pkm osinski
67

6. Sprzęgła

Sprzęgło jest zespołem służącym do łączenia wałów. Dzięki łączeniu za pomoq sprzęgieł można oddzielnie wykonywać silniki, zespoły napędowe i mechanizm) robocze, i łączyć je w trakcie montażu.

Jeżeli w trakcie montażu można dokładnie ustawić wały względem siebie i ustawianie ich się nie zmienia podczas eksploatacji maszyny, to połączenie może być dokonane w sposób sztywny. Sprzęgła służące dó takiego łączenia noszą nazwę sprzęgieł jr/yiwijri.

W wiciu przypadkach występują trudności w utrzymaniu właściwego położenia walów w stosunku do siebie. Trudności te mogą występować w procesie montażu, w trakcie eksploatacji wskutek zaistnienia trwałych odkształceń, zużycia itp. Wied) stosuje się sprzęgła samonastawne pozwalające na łączenie wałów o niepokrywsją-Cyćh się osiach bez obawy o uboczne szkodliwe następstwa.

W wielu zastosowaniach występuje możliwość względnych ruchów zespołów, powodujących stałe przemieszczanie się walów względem siebie. Wynika to bądi z warunków pracy maszyny, bądź z malej sztywności elementów maszyny lub fundamentu. Na przykład w układzie napędowym samochodu wszystkie element)* silnik, wal napędowy, przekładnie, kola, są we względnym ruchu. Połączenie między tymi elementami musi być realizowane za pomocą sprzęgieł nastawnych, zezwalających na wzajemne przemieszczanie. Względne ruchy czopów walów mogą bjć ruchami osiowymi, promieniowymi i kątowymi.

Do stosowania specjalnych sprzęgieł zmusza dynamika przenoszenia obciążeń między mechanizmem roboczym a silnikiem. Nagle włączenie obciążenia, zadziałanie nagłym impulsem (uderzenie) lub periodyczna zmienność obciążenia na którymi z członów napędu, przenosi się na inne zespoły. Połączenie zespołów sprzęgłami umożliwiającymi sprężyste odkształcenie skrętne wałów względem siebie pozwala przy właściwym doborze podatności na zmniejszenie i złagodzenie obciążeń dynamicznych Zadanie takie spełniają sprzęgła podatne.

Często występuje konieczność rozłączania i łączenia zespołów w trakcie ich pracy. Umożliwia to unieruchomienie zespołu roboczego bez zatrzymywania silnika* przełączenie mechanizmu na inną prędkość obrotową, zmianę kierunku obrotów itp. W widu przypadkach możliwość uruchomienia maszyny o dużej bezwładności przy pracującym silniku wymaga płynnego połączenia wałów, np. w pojazdach samochodowych Zadanie to spełniają sprzęgła włączałne.

W pewnych przypadkach istnieje konieczność takiego połączenia walów, aby jeden z nich obracał się tylko w jednym kierunku. Stosuje się w tym przypadku sprzęgła jednokierunkowe.

Dla ochrony niektórych mechanizmów przed przeciążeniem stosuje się sprzęgła bnpieaeństwa. Po przekroczeniu granicznej wartości momentu następuje rozłączenie walów.

Powyższy przegląd wskazuje na różnorodność zadań, jakie występują przy łączeniu walów sprzęgłami. Przegląd (en dokonany jest z punktu widzenia funkgi spełnianej przez sprzęgło. Sprzęgła mogą być różnorodnej konstrukcji, toteż liczba możliwych kombinacji jest duża. Pod względem czynnika przenoszącego napęd, sprzęgła dzielimy na mechaniczne, hydrauliczne i elektromagnetyczne. Dalszy poddał może być dokonany według zasady działania, rozwiązania konstrukcyjnego, zastosowanych materiałów, realizacji włączania itp. Ze względu na szerokie zastosowanie sprzęgła są produkowane niezależnie od maszyn jako gotowe zespoły. Wszystkie sprzęgła produkowane są według typowych rozwiązań w ustalonych przez producentów szeregach wielkości. Każdy typ w danej wielkości ma podany moment A/,.„ jaki sprzęgło może przenieść. Konstruktor projektujący sprzęgła dobiera jego elementy tak, aby nie uległy zniszczeniu łub uszkodzeniu przy obciążeniu podanym dla danego momentu.

Konstruktor maszyny na ogół dobiera sprzęgło spośród produkowanych. W przypadkach specjalnych konstruuje sprzęgła specjalne dla danej maszyny. Dobierając sprzęgło konstruktor kieruje się zadaniami, jakie ma sprzęgło wykonać i według tego wybiera jego rodzaj. Na podstawie analizy obciążeń dobiera wielkość sprzęgła według przenoszonego momentu. Punktem wyjściu do oceny momentu sprzęgła jest nominalny moment wynikający z nominalnej mocy przenoszonej przez dany układ napędowy

gdzie P — moc nominalna, o> — prędkość kątowa.

Sprzęgło w układzie może być poddane momentowi większemu od nominalnego. Zwiększenie momentu wynika z przeciążenia maszyny w procesie roboczym oraz z dodatkowych obciążeń dynamicznych. Zmiana momentu powoduje powstanie przyspieszeń w układzie, co powoduje bezwładny opór elementów maszyny. Sprzęgło przenosi wtedy obciążenia zwiększone. Wartość dodatkowych obciążeń zależy od charakteru obciążenia (jego nicrównomiemości), wartości momentów bezwładności elementów maszyn oraz od podatności sprzęgieł i całego układu napędowego. Prawidłowa ocena maksyma!nego momentu, jaki przenosi sprzęgło w maszynie, powinna być dokonana na podstawie analizy ruchu maszyny. Analiza iaŁ.i jest trudna do przeprowadzenia w szczególności w pierwszej Tuzie konstrukcji, toteż często stosuje się uproszczoną ocenę momentu maksymuinego przez wprowadzenie współczynnika przeciążenia AL Wówczas moment obliczeniowy

M_t-= KM.    (641

Współczynnik przeciążeniu ustalony jest w zależności od rodzaju ruchu dJw różnych maszyn na podstawie obserwacji i doświadczenia. Często jest, on ujmowany