Файл: 2. Общее устройство мостового крана, технические характеристики, смазка и карта смазки крана.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.12.2023
Просмотров: 352
Скачиваний: 4
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Постоянные муфты
Эти муфты делятся на глухие и подвижные, или компенсирующие, которые допускают небольшие неточности сборки.
Глухая втулочная муфта является наиболее простой и используется при высокой соосности соединяемых валов и отсутствии перекоса. Она состоит из втулки, соединенной с валами с помощью штифтов, шпонок, а при больших моментах - шлицами.
Втулки изготавливают из различных материалов, но чаще из тех же марок сталей, что и валы. Рекомендуют следующие соотношения между наружным D и внутренним d диаметрами D = 1,5d. Длина посадочной части втулки на каждом валу ?1 = (1 … 1,5)d; общая длина муфты ? = (2,25 … 3)d, диаметр штифта dш = (0,2 … 0,25)d.
Для соединения втулки с валом рекомендуют посадки с нулевым зазором типа H/h или переходные типа H/k.
Расчет таких муфт сводится к расчету штифтов (шпонок) на сдвиг.
Размеры втулочных муфт стандартизированы.
Поводковые муфты различных конструкций применяют при диаметрах валов 3 … 12 мм. Они допускают небольшие радиальные смещения осей валов. Муфты состоят из полумуфт, закрепленных на валах штифтами. На фланце одной из полумуфт закреплен палец (поводок) , входящий в паз второй полумуфты. Палец может быть цилиндрическим и сферическим, последний допускает и перекос осей. Муфта проста по конструкции, но у нее всегда существует мертвый ход за счет зазора z между пальцем и пазом. При расстоянии r между осями вала и пальца величина мертвого хода в угловых минутах = 3438 z/r. Чтобы уменьшить в вале радиальную изгибающую нагрузку, рекомендуют применять муфты с двумя пальцами, расположенными симметрично относительно оси валов.
В точных передачах применяют поводковые муфты, мертвый ход в которых выбирают плоской или винтовой пружиной.
Упругие муфты применяют для амортизации ударных и динамических нагрузок при частых пусках и реверсах механизма.
Упругая поводковая муфта. Она состоит из двух полумуфт закрепленных на валах. В каждой полумуфте закреплено симметрично относительно оси по два цилиндрических пальца (поводка). Между полумуфтами находится упругий элемент из твердой резины, кожи с четырьмя расположенными равномерно по окружности отверстиями, в которые входят пальцы полумуфт. При работе муфты упругий элемент деформируется, амортизирует динамические нагрузки и компенсирует погрешности расположения осей валов. Недостатком муфты является наличие мертвого хода из-за деформации упругого элемента и зазора между пальцем и упругим элементом.
Упругая мембранная муфта позволяет передавать вращение между валами, имеющими радиальное смещение и перекос осей соответственно до 0,7 мм и 230. Вращающийся момент передается с полумуфты на полумуфту с помощью тонкого упругого кольца и мембраны . Изготавливают мембраны из стали 65Г, фосфористой бронзы, текстолита и других материалов. Мертвый ход муфты не превышает 6 … 12.
Размеры упругих поводковых и мембранных муфт для валов с диаметром 4 … 5 мм нормализованы.
С помощью управляемых, называемых также сцепными, муфт можно в процессе работы соединять и разъединять валы.
Муфты с ручным управлением в дистанционно управляемых системах, системах автоматики, различных приводах периферийных устройств ЭВМ практически не применяются. При этом используют муфты управляемые дистанционно с помощью электрических сигналов малой мощности.
Из управляемых сцепных муфт наиболее применимы электромагнитные фрикционные и порошковые, обладающие высоким быстродействием и возможностью регулирования передаваемого момента. Эти муфты используются дополнительно в качестве предохранительных и тормозных устройств.
Управление электромагнитом кулачковых (зубчатых) муфт связано с рядом трудностей, обусловленных плавным сцеплением и расцеплением полумуфт, что возможно только при равенстве их угловых скоростей. Наиболее широко используются фрикционные электромагнитные муфты. Они обеспечивают плавное сцепление и расцепление валов при любых скоростях. В этих муфтах для соединения валов используются силы трения между поверхностями полумуфт. В зависимости от формы рабочих поверхностей различают фрикционные муфты: дисковые - однодисковые и многодисковые; конусные .Многодисковые муфты получили наибольшее распространение благодаря плавности включения, небольшим габаритам при передаче больших моментов. Оптимальное число дисков 6 … 10.
В конусных муфтах угол не должен быть меньше угла трения для предотвращения заклинивания и облегчения расцепления, для металлических поверхностей 8 … 15.
Необходимая сила прижатия дисков
Q = (T / Rcp)•f•n , (1)
где Т - передаваемый муфтой момент; Rcp - средний радиус поверхностей трения; n - число поверхностей трения; f - коэффициент трения, принимаемый для стали по металлокерамике f = 0,1 … 0,4, для стали по стали при наличии смазки f = 0,08.
Осевая сила включения конусной муфты
Q = (T•sin/Rcp)•f. (2)
Для повышения коэффициента трения рабочие диски изготавливают из фрикционных материалов на основе металлических порошков.
Сила прижатия дисков или конусов создается электромагнитом, встроенным в левую полумуфту, на обмотку которого подается напряжение через скользящие контакты - кольца и счетки.
Конструкции многодисковых фрикционных муфт нормализованы. Их используют при мощностях до 250 Вт и частотах вращения до 4000 об/мин, время срабатывания 28 … 200 мс. Однодисковые муфты проще по конструкции, но габариты их сравнительно велики.
Порошковые муфты отличаются малой инерционностью, быстродействием (время срабатывания 5 … 50 мс), возможностью управлять передаваемым моментом и независимостью величины передаваемого момента от скорости.
Муфта состоит из трех основных частей: неподвижного корпуса и двух полумуфт. Полумуфты свободно вращаются внутри корпуса. Пространство между полумуфтами заполнено ферромагнитной массой в жидком или порошкообразном виде (смесь из мелкодисперсных частиц карбонильного железа и наполнителя в виде талька или графита). Катушка электромагнита располагается в одной из полумуфт или в корпусе.
Если электромагнит не включен (при нулевой напряженности магнитного поля), то вязкость ферромагнитной массы небольшая и полумуфты механически не связаны. При подаче сигнала управления на катушку электромагнита и прохождении магнитного потока через рабочие зазоры ферромагнитные частицы намагничиваются и располагаются вдоль силовых линий. Вязкость ферромагнитной массы увеличивается, механически связывая полумуфты. При увеличении интенсивности магнитного поля растут вязкость массы и величина передаваемого момента. Жидкостные муфты работают плавнее, чем порошковые, но требуют более совершенных уплотнений.
Конструкции порошковых муфт нормализованы (серия БПМ) и подбираются по передаваемому моменту и частоте вращения вала.
Использование пьезокристаллических муфт позволяет увеличить быстродействие при соединении валов до 0,2 мс, что особенно важно в системах управления, обработки информации. Принцип их действия основан на изменении размеров пьезокристалла под действием постоянного тока. При подводе постоянного тока к кристаллам происходит увеличение размеров полумуфты , выборка зазоров между ней и полумуфтой и передача вращения за счет сил трения.
Зазор между полумуфтами ограничивается микронными изменениями размера кристаллов. Отсюда высокие требования к точности взаимного расположения осей соединяемых валов, к точности изготовления элементов муфты и наличие вследствие малых зазоров между полумуфтами тормозного момента при нулевом сигнале управления.
Самоуправляемые муфты служат для автоматического разъединения (соединения) валов в тех случаях, когда передаваемый валом момент или скорость превышает заданную условиями эксплуатации величину. Рассмотренные фрикционные сцепные муфты могут быть использованы в качестве самоуправляемых по величине передаваемого момента. В этих муфтах при перегрузках будет происходить проскальзывание полумуфт с автоматическим разъединением валов.
Центробежная муфта прямого действия применяется для автоматического сцепления валов, а центробежная муфта обратного действия - для автоматического расцепления валов. Полумуфты и соединяются с помощью колодок , которые могут поступательно перемещаться в полумуфте .
В муфтах прямого действия колодки удерживаются силами упругости Fпр пружин растяжения в полумуфте . При вращении вала с полумуфтой со скоростью на колодки действуют центробежные силы инерции Fn = mr2, где m - масса колодки, r - расстояние от центра масс колодки до оси вращения полумуфты . При увеличении скорости вращения сила инерции преодолевает силу упругости пружины и прижимает колодку к полумуфте с силой N = Fn - Fпр, создающей трение между полумуфтами. При моменте трения Мтр = Fтр? r = (Fn - Fпр)r, превышающем момент сопротивления, происходят передача вращательного движения от полумуфты к полумуфте и соединение валов.
В муфтах обратного действия расцепление валов происходит при скорости, когда сила инерции (Fn) колодки ставится равной силе упругости пружины (Fпр) и отжимает колодку от полумуфты .
Обгонная муфта передает движение только в одном направлении. Она состоит из ведущей и ведомой полумуфт, шариков (роликов) .
Принцип работы обгонных муфт состоит в следующем. Полумуфта жестко закреплена на ведущем валу. При его вращении по часовой стрелке шарики под действием сил пружин и сил трения вкатываются в узкую часть клинового зазора полумуфт и, заклиниваясь, передают вращательный момент от полумуфты к полумуфте , свободно сидящей на валу и являющейся зубчатым колесом.
При вращении полумуфты против часовой стрелки шарики выходят в широкую часть клиновых зазоров и полумуфты разъединяются, т.е. вращение от вала к зубчатому колесу не передается.
Такие муфты нормализованы. Они обеспечивают бесшумную работу и обладают высокой нагрузочной способностью.
10. Эксплуатация. Пуск крана.
Перед пуском в работу грузоподъемных кранов и машин субъект хозяйствования должен получить в соответствии с требованиями НПАОП 0.00-4. 05-03 разрешение специально уполномоченного центрального органа исполнительной власти по промышленной безопасности и охране труда на эксплуатацию этих грузоподъемных машин.
Пуск в работу грузоподъемных кранов и машин осуществляется на основании решения о возможности их эксплуатации в следующих случаях:
-
при вводе в эксплуатацию вновь изготовленных грузоподъемных кранов и машин; -
перерыва в эксплуатации более 12 месяцев; -
после монтажа, связанного с установкой грузоподъемного крана или машины на новое место; -
после реконструкции либо модернизации грузоподъемного крана или машины; -
после капитального ремонта грузоподъемного крана или машины; -
окончания срока службы (предельного срока эксплуатации) грузоподъемного крана или машины, а также в случае аварии либо повреждения. Вызванного чрезвычайной ситуацией природного или технического характера, выявления износа (механического или коррозионного), остаточной деформации, трещин, других повреждений составных частей, деталей либо их элементов, превышающих допустимые значения; -
после передачи другому субъекту хозяйствования; -
после направления стрелового самоходного крана для работы на срок более трех месяцев за пределы области, в которой он зарегистрирован; -
после установки сменного стрелового оборудования или замены стрелы; -
после замены несущих или вантовых канатов, кабельных канатов; -
после запрета эксплуатации грузоподъемного крана или машины должностным лицом специально уполномоченного центрального органа исполнительной власти по промышленной безопасности и охране труда.
Решение о возможности эксплуатации грузоподъемных кранов и машин, подлежащих регистрации территориальных органах специально уполномоченного центрального органа исполнительной власти по промышленной безопасности и охране труда, принимается должностным лицом этого органа.