Строительные машины 2 Принципы устройства (стр. 7 из 45)

Муфты. Для соединения валов, являющихся продолжением один другого или расположенных под углом, а также для передачи крутящего момента между валом и сидящими на нем деталями применяют муфты.

По назначению они разделяются на муфты постоянного действия (неуправляемые) и сцепные (управляемые). По типу соединения валов муфты делятся на жесткие и компенсирующие (рис. 1.30). Жесткие муфты различают двух видов — втулочные и фланцевые.

В т у л о ч н ы е м у ф т ы (рис. 1.30, а) просты по конструкции, малы по габариту; применяются для диаметров валов 120 мм. Недостатком их является то, что для соединения валов последние необходимо раздвигать.

Фланцевые муфты обычно состоят из двух полумуфт и бывают Двух типов. В одном типе муфт болты устанавливают без зазора (рис. 130, б), при этом болты работают на срез и на каждый из них действует сила

P = 2Mк / z d , кгс (Н) (1.30)

где z — число болтов; d — диаметр окружности, по которой расположены болты, мм.

По величине Р болты рассчитывают на срез.

В другом типе муфт болты устанавливают с зазором (рис. 1.30, в). этом случае крутящий момент Мк передается под действием момента Mт, кгс*м (Н*м), создаваемого затяжкой болтов:

Мт = z Pзат f dср / 2 ³ Mк ,

(1.31) откуда

Pзат ³ 2 Mк / dср z f

(1.32)

где Pзат — усилие, с которым затягивается каждый болт; dcp — сред-

ний диаметр фланцев муфты; f — коэффициент трения (f = 0,15 ¸ 0,2).

К о м п е н с и р у ю щ и е м у ф т ы соединяют валы при некотором их взаимном смещении или перекосе в результате неточности изготовления, монтажа или деформации во время работы. Имеется несколько типов компенсирующих муфт. Наиболее простая муфта

Рис.1.30. Жесткие и компенсирующие муфты

(рис. 1.30, г) представляет собой две полумуфты, такие же, как у жестких муфт, только болт в одной из полумуфт упирается в резиновые прокладки, что позволяет компенсировать неточности в положении валов.

Цепная муфта показана на рис. 1.30, д. Она состоит из двух полумуфтзвездочек, на которые надета цепь. Такие муфты допускают перекос валов до 1,5° и радиальное смещение до 2 мм при средних размерах и до 5 мм при больших размерах муфт.

Крестовые муфты применяют для соединения валов, когда могут быть большие смещения осей (рис. 1.30, е). Они состоят из двух полумуфт с пазами на торцах. Между полумуфтами помещается диск, на торцах которого предусмотрены выступы, перпендикулярно расположенные по отношению один к другому. Между диском и полу-муфтами возникают силы трения, вызывающие радиальные усилия, которые передаются на вал. Величина их достигает 0,1—0,4 окружного усилия в зависимости от материала полумуфты. Недостатком этих муфт является большой износ пазов, так как во время работы средний диск движется относительно полумуфт. .

Шарнирные муфты применяют для передачи движения между валами, расположенными под углом (рис. 1.30, ж). Возможность передачи вращения под углом до 45° обеспечивается тем, что муфта имеет два шарнира, расположенные взаимно перпендикулярно.

Рис. 1.31. Муфты сцепления:

а — кулачковая муфта; б — дисковая фрикционная муфта; в — двухконусная фрикционная муфта; г— пневмокамерная фрикционная муфта; 1 — ведомый диск; 2 — ступица ведомого диска; 3 — вал муфты; 4 — ведущий диск; 5 — нажимные рычажки; 6 — пальцы; 7 — серьги; 8 — втулка; 9 — тяги; 10 — рычаг управления; 11 — втулка-крестовшга; 12 — нажимной диск; 13 — вал; 14 — ведомый конус; 15 '— ведущий конус; 16 — шкив; 17 — колодки с фрикционными накладками; 18 — пружина; 19 — пневмокамера; 20 — трубка для подачи сжатого воздуха

С ц е п н ы е муф ты. Такие муфты применяют в приводах, когда необходимо при работе часто соединять или разъединять валы.

Сцепные муфты бывают кулачковые (зубчатые) и фрикционные. Первые применяют для механизмов, включаемых при их остановке или очень медленном вращении, причем включать их необходимо че чаще, чем один раз в 5—15 мин. Вторые — при включениях, производимых на ходу с периодом действия в течение иногда нескольких секунд.

Кулачковая муфта (рис. 1.31, о) состоит из двух полумуфт, на торцевых поверхностях которых имеются кулачки (зубья) треугольно, трапецеидального или прямоугольного профиля. Зубья треугольного профиля могут быть симметричными и несимметричными. Включаются и выключаются такие муфты при осевом перемещении одной из полумуфт.

Кулачковые муфты применяют главным образом в приводах и передачах, когда включение происходит при неподвижных или очень медленно вращающихся деталях, а также когда не допускается проскальзывание одного вала относительно другого.

Такие муфты изготовляют обычно из легированных сталей и термически обрабатывают до твердости НВ 50—70. Устанавливают их с высокой степенью соосности.

Фрикционные муфты позволяют осуществлять плавное включение. Они бывают ленточные, дисковые, конусные, а также пневмокамерные.

Ленточные муфты работают по принципу обычного ленточного тормоза, устанавливаемого на ведущем ободе муфты и охватывающего ведомый шкив. Их преимущество в том, что они не передают на вал осевых усилий и требуют ничтожных усилий для включения. Применяются для мощностей до 750 кВт.

Дисковая муфта (рис. 1.31, б) состоит из полумуфт, соединяющихся под действием сил трения, возникающих между торцевыми поверхностями в виде гладких дисков. Величина создаваемого момента трения зависит от силы Q, с которой диски прижимаются один к другому, а также от коэффициента трения между дисками m, от среднего диаметра дисков Dcp и от коэффициента запаса сцепления b который принимается равным 1,25— 1,5. В многодисковых муфтах момент трения зависит также и от числа дисков, т. е. от количества поверхностей трения z, которое равно числу дисков минус один.

Величина крутящего момента, передаваемого муфтой,

Мкр £ Qm Dср / 2b( z - 1 ), кгс*м(Н-м).

(1.33)

Недостатком дисковых фрикционных муфт является необходимость создания довольно большой силы Q, вследствие чего они обычно применяются для небольших мощностей,

Конусные муфты (рис. 1.31, в) представляют собой две полумуфты с коническими рабочими поверхностями, одна из которых имеет внутренний конус, а другая — наружный. Перемещением одной из полумуфт вдоль оси достигается включение муфты.

Принцип работы муфты заключается в том, что благодаря конусной поверхности в результате действия силы Q возникает нормальная сила N, значительно большая, чем сила Q. Величина крутящего момента, передаваемая муфтой, составляет

Mк £ QmDср / 2b sin a , кгс*м (Н*м)

(1.34)

Применяются для передачи мощности до 150 кВт.

Пневмокамерные муфты широко применяют в строительных машинах, особенно в землеройных (рис. 1.31, г). В таких муфтах трение создается между колодками резиновой камеры, связанной с одной полумуфтой и наружной поверхностью обода другой полумуфты. Колодки прикреплены к внутренней поверхности камеры шпильками и в местах трения покрыты антифрикционным материалом. При подаче воздуха в баллон создается давление на колодки, в результате которого последние прижимаются к ободу второй полумуфты. Момент, передаваемый такой муфтой,

2

М £2 / b * pR b [p] m, кгс*м(Н*м),

(1.35)

где R — радиус поверхности трения; b — ширина колодок; [Р] — допускаемое давление.

Недостаток пневмокамерных муфт заключается в старении резины.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СТРОИТЕЛЬНЫХ МАШИН

КЛАССИФИКАЦИЯ МАШИН

Применяемые в строительстве машины и механизмы можно классифицировать: по виду выполняемой работы; по характеру и технологии рабочего процесса;. по режиму работы; по виду привода; по мощности (производительности); по ходовому оборудованию; по универсальности; по виду управления.

По технологическому признаку строительные машины можно разделить на следующие классы: горизонтального безрельсового транспорта; грузоподъемных монтажных работ; непрерывного транспорта; погрузочноразгрузочных работ; земляных и подготовительных работ; буровых работ; свайных работ; механической обработки (дробления, сортировки, мойки) каменных материалов; приготовления, транспортирования и укладки бетонных смесей и растворов; отделочных работ; производства железобетонных изделий, производства различного вида работ механизированным инструментом.

Класс делится на группы машин, различающиеся по характеру рабочего процесса. Например, машины для земляных работ делятся на землеройные (экскаваторы); землеройно-транспортные; для гидравлической разработки грунта и др.

Машины разных групп по режиму работы могут быть как прерывного (циклического) действия (например, одноковшовые экскаваторы), так и непрерывного действия (многоковшовые экскаваторы, машины для гидравлической разработки грунта).

Каждая группа машин может выполнять различные технологические процессы и отличаться рядом конструктивных особенностей. Так, экскаваторы применяют для работы в транспорт (например, карьерные машины) и в отвал (вскрышные машины). При этом группа разделяется на типы, отличающиеся конструкцией отдельных узлов, агрегатов, а иногда и машин.

Все типы машины должны иметь ряд типоразмеров, различающихся между собой мощностью привода, массой, размерами рабочего органа, габаритами, но имеющих в основном близкую конструкцию.