Электромагнитная порошковаямуфта

 

Союз Свветскик

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()830049 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19.12. 78 (2! ) 2699351/25-27 (51) М. Кл.з с присоединением заявки HP

F 16 О 37/02

Государственный комитет

СССР но делам изобретений я открытий (23) Приоритет

Опубликовано 150581. Бюллетень М 18 (53) УДК 621.825.5 (088.8) Дата опубликованияописання 15.05. 81 (72) Авторы изобретения

Ш.Г. Исмагилов, В.Ц. Зориктуев и Н.K. Потапчук

Уфимский авиационный институт им. О (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ПОРОШКОВАЯ МУФ

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для соединения валов машин и механизмов в условиях затяжных переходных процессов.

Известна электромагнитная порошковая муфта, используемая в приводах рабочих органов машин, содержащая ведущую полумуфту со встроенной электромагнитной катушкой возбуждения и заполненной ферропорошком кольцевой рабочей полостью, в которой помещена стаканообразная ведомая полумуфта (1) .

К недостаткам такой муфты следует отнести сравнительно высокую потребляемую мощность, значительный вес, нестабильность характеристики в условиях затяжных переходных процессов.

Наиболее близкой по технической сущности и до=тигаемому эффекту является электромагнитная порошковая муфта содержащая ведущую полумуфту со встроенным электромагнитом и с заполненной ферромагнитным порошком рабочей полостью, в. которую вставлена с зазором часть ведомой полумуфты, выполненная в виде закрепленных,рав. нсмерно на диске перпендикулярно его плоскости радиальных лопаток f2) .

В этой муфте также не обеспечена стабильность основных характеристик в условиях затяжных переходных процессов. Это вызвано тем, что при достаточно больших инерционных массах рабочих органов, жестко связанных с ведомой полумуфтой, динамическая составляющая момента сопротивления относительно велика. Это ведет к затягиванию переходных процессов, например пуска привода, и, как следствие, к наличию скольжения между ведущей и ведомой полумуфтами в течение значительного времени.

В режиме скольжения ферромагнитный порошок, расположенный связками в объемах между соседними радиальными лопатками начинает двигаться относительно ведущей полумуфты интенсивно нагреваясь, так как пе25 ремешивание порошка практически

Отсутствует. Это в свою очередь может привести к комкованию ферропорошковой массы и к дальнейшему ее спеканию, т.е. к параметрическому

Зр или катастрофическому отказу муфты.

830049

ЦЕль изобретения — повышение надежности действия муфты в условиях затяжных переходных процессов.

Для достижения поставленной цели в электромагнитной порошковой муфте, содерж щей ведущую полумуфту выпол- 5 ненную в виде корпуса-магнитопровода с кольцевой полостью, заполненной ферромагнитным порошком, ведомую полумуфту, выполненную в,виде диска .

)с закрепленными равномерно по его периферии перпендикулярно его плоскости лопатками, размещенными в кольцевой полости корпуса-магнитопровода, и смонтированную на корпусемагнитопроводе катушку возбуждения, :лопатки расположены с наклоном отно- !5 сительно радиальных плоскостей,проходящих через их оси инерции, причем углы наклона соседних лопаток проти.--. воПбложны по. знаку.

На фиг. 1 изображена муфта,об- . 2О щий вид на фиг. 2 — разрез A-А на фиг.1; на фиг.3 — рабочий. участок муфты в увеличенном масштабе.

Муфта содержит ведущую полумуфту, выполненную в виде корпуса-магнитопровода 1 с катушкой 2 возбуждения,. ведущую полумуфту-ротор 3 с лопатками 4, расположенными в кольцевой рабочей полости корпуса-магнитопровода 1 и наклоненными к радиальным плоскостям, проведенным через их продольные оси инерции, причем углы наклона соседних лопаток 4 противоположны по знаку, уплотнение 5, предохраняющее от попадания ферромагнитного порошка б,.подшипниковый узел 7, контактные кольца 8, служащие для подвода напряжения к катушке 2 возбуждения.

Электромагнитная порошковая муфта работает следующим образом. 40

При подаче постоянного тока на катушку 2 возбуждения рабочая полость корпуса магнитопровода пронизывается магнитным потоком ф, под действием которого ферромагнитный порошок преобразуется в вязкую массу с определенным сопротивлением сдвига.

В начальный момент пуска, когда корпус-магнитопровод вращается с постоянной скоростью, а ротор 3 неподвижен, имеет место интенсивное скольжение. При этом корпус-магнитопровод 1 Увлекает ферропорошковую массу б, оказывающую силовое воздей° ° ° ствие на цилиндрические поверхности его рабочей полости. Так как под ействием динамической составляющей момента сопротивления ротор 3 не может мгновенно разогнуться до скорости корпуса-магнитопровода

1,ферропорошковая масса 6 начинает бО циркулировать относительно ротора

3 по окружности кольцевой полости корпуса-магнитопровода 1, как это юказано на фиг.3 пунктирными линиями. 65

Под действием лопаток 4, наклоненных к радиальным плоскостям под углами d. и — «k частицы ферропорошка б активно перемешиваются, двигаясь "змейкой" относительно лопаток 4, сообщающих.им скорости, вектор которой имеет тангенциальную

"оставляющую V и нормальную составляющую Vö, наличие которой активизирует процесс перемешивания и теплообмена частиц ферропорошка б.

По мере разгона скорость вращения ротора 3 достигает скорости вращения корпуса-магнитопровода 1 и их относительное скольжение прекращается, прекращается и циркуляция ферропорошка б, муфта работает в нормальном режиме.

Угол ct определяется различными параметрами муфты: грануляцией феррозаполнителя, скоростью скольжения, размерами рабочего зазора и так далее и выбирается в зависимости от конкретных условий.

Применение лопаток, наклоненных к радиальным плоскостям, проведенным через оси инерции лопаток, с углами наклона, противоположными у соседних лопаток, позволяет значительно улучшить перемешивание частиц порошка при длительном скольжении между полумуфтами и повышать тем самым надежность работы муфты в условиях затяжных переходных процессов, которые имеют место в приводах, характеризуемых динамической составляющей момента сопротивления рабочих органов, соизмеримой со статичесКим моментом сопротивления. Результатами экспериментальных исследований установлено, что интенсивность перемешивания феррозаполнителя в режиме скольжения муфты резко возрастает и зависит от скорости скольжения и угла, наклона ««. лопаток. .Формула изобретения

Электромагнитная порошковая муфта, содержащая ведущую полумуфту, выполненную в виде корпуса-магнитопровода с кольцевой полостью, заполненной ферромагнитным порошком, ведомую полумуфту, выполненную в виде диска с закрепленными равномерно по его периферии перпендикулярно его плоскости лопатками, размещенными в кольцевой полости корпуса-магнитопровода, и смонтированную на корпусе-магнитопроводе катушку возбуждения, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности ее действия в условиях затяжных переходных процессов, лопатки расположены с наклоном относительно радиальных плоскостей, проходящих

830049

А-A

Составитель Л. Житомирская

Техред С.Мигунова Корректор Г. Назарова, Редактор T. Парфенова

Заказ 2660/9

Тираж 1006 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4 через их оси инерции, причем углы наклона соседних лопаток противоположны по знаку.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Хабенский М.Я. Электромагнитные порошковые муфты. "Машиностроение", 1968, стр.31, рис. 19.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 302523, кл. F 16 0 37/02, 1969 (прототип).