Муфта - це пристрій, який призначений для захисту електродвигуна і редуктора від перевантажень, плавного запуску та покращення динамічних характеристик роботи конвеєра.За принципом дії та конструкцією муфти поділяються на: - гідравлічні; - механічні; - електромагнітні; - турбомуфти Турбомуфта - це спеціальний гідравлічний пристрій, в якому крутний момент передається з насосного до турбінного колеса через робочу рідину. Турбомуфта призначена для плавного запуску конвеєра, захисту електродвигуна, редуктора, механізмів приводу від перевантажень та поломок, усунення несоосності валів приводного електродвигуна та редуктора,рівномірного розподілу потужності між електродвигуном та елементами приводу. Основні технічні характеристики захисних турбомуфт наведені в табл. 2.
Табл. 2 Технічні характеристики захисних турбомуфт
На рис.3 показана кінематична схема запобіжної турбомуфти, а на рис.4 конструкція турбомуфти
Рисунок 3. Кінематична схема запобіжної турбомуфти 1- запобіжна пробка; 2 - робоча камера; 3 - корпус муфти; 4 - підшипник; 5 - вихідний вал муфти; 6 – турбінне колесо; 7 - насосне колесо; 8 - вхідний вал муфти; 9 - діафрагма; 10 - робоча рідина; 11 - пробка каналу заливання масла.
Турбомуфта складається з герметичного корпуса 3, насосного 7 і турбінного 4 колес з радіальними лопатками 6. Насосне та турбінне колеса розташовані в робочій камері 2, яка утворена герметичним корпусом 3 самої муфти. В робочу камеру через пробку 11 заливається “робоча рідина” з певною кінематичною в'язкістю - масла "Індустріальні", або спеціальні водомасляні емульсії. Вхідний вал 8 турбомуфти, через діафрагму 9, з'єднаний з насосним колесом 7 і корпусом 3 турбомуфти. Турбінне колесо 4 жорстко з'єднане з вихідним валом 5 турбомуфти.
Підшипники (4), які розміщені всередині муфти забезпечують сталий фіксований зазор між обома колесами і співосне обертання насосного і турбінного колеса. Еластична діафрагма 9, яка зроблена з міцної еластичної гуми усуває несоосність між валом електродвигуна і вхідним валом редуктора. Насосне колесо 7, через вал 8 з'єднується з валом електродвигуна, а турбінне колесо через вал 5 з'єднується з вхідним валом редуктора. Принцип роботи запобіжної турбомуфти. При запуску електродвигуна починає обертатися насосне колесо 7 разом з корпусом турбомуфти. Під дією відцентрових сил, радіальними лопатками насосного колеса 7 масло 10 відкидається на лопатки 6 турбінного колеса 4, передаючи йому кінетичну енергію і починаючи плавно залучати до обертання турбінне колесо, яке починає також плавно передавати крутний момент редуктору конвеєра. В своїм обертанні турбінне колесо декілька відстає від насосного. Величина відставання залежить від величини передаваємого крутного моменту та місцевих втрат. Відставання називається " ковзанням ". При передачі номінального моменту величина "ковзання" становить 3-5%. Ковзання викликає втрати механічної енергії і зумовлює її перетворення в теплову, що призводить до нагрівання рідини у турбомуфті. Якщо ковзання не перевищує 3-5%, то температура масла знаходиться в допустимих межах. При перевантаженні конвеєра або його зупинці, починається пробуксовка турбінного колеса, або його повна зупинка при повних обертах насосного колеса. Робоча рідина за рахунок тертя масла в зазорі між турбінним та насосним колесами може за декілька хвилин нагрітися до 100 С і вище. При таких температурах, масло втрачає свою в’язкість та становиться непридатним для передачі кінематичної енергії від насосного до турбінного колеса. Для захисту турбомуфти від перевантаження мається тепловий захист, у вигляді запобіжної пробки 1 з легкоплавкого сплаву. При нагріванні масла вище допустимої температури пробка 1 розплавляється і масло з турбомуфти витікає у спеціальну ємкість. При цьому турбінне колесо зупиняється, передача крутного моменту плавно припиняється і конвеєр зупиняється. Для повторного запуску конвеєра потрібно знайти і усунути причини його перевантаження або зупинки, залити в турбомуфту через пробку 11 нове чисте масло, щільно закрутити пробку, встановити нову легкоплавку пробку 1 – і зробити повторний запуск приводу.
Редуктор – це пристрій для передачі крутного моменту від двигуна до приводного органу, з певним зменшенням частоти обертання вихідного вала та збільшенням при цьому величини крутного моменту на вихідному валу. Редуктор виконується у вигляді окремого герметичного агрегату, складається із зубчатих або черв'ячних передач для передачі крутного моменту від електричного двигуна до робочого органу машини. Розрізняють редуктори по типу передач (зубчаті, зубчато-конічні, черв'ячні, зубчато-черв'ячні); числу ступенів (одно-, двох- і т.д.) і відносно розташування валів (горизонтальні, вертикальні і комбіновані). Можливість отримання великих передаточних чисел при малих габаритах забезпечують планетарні редуктори.
На конвеєрах найбільше поширення знайшли дво - або трьохступеневі циліндрично-конічні редуктори. На рис.5 показана циліндрично-конічна конструкція редуктора конвеєра, а на рис.6 його кінематична схема.
Рисунок 5 - Загальний вигляд редуктора з конічно-циліндричною передачею
Рисунок 6 - Кінематична схема редуктора 1 - корпус редуктора; 2 - вхідний вал; 3 - перша зубчата пара; 4 - друга зубчата пара; 5 - вихідний вал; 6 - підшипник.
В табл.3 приведені характеристики редукторів, які застосовуються в конвеєрах. В лабораторії на стенді ознайомитись з конструкцією редуктора. На вихідному валу редуктора можливо отримати більш високий крутний момент та зменшене число обертів. Так наприклад з 1500...3000 об/хв. на вході, і до 50...100 об/хв. на виході редуктора. Змащування підшипників, зубчатих колес, шестерень, валів здійснюється оливою (індустріальним маслом), яке знаходиться в герметичному корпусі самого редуктора. Масляні оливи зменшують тертя, стабілізують температурний режим редуктора, та зменшують зношення його основних деталей.
Табл.3 Типи редукторів, які застосовуються в конвеєрах
Контрольні запитання: 1. Призначення приводу. 2. Область застосування приводу. 3. Призначення основних елементів приводу. 4. Конструкція та принцип дії турбомуфти. 5. Призначення та класифікація редукторів. 6. Призначення та класифікація електродвигунів.
|
