Цилиндрические шинно-пневматические муфты

84. Цилиндрические шинно-пневматические муфты. Расчет.

В цилиндрических шинно-пневматических муфтах (см. рис 1 и 2) трение создается между колодками резинового баллона, связанного с одной полумуфтой, и цилиндрическим ободом второй полумуфты (барабана). Для включения муфт в камеру баллона подается воздух под давлением, баллон расширяется, и колодки равномерно прижимаются к барабану.

Баллон, показанный на рис 2, передает окружную силу, поэтому он выполняется многослойным и состоит из:

a) внутренней, удерживающей воздух эластичной резиновой камеры;

b) несущей многослойной накладки из прочной прорезиненной ткани (корда);

c) внешнего протектора из резины.

Колодки связаны с баллоном с помощью гладких шпилек. Баллон теплоизолирован от колодок паронитовой прокладкой.

Колодки покрыты (обклеены) фрикционными накладками, выполняемыми обычно из асботканевой ленты, пропитанной фенолоальдегидной смолой.

Рекомендуемые материалы

Для шинно-пневматических муфт характерны следующие достоинства:

Ø удобство управления

Ø возможность регулирования предельного момента и скорости включения; муфта может служить надежным предохранительным звеном

Ø компенсация осевых, радиальных и угловых смещений валов

Ø самокомпенсация износа и отсутствие необходимости периодического регулирования

Ø шумопоглащение, смягчение толчков и гашение крутильных колебаний.

К недостаткам этих муфт относят:

v значительная стоимость баллона

v старение резины

v чувствительность муфты к попаданию на резину масла, щелочей и кислот.

Муфты хорошо работают в интервале температур  –20…+50 ⁰С.

Шинно-пневматические муфты применяют в основном в тяжелом машиностроении: в буровых лебедках, в приводах от судового двигателя к гребному винту, в экскаваторах и др. машинах.

Наряду с описанными обжимными муфтами, имеющими основное распространение, применяют также разжимные и осевые муфты.

Расчет шинно-пневматических муфт состоит из расчета фрикционной части и расчета нажимного устройства – пневматического баллона.

Момент, Т (Н·м), который может передавать муфта согласно условию стойкости поверхностей трения, или потребную ширину муфты можно определить по тем же зависимостям, которые приведены для конических муфт (с заменой R_ср на R).

Обычно  (см. рис 1), где меньшие значения относятся к муфтам бо´льших размеров, а большие – к муфтам малых размеров.

Обратите внимание на лекцию "Консервирование мяса низкой температурой".

Потребная сила F, которая должна развиваться пневматическим баллоном, определяется для обжимных муфт по формуле:

,

где S – коэффициент запаса сцепления; F_ц – центробежная сила баллона вместе с колодками.

Сила F связана с избыточным давлением q в камере следующим соотношением:

,

где А = πD_kb_k – активная площадь внутренней полости камеры, мм²; b_k – ширина цилиндрической части внутренней поверхности камеры, обычно весьма близкая к ширине колодок; D_k – диаметр внутренней поверхности полости камеры; q – давление воздуха в камере, обычно равное 0,6…0,8 МПа; ∆q – давление, расходуемое на деформирование баллона, равное примерно 0,05 МПа.