.=900 тис. у.о. Сукупність наведених даних свідчить про доцільність широкого застосування запропонованих муфт. В даний час виконується підготовка до впровадження даних муфт в механізмах верстатів ВАТ "Херсонський завод карданних валів". ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 Відцентрова муфта з механічним зворотним зв'язком, що містить ведучу та ведену півмуфти, сполучені пружними елементами, які встановлені паралельно осі півмуфт, яка відрізняється тим, що обидва кінці пружних елементів містять закріплені на них шестерні, що мають можливість перекочування по рейках, які закріплені у півмуфтах в радіальному напрямку, сполучені з периферією півмуфт пружинами, а також з вантажами які встановлені у радіальних направляючих півмуфт з можливістю переміщення. 2 UA 113721 U Комп’ютерна верстка О. Гергіль Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3