Существующие конструкции электромагнитных муфт по виду связи между ведущим и ведомым элементами подразделяются на муфты с механической связью, электромеханической связью и со связью через электромагнитное поле.
В муфтах с механической связьюпередача энергии осуществляется посредством сил фрикционного сцепления.
Схема однодисковой электромагнитной муфты с механической связью показана на рис. 9.1, а. На вал1 неподвижно посажена полумуфта2 с электромагнитом3, полумуфта4 вращается вместе с валом5 ,но может перемещаться в осевом направлении. При прохождении тока через катушки электромагнита возникает магнитное поле, притягивающее полумуфту4кполумуфте 2.В результате между фрикционными дисками создается момент сцепления М+.. Если крутящий момент Т<М+, то муфта работает без проскальзывания.
Недостатком такой схемы является необходимость подвода тока к вращающейся катушке электромагнита. Этого можно избежать, используя конструкцию с неподвижным электромагнитом (рис. 9.1, б). Ведущая полумуфта3 с фрикционным кольцом вращается с валом2.При включении электромагнита1полумуфта5 сцепляется с фрикционным кольцом4.
Однодисковые муфты просты и надёжны, но размеры их относительно велики. Более эффективны многодисковые муфты: оптимальное число дисков 6…10.Электромагнитные муфты широко применяются при мощностях до 250 Вт и частоте вращения до 10000 об/мин (многодисковые до 4000 об/мин), время их срабатывания – 9….260 мс(однодисковые), многодисковые – 28…200 мс.
Рисунок 9.1 – Электромагнитная муфта с механической связью
При прерывистой нагрузке, требующей быстрой фиксации в отдельных позициях, фрикционные дисковые муфты обеспечивают наивысшую скорость реакции и лучшие механические характеристики. Они особенно эффективны, когда нерабочие периоды относительно велики, т.к. имеют небольшой тормозной момент и не выделяют теплоты на холостом ходу.
Механическую часть электромагнитных муфт рассчитывают по той же методике, что и обычных фрикционных муфт.
Повышение быстродействия возможно при использовании фрикционных электромагнитных муфт с магнитоэлектрическим управлением. В этой системе ток подводится к катушке, находящейся в поле постоянного магнита. В результате взаимодействия магнитных полей катушка смещается в осевом направлении, включая муфту. Быстродействие составляет примерно 0,5 мс. Увеличение быстродействия (до 0,2 мс) позволяют получить пьезоэлектрические муфты (рис. 9.2). Их действие основано на изменении размеров кристалла под действием постоянного тока.
При подводе тока к кристаллам 1 полумуфты 2 происходит увеличение диаметра D2, что приводит к фрикционному сцеплению полумуфт 2 и 3.
Недостаток этих муфт– большой тормозной момент при нулевом сигнале управления.
К муфтам с электромеханической связьюотносятся магнитопорошковые и магнитожидкостные муфты [2]. Принцип работы основан на зависимости вязкости магнитных частиц от интенсивности магнитного поля.
Пространство между полумуфтами заполнено магнитными частицами в жидком или порошкообразном состоянии. При нулевой напряженности магнитного поля электромагнита вязкость заполнителя небольшая и полумуфты механически не связаны. При подаче сигнала управления на электромагнит частицыобразуют массу большей вязкости, механически связывая полумуфты. При увеличении интенсивности магнитного поля вязкость увеличивается, благодаря чему увеличивается значение передаваемого крутящего момента. Увеличение температуры практически не влияет на работу муфты, быстродействие составляет до 3 мс, частота вращения может достичь 12000 об/мин. Жидкостные муфты работают более плавно, но требуют более сложной конструкции уплотнений.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.