PRZYKŁAD 14.2. Obliczyć podstawowe wymiary sprzęgła ciernego stożkowego (według rys. 14.21) oraz siłę wzdłużną Fw, jeżeli sprzęgło ma przenosić moc P = 20 kW przy prędkości obrotowej n = 400 obr/min. Założyć przeciążenie sprzęgła maks. o 50% (K = 1,5).
Rozwiązanie Obliczamy moment tarcia
P K 9550 - 20 • 1,5
Mt = 9550-=-* 716,25 N • m * 720 N-m
n 400
Nie znając średnicy wału, zakładamy b = 0,2Dm.
Jako materiał tarcz (m.in. ze względu na ich kształt) przyjmujemy żeliwo, a jako wykładzinę jednej z nich — azbest ze sztuczną żywicą, prasowany. Z tablicy 14.2 przyjmujemy (dla zapewnienia większej trwałości) wartości minimalne: fi = 0,2 oraz k(l = 0,05 MPa = 5- 104 Pa. Podstawiając do wzoru 14.25 założoną wartość b, otrzymamy po przekształceniu
2 Mi
2-720
n- fi ■ 0,2 A'0 V 3,14-0,20,2 -5 - I04
0,612 m = 61,2 cm
Szerokość powierzchni cieniej wynosi 6 = 0,2 Dm — 0,2 • 61,2 = 12,24 cm * * 12,3 cm.
Sprawdzamy warunek na rozgrzewanie
P =
2My
b- Dm'Tl' fl
2-720
0,123 0,6122-3,14-0,2
* 49 773 Pa * 0,0498 MPa
12,8 m/s
n'Dmn 3,14-0.612-400 60 “ 60
p-i> — 0,0498 • 12,8 = 0,637 MN/(m ■ s) < (/? • v)doP = 1 MN/(m-s)
Przyjmujemy kąt pochylenia tworzącej powierzchni stożka ot = 15° i obliczamy pozostałe średnice:
D,_ = D,„ + h' sin 15° * 61,2+ 12,3-0,2588 * 64,38 cm * 644 mm D= Dm — b- sin 15° * 61.2— 12,3 -0,2588 * 58,02 cm * 580 mm Siłę wzdłużną Fw. niezbędną do włączenia sprzęgła, obliczamy wg wzoru 14.24 Fw = n-Dm'b'P'Smoi = 3,14 • 0,612 • 0.123 • 5 • 104 • 0,2588 * 3058,6 N *
* 3100 N
Mechanizmy przełączania sprzęgieł. Sprzęgła sterowane wymagają stosowania mechanizmów służących do włączania i wyłączania, a w przypadku sprzęgieł ciernych — również do wywierania siły docisku Fw, zapewniającej przeniesienie momentu obrotowego z członu czynnego na bierny.
Jeden z prostych mechanizmów, służących do przełączania sprzęgieł, pokazano na rys. 14.22. W widełkach dźwigni 1 są osadzone obrotowo kamienie 2, umieszczone w kanałku nasuwy 3. Przesuw dźwigni w prawo (według strzałki na rysunku) powoduje przesunięcie nasuwy w lewo wzdłuż wału, i odwrotnie. Przy wymaganych niewielkich ruchach wzdłużnych nasuwy obrotowe osadzenie kamienia w widełkach dźwigni umożliwia równoległe ustawienie płaszczyzn kamienia względem kanałka nasuwy w obu jej skrajnych położeniach. Na rysunku przedstawiono nasuwę przesuwaną bezpośrednio
386