МУФТЫ С ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ УПРАВЛЕНИЕМ

В электроприводах для решения задач, связанных с управлением и регулированием, нашли применение муфты с электрическим управлением – электрические аппараты, обеспечивающие автоматическое соединение вращающихся валов машин-орудий с валами двигателей без прекращения их вращения. Для них характерны быстрое срабатывание, легкость дистанционного управления, простота устройства и малая потребляемая мощность.

Муфты применяются в машиностроении, приборостроении и других отраслях: приводы прокатных станов, прессов, металлорежущих станков, текстильных машин, в следящих устройствах, приборах разного назначения.

Муфты трения

Эти муфты используют в своей работе силы трения, создаваемые рабочими поверхностями под действием электромагнитов или силой взаимодействия токов и магнитного потока. Первые называются муфтами с электромагнитным управлением, вторые – с магнитоэлектрическим. Конструкция электромагнитной муфты трения показана на рис. 9.1. Принцип действия этих муфт состоит в том, что в отключенном состоянии якорь 3 отжат пружиной 5 и связь между валами отсутствует. При включении обмоток 2 якорь притягивается к сердечнику 1 и сжимает фрикционные накладки 4. Эти накладки обеспечивают передачу вращающего момента.

Известные конструкции муфт трения можно разделить на следующие группы:

1. По роду тока: постоянного и переменного тока.

2. По месту расположения обмоток управления и способу подвода питания к ним: контактные (рис. 9.1, а) и бесконтактные (рис. 9.1, б).

3. По конструктивному исполнению: реверсивные и нереверсивные.

4. По исполнению поверхностей трения: дисковые, цилиндрические, конические.

5. По степени защиты от внешних воздействий: открытые, защищенные, взрывобезопасные.

В качестве материалов магнитных систем муфт используют, как правило, магнитомягкие материалы: железо Армко, пермаллой, сталь, чугун. Сердечник муфты переменного тока выполняется шихтованным, рабочие диски – из различных фрикционных материалов, чаще всего в несколько слоев: фрикционный материал нанесен на опорный металлический слой с одной или двух сторон. Момент вращения, передаваемый муфтой:

М_тр = (1 - ),

где = 0,15 – 0,8 – коэффициент трения дисков;

F_уд – сила сжатия дисков;

R_н – наружный радиус дисков;

;

R_вн = внутренний радиус дисков.

Муфты трения передают момент от 0,25 до 25000 Нм при скорости 4000 об/мин. Они отличаются низкой перегрузочной способностью – λ_м = 1,1.

Используются муфты трения в режиме без скольжения и служат только для соединения и разъединения валов. Время включения муфты – промежуток времени от начала включения до установления крутящего момента, равного 0,9 от установившегося значения, составляет примерно 0,07–0,3 с. Время отключения – промежуток времени от начала отключения до установления момента 0,1 от номинального значения, составляет 0,12 – 0,4 с.

а б

Рис. 9.1. Фрикционная муфта: а) контактная; б) бесконтактная

Рис. 9.2. Конструкция муфты трения