Обоснование рациональных параметров пускозащитных муфт

• Автор: Корнеева, Елена Николаевна
• Шифр специальности: 05.02.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 149 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА ПО ИССЛЕДУЕМОЙ ПРОБЛЕМЕ
1.1 Анализ работы муфт, применяемых в приводах транспортных машин
1.2 Обоснование применения пускозащитных муфт
1.3 Цель и задачи исследования
2. ДИНАМИКА РАБОТЫ МАШИННОГО АГРЕГАТА С ПУСКОЗАЩИТНОЙ МУФТОЙ
2.1 Пускозащитная муфта и принцип ее работы
2.2 Исследование движения системы с пускозащитной муфтой
2.2.1 Анализ работы привода машинного агрегата с пускозащитной муфтой
2.2.2 Кинематика включения пускозащитной муфты
2.2.3 Учет сил трения
2.2.4 Уравнение движения шара в относительном перемещении
2.2.5 Приближенное исследование движения машинного агрегата с пускозащитной муфтой
2.2.6 Уточненное исследование движения машинного агрегата с пускозащитной муфтой
2.2.7 Исследование поведения машинного агрегата при случайных перегрузках
3. ПРОЕКТИРОВОЧНЫЙ РАСЧЕТ ПУСКОЗАЩИТНОЙ МУФТЫ
3.1 Расчет фрикционного узла муфты
3.2 Расчет возвратной пружины сжатия
3.3 Расчет нажимной пружины сжатия
3.4 Выбор числа и размеров шаров
3.5 Синтез поверхности упорного диска
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ВКЛЮЧЕНИЯ ПРИВОДА, ОБОРУДОВАННОГО ПУСКОЗАЩИТНОЙ МУФТОЙ
4.1 Задачи экспериментального исследования
4.2 Объект исследования
4.3 Описание экспериментальной установки
4.4 Методика проведения эксперимента
4.5 Анализ полученных результатов
4.6 Проверка работы пускозащитной муфты в промышленных условиях
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ А Акт о внедрении
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Программа проектировочного расчета пускозащитных
муфт

ВВЕДЕНИЕ
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. Развитие современной науки и техники направлено на создание и выпуск машин и оборудования, позволяющих улучшать условия труда и повышать его производительность и эффективность. В настоящее время в приводах многих технологических машин применяются муфты различной конструкции, однако результаты разгона этих приводов во многом зависят от правильного выбора типа соединительных муфт.
Повышение ресурса и качества технологических машин, улучшение условий эксплуатации и возможности предохранения от выхода из строя, а продукции - от брака, может быть достигнуто установкой в привод машин пускозащитных муфт.
Плавный пуск машин при помощи специальных муфт позволяет снижать динамические нагрузки, ускорения и напряжения в системе и, как следствие, приводит к сокращению процента брака готовой продукции и повышению долговечности приводов. Это может быть достигнуто при обеспечении возможности регулирования времени разгона ведомых частей, при автоматическом включении ведомого вала при достижении ведущим определенной частоты вращения, что облегчает пуск электродвигателя при значительном сокращении длительности потребления пускового тока.
Однако недостаточная разработка теории пускозащитных муфт, малая изученность переходных процессов при работе муфт и отсутствие опыта их создания препятствует их широкому применению в качестве пусковых и предохранительных устройств в технологических машинах. В связи с этим возникла необходимость в проведении комплексных исследований пускозащитных муфт. Этому и посвящена рассматриваемая работа.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Повышение эффективности приводов транспортных машин путем использования научно-обоснованных параметров конструкций пускозащитных муфт, улучшающих динамику разгона машины и увеличивающих ее ресурс и качество работы.

Выразим осевую силу Р через жёсткость пружины 10:
Ра = С]/г + Рт]п, где ,Рт[п - наименьшая сила сжатия пружины 10 при крайнем правом положении диска 6; с1 - жёсткость пружины 10; к - перемещение конца пружины (см. стр. 45).
Тогда момент трения, отнесённый к валу:
со,„ ят(у +13)

а у +
(2.15)

В этой формуле не учтено взаимодействие шаров с сепаратором, вызванное различным диаметром шаров. Тела качения, имея неодинаковый в пределах допуска диаметр, вращаются вокруг оси вала с неодинаковой скоростью, оказывают на сепаратор большие силовые воздействия, изнашивают его. При переносном движении вокруг оси муфты шары воздействуют на сепаратор. Сила, действующая на шар со стороны сепаратора (рис. 2.6):
[КР] = ™ше1го =Рс> где 8[ - угловое ускорение ротора электродвигателя.
Сила трения шара о сепаратор:/7,, = /Рс.
Мощность потерь на трение всех шаров о сепаратор, вызванная разными диаметрами шаров: Мс = Т&шгш = Рстшгш = /пшг1г0тшгш.
Момент, приведённый к валу муфты:
т _ _ рс™ш2ш _ Апшъхгйтшгш '
со, ш1 со,
Наконец, при вращении преодолевается момент трения диска 5 о ведомую полумуфту 3. Приближённо величину этого момента можно найти следующим образом.