SPRZĘGŁO E L E K T R O M A G N E T Y C Z N E
Rozwój sprzęgieł elektro-
mag netycznych,
stosowa
nych przede wszystkim w
obrabiarkach, wiąże się z no
wą rewolucją techniczną, jaką
wywołuje automatyzacja. W
obrabiarkach, wykonujących
skomplikowane
czynności
według z góry narzuconego
programu, muszą być zauto
matyzowane
wszystkie ze
społy, a jednym z nich, bardzo
ważnym, jest właśnie sprzęgło
łączące silnik elektryczny z
resztą maszyny.
Stosowane
dotychczas
sprzęgła hydrauliczne wyma
gałyby, w razie użycia ich do
w pełni zautomatyzowanych
obrabiarek, dodatkowego spe
cjalnego mechanizmu wyko
nawczego. W normalnych ob
rabiarkach
rolę automatów
spełnia oczywiście tokarz, a
elementem wykonawczym są
jego mięśnie.
Pokazane na okładce sprzę
gło elektromagnetyczne z nie
ruchomą cewką (typ VBA)
jest dziełem polskich kon
struktorów i jest w Polsce
obecnie masowo produko
wane, o czym obszernie napi
sano w zamieszczonym we
wnątrz numeru artykule. Dzia
łanie jego polega na w yko
rzystaniu sił tarcia pomiędzy
wieloma jednakowymi płytka
mi (1 i 2), z których część
ustalona jest względem ze
wnętrznej obudowy (3), a
część połączona jest prze
suwnie z tuleją osadzoną na
wałku (4), połączonym np.
z silnikiem. Płytki te mają,
oczywiście, odpowiednie w y
stępy: jedne na zewnętrznym
obwodzie (1), inne na we
wnętrznym (2), łączące się z
obydwoma nie związanymi z
sobą wirującymi elementami.
Ta sama zasada połączenia
płytek stosowana jest w mo
tocyklu WFM oraz w motoro
werze ,,Komar", z tym, że
tam jedne płytki mają wkładki
korkowe, a drugie płytki są
gładkie. Dopóki płytki nie są
do siebie wzajemnie przycis
kane, obudowa sprzęgła i jego
środek mogą wirować swo
bodnie z różną prędkością
obrotową lub tez jedno z nich
może być nieruchome. Po
nieważ sprzęgło takie zanu
rzone jest w oleju, występuje
tutaj moment szczątkowy spo
wodowany
,,rozcieraniem"
cieczy między dwiema płytka
mi. Dopiero, kiedy do cewki
(5) doprowadzony zostanie
prąd (stały) o napięciu 24 V
powstaje
strumień
elektro
magnetyczny
przepływający
przez płytki i przyciągający
zworę (6). Zwora przesuwa
się na trzech sworzniach (7)
osadzonych w otworach kor
pusu (4), co zapobiega jej
zakleszczaniu się. Siła elektro
magnetyczna pokonuje opór
sprężyn
(8) odpychających
zworę od korpusu i dociska ją
do
płytek,
które
również
wskutek tej siły dociskają się
wzajemnie.
Z fizyki i doświadczenia
własnego wiemy, ze tarcie
między dwoma metalami jest
tym większe, im mocniejszy
jest ich wzajemny docisk.
Konstruktorzy
sprzęgła
tak
dobrali tę siłę, powierzchnię
płytek oraz
ich
własności
fizyczne, jak: gładkość, współ
czynnik tarcia itp., ażeby uzy
skać możliwość przeniesienia
napędu przy możliwie naj
mniejszych wymiarach sprzę
gła i najmniejszym poborze
energii elektrycznej. Oczywi
ście, sprzęgło elektromagne
tyczne jako takie nie jest no
wością,
ale
przedstawione
tutaj rozwiązanie, stanowiące
patent polski, jest szczególnie
proste, łatwe w produkcji i
pewne w działaniu.
Nasi wynalazcy zastosowali
mianowicie nieruchomą cew
kę
( 5 ) , k tó ra w ra z ze s w ą
obu
dową (9) osadzona jest na
łożyskach kulkowych (10) i
nie obraca się wraz ze sprzę
głem w czasie pracy, co zna
komicie rozwiązuje problem
doprowadzenia prądu. Cewka
ta unieruchomiona jest w sto
sunku do wirujących części
za pomocą blaszki (11), po
której biegnie przewód zasi
lający (12). Po wyłączeniu
prądu sprzęgło rozłącza się,
ponieważ sprężyny odpychają
zworę (sprężyny i zwora w i
rują), a płytki nie dociskane
wzajemnie przenoszą mini
malny moment, o czym juz
wspomniano.
W nowoczesnej obrabiarce,
jak zresztą i w innych maszy
nach, np. dźwigach, sprzęgło
takie pracuje w zestawie z ta
kimi elementami, jak elektro
magnetyczny hamulec w łą
czający się automatycznie w
przypadku przerwy dopływu
prądu, co np. w urządzeniach
dźwigowych jest niezbędne,
W
Polsce
wytwarzamy
obecnie różne rodzaje sprzę
gieł
elektromagnetycznych,
których przenoszony moment
wynosi od 1 do 600 kGm.
Używalność
tych
sprzęgieł
waha się w granicach od 2 do
10 tys. godzin, przy czym je
dynym niszczącym się ele
mentem są tu płytki, które
wykonujemy ze specjalnych,
odpornych na ścieranie ga
tunków stali dla sprzęgieł
mokrych, a dla sprzęgieł su
chych pokrywamy spiekami.
Na zakończenie — pyta
nie: czy sprzęgło elektroma
gnetyczne mogłoby być za
stosowane w motocyklu lub
samochodzie? Oczywiście nie,
ponieważ czas jego włączania
jest stały (wynosi około 1 se
kundy) i niezależny od woli
operatora,
co
praktycznie
oznaczałoby potężne szarp
nięcie w przypadku połącze
nia silnika ze skrzynią biegów
i uniemożliwiłoby np. rusza
nie samochodu czy motocykla
w trudnych warunkach tere
nowych czy też pod górę. Co
prawda, w ,, Polskim Fiacie"
stosowane jest sprzęgło elek
tromagnetyczne, ale tylko w
układzie automatycznego włą
czenia wentylatora, zapobie
gającego przegrzaniu układu
chłodzenia.
M g r inż. A ndrzej
M o ld e n h a w e r
