Муфта зчеплення автоматична інерційно-фрикційна

Реферат: Муфта зчеплення автоматична інерційно-фрикційна, в якій на циліндричній поверхні корпуса, закріпленого на маховику співвісно ведучому валу, встановлено механізм автоматичного керування муфтою, виконаний у вигляді інерційного диска з можливістю обмеженого осьового переміщення, з'єднаного з циліндричною поверхнею корпуса за допомогою косого шліцьового з'єднання, шліци якого виконані під кутом до поздовжньої осі ведучого вала в протилежному напрямку його обертання, крім того, інерційний диск зв'язаний з натискним ведучим диском, через шарнірно закріплені на ньому тяги з важелями, встановленими на кронштейні, рухомому навколо осі циліндричної поверхні корпуса, важелі зв'язані через тяги з інерційним диском більшим плечем, а з натискним ведучим диском через регульовані гвинти - меншим плечем і фіксуються в робочому і холостому станах за допомогою силових пружин розтягу, закріплених одним кінцем на кронштейні, а другим на важелях, причому осі кріплення силових пружин розтягу на кронштейні зміщені в радіальному напрямку відносно осей кріплення важелів. UA 71885 U (12) UA 71885 U UA 71885 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до машинобудування і стосується безпосереднього удосконалення фрикційної муфти зчеплення, яка може бути використана в транспортних засобах, вітроенергетиці та інших галузях для передачі обертального моменту від одного вала до іншого. Відома фрикційна муфта (див. патент України №81687, F16D13/00, F16D43/00, 15.01.2008р.), найбільш близька за своєю суттю та результату до запропонованої корисної моделі, яка містить ведучу та ведену півмуфти, корпус, з'єднаний з ним, з можливістю обмеженого осьового переміщення, натискний диск та встановлений в корпусі з можливістю обертання в ньому щонайменше два важелі, що контактують одним плечем з натискним диском у напрямку веденої півмуфти, зафіксованої між натискним і опорним дисками ведучої півмуфти, а на другому плечі закріплені вантажі, при цьому важелі з'єднані з корпусом пружинами розтягу. Недоліком відомої фрикційної муфти є складність її конструкції через наявність в механізмі включення не менше двох вантажів, які врівноважуються пружинами розтягу і через важелі взаємодіють з натискним диском, а також мала надійність через можливість виникнення дисбалансу вантажів при обертанні вала, зумовленого розміщенням вантажів, при їх кількості більше двох, по різні сторони від осі обертання ведучого вала у вертикальній площині, а відповідно дії їх ваги та сил пружин на важелі, особливо сил інерції вантажів в початковий момент обертання ведучого вала, що призводить до швидкого виходу з ладу фрикційної муфти. Задача корисної моделі - поліпшення експлуатаційних характеристик та технологічних можливостей муфти шляхом забезпечення оптимального режиму зчеплення її елементів та передачі максимального робочого обертального моменту як в межах робочої частоти обертання, так і на холостому ходу без виникнення дисбалансу елементів муфти при частоті обертання ведучого вала на всіх режимах роботи муфти за рахунок використання інертності мас її елементів. Поставлена задача вирішується тим, що на циліндричній поверхні корпуса, закріпленого на маховику співвісно ведучому валу, встановлено механізм автоматичного керування муфтою, виконаний у вигляді інерційного диска з можливістю обмеженого осьового переміщення, з'єднаного з циліндричною поверхнею корпуса за допомогою косого шліцьового з'єднання, шліци якого виконані під кутом до поздовжньої осі ведучого вала в протилежному напрямку його обертання, крім того, інерційний диск зв'язаний з натискним ведучим диском, через шарнірно закріплені на ньому тяги з важелями, встановленими на кронштейні, рухомому навколо осі циліндричної поверхні корпуса, важелі зв'язані через тяги з інерційним диском більшим плечем, а з натискним ведучим диском через регульовані гвинти - меншим плечем і фіксуються в робочому і холостому станах за допомогою силових пружин розтягу, закріплених одним кінцем на кронштейні, а другим на важелях, причому осі кріплення силових пружин розтягу на кронштейні зміщені в радіальному напрямку відносно осей кріплення важелів. Запропонована муфта зчеплення автоматична інерційно-фрикційна забезпечує автоматичне вмикання і вимикання муфти без механічного механізму керування муфтою та передачу обертального моменту від ведучого вала до веденого як у робочому, так і на холостому ходу ведучого вала шляхом використання інертності мас муфти, що покращує як експлуатаційні якості, так і технологічні характеристики муфти. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, де: на фіг. 1 показана муфта зчеплення автоматична інерційно-фрикційна, загальний вигляд, поздовжній розріз, положення важелів в неробочому стані муфти; на фіг. 2 показано те, що на фіг. 1, положення важелів в робочому стані муфти; на фіг. 3 показано графічну залежність швидкості вмикання муфти від часу вмикання муфти, де tc - час холостого ходу; tзч - час зчеплення муфти і tвм - час вмикання муфти; на фіг. 4 показано графічну залежність швидкості руху натискного диска від його ходу, де s х холостий хід натискного диска; sp - робочий хід натискного диска і sф - хід фіксування муфти в робочому стані. Муфта зчеплення автоматична інерційно-фрикційна складається з ведучого натискного диска 1 з упорним підшипником кочення 2, встановленого на циліндричній поверхні 3 корпуса 4 співвісно закріпленого ведучому валу 5 на маховику 6 за допомогою шліцьового з'єднання 7 та веденого диска 8 з фрикційними накладками 9 і 10, розміщеного між ведучим натискним диском 1 і маховиком 6 та з'єднаного через шліцьове з'єднання 11 з веденим валом 12. На косому шліцьовому з'єднанні 13, шліци якого виконані під кутом до поздовжньої осі ведучого вала 5 в напрямку, протилежному напрямку його обертання, циліндричної поверхні 3 корпуса 4 розміщено інерційний диск 14, який через тяги 15 та осі 16 шарнірно зв'язаний з важелями 17, закріпленими через осі 18 на рухомому навколо поздовжньої осі корпуса 4 на гладкій його поверхні 19 кронштейні 20. Крім того, важелі 17 фіксуються на кронштейні 20 силовими пружинами розтягу 21, закріпленими на осях 16 і 22, і контактують меншим плечем через 1 UA 71885 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 регулювальні гвинти 23 і підшипник кочення 2 з ведучим натискним диском 1. Розміщення силових пружин розтягу 21 під кутом до радіальної вертикальної осі кронштейна 20 дозволяє фіксувати інерційний диск 14 як в холостому стані, коли він знаходиться в крайньому правому положенні, так і в робочому стані, коли він знаходиться в крайньому лівому положенні. Це забезпечується тим, що осі 22 кріплення силових пружин розтягу на кронштейні 20 зміщені в радіальному напрямку відносно осей 18 кріплення важелів 17. Муфта закрита кожухом 24. Муфта зчеплення автоматична інерційно-фрикційна працює так. До початку обертання ведучого вала 5 муфта зчеплення автоматична інерційно-фрикційна знаходиться в неввімкненому стані - інерційний диск знаходиться в крайньому правому положенні. При обертанні ведучого вала 5 з частотою обертів холостого ходу сили пружності силових пружин розтягу 21 утримують через тяги 15 інерційний диск 14, а відповідно і ведучий натискний диск 1 у початковому стані, тобто в крайньому правому положенні. При збільшенні обертів вала 5 інерційний диск 14 під дією сили інерції його маси, яка стає більшою сил пружності силових пружин розтягу 21 за допомогою косого шліцьового з'єднання 13 на циліндричній поверхні 3 корпуса 4 зміщується в сторону веденого диска 8. При цьому одночасно з інерційним диском 14 в сторону веденого диска 8 на шліцах 7 корпуса 4 зміщується і ведучий натискний диск 1, на який через упорний підшипник кочення 2, регулювальний гвинт 23 і важіль 17, закріплений на кронштейні 20, який повертається навколо циліндричної поверхні 19 корпуса 4 навколо його осі на кут повороту інерційного диска 14, на косому шліцьовому з'єднанні 13, діє сила інертності маси інерційного диска 14. Під час руху інерційного диска 14 та ведучого натискного диска 1 силові пружини розтягу 21 переходять радіальну вертикальну вісь кронштейна 20, перпендикулярну до осі веденого вала 12 і ведучий натискний диск 1 входить в контакт з фрикційною накладкою 10, а при подальшому переміщенні ведучого натискного диска 1 фрикційна накладка 9 входить в контакт з боковою поверхнею маховика 6, тобто між ведучим натискним диском 1 маховиком 6 та фрикційними накладками 9 і 10 веденого диска 8 виникають сили тертя, які приводять в рух ведений диск 8, а через нього та шліцьове з'єднання 11 ведений вал 12. При цьому, силові пружини розтягу 21 фіксують ведучий натискний диск 1 в робочому стані, тобто в крайньому лівому положенні і забезпечують передачу обертального моменту від ведучого вала 5 до веденого вала 12 при робочих обертах ведучого вала 5. Завдяки тому, що більше плече важеля 17, яке з'єднане з тягою 15 віссю 16, рухається по дузі, його швидкість при сталій швидкості інерційного диска 14 змінюється від нульової до максимальної з подальшим зменшенням до мінімальної і зростанням до максимальної. Тобто на початку переміщення інерційного диска 14, а відповідно і ведучого натискного диска 1 вліво вибираються зазори як у механізмі автоматичного керування, так і між боковими поверхнями натискного ведучого диска 1, маховика 6 та фрикційними накладками 9 і 10 веденого диска 8. Холостий хід відбувається упродовж коли півмуфти не зчеплені. Після продовження холостого ходу sх починається процес зчеплення півмуфт, при цьому швидкість від максимальної зменшується до мінімальної, чим забезпечується плавність вмикання муфти, причому час зчеплення tзч, що зменшує вплив негативних факторів, таких як нагрівання поверхонь тертя ведучого натискного диска 1, маховика 6 і фрикційних накладок 9 і 10. Тобто в процесі вмикання муфти відбувається три етапи: холостий хід, робочий хід і хід фіксування, в процесі яких час неусталеного режиму роботи муфти зменшується чим забезпечується м'яке та плавне вмикання муфти при одночасному зменшенні ефекту впливу таких негативних явищ, як нагрівання поверхонь тертя муфти. В процесі роботи муфти сили пружності силових пружин розтягу 21 компенсують знос фрикційних накладок 9 і 10 та забезпечують передачу максимального обертального моменту від ведучого вала 5 до веденого вала 12 як при його робочій частоті обертання, так і при обертах холостого ходу. Крім того, знос фрикційних накладок 9 і 10 можна компенсувати регулювальними гвинтами 23. Для роз'єднання півмуфт ведучому валу на дуже короткий проміжок часу надаються оберти, більші обертів ведучого вала 5, з якими він обертається в даний момент. При раптовому зменшенні обертів ведучого вала 5 інерційний диск 14, під дією сили інерції своєї маси, продовжує обертатись з заданою частотою і відповідно при зменшенні обертів ведучого вала 5, пересилюючи сили пружності силових пружин розтягу 21, зміщується від веденого диска 8 і фіксується силовими пружинами розтягу 21 через важіль 17 і тягу 15 в неробочому стані, тобто в крайньому правому положенні. Завдяки цьому між фрикційними накладками 9 і 10 веденого диска 8 та боковими поверхнями маховика 6 і ведучого натискного диска 1 виникають зазори, і сили тертя між ними зникають. Півмуфти роз'єднуються - обертальний момент від ведучого вала 5 не передається до веденого вала 12. Для наступного зчеплення півмуфт процес автоматичного вмикання повторюється. 2 UA 71885 U 5 Запропонована муфта зчеплення автоматична інерційно-фрикційна забезпечує автоматичне вмикання і вимикання муфти без механічного механізму керування муфтою та передачу обертального моменту від ведучого вала до веденого як у робочому, так і на холостому ходу ведучого вала шляхом використання інертності мас муфти, що покращує як експлуатаційні якості так і технологічні характеристики муфти. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 20 Муфта зчеплення автоматична інерційно-фрикційна, що містить ведучу та ведену півмуфти, корпус, з'єднаний з ним з можливістю обмеженого осьового переміщення натискний диск, яка відрізняється тим, що на циліндричній поверхні корпуса, закріпленого на маховику співвісно ведучому валу, встановлено механізм автоматичного керування муфтою, виконаний у вигляді інерційного диска з можливістю обмеженого осьового переміщення, з'єднаного з циліндричною поверхнею корпуса за допомогою косого шліцьового з'єднання, шліци якого виконані під кутом до поздовжньої осі ведучого вала в протилежному напрямку його обертання, крім того, інерційний диск зв'язаний з натискним ведучим диском, через шарнірно закріплені на ньому тяги з важелями, встановленими на кронштейні, рухомому навколо осі циліндричної поверхні корпуса, важелі зв'язані через тяги з інерційним диском більшим плечем, а з натискним ведучим диском через регульовані гвинти - меншим плечем і фіксуються в робочому і холостому станах за допомогою силових пружин розтягу, закріплених одним кінцем на кронштейні, а другим на важелях, причому осі кріплення силових пружин розтягу на кронштейні зміщені в радіальному напрямку відносно осей кріплення важелів. 3 UA 71885 U 4 UA 71885 U 5 UA 71885 U Комп’ютерна верстка В. Мацело 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 6