Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 [ 284 ] 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332

ной. В разжимных муфтах баллон прикреплен к внутренней полумуфте, выполняющей роль обода. В этом случае фрикционные накладки располагаются на внешней поверхности баллона и прижимаются к наружной полумуфте, выполняющей роль шкива.

Центробежные сил1, возникающие при вращении муфты, по-разному влияют на работу обжимных и разжимных муфт. В разжимной муфте центробежные сил1 прижимают накладки к шкиву, способствуя повышению момента сцепления с увеличением частоты вращения муфты. В обжимной муфте центробежные сил1 отжимают накладки от шкива и уменьшают момент сцепления муфты. При отключении обжимных муфт центробежные сил1 оказывают полезное действие, способствуя их быстрому расцеплению. В разжимных муфтах центробежные сил1 препятствуют разъединению валов, поэтому такие муфты применяют в тихоходных передачах при скоростях скольжения накладок относительно шкива муфты не более 5 м/с. В силовых передачах и других агрегатах бурового комплекса используют только обжимные шинно-пневматические муфты.

Схему, установки муфт выбирают с учетом возможности использования центробежной сил1 в качестве фактора, способствующего их быстрому отключению. Для этого полумуфту с баллоном необходимо устанавливать на ведущем валу. Иногда это невозможно вследствие сложности подвода воздуха в муфту. В этих случаях полумуфту с баллоном приходится устанавливать на ведомом валу.

Баллон (рис. 23.14, б) состоит из кольцевой резиновой камеры 5, наружного резинового протектора 6, между которыми находится обрезинен-ный кордный каркас 7. В баллоне имеются один или два ниппеля для подачи воздуха в камеру. Ниппели привулканизированы к баллону. Баллон прикрепляют к ободу горячей вулканизацией либо болтами.

Фрикционные накладки 1 приклеены к стальным колодкам 2, которые с помощью металлических валиков 4 прикреплены к протектору баллона. Для тепловой защиты баллона, нагреваемого в результате скольжения, между протектором и колодкой помещена паронитовая прокладка 3. Валики попарно шплинтуются стальной проволокой. Шкивы и обод муфты изготовляют из горячекатаной стали марки 60Г (ГОСТ 1050 - 74) либо из углеродистой стали марок 40, 50 и подвергают закалке (50 - 55 HRC) и шлифованию. Для удобства монтажа и ремонта шкив и обод имеют разъемные соединения со ступицами полумуфт. Наладки шинно-пневматических муфт изготовляют из ретинакса и других фрикционных материалов, обычно используемых для ленточных тормозов буровой лебедки.

Момент сцепления обжимной шинно-пневматической муфты

М = (P - Pцб)цD/2, (23.9)

где P - радиальное усилие, создаваемое давлением воздуха в баллоне; Рцб - центробежная сила, отжимающая фрикционные накладки; ц - коэффициент трения; D - наружный диаметр шкива муфты (диаметр поверхности трения).

Радиальное усилие, создаваемое давлением воздуха в баллоне муфты

Р = (p - p0)F,

где Р - давление в баллоне; p0 - давление, необходимое для выбора зазора между накладками и шкивом муфты (p0 = 0,03-0,05 МПа); F - площадь поверхности кольцевой полости баллона, передающей давление на шкив.

Центробежная сила, отжимающая фрикционные накладки, Рцб = mv/R и 0,005mDn2,

где m - масса фрикционных накладок и других частей баллона, отжимаемых центробежными силами; v - окружная скорость центра тяжести отжимаемой части; R = 0,5D - расстояние от оси вращения до центра тяжести отжимаемой части баллона; n - частота вращения муфты, мин - 1. Подставляя значения P и Рцб в формулу (23.9), получают

М = [(p - Р0) F - 0,005mDn2]D/2. (23.10)

Из формуле! (23.10) следует, что момент сцепления шинно-пневматической муфты достигает наибольшего значения при тормозном режиме (n = 0):

М0 = (р - Р0) FD/2.

С увеличением частоты вращения момент сцепления обжимных шин-но-пневматических муфт снижается и достигает нуля при условии

(p - p0) F - 0,005mDn2 = 0.

Частоту вращения, при которой момент сцепления муфты равен нулю, называют предельной частотой вращения муфты:

=(р - P0)F /(0,005mD).

Влияние частоты вращения на момент сцепления муфты учитывается коэффициентом момента

Км = Мп/М0,

где Мп - момент сцепления муфты при частоте вращения п.

На рис. 23.14, в приведена безразмерная характеристика шинно-пневматических муфт. Мощность, передаваемая муфтой, равна нулю при тормозном режиме (п = 0) и при вращении с предельной частотой (п = ппр). Номинальные значения частоты вращения и момента сцепления муфт, соответствующие режиму наибольшей передаваемой мощности,

пн и 0,6ппр; Мн и 0,65М0.

Влияние частоты вращения муфты на передаваемую мощность учитывается коэффициентом мощности

Kn = Nn/Nmax,

где Nn - мощность, передаваемая муфтой при частоте вращения n; Nmax - максимальная мощность, передаваемая муфтой при номинальной частоте вращения.

Кривые момента сцепления и мощности в соответствующем масштабе выражают изменение коэффициентов момента и мощности (см. рис. 23.14, в). Шинно-пневматические обжимные муфты следует выбирать так, чтобы наибольшая частота вращения под нагрузкой не превышала 0,7ппр. При дальнейшем увеличении частоты вращения резко снижаются моменты сцепления и мощности, вызывающие неустойчивость в работе муфты. Муфты выбирают исходя из следующих расчетных условий:

S = М > [s], или S = NmaxKN

где S - запас сцепления; Мвр - момент вращения от рабочей нагрузки; [S] - допускаемый запас сцепления; N - мощность, передаваемая муфтой.

Допускаемый запас сцепления назначают в зависимости от режима работы исполнительной машины, вида привода и инерционных нагрузок. При чрезмерном запасе сцепления возникают большие динамические нагрузки в процессе пуска машины. В случае недостаточного запаса сцепления наблюдается продолжительное проскальзывание, вызывающее нагрев и износ муфты. На основании накопленного опыта рекомендуются следующие значения допускаемых запасов сцепления:

Для тихоходных муфт (п = 50-700 мин ).....

Для быстроходных муфт (п = 700-1500 мин-

Необходимые для расчетов технические данные шинно-пневматических муфт приведены в табл. 23.2.

Вращающий момент от рабочей нагрузки рассчитывают по выходной мощности двигателя и наименьшей частоте вращения.

Пневмокамерные муфты отличаются от шинно-пневматических тем, что между баллоном и фрикционными накладками расположены пустоте-л1е башмаки, обеспечивающие вентиляцию и более эффективную теплоизоляцию.

Радиальное смещение осей соединяемых валов вызывает скольжение фрикционных накладок по шкиву, поэтому пневмокамерные муфты наиболее целесообразно использовать для соединения валов с расположенными на них цепными звездочками.

В многокамерных муфтах (рис. 23.15) каждая накладка 2 снабжена отдельной пневматической камерой 1 с самостоятельным каналом 3 для ввода воздуха. Благодаря этому повышается надежность муфты, так как в случае выхода из строя одной и даже нескольких камер многокамерная муфта в отличие от шинно-пневматической и пневмокамерной сохраняет работоспособность.

Дисковая диафрагменная муфта (рис. 23.16) для соединения вала 4 с цепной звездочкой 3 состоит из ступицы 2, установленной на торце вала. На наружных шлицах ступицы установлены фрикционные диски 1. Ведо-

Таблица 23.2

Техническая характеристика шинно-пневматических муфт