Zastosowanie i znaczenie sprzęgieł mechanicznych podatnych skrętnie w układach napędowych maszyn przemysłowych

Wielkość przenoszonego momentu obrotowego w typoszeregu poza objętością podyktowana jest również twardością danego łącznika podatnego. Wartość przenoszonego momentu obrotowego zależy nie tylko od objętości, ale również jego twardości. Można zauważyć, że przy tej samej objętości elementu podatnego o większej twardości przeniesie odpowiednio większą wartość momentu obrotowego M_o (rys. 9), ale będzie miał już inne własności sprężysto-tłumiące (rys. 10). Z otrzymanych charakterystyk wynika, że ulegają one zmianie w wyniku zmieniającej się objętości, jak i twardości elementu podatnego zastosowanego do jego budowy.

Z analizy tych charakterystyk wynika również, że najsztywniejszą charakterystykę mają sprzęgła o największej objętości elementu podatnego. Charakterystykę o dużej podatności mają sprzęgła z wkładką wykonaną z elastomeru o twardości 60^oSh. Sprzęgła te mają dwukrotnie większą objętość elementu podatnego w stosunku do sprzęgła o elemencie podatnym o twardości 85^oSh. Wzrost współczynnika sztywności następuje szybciej przez zwiększenie jego twardości niż w wyniku zwiększenia jego objętości. Na rys. 9 przedstawiono wpływ objętości i twardości elementu podatnego na wartość współczynnika sztywności c_st[Nm/^o].

Z przeprowadzonych dalszych analiz wynika również, że współczynnik tłumienia ψ zależy głównie od twardości łącznika zastosowanego do budowy sprzęgła podatnego skrętnie. Do sprzęgieł o najlepszych własnościach tłumiących drgania skrętne w układzie napędowym należą sprzęgła podatne z pierścieniem gumowym o twardości 65^oSh na poziomie ψ = 1,4. Sprzęgła podatne z elementem podatnym w postaci opony mają współczynnik tłumienia na poziomie ψ = 1,2 przy twardości 74 ^oSh (rys. 11).

Podsumowanie

Sprzęgła mechaniczne podatne skrętnie powinny głównie ograniczać nadwyżki dynamiczne, jakie pojawiają się w stanach nieustalonych pracy układu napędowego maszyny przemysłowej. Badania laboratoryjne [4-6] wykazały, że drgania te można skutecznie zmniejszyć do dopuszczalnego poziomu poprzez odpowiednie dostrojenie mechaniczne układu mechanicznego drgającego skrętnie przy pomocy odpowiedniego elementu podatnego, jaki zostanie zastosowany w sprzęgle mechanicznym podatnym skrętnie. Sztywność i tłumienie sprzęgieł mechanicznych podatnych skrętnie zależą głównie od twardości elastomeru, jaki zostanie zastosowany do budowy, jak i ilości objętościowej tego elastomeru w elemencie podatnym.

Może Cię również zainteresować >>

Piśmiennictwo

1. Branowski B.: Wprowadzenie do projektowania. Wyd. PWN, Warszawa 1998.
2. Homisin J.: Dostrajanie układów mechanicznych drgających skrętnie za pomocą sprzęgieł pneumatycznych. ATH, Bielsko-Biała 2008.
3. Kowal A., Filipowicz K.: Metalowe sprzęgła podatne skrętnie. „Górnictwo i Geologia”, T.1, Z.2, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2006.
4. Opasiak T.: Badania podstawowych parametrów sprzęgieł podatnych. „Advances in Science and Technology”, nr 12/2012, Lublin 2012.
5. Opasiak Т., Peruń G.: Parametry charakteryzujące sprzęgła podatne skrętnie w układach napędowych maszyn przemysłowych, „Diagnostyka maszyn”, XLIV Ogólnopolskie sympozjum, Wisła 2017, s. 62.
6. Opasiak Т.: Charakterystyki sprzęgieł podatnych pracujących w układach napędowych. Trwałość elementów i węzłów konstrukcyjnych maszyn górniczych. TEMAG 2016. XXIV Międzynarodowa konferencja naukowo-techniczna, Ustroń 2016, s. 193-204.
7. Osiński Z.: Sprzęgła i hamulce. Wyd. PWN, Warszawa 1988.
8. Skoś A., Spałek J., Markusik S.: Podstawy konstrukcji maszyn. Tom 2, WNT, 2008.
9. Katalog firmy „Fena”, Fabryka Elementów Napędowych. Katowice 2018.
10. www.stromag.com/products/couplings.
11. www.flender.com/en/products/couplings.
12. www.flender.com/en/Products/Couplings/c/Kupplungen.

Galeria

Zobacz więcej