Электромагнитная фрикционная предохранительная муфта

 

№ 112812

Класс 47с, 15

47с, 18 ссср

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

А Е 1уревич, Д. И. Жарницкий, l0. 8, Журавский и

А 3 Слоним

ЗЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ФРИКЦИОННАЯ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНАЯ!

А УФ ТА

Заявлено 4 февраля l957 г. за No 566066 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Изобретение относится к электромагнитным фрикционным предохранительным муфтам, управление которыми производится усиленным (с помощью усилителя) сигналом, снимаемым с электрического датчика, регистрирующего нагрузку на приводном валу.

Известные предохранительные муфты подобного типа сравнительно хорошо оправдывают свое назначение в механизмах, где внешняя нагрузка нарастает медленно. Но эти устройства совершенно нс предотвращают аварий в механизмах, работающих с ударными нагрузками, так как здесь возрастание нагрузки происходит в чрсзвычайно короткий отрезок времени и скорость возрастания опасной для механизма нагрузки значительно больше скорости возрастания силы тока в цепи приводногс электродвигателя.

По этой причине в прокатных станах, особенно в таких, как пильгерстан, где опасные нагрузки возникают со скоростью удара, обычно ломаются рабочие валки, зубчатые колеса, станины и другпс основные детали стан2, оо;1адающис оольшей жест! остью. TIo сравнению с элементами предохранительных устройств.

Предложенная муфта обладает большой скоростью срабатывания при ударном характере нагрузки, что позволяет отключать привод раньше. чем будет достигнута разрушающая нагрузка.

Это обеспечивается тем, что в цепь электрического датчика включено дифференциру1ощес устройство, которое подаст на усилитсл! сигl!2л. пропорциональный первой производной нагрузке, г. с. »корости»с нарастания. В результате опасный режим нредугадывастся до»го .И1зн1!!.новенпя, что даст возможность произвести предварительное отключсни» привода путем размь|кгния муфты сцепления.

На фиг, 1 показано устройство прсдложе:шой муфты и блок-ex»i!2 ес Вк,!!Qчения; 112 фиг. 2 1!риВс I»II одиll из Возмож1!Вlх Вар11211тов Вь!lпн1¹ 112812 пения электрической принципиальной схемы предохранительной муфты при питании ее от электромашинного усилителя.

Полумуфты 1 и 2, насаживаемые на концы соединяемых валов, связаны одна с другой фрикционно, посредством набора дисков 3, При наличии тока в обмотке электромагнита 4 якорь 5, монтированный в ведомой полумуфте, сжимает фрикционные диски. В этом случае суммарная сила трения фрикциона рассчитывается так, что при минимальном значении коэффициента трения момент трения должен несколько превышать величину допускаемого предельного крутящего момента. Особен ости такой муфты заключаются в том, что передача крутящего момента возможна только при наличии тока в обмотке электромагнита и что при исчезновении тока связь между соединяемыми валами прерывается.

Для удовлетворительной работы муфты в качестве предохранительной практически не требуется полное обесточивание муфты, достаточно лишь в определенной степени уменьшить ток намагничивания до величины, при которой момент трения фрикциона безопасен для механизма.

В современных схемах с электромашинными, магнитными или электронно-ионными усилителями размагничивание может быть обеспечено без механического разрыва силовой или управляющей цепи. Обмотка обратной связи (с отсечкой) обеспечивает такое размагничивание обмотки при превышении заданного параметра, который может быть скоростью нарастания нагрузки. При этом может быть обеспечена большая форсировка Для ускорения исчезновения магнитного поля муфты электромагнит ее может быть набран из листовой трансформаторной стали.

Электрическая часть состоит из электрических датчиков б (мессдоза, тензометр и др.), воспринимающих усилия на винтах нажимного механизма 7, электрического дифференцируюшего устройства 8 и усилителя 9 мощности.

Ток с усилителя подается непосредственно на катушку электромагнита и действует в сторону размагничивания.

Система не содержит в своей цепи инерционных выключателей и переключателей. Когда скорость возрастания нагрузки превысит допускаемую (контролируемую с помощью задающего напряжения), элек. тромагнитная муфта начинает размагничиваться и, таким образом, ограничение значения крутящего момента начинается немедленно после наступления нарушения нормального режима работы в сторону повышения. Высокий коэффициент усиления и отсутствие инерционных выключателей позволяют создать защитную систему с минимальной инерционностью.

При питании предохранительной электромагнитной муфты от электромашинного усилителя ЭМУ последний работает как обычный генератор постоянного тока, питающий обмотку ОЭ электромагнитной муфты. Обмоткой возбуждения его служит обмотка ОУ,, получающая питание. При подаче питания на эту обмотку появляется напряжение на

ЭМУ и ток в обмотке 03 электромагнитной муфты. Для установления нужной величины тока возбуждения имеется реостат P. Направление тока в обмотке возбуждения ОУ условно показано стрелкой, Вторая обмотка управления ЗМУ, обозначенная ОУ, является предохранительной и работает только при аварийном протекании процесса. Она питается от двух источников: стабилизированного задающего напряжения U3 через потенциометр П и от выхода измерителя усилия ГУ через дифференцирующий трансформатор ЫТ.

В обмотке ОУ ток может протекать только в направлении, показанном стрелкой, т . е. только в сторону размагничивания муфты. Это обеспечивается купроксным (или другим) выпрямителем К в этой цепи.

Соединение выполнено таким образом, что ток течет по этой цепи только № 112812 тогда, когда напряжение, поступающее от дифференцирующего трансформатора ДТ, окажется больше, чем задающее напряжение на потенциометре П. По обмотке управления ОУ. не будет протекать ток ппи о1сутствии сигнала от UK Это обеспечивает такое включение задающего напряжения, при котором оно не совпадает с прямым сопротивлением выпрямителя К. Ток не будет также протекать по этой обмотке при уменьшении нагрузки, так как выходная обмотка дифференцирующего трансформатора соединена таким образом, что только при возрастании нагрузки напряжение совпадает с нужным для протекания тока в цепи.

Ток в этой цепи не будет также протекать в случаях, когда скорость возрастания не выйдет за заданный предел; это обеспечивается выбором величины задающего напряжения на выходных клеммах потенциометра П, с которым выходное напряжение ДТ соединено встречно. Однако в случае, если напряжение на ДТ превысит напряжение на выходе потенциометра, в цепи ОУ> появится ток. Установка нужной величины превышения может регулироваться с помощью движка íà lloTpHIlHQM(T ре П. Выбором величины тока в обмотке ОУ может быть обеспечена большая форсировка хода размагничивания муфты. На схе»с нс показаны другие обмотки управления ЗМУ, служащие для целей форсировки или стабилизации.

Аналогичные схемы могут быть построены при применении магнитного усилителя вместо ЗМУ или ионного выпрямителя.

В качестве дифференцирующего устройства вместо дифференцируюшего трансформатора ДТ может быть применен какой-либо другой дифференцирующий контур (например, на емкостях).

Предмет изобретения

Электромагнитная фрикционная предохранительная муфта, управляемая усиленным сигналом, посылаемым электрическим датчиком, регистрирующим нагрузку на приводном валу, отличающаяся тем, что, с целью ускорения срабатывания муфты при ударном характере нагрузки и отключения привода ранее достижения разрушающей нагрузки, в цепь электрического датчика включено дифференцируюшее устройство (например, трансформатор), подающее на усилите,зь сигнал, гропорциональный первой производной нагрузке по времени. № 1!2812

Ц н

Фиг. 1

К

1 ,7j J» с1 (п, 2

Комитет по делам изобретений и открьпий ири Совете Министров СССР

1зедактор Л. . Голандскн! ;

1i нформатц онно-liç;!! Tåëücêè(1 отлел. 1(оли. и иен. 6 1-58:.

Собьем 0,34 и. л, Зак. 4488 1 !!ð;> : о05() 11ена ло кои.

1: иОГ(эа(1)ня Комитета ио дозам изобрс-, eни! :, и о ькрь !!(! :рн (0!!cTc .а(и нис Гион ССС(з

Москва, Петровка, 14.