Устройство для соединения валов

 

Изобретение относится к машиностроению и может использоваться в приводе многосекционных машин, в частности в многосекционных изолировочных машинах кабельного производства. Цель изобретения - повышение эффекта снижения динамических нагрузок при торможении, повышение точности фиксации участков разомкнутых валов в строго исходном положении и расширение эксплуатационных возможностей функционирования устройства. Устройство содержит два тормозящихся механизма с приводными валами, кинематически связанных с муфтой, состоящей из неподвижной полумуфты (П) 1, подвижной П 3, связанной с поршнем, следящего силового привода и по меньшей мере одного подвижного вкладыша (ПВ) 2, установленного между П 1 и П 3. П 1, П 3 и ПВ 2 каждая выполнены с расположенными на одинаковом расстоянии от оси торцовыми кулачками 14, боковые поверхности которых образованы двумя противоположно направленными винтовыми поверхностями 15, переходящими в участки 16 и 17, образованные парами пересекающихся на оси муфты плоскостей. Торцовые поверхности ПВ 2 идентичны торцовой поверхности подвижной П 3 и неподвижной П 1. В период торможения механизмов П 1, П 3 и ПВ 2 размыкаются посредством поршня и пружины 13, а при завершении торможения силовой привод подвижной П 3 отключается и под действием пружины 6 выступы П 1, П 3 и ПВ 2 замыкаются с соответствующими пазами. 2 з.п. ф-лы, 14 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН..SU„„> 548551 (51) 5 F 16 Р 11/00

А2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHHM

ПРИ ГКНТ СССР Л )

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTOPCHQMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (61 ) 1332090 (21 ) 444 2984 /31 -27 (22) 21, 06. 88 (46) 07.03. 90. Вюл. Р 9 (71 ) Пермский политехнический институт (72) А.В. Холоденко, Н.И. Постников, А.Х. Кобитянский, А.Я. Иазунин и Л,Ф. Дулов (53) 621.825.52 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1"- 1332090, кл. 1 16 Р 11/00, 1986. (54) УстРойство для согди11вния вАлов (5?) Изобретение относится к машиностроению и может использоваться в приводе многосекционных машин, в частности в многосекиионпых изолировочных мах.инах кабельного производства.

Цель изобретения — повышение эфд>ективности снижения динамических нагрузок при торможении, повышение точности фиксации участков разомкнутых валов в строго исходном положении и расширение эксплуатационных возможностей функционирования устройства.

Устройство содержит два тормозящихся

2 механизма с приводными валами, кинематически связанных с муфтой, состоящей из неподвижной полумуфты (П) 1, подвижной П 3, связ анной с поршнем 4, следящего сипового привода и по меньшей мере одного подвижного вкладыша (ПВ) 2, установленного между II 1 и

П 3. П 1, П 3 и ПВ 2 каждая выполне— ны с расположенными на одинаковом расстоянии от оси торцовыми кулачками 14, боковые поверхности которых образованы двумя противоположно направленнымии винтовыми поверхностями

15, переходящими в участки 16 и 17, об раз ов анные па рами пе ресекающих с я на оси муфть плоскостей. Торцовые поверхности ПВ 2 идентичны торповой поверхности подвижной П 3 и неподвижной

П 1. В период торможения механизмов

П 1,П 3 и ПВ 2 размыкаются посредством поршня 4 и пружины 13, а при завершении торможения силовой привод подвижной П 3 отключается и под действием пружины 6 выступы П 1, П 3 и

ПВ 2 замыкаются с соответствующими пазами. 2 з.п. d>-лы, 14 ил.

1548551

Изобретение относится к машиностроению, может быть использовано в приводе различных многосекционных ма-. шин в режиме торможения, в частности, в многосекцнонных изолировочных машинах кабельного производства, и является усовершенствованием известного устройства по авт. св. Ó 1 332090.

Цель изобретения — повышение эЬ- 1ð фекта снижения динамических нагрузок при торможении и точности фиксации участков разомкнутых валов в строго исходном положении при расширении эксплуатационных возможностей функционирования.

На фиг, 1 показано устройство для соединения приводных валов двух механизмов, содержащее один (n 1) вкладьпп; на фиг. 2 — то же, в расцеплен- 2р ном состоянии; на фиг. 3 — сечение

А-А на фиг. 2; на фиг. 4 — вкладыш, фронтальная проекция; на фиг. 5 †сечение Б-Б на фиг. 4; на фиг. 6 - вкладьпп, вид сверху; на фиг. 7 — сечение 25

В-В на фиг. 6; на фиг. 8 — конструктивная схема устройства; на фиг. 9 и 10 — сечения Г-Г на фиг. 8 (в крайних положениях неподвижной муфты с вкладышем); на фиг. 11 и 12 — сечения 30

Д-Д на фиг. 8 (подвижной полумуфты с вкладышем); на фиг. 13 — диаграммы, характеризующие работу устройства, на фиг. 14 = кинематическая схема устройства. ,35

Устройство для соединения приводных валов двух механизмов содержит два тормозящихся механизма с приводными валами, кинематически связанных муфтой, выполненной с неподвижной по- 40 лумуфтой 1, подвижным псдпружиненным вкладышем 2 и ограниченно подвижной в осевом направлении подпружиненной полумуфтой 3, связанной с поршнем 4 пневмопилиндра 5 следящего силового 45 пневмопривода, Подвижная полумуфта 3 подпружинена пружиной 6 и установлена на шлицевом валу 7, конец которого для самоцентрирования и удобства сборки всей конструкции через радиальный подшипник 8 и два упорных подшипника 9 введен в неподвижную полумуфту 1 и зафиксирован болтом 1 О. Неподвижная полумуфта 1 закреплена в корпусе фланцевой полумуфты 11, расположенной на валу 12, Подвижный вкладыш 2 расположен на шлицевом валу 7 и установлен между неподвижной полумуфтой 1 и подвижной 3 и подпру2S

cP, = И вЂ” — — — максимальный угВ. ловой люфт между подвижной полу муфтой 3 и вкладышем 2; где л 2$

d = И вЂ” — — — максимальный уг1 т ловой лнФт между неподвижной полумуфтой 1 и вкладышем 2;

S - ширина выступа торцового кулачка1

R - .радиус наружной поверхности торцового кулачка.

Под влиянием различных возмущений, например когда один тормоз по отношению к другому тормозу включается позже на время и при разных величинах тормозных моментов ? т и Р т по1 Э является угловое рассогласование межжинен пружиной 13. Каждая из полумуфт I и 2, а также обе торцовые по" верхности вкладыш а (фиг. 2 - 7) выполнены с расположенными на одинаковом расстоянии от оси и находящимися в зацеплении торповыми кулачками 14.

Каждый из торцовых кулачков состоит ! из трех сопрягаемых между собой участков, боковые стороны среднего участка 15 образованы двумя противоположно направленными винтовыми поверхностями, а боковые стороны крайних участков 16 и 17 образованы парами пересекающихся на оси муфты плоскостей 18.

Устройство работает следующяя образом.

При подаче сигнала на торможение двух механизмов, связанных между собой предлагаемьп1 устройством под воздействием .поршня 4 следящего силового привода начинается размыкание подвижной полумуфты 3 и вкладьппа 2.

Одновременно с этим под действием пружины 13 вкладыш выходит из зацепления с неподвижной полумуфтой. При этом максимальное значение углового люфта d между неподвижной 1 и подвижной 3 полумуфтами определяется взаимным расположением участков 1 7 кулачков 14 подвижной полумуфты 3, вкладыша 2 и неподвижной полумуфты 1 (фиг . 8 — 12) I

6 бе 3 вкладьппа, следовательно, повьп IB ется плавность и надежность функционирования предлагаемого устройства, что усиливает эффект снижения динамических нагрузок при торможении. Кроме того, увеличенньп люфт эа счет вкладыша позволяет работать устройству при больших тормозных моментах М

-т и Y. H больших временах C запаздыт3 вания включения одного тормоза по отношению к другому, что расширяет эксплу а та цио нные во эможно с т и ус т ройс тва.

Такж образом, к моменту времени происходит в основном выравнивание угловых скоростей приводных валов двух механизмов, связанных предлагаемым устройством и при dp близкой к нулю, отключается силовой пневмопривод и под действием возвратной пружины 6 подвюкная полумуфта 3 и вкладьпн

2 возвращаются в исходное положение.

При этом в процессе поступательного движения полумуфты 3 и под действием возвратной пружины 6 кулачки 14 подвижной полумуфты и вкладыш а скользят по соответствующим винтовым поверхностям участков 15 а с другой стороны кулачки 14 другой торцовой поверхности вкладыш а и кулачки 14 неподвижной полумуйты также скользят по соотl ветствуюшим винтовым поверхностям участков 15, обеспечивая плавное соединение полумуфт в исходном положении с незначительным крутящим моментом. При завершении поступательного движения полумуфты 3 под действием возвратной пружины 6 участки 17 торцовых кулачков входят в участки 16 вкладыша 2, а участки 17 торцовых кулачков вкладыша входят в зацепление с участками 16 полумуфты l., при этом участки 17 кулачков другой торцовой поверхности вкладыша и его пазы входят соответственно в участки

16 и замыкаются с участками кулачков

17 неподвижной полумуфты (фиг. 8).

Так как осевое перемещение полумуфты

3 ограничено упором и размеры кулачков выбраны такими, что в разомкнутом состоянии относительный поворот полумуфты ? и вкладьппа ограничен ве2S о личиной д = п — --- - (180 а отно1

Э сительный поворот полумуфты 3 и вкладьппа ограничен величиной d = П— х

2S о меньше 180 (фиг . 9 — 1 2) то

° у тем самым обеспечивается точное вос5 154855 ду вращающимися массами, за счет которого в случае соединительного устройства с глухой муфтой возникает динамический крутящий момент, передаю5 щийся через приводные валы от одного механизма к другому. В случае, когда полумуфты и вкладьпп раэомкпуты (фиг, 8), передаваемый от одного механизма к другому крутящий момент ра- lp вен нулю.

На фиг. 13 представлены диаграммы действующих тормозных моментов Y. u т1

М и относительного движения полуЭ муфт. В течение интервала времени С 15 угловая скорость 9, полумуфты 1 уменьшается под во эдейств ием то рмозного момента, после чего под воздействием тормозного момента М начина-т ет уменьшаться угловая скорость ф 20 полумуфты 3. Иэ-эа разности угловьх скоростей происходит увеличение углового рассогласования до величины сР или д, когда кулачки одной из полумуфт замыкаются своими участками 17 . 25 с участками 17 кулачков 14 вкладыша.

Так как масса вкладыша значительно меньше вращающихся маховых масс двух механизмов, то он увлекается во вращение с той полумуфтой, которая зам- 30 кнулась с ним первой ° Затем эа счет оставшегося углового рассогласования выбирается люфт с или d, и происходит замыкание кулачков 14 участками

17 кулачков 14 вкладьппа 2. 35

Таким образом, из-за разности угловых скоростей Дс = — с угловое рассогласование увеличивается до вег, А личины --- = — — — + — —. Происходит

2 2 2 40 опосредственное замыкание полумуфт через вкладыш, знак, 4 изменяется, вследствие чего происходит новое размыкание участков 17 кулачков 14 полумуфт и вкладьппа до момента времени 45

t<, когда участки 17 кулачков полу— муфт и вкладьппа замыкаются в другом крайнем положении (фиг. 9 — 13) и . процесс повторяется.

Выбирая время торможения и движения в зоне всего люфта так, чтобы последнее составляло больр ую часть времени торможения, можно исключить частые удары кулачков. Наличие вкладыш а

2 между полумуфтами 1 и 3 позволяет значительно уменьшить количество замыканий полумуфт за счет увеличенного люфта по сравнению с устройством! 54855!

17 становление исходной угловой ориентации вкчадьппа 2. отдельно с каждой полумубтой З.и 1, и, следовательно, обеспечивается точное восстановление исходной угловой ориентации участков разомкнутых валов, что позволяет обеспечить строго точную фиксацию участков валов в исходном положении.

При полном соединении полумуфт с . вкладышем (участки 17 введены в участки 1б) муфта становится жесткой.

При числе вкладышей большем чем один (n ) 1) устройство работает аналогично.

Таким образом, технико-экономические преимущества предлагаемого устройства заключаются в эффективном снижении динамических нагрузок в процессе торможения, расширении эксплуатационных возможностей всего устройства и точном восстановлении исходного положения участков разомкнутых валов после окончания торможения двух механизмов, что позволяет повысить долговечность узлов привода не менее чем в 2 раза.

Фо рмула из об рет ен ия

1. Устройство для соединения валов по авт, св. Р .1332090, о т л ич ающе е с я тем, что, с целью повышения эффекта снижения динамических нагрузок при торможении и точности фиксации участков разомкнутых валов в строго исходном положении

1 4 17 при расширении эксплуатационных возможностей функционирования, между неподвижной и ог раниченно подвижной полумуфтой установлен по меньшей мере один подпружиненный подвижный вкладьпп, торцовая поверхность которо. го, взаимодействующая с неподвижной полумуфтой, идентична торцовой поверхности подвижной полумуфты, а торцовая поверхность вкладыша, взаимодействующая с подвижной полумуфтой, идентична торцовой поверхности неподвижной полумуфты.

15 2, Устройство по п. 1> о т л и ч. а ю щ е е с я тем, что относительное угловое перемещение полумуфт при их размыкании посредством следящего силового привода ограничено величиной, определяемой зависимостью

2S д"= (n + !) (Т- — — )

В где — максимальное значение относительного углового перемещения (люфта) полумуфт;

n — количество подвижных вкладышей;

S — ширина выступа торцового кулачка

30 R — радиус наружной поверхности выступа торцового кулачка.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что обе торцовые поверхности вкладыша выполнены с двумя диаметрально противопоl ложно распбложенными кулачками.

i 54855 ) 1548551

Торез ораз

Составитель А.Храмцов

Тех ред М. Хода н ич

Редактор А.Шандор

КорректорС,Шекмар

Заказ 130 ° Тираж 540 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж"35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Р8Х 7ИЮУ

o&umcusu

hааюию

u&rum4uZa