Муфты центробежные (пусковые)

Для запуска машин с большими разгоняемыми массами (транспортирующие машины, центрифуги, вентиляторы и т.д.) необходимо применять мощные двигатели, развивающие большой вращающий момент при запуске и работающие после этого с большой недогрузкой при стационарном рабочем режиме машины. Это существенно удорожает стоимость машины и ее эксплуатации. В этих случаях весьма целесообразно применять центробежные муфты.

По виду рабочего элемента центробежные муфты делят на колодочные и с сыпучим наполнителем. Эти муфты служат для автоматического плавного соединения (или разъединения) агрегатов при достижении ведущей полумуфтой заданной угловой скорости.

На рис.19.27а представлена схема колодочной нормально-разомкнутой муфты. На ведущей полумуфте (на рис. не показана) установлены колодки 1 с осью поворота 4 и пружины растяжения 3, отжимающие с силой F_п колодки от рабочей поверхности ведомой полумуфты 2. По мере разгона ведущей полумуфты центробежные силы F_ц, преодолевая силу пружин F_п, плавно прижимают колодки к рабочей поверхности ведомой полумуфты, вызывая появление силы трения F_тр.

На рис.19.27б представлена схема центробежной муфты с дробью. Ведущий вал 1 жестко соединен с разъемным корпусом 2. Ведомый вал 3 жестко соединен с диском 4, имеющим радиальные гофры. При вращении корпуса муфты стальная дробь 5 под действием центробежных сил перемещается к периферии корпуса, уплотняется и плавно увлекает диск 4 силами трения.

На рис.19.28 представлена колодочная центробежная муфта, встроенная в шкив клиноременной передачи. Ступица 2 является ведущей полумуфтой, с которой подвижно в радиальном направлении соединены три колодки 3 с фрикционными накладками. Ведомая полумуфта 1, являясь шкивом, установлена на ступице 2 на двух подшипниках качения. Если муфта не вращается, полумуфты 1 и 2 разъединены. При вращении ведущей полумуфты 2, колодки также начинают вращаться и под действием центробежных сил плавно прижимаются к цилиндрической поверхности в ведомой полумуфте, соединяя полумуфты.

Передаваемый муфтой вращающий момент равен моменту сил трения

Т= F_r · f · R_тр · z = (G /g) · (p² r / 900) · n² · f · R_тр · z,

где G – вес колодки, Н;
g – ускорение свободного падения, м/с² ;
r – расстояние от оси вращения до центра тяжести колодки, м;
n – частота вращения муфты, об/мин;
f - коэффициент трения;
R_тр – радиус трения, м;
z – число колодок.

Давление на колодках не должно превышать допустимого, определяемого ресурсом фрикционной накладки р = F_r / A £ [ p ], где F_r – радиальная сила, действующая на колодку; А – площадь рабочей поверхности колодки.

Подробную информацию по конструкции центробежных муфт, их расчета и подбора можно получить в [32].

Контрольные вопросы

1. Классификация муфт приводов по их назначению в машинах.

2. Изобразите конструкцию и приведите расчет фланцевой глухой муфты.

3. Какие виды смещений валов компенсируют сдвоенные зубчатые муфты? Изобразите конструкцию зубчатой компенсирующей муфты.

4. Перечислите основные характеристики упругих муфт. В каких случаях применяют упругие муфты?

5. Изобразите конструкцию фрикционной муфты сцепления. Опишите принцип работы этой муфты и приведите её расчет.

6. В каких случаях применяют предохранительные муфты? Изобразите конструкцию предохранительных муфт-с разрушающимся элементом и фрикционной. Приведите расчет этих муфт.

7. Изобразите конструкцию и опишите принцип действия роликовой обгонной муфты.