Sprzęgła tarczowe

Zabezpieczamy się przed szybkim zużyciem, przyjmując:

M_T ≥ M_max = M · K

               Wartość K z tablicy 3.1 a wartość M z wzoru liczbowego.

Orientacyjne wartości współczynnika przeciążenia K dla

Ponieważ T zależy od F_w (T = F_w · m)

gdzie:

T – siła tarcia.

M_T = F_w · m · 0,5D_m                         [I]

gdzie:

  D_m – średnia średnica tarcia;

  Fw – siła docisku.

Rys.3.28 Sprzęgło cierne tarczowe włączane mechanicznie firmy Ortlinghaus: 1 – tarcza cierna, 2 – tarcza dociskowa, 3 – piasta, 4 – dźwignia, 5 – pierścień dociskowy, 6 – tarcza zabierakowa

Wymiary tarcz przyjmujemy wg zaleceń:

Sprzęgła tarczowe:

D_m = (4 ÷6)d

Sprzęgła wielopłytkowe:

D_m = (2 ÷ 4)d

Sprzęgła stożkowe:

D_m = (3 ÷ 10)d

gdzie:

d – średnica wału pod sprzęgło

Wartość nacisków powierzchniowych:

Oznaczamy szerokość powierzchni ciernej jako b a pole powierzchni styku tarcz jako S:

Podstawiając zależność [I] i [IV] do wzoru [III] otrzymujemy warunek na naciski powierzchniowe:

k_o – z tablicy 3.2

Charakterystyka materiałów ciernych:

Uwaga: zwiększenie żywotności sprzęgieł, uzyskujemy zmniejszając k_o, (szczególnie przy dużych n), dla sprzęgieł rzadko włączanych – wyższe wartości.

Zapewnić prawidłowy rozkład nacisków możemy poprzez przyjęcie:

b = (0,15÷0,3)D_m – sprzęgła tarczowe + sztywna konstrukcja tarczy.

b = (0,1 ÷ 0,25)D_m – sprzęgła wielopłytkowe + sztywna konstrukcja tarczy.

W sprzęgłach ciernych może ulec zamianie na ciepło do 50 % energii. Zapobiegamy temu przyjmując:

M_T  ≥M_max

               Nagrzewanie sprzęgieł zależy od:

• przewodności cieplnej materiałów ciernych;
• powierzchni odprowadzania ciepła;
• liczby włączeń (na godzine).

W obliczeniach uwzględniamy, że jednostkowa praca tarcia (μ = const) jest proporcjonalna do (p·v). Wartość v wyznaczamy na D_m.

Ponieważ od jednostkowej pracy tarcia zależy ilość ciepła wyzwalającego się na jednostce powierzchni sprzęgła, możemy napisać warunek na rozgrzewanie:

(p ·v)_rzecz ≤ (p · v)_dop [MN/(m·s)]         

(p · v)_dop – wg zaleceń

Sprzęgło cierne wielopłytkowe

               Tok obliczeń jest taki sam jak przy obliczaniu sprzęgieł tarczowych, ale uwzględniamy większą liczbę powierzchni ciernych. Jeżeli ilość płytek wynosi i, to ilość powierzchni ciernych i – 1.

 (p · v)_dop – 2 ÷4 razy mniejsze

 Rys.3.29 Sprzęgło cierne wielopłytkowe z włączaniem mechanicznym produkcji FUMO: 1 – człon sprzęgła (tuleja), 2 – człon sprzęgła (zabierak), 3 – dźwignia, 4 – pierścień włączający, 5 – nakrętka regulacyjna, 6 – płytka zewnętrzna, 7 – płytka wewnętrzna, 8 – płytka dociskowa

Rys.3.30 Ogólny widok sprzęgła wielopłytkowego firmy Ortlinghaus