HPIM5136

Wartość kąta yo zależy od typu zakleszczenia opony na jej końcach, jej konstrukcji oraz wartości przenoszonego momentu obrotowego. Dla konstrukcji opon przedstawionych na rys. 1.66 można przyjmować yo = 80° lub yo — 90°.

Jeżeli sprzęgło oponowe łączy wały o odchyleniu kątowym ich osi wynoszącym a. to wskutek deformacji opony wywołany zostaje moment gnący M_t, obciążający układ. Dla przeciętnego kąta odchylenia osi wałów a — 2-r6°, przy prędkości obrotowej n 1500 obr/min moment M_g ss 0,16M„. Sprzęgła oponowe na skutek odkształcenia opony zamieniają część przenoszonego momentu obrotowego na ciepło, które jest odprowadzane do otoczenia przez konwekcję. Opony sprzęgieł są bardzo czułe na temperaturę, gdyż wytrzymałość gumy w podwyższonych temperaturach szybko maleje (przy I00°C wynosi 50% wytrzymałości w temperaturze pokojowej). Z tych względów przy sprzęgłach pracujących na wałach ze znacznymi błędami ustawienia (a, x luby) zachodzi potrzeba sprawdzenia bilansu cieplnego w oponie sprzęgła.

Przyjęło się w praktyce uważać za dopuszczalną temperaturę opony przy ciągłej pracy sprzęgła r = 80°C.

1.2.3.5. Dobór sprzęgieł podatnych

Ponieważ głównym zadaniem sprzęgieł podatnych w napędzie jest łagodzenie nie-równomiemości przenoszonego momentu obrotowego, cechy dynamiczne sprzęgła powinny dominować przy prawidłowym doborze sprzęgieł podatnych.

W wielu jednak przypadkach dobór sprzęgła podatnego podyktowany jest względami konstrukcyjnymi. O doborze sprzęgła podatnego do takiego napędu decyduje przenoszony moment obrotowy.

Praca sprzęgieł podatnych w przypadku łączenia wałów niewspółosiowych charakteryzuje się wywiązywaniem znacznych ilości ciepła, zwłaszcza w przypadku sprzęgieł z charakterystyką nieliniową. Dla sprzęgieł podatnych z charakterystyką liniową łączenie wałów o dużej niewspółosiowości wiąże się ze zmianą charakterystyki oraz znaczną pracą sprężystego odkształcenia, co zmniejsza wytrzymałość zmęczeniową łącznika.

Sprzęgła podatne z reguły pracują jako sprzęgła szybkoobrotowe, tzn. w napędach redukujących prędkość obrotową znajdują się między silnikiem a przekładnią. Spełniają wówczas funkcję elementu chroniącego silnik przed nadmiernym przeciążeniem od strony maszyny roboczej w okresie rozruchu i hamowania. Drugim zadaniem tych sprzęgieł w napędach szybkoobrotowych jest tłumienie tych częstości drgań układu, które wywołują dźwięki słyszalne przez ucho ludzkie. Są więc elementem zapewniającym cichobieżność maszyny. Cechą tą charakteryzują się zwłaszcza sprzęgła z dużym tłumieniem wewnętrznym (z charakterystyką nieliniową).

Warunkiem doboru sprzęgła podatnego do napędu jest sprawdzenie, czy wartość średnia i amplituda przenoszonego momentu obrotowego są

Warunek 1    Af_m0bt <C W_nom

(1.130)

Warunek II    M_aom <Mnom

gdzie: M_uob| - obliczeniowa wartość amplitudy momentu obrotowego. M_moW -obliczeniowa wartość średnia momentu sprzęgła (M_m<M = Mz, gdy Mz jest momentem oporu maszyny, a sprzęgło pracuje bez napięcia wstępnego).

Sprzęgło może pracować przy obciążeniu momentem obrotowym, którego wartość średnia i amplituda nie przekraczają momentu nominalnego sprzęgła

<A/„

lub

M max + M min

(1.137)

gdzie: M_max i Af_mj_n - największe i najmniejsze wartości chwilowe momentu z uwzględnieniem znaku momentu obrotowego przenoszonego przez sprzęgło.

1.3. Sprzęgła sterowane

1.3.1.    Sprzęgła sterowane mechanicznie

1.3.1.1.    Sprzęgła przełączane synchronicznie

W sprzęgłach sterowanych przełączanych synchronicznie moment obrotowy jest przenoszony przez system zazębiających się kłów lub zębów umieszczonych na powierzchniach czołowych lub na obwodzie obydwu członów sprzęgła. Jeden z członów jest osadzony nieruchomo na końcu jednego z wałów, drugi zaś przesuwnie (poosiowo) na końcu drugiego wału. Za pomocą mechanizmu sterującego dosuwa się człon przesuwny do członu stałego, powodując włączenie sprzęgła do napędu. Wyłączanie może się odbywać bez ograniczeń, jeżeli mechanizm sterujący ma odpowiednią siłę wyłączania, a naciski występujące pod obciążeniem na łączniku nie są zbyt duże. Włączanie sprzęgła jest możliwe jedynie przy niewielkiej różnicy prędkości obwodowych obydwu członów (0.7-f-0,8 m/s). Zaletą tej grupy sprzęgieł w stosunku do innych sprzęgieł sterowanych jest brak poślizgu względnego między członami w trakcie rozruchu napędu oraz duża zwartość budowy.

Aby uniknąć nadmiernego zużycia powierzchni roboczych, należy dbać o uzyskanie równomiernego podziału obciążenia na wszystkie łączniki oraz stosować stale stopowe odporne na działanie wysokich nacisków jednostkowych. Wymóg ten dotyczy w szczególności sprzęgieł włączanych w ruchu, w których w trakcie włączania mogą występować silne uderzenia. Włączanie lub rozłączanie sprzęgła

77