Відцентрова пружна муфта з радіальними канатами

Реферат: UA 91882 U UA 91882 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 відцентрова пружна канатна муфта з радіальними пружними елементами, що містить співвісно розташовані зовнішню чашоподібну півмуфту із жорстко закріпленими пальцями, що містять радіальні отвори, та внутрішню півмуфту, які сполучені пружними елементами у вигляді радіально встановлених канатів, які пропущені через радіальні отвори пальців, одним кінцем жорстко закріплені вантажах, що розміщені у напрямних зовнішньої чашоподібної півмуфти з можливістю радіального переміщення, а другим кінцем жорстко закріплені у внутрішній півмуфті [див. пат. UA 75753, опубл. 10.12.12, бюл. № 23, фіг. 1, стор. 2]. Монтаж цієї муфти передбачає закріплення пальців у зовнішній чашоподібній півмуфті, встановлення зовнішньої чашоподібної півмуфти та внутрішньої півмуфти на вали поєднаних ними агрегатів, суміщення після цього агрегатів разом із півмуфтами для співвісного розташування внутрішньої півмуфти всередині зовнішньої чашоподібної півмуфти за рахунок осьового зміщення агрегатів, закріплення канатів одним кінцем у вантажах, встановлення вантажів у напрямні зовнішньої чашоподібної півмуфти, пропущення канатів другими кінцями у отвори пальців та закріплення цих кінців у внутрішній півмуфті. Функціональними недоліками даної муфти є її низькі пружні властивості (висока жорсткість та низька енергоємність) через закріплення вантажів і пальців на одній і тій же півмуфті зовнішній чашоподібній, при цьому під час роботи муфти канати працюють на згин лише половиною своєї довжини, що рівна половині довжини радіального проміжку між півмуфтами, а також низька кутова компенсуюча здатність через взаємодію канатів з отворами пальців. Іншим, технологічним, недоліком є низька технологічність монтажу муфти, яка пояснюється пропущенням канатів через отвори пальців, що потребує виконання операцій по складанню півмуфт (а саме закріплення одних кінців канатів у вантажах, встановлення вантажів у напрямні зовнішньої чашоподібної півмуфти та закріплення других кінців канатів у внутрішній півмуфті) після суміщення зовнішньої та внутрішньої півмуфт разом із поєднаними агрегатами, що може викликати великі труднощі у випадку значних габаритів та ваги цих агрегатів. Задачею даної заявки є створення муфти, в якій за рахунок конструктивного виконання можливо було б підвищити пружні властивості, кутову компенсуючу здатність та технологічність її монтажу, а також розробка способу монтажу цієї муфти. Розв'язання поставленої задачі забезпечується тим, що відцентрова пружна муфта з радіальними канатами містить співвісно розташовані зовнішню чашоподібну півмуфту та внутрішню півмуфту, які сполучені пружними елементами у вигляді радіально встановлених канатів, які одним кінцем жорстко закріплені у вантажах, що розміщені у напрямних зовнішньої чашоподібної півмуфти з можливістю радіального переміщення, а іншим кінцем канати закріплені у внутрішній чашоподібній півмуфті та введені в пази пальців, що жорстко закріплені у внутрішній півмуфті та пропущені в отвори фланця зовнішньої чашоподібної півмуфти. Встановлення пальців у внутрішній півмуфті дозволяє підвищити пружні властивості за рахунок того, що в цьому випадку при роботі муфти канати працюють на згин усією своєю довжиною, рівною довжині радіального проміжку між півмуфтами, що означає зменшення жорсткості та підвищення енергоємності муфти. Введення канатів у пази пальців дозволяє півмуфтам виконувати взаємні кутові переміщення і за рахунок цього збільшити кутову компенсуючу здатність муфти, а також при монтажі муфти спочатку виконати окреме складання півмуфт, установку вже складених півмуфт на вали, а після цього виконати тільки суміщення поєднаних агрегатів, що дозволяє підвищити технологічність монтажу. Спосіб монтажу відцентрової пружної муфти з радіальними канатами за включає встановлення зовнішньої чашоподібної та внутрішньої півмуфти на вали поєднаних агрегатів, суміщення зовнішньої та внутрішньої півмуфт разом із поєднаними агрегатами за рахунок їх осьового зміщення, закріплення канатів одним кінцем у вантажах, встановлення вантажів у напрямні зовнішньої чашоподібної півмуфти, причому попередньо виконують складання півмуфт окремо, зовнішньої чашоподібної півмуфти - за рахунок закріплення одних кінців канатів у вантажах, встановлення вантажів у напрямні зовнішньої чашоподібної півмуфти, закріплення інших кінців канатів у внутрішній чашоподібній півмуфті, внутрішньої напівмуфти за рахунок закріплення пальців у внутрішній півмуфті, після цього виконують встановлення складених зовнішньої чашоподібної та внутрішньої півмуфт на вали поєднаних агрегатів, після чого суміщення зовнішньої чашоподібної та внутрішньої півмуфт за рахунок осьового зміщення агрегатів із введенням пальців у отвори фланця зовнішньої чашоподібної півмуфти, а канатів у пази пальців. Конструкція пропонованої муфти представлена на кресленні. 1 UA 91882 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 На кресленні показана відцентрова пружна муфта з радіальними канатами, що містить співвісно розташовані зовнішню чашоподібну півмуфту 1 та внутрішню півмуфту 2, які сполучені пружними елементами у вигляді радіально встановлених канатів 3, які одним кінцем 4 жорстко закріплені у вантажах 5, що розміщені у напрямних 6 зовнішньої чашоподібної півмуфти 1 з можливістю радіального переміщення, а іншим кінцем 7 канати 3 закріплені у зовнішній чашоподібній півмуфті 2 та введені в пази 8 пальців 9, що жорстко закріплені у внутрішній півмуфті 2 та пропущені в отвори 10 фланця 11 зовнішньої чашоподібної півмуфти 1. На пальці 9 встановлені втулки 12 з амортизуючого матеріалу, наприклад втулки або кільця серійних втулково-пальцевих муфт. Відцентрова пружна муфта з радіальними канатами працює наступним чином. При обертанні внутрішньої півмуфти 2, в період пуску, її пальці 9, згинаючи канати 3, через втулки 12 та отвори 10 обертають чашоподібну півмуфту 2 (муфта працює як пружно-компенсуюча високої жорсткості), при зростанні частоти обертання півмуфти 1 вантажі 5 під дією відцентрової сили переміщуються в напрямних 6 зовнішньої чашоподібної півмуфти 1 і натягують канати 3, при цьому контакт пальців 9 із отворами 10 розривається (муфта починає працювати як пружнокомпенсуюча з низькою жорсткістю), і, за рахунок гнучкості та пружності канатів і наявності між пальцями 9 та отворами 10 зазорів муфта забезпечує демпфування коливань, амортизацію поштовхів та компенсацію неспіввісності валів, рух при цьому передається від пазів 8 пальців 9 до канатів 3 і зовнішньої чашоподібної півмуфти 2. Встановлення в муфті пальців у внутрішній півмуфті дозволяє підвищити пружні властивості за рахунок того, що в цьому випадку при роботі муфти канати працюють на згин усією своєю довжиною, рівною довжині радіального проміжку між півмуфтами, що означає зменшення жорсткості та підвищення енергоємності муфти. Введення канатів у пази пальців дозволяє півмуфтам виконувати взаємні кутові переміщення і за рахунок цього збільшити кутову компенсуючу здатність муфти, що характеризує запропоновану відцентрову пружну муфту з радіальними канатами як технічне рішення, що є новим і неочевидним з базового рівня техніки, а його втілення можливе в умовах реального промислового виробництва при незначній зміні базових технологічних процесів. Монтаж пропонованої муфти здійснюють наступним чином. Попередньо виконують складання півмуфт окремо, зовнішньої чашоподібної півмуфти 1 - за рахунок закріплення одних кінців канатів 4 у вантажах 5, встановлення вантажів 5 у напрямні 6 зовнішньої чашоподібної півмуфти 1, закріплення інших кінців канатів 7 у внутрішній чашоподібній півмуфті 1, внутрішньої півмуфти 2 - за рахунок закріплення пальців 9 у внутрішній півмуфті 2, після цього виконують встановлення складених зовнішньої чашоподібної 1 та внутрішньої 2 півмуфт на вали поєднаних агрегатів, після чого здійснюють суміщення зовнішньої чашоподібної 1 та внутрішньої 2 півмуфт за рахунок осьового зміщення агрегатів із введенням пальців 9 в отвори 10 фланця 11 зовнішньої чашоподібної півмуфти 1, а канатів 3 у пази 8 пальців 9. Введення канатів у пази пальців дозволяє при монтажі муфти спочатку виконати окреме складання півмуфт згідно з запропонованим способом монтажу, а після цього виконати суміщення поєднаних агрегатів, що дозволяє підвищити технологічність монтажу. Конкретне виконання пропонованого технічного рішення наведене на прикладі пружної муфти коробки швидкостей горизонтально-фрезерного верстата 6Р82, у якому застосування відцентрової пружної муфти з радіальними канатами, що складається з двох півмуфт, з яких півмуфта з пальцями може бути взята від муфти МПВП 250-35-1-УЗ ГОСТ 21424-93, а чашоподібна півмуфта виготовлена заново. Установка в такій муфті у радіальні отвори чашоподібної півмуфти шести канатів діаметром 4,9 міліметрів, що закріплені іншими кінцями у вантажах, які встановлені в направляючі отвори, забезпечує еквівалентну базовому варіанту навантажувальну здатність. При цьому підвищення демпфуючої спроможності та компенсуючої здатності муфти за рахунок піддатливості канатів забезпечує компенсацію додаткових навантажень та збільшує ресурс коробки швидкостей та електродвигуна на 10….30 %. Економічний ефект запропонованого технічного рішення полягає в зменшенні випадків поломок пружних муфт, а також в збільшенні ресурсу агрегатів, що сполучаються пружними муфтами, і визначається різницею витрат на придбання нового агрегату і витрат на канати, виготовлення та установку півмуфт та кріпильних елементів. Наприклад, для коробок швидкостей верстатів вартістю до 1500 у. о., витрати на канати, виготовлення та установку муфти становлять 150 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: Э Σ=(1500-150)  1тис.=1 млн. 350 тис. у.о. Сукупність наведених даних свідчить про доцільність широкого застосування запропонованих відцентрових пружних муфт з радіальними канатами. 2 UA 91882 U В даний час виконується підготовка до впровадження даних муфт в механізмах верстатів ВАТ "Херсонський машинобудівний завод". ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 Відцентрова пружна муфта з радіальними канатами, що містить співвісно розташовані зовнішню чашоподібну півмуфту та внутрішню півмуфту, які сполучені пружними елементами у вигляді радіально встановлених канатів, які одним кінцем жорстко закріплені у вантажах, що розміщені у напрямних зовнішньої чашоподібної півмуфти з можливістю радіального переміщення, яка відрізняється тим, що канати іншим кінцем закріплені у внутрішній чашоподібній півмуфті та введені в пази пальців, що жорстко закріплені у внутрішній півмуфті та пропущені в отвори фланця зовнішньої чашоподібної півмуфти. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3