Cuplaje OM II

1CUPLAJE

Functii

MotorComponente ce asiguralegatura dintre doi arbori.

Conectare /cuplare. Compensarea erorilor depozitionare relativa Deconectare/decuplare (automata sau manuala) Atenuarea socurilor si vibratiilor (amortizare)

Functii

Radiala si/sau axiala

C l j l NU MODIFICA

OM-II Cap. 12 (Cuplaje)1/ian. 2014 - T. Cicone

Dezechilibrul maximCaracteristica (pt. cuplaje elastice)Izolarea electrica

Unghiulara

Combinata

Cuplajele NU MODIFICA parametrii functionali (Mt, n)

CUPLAJE MECANICE - Clasificare

Izolareelectrica

PERMANENTE

FIXE

MOBILE

Rigide

Elastice

Cu elastomeri

Cu elemente metalice

CUPLAJECompensatoare

INTERMITENTE (ambreiaje)

g

Hidraulic, pneumatic

Mecanic

Electric

Uni-sens

CUPLAJE MECANICE

COMANDATEDecuplare

sau

OM-II Cap. 12 (Cuplaje)

Asiguracuplarea/decuplareain timpul functionarii

2/ian. 2014 - T. Cicone

AUTOMATE Limitatoare de viteza

(Centrifugale)

Limitatoare de cuplu (cu frictiune)

Cuplare/decuplare

2CUPLAJE FIXE Cuplaje cu mansonCu manson cilindric

Transmite momentul prin frecare (si prin forma)

Panaparelela

Compensare axiala

Cu manson conicTransmite momentul prin forma si frecare


dublu simplu

CUPLAJE FIXE Cuplajul cu flanse

Foarte raspandit pentru simplitate

Transmit momentul prin forma (suruburipasuite) sau prin frecare (suruburi cu joc)

securizare

D

OM-II Cap. 12 (Cuplaje)

zsuruburi

4/ian. 2014 - T. Cicone

Calcul suruburi solicitate cu forte transversalezD

MF tt2

1 Forta tangentiala pe un surub

3CUPLAJE MOBILE Cuplajul Schmidt

Cuplaj rigid cu disc intermediar (elementeintermediare metalice)

Cuplaj rigid (elemente intermediare metalice)

Compensare radiala importanta

Efecte centrifugale


http://www.mekanizmalar.com/diskslinks.html

CUPLAJE MOBILE Cuplajul Oldham

Compensare radiala (excentricitate max. 10% din raza)

Discul poate fi si element de limitare a momentului


Randament< 1

Solicitari

ContactForfecareIncovoiere redusa

Discul are o miscare de revolutie pe un cerc cu raza egala cu excentricitatea &

rotatie in jurul axei proprii

10% din raza)Compensare axiala extrem de redusa

limitare a momentului

http://www.youtube.com/watch?v=aFk48l3ozH0http://www.youtube.com/watch?v=utEKKox2WHA

4CUPLAJE MOBILE Cuplajul dintatCompensare totala

Radiala (joc intre flancuri)

Axiala (latime diferita)

Unghiulara (dantura strunjita sferic & tesire)

Capacitate de incarcare mareCapacitate de incarcare mare

Necesita lubrifiere

Variante constructive: simplu sau dubluDinte modificat

Etansare cu inel O


CUPLAJ DINTAT SIMPLU CUPLAJ DINTAT DUBLU

CUPLAJE MOBILE Cuplajul dintat


5CUPLAJE MOBILE Cuplajul cu gheare

MF t2

Forta tangentiala peo gheara (z=3)

A A

Compensare axiala

zDF

mt1

Dm


SolicitariContactForfecareIncovoiere redusa

CUPLAJE MOBILE Cuplajul cu lant


Compensare totala (radiala axiala unghiulara)

Simplitate constructiva

6Cu amortizare

Fara amortizareCaracteristicaelastica

Liniara

CUPLAJE MOBILE ELASTICE

Elemente metaliceHisterezis neglijabil

Elemente elastomericeHisterezis important AMORTIZARE

Cu amortizare

Fara amortizareNeliniara


Cuplaj elastic cu bolturi

Cuplaj elastic cu gheare (cu elementeintermediare elastomerice)

Cuplaj PERIFLEX

Cuplaj cu arc serpuit (Bibby)

Cuplaj cu arc (de incovoiere)

Cuplaj cu burduf metalic

http://www.youtube.com/watch?v=lh4nyhf7pyQ

1920 - Bibby

Compensare totalaRadiala (0.5 3mm)

Axiala (4 20mm)

Unghiulara (< 1)

CUPLAJE ELASTICE CU ARC SERPUIT


Mt

Cuplaje pentru dimensiuni medii si mari

Fara joc unghiular

7CUPLAJE ELASTICE CU ARC DE TORSIUNECompensare

Unghiulara (importanta)

Axiala (redusa)

Radiala (f. redusa eforturi mari)

Cuplaje pentru dimensiuni mici

Material: de regula Aluminiu, otel, plastic

Fixare pe arbore cu stifturi filetate, pana

Fara joc unghiular

Cuplaj cu arc burduf


simplu Dublu (rigiditate marita) Cuplaj cu arc burduf

CUPLAJE ELASTICE CU ARC BURDUF

Compensare totalaMt max=100.000Nm

Dmax=280mm

Radiala (3mm = 1.5%d)

A i l (8 )

Similare cuplajelor cu arc de torsiune

Axiala (8mm)

Unghiulara (< 1)


8Mt max 25.000kW/1000 rpmdmax 350 mmvmax 5,000 rpm

CUPLAJE ELASTICE CU LAMELE/MEMBRANA (Thomas)Simplu

Dublu(permite demontare

fara miscarea arborilor)

Capacitate de incarcare f. mare

Compensare axiala si unghiulara(radiala in varianta dublu)


ARCOFLEX COUPLING (LENZE Ltd.)

CUPLAJE ELASTICE NEMETALICE

Elasticitate ridicata

Amortizare excelenta

Capacitate de incarcare mare (pana la 100kNm)

Caracterizare generala

Nu necesita lubrifiant (functioneaza uscat)

Permit compensarea unor abateri de pozitie relativ mari in toate planele (flexibilitate

multidirectionala)

Montaj simplu (de cele mai multe ori fara afectarea pozitiei arborilor cuplati )

Inspectare usoara (nu necesita demontare)

Caracteristica elastica pro resiva ( l t t d l l )


Caracteristica elastica progresiva (nu la toate modelele)

Fara joc unghiular (la o parte dintre modele)

Izolare electrica

Rezistenta la ulei, praf, nisip, unsori, etc.

Cuplaj cu bolturi Cuplaj cu anvelopa Cuplaj cu gheare si elemente elastice

9CUPLAJE ELASTICE CU BOLTURI

Solicitari

zDMFm

tt

21

Forta tangentiala pe un boltCompensare radiala, axiala si unghiulare reduse

Capacitate de incarcare extrem de mare

Contact (cauciuc/ plastic)Forfecare boltIncovoiere bolt redusa


Dm

z

d

CUPLAJE ELASTICE CU MANSON DIN CAUCIUC (ANVELOPA)

Compensare totala apreciabila

Capacitate de incarcare extrem de mare

Anvelopa montata sau vulcanizata

Mt


John Crane Inc.

10

CUPLAJE ELASTICE CU GHEARE

Elemente forfecate

Siguranta !

Elemente comprimate



Forfecare Montaj fara deplasarea axiala a arborilor Necesita un colier metalic exterior viteza este limitata


11



Piesa unica (360o)

Piesa unica crestata

Doua jumatati fixate cu colier

Solutii constructive

CUPLAJE ELASTICE - ConcluziiSpecificatii generale Moment de torsiune si variatia acestuia cu conditiile de functionare

Turatia maxima admisa

Gabaritul radial si axial

Diametrul maxim al arborilor (livrare in forma pre-gaurita)Diametrul maxim al arborilor (livrare in forma pre gaurita)

Amortizarea socurilor si vibratiilor (cele nemetalice) Caracteristica de amortizare

Modifica comportarea la vibratii (frecventele proprii) Caracteristica elastica

Compensarea implica pierdere de energie, reducerea capacitatii portante si

cresterea fortelor de dezechilibru - Abateri maxime admise, dezechilbrele produse,

randament


Necesita momente de pornire mai mari Momentul de inertie propriu

Compatibilitatea cu mediul de lucru

Izolare electrica (cele nemetalice)

Permit montajul fara modificarea pozitiei arborilor (nu toate)

12

Articulatie cardanica (Hooke) Arbore intermediar

Compensare unghiulara siaxiala extrem de mare

N i !

CUPLAJ CARDANIC

crucefurca

lagarNesincron !

coscos

1max2

1min2

Inel desiguranta

Problema majora : Uzuralagarelor


Bucsa (lagar)

Etansare

Arboreintermediar

Cruce

FurcaArbore

conducator/condus

CUPLAJ CARDANIC

Montaj in W

Sincronism obtinut DOAR la montajulin tandem SI DACA

Cei trei arbori se afla in acelasi plan

Montaj in Z


Axele furcii solidare cu arboreleintermediar sunt situate in acelasi plan.

Unghiurile 1 and 2 sunt egale.

13

Cardanhttp://www.youtube.com/watch?NR=1&feature=endscreen&v=FnlRr6-uU1Q

http://www youtube com/watch?v=F8xEfygF3tY&feature=related

Oldham http://www.youtube.com/watch?v=4oUFbv927nU&feature=relatedhttp://www.youtube.com/watch?v=jBAECyoH_ZU&feature=related

(plastic disc) http://www.youtube.com/watch?v=utEKKox2WHA

Cuplaj elastic metalichttp://www.youtube.com/watch?v=NfdTES0ZWNU\

(wind turbine) http://www.youtube.com/watch?v=amwl4e8KsEo

C l j l i h i l di l

http://www.youtube.com/watch?v=F8xEfygF3tY&feature=related

Cuplajehttp://www.youtube.com/watch?v=9wJnPvZr4jg


Cuplaj elastic cu gheare si elemente din elastomerhttp://www.youtube.com/watch?v=vixb5qEFx9I&feature=related

Cuplaj hidrodinamic(NASA film) http://www.youtube.com/watch?v=leCEmJA0WsI&feature=related

Cuplaj Bibbyhttp://www.youtube.com/watch?feature=endscreen&NR=1&v=FHUsrHr_y

4o

Permit conectarea/deconectarea in timpul rotatiei

Sa permita demarajul masinilor care prezinta momente mari de inertie Sa permita decuplarea in situatii de urgenta

Functii

CUPLAJE INTERMITENTE (AMBREIAJE)

p p g Sa mentina momentul de torsiune constant sau sensul unic de rotatie

Modalitatea de actionare

Mecanica Hidraulica/Pneumatica Electrica Automatica

M (C )

Clasificari


Modul de transfer al energiei intre arbori

Modalitatea de conectare

Mecanic (Contact) Mecanic (Frecare) Hidraulica Electromagnetica

Sincrona Asincrona

14

Cuplaje mecanice cu contact direct = (cuplaje dintate, cu gheare)

CUPLAJE INTERMITENTE SINCRONE RIGIDE

cu gheare dreptunghiulare cu gheare spirale(unidirectionale)cu dinti frontali

(Hirth)

Sincronism este necesar

Mobilitate axiala pentru o semi-cupla

Permit compensarea axiala a pozitiei


Compacte

Nu introduc forte axiale suplimentare

Asigura functionare perfect sincrona

Nu necesita reglaje Permit cuplarea la diferente mici de viteza

CUPLAJE INTERMITENTE CU FRICTIUNEAmbreiaj plan cu frictiune Cuplaj limitator de cuplu (de

siguranta) cu frictiune


15

CUPLAJE INTERMITENTE CU FRICTIUNE

Ipoteza 1: Presiune de contact constanta (discuri elastice)

22 iomn rrpF rdr

Principii de calcul al momentului transmisibil

iomnmn

io

ionmAf

rFrrrrFArpM

22 3332dIpoteza 2: Uzura constanta (discuri rigide) Vpuzura ~

ri

ro


Vpconstadancimea irppr maxrV

mnionioiAf rFrrFrrrpArpM 2d 22max

CUPLAJE INTERMITENTE CU FRICTIUNE

sinmnf rFM Aliniere !

mnf rFM Discuri multiple!

CONICE PLANE

f

1812


16

Coeficient de frecare mare Rezistenta mare la uzare (gripaj !) Rezistenta la compresiune Rezistenta mecanica la temperaturi ridicate Stabilitate termica

C d i i i b

Caracteristici

CUPLAJE CU FRICTIUNE - Materiale

Conductivitate termica buna Proprietati elastice bune

U t

Otel calit/otel calit (suprafete plane sau cu canale ) Otel calit/fonta sau Fonta/fonta Otel/textolit

Turnare (rasini polimerice + materiale fibroase) Sinterizare (ceramice sau pulberi metalice)

Tehnologii


Conditii de functionare

Uscate Otel calit/aliaje metaloceramice Otel calit/pulberi metalice sinterizate (Bz) Otel calit/mat gen ferodo (rasini + hartie/mat. Fibroase)

Cu ungere Fonta/fonta Otel calit/aliaje metaloceramice Otel calit/pulberi metalice sinterizate

n 1

2

taa T

IIM 2222

tta MMMM 1max ttcf MMMM max

ELEMENTE DE DINAMICA AMBREIERII

TaM

Mn

MrezMa

t

t

M

ta MnI

T130

12

1) Timpul de ambreiere

][60

1 WTnML atf2) Lucrul mecanic de frecare

at

T

tf TMMLa

10

21d


t

LfLa][3600

WzL

P ff 3) Puterea consumata

60

17

AMBREIAJE CU FRICTIUNE Metodica de calculDATE: Mt, n, I2, z, Mtmax ,i

SE ALEG: cuplu de materiale (, pm_adm), De, Di

nIT 2

35.015.0

225.1

m

i

e

Db

DD

InMMMM 2Timpul de ambreiereSE CALCULEAZA

ta MMT max30atat TMMMM 30max Timpul de ambreiere

Presiunea de cotact am

nm pbD

Fp

Forta de cuplareiD

MiD

MF

m

t

m

tn

22 max_ Numarul suprafetelorde frecare

amna pbDF nam

t

FDMi

2


Dinamica procesului de ambreiere (Lf, Pf )

Calculul termic dd tmcL f 0ttkAPf sau

Calculul de durabilitate qPVL

f

admh admmmmm UpUp

CUPLAJE DE SENS UNIC


18

CUPLAJE CENTRIFUGALECuplaje limitatoare de viteza


CUPLAJE CENTRIFUGALE


19

CUPLAJE DE SIGURANTAcu bile

cu frictiune


CUPLAJE HIDRODINAMICE - inertiale

Fottinger 1904

Cuplaje de demaraj Limitatoare de cupluCu umplere constanta sau variabila


20

CUPLAJE HIDRODINAMICE cu frecare viscoasaVISCO-drive


4 & 6 elemente motoare

2 & 3 elemente conduse

5 - fluid

Cuplaje OM II

Documents

Transcript of Cuplaje OM II