FI86664C - Gaengkoppling. - Google Patents

Description

86664

Kierteistetty kytkin

Esillä oleva keksintö liittyy kierteistettyyn kytkimeen, jonka halkaisija on välillä 30-40 mm ja joka so-5 pii iskuporatankoihin ja muodostuu tangossa olevasta ulkokierteestä ja istukassa olevasta sisäkierteestä, kun sekä tangon että istukan kierteillä on jatkuvasti kaarevat huiput ja pohjat kierteitten pituussuuntaisella osalla.

Porateräskytkimissä R-16 profiiliksi kutsuttua 10 köysikierretyyppiä on käytetty kauan. Louhintaporauslait- teissa se on täysin hallitseva.

R-16 profiililla on hyvä metallin väsymislujuus yhdistyneenä tyydyttävän kulutuskestävyyden kanssa kierteen pyöristettyjen huippujen ja pohjien ansioista.

15 On kuitenkin osoittautunut, että R-16 profiili ei toimi tyydyttävällä tavalla suurtaajuus iskuporakoneis-sa, joita on kehitetty viime vuosina.

Ongelmana on, että kierrekytkin ei pysy työn kuluessa riittävän tiukkana suuren iskutaajuuden vuoksi.

20 Tämä merkitsee, että shokkiaallon energian hyötysuhde pienenee ja niin kutsuttuja pistesyöpymiä syntyy kierteen pinnalle. Nämä pistesyöpymät johtavat lopulta väsymismurtumaan .

Keksinnön päämäärä on näin ollen kierrekytkin, 25 joka pysyy riittävän tiukkana työn aikana ilman, että hyvät väsymislujuus- ja kulutuskestävyysominaisuudet heikkenevät.

Keksinnön päämäärään päästään kierrekytkimellä, jonka ominaisuudet on kuvattu liitteenä olevissa vaati-30 muksissa.

Jäljempänä kuvataan keksinnön toteutus ohessa olevien piirrosten avulla, joissa kuviot 1a ja 1b esittävät tiettyjä kierteisiin liittyviä geometrisiä parametrejäj 35 kuvio 2 esittää kaavamaisesti niin kutsutun köysikiertccn geometrian; 2 86664 kuviot 3a ja 3b esittävät epäsymmetristä kierrettä; ja kuvio 4 esittää graafisesti, kuinka kiristysomi-naisuudet riippuvat nousu- ja olkakulmasta.

5 Esillä olevan keksinnön mukaisen kierrekytkimen käsitettä suunniteltaessa seuraavat seikat on otettu huomioon.

Kierteen kiristyskyky voidaan määritellä irroitus-momentin MU ja kiristysmomentin MU suhteena.

10 Mielivaltaiselle kierteelle pätee: S cos (B/2) - M ir Dj, dm - - μ - π Dm COS (β/2) + μ S Dm m MU = _

MT

15 S cos (β/2) + μ Tr Dm dm - + μ - π Dm cos (β/2) - μ S Dm missä s = nousu β/2 = olkakulma 20 = kierteen keskihalkaisija = = DyM + D^F 2 = tangon pään keskihalkaisija = = dy__t_di 2 25 ^u = kitkakerroin, jonka oletetaan olevan sama kierrekytkimessä ja tangon pään kontaktiopinnalla. Kaavan (1) geometriset suureet on esitetty kuvioissa 1a ja 1b. Köysikierteille luonteenomainen piirre on, että niillä on vakio kaarevuussäde sekä kierteen 30 huipulla että sen pohjalla. Kuviossa 2 näitä vakioita kaarevusssäteitä on merkitty vastaavasti R-j ja . Kuviosta 2 saadaan seuraava kaava: (H - Ri - R2) sin (β/2) “ ^ cos (β/2) + R1 + r2 = 0

O C

missä H = kierteen korkeus S = nousu 3/2= olkakulma 3 86664

Yhdistämällä kaavat (i) ja (2) on mahdollista optimoida köysikierteen kiristykyky MU/MT. Tunnetulle köysikierteel-le, jolla on niin kutsuttu R16-profiili ja halkaisija 38 mm, päästään arvoon MU/MT = 0,66, jos kaavat (1) ja 5 (2) yhdistetään ja^u:lle annetaan arvo 0,2, jonka on ko keellisesti todettu olevan normaali arvo kierteistetylle porateräskytkimille.

Esillä olevan keksinnön ensisijainen päämäärä on näin ollen kasvattaa kierrekytkimen kiristyskykyä, eli 10 MU/MT tulee tehdä niin suureksi kuin mahdollista. Jotta ei kuitenkaan vaikuttaisi liian suuressa määrin haitallisesti väsymislujuus- ja kulutuskestävyysominaisuuksiin, täytyy myös kiinnittää kierteen korkeuden ja kaarevuus-säteen keskinäisiin suuruuksiin.

15 Kuvioiden 3a ja 3b mukainen toteutus on niin sa nottu epäsymmetrinen kierre, kierrekytkimen halkaisijan ollessa 38 mm.

Vaikka edellä esitetty kaava (2) viittaakin köy-sikierteisiin, esillä olevan keksinnön ideat ovat sovellet-20 tavissa myös kuvioiden 3a ja 3b mukaisiin epäsymmetrisiin kierrekytkimiin. Syy tähän on, että kosketuspinta on pelkästään pitkin kierreolkia, jotka sijaitsevat kummankin kierteen huipun ja pohjan molemmilla puolilla. Esillä olevassa toteutuksessa kosketuspinta on vain tasaisinta 25 olkaa pitkin, eli jolla on pienin kaltevuus, kun olka ja viereiset huiput ja pohjat ylimmässä ja alimmassa kohdassaan muodostavat "puolet" köysikierteestä. Koska pienentynyt nousu yleensä johtaa suurempaan kiristyskyvyn (MU/MT) arvoon, olka, jolla ei ole kytkentätehtävää kier-30 rekytkimessä, tehdään niin lyhyeksi kuin mahdollista.

Verrattuna tavanomaisiin köysikierteisiin kuvioiden 3a ja 3b mukaisella epäsymmetrisellä kierteellä on etuna suhteellisesti pienempi nousu, josta seuraa parempi kiristys-kyky kuin tavanomaisella köysikierteellä, jolla on samat 35 parametrit kierteen olalle, eli jossa on kosketuspinta.

4 86664

Kuvioiden 3a ja 3b mukaisessa toteutuksessa kuvion 3a mukaisen ulkokierteen korkeus H1 on 1,50 mm, nousu 9,28 mm,kierteen huipun kaarevuussäde Ri ja kierteen pohjan kaarevuussäde 1^4,0 mm.

5 Kuvion 3b mukaisen sisäkierteen korkeus on 1,435 mm, nousu 9,28 mm, kierteen huipun kaarevuussäde R^ 5,0 ja kierteen pohjan kaarevuussäde R^ 3,5 mm.

Kuvion 4 kaavio esittää kuinka kiristyskyky (MU/MT) vaihtelee nousun S ja olkakulman parametrien mukaan, kun 10 olkakulmaan sisältyy kaarevuussäteen ja korkeuden parametrit .

Kuviossa 4 kiristyskyky (MU/MT) on laskettu eri nousun ja olkakulman arvoille: kukin käyrä (jatkuva tai katkoviivoitettu) on vakiolle kaarevuussäteelle, joka 15 on sama kuin tunnetun R16-profLilin kierteen kaarevuus-säde ja sama kuin esillä olevan keksinnön kuvioiden 3a ja 3b mukaisten uusien kierteiden kaarevuussäteet. Tässä yhteydessä on oletettu, että^u= 0,2.

Kuvioon 4 asetetut pisteet vastaavat nousun ja 20 olkakulman arvoja, jotka on annettu R16-profiilin ja kuvioiden 3a ja 3b mukaisille kierteille. On huomattava, että tarkoituksena on sijoittaa pisteet sille käyrän alueelle, jossa kiristyskyky (MU/MT) on niin suuri kuin mahdollista.

Claims (5)

5 86664

1. Kierteistetty kytkin läpimitaltaan 30 - 40 mm oleviin iskuporatankoihin, muodostuen ulkoisesta tanko- 5 kierteestä ja sisäisestä istukkakierteestä, kun sekä ulko-että sisäkierteen pitkittäisellä osalla on jatkuvasti kaarevat huiput ja pohjat, tunnettu siitä, että kierteet ovat tyypiltään epäsymmetrisiä, kierteiden nousu (S) on 7 - 11 mm, että kaarevuussäteet (R^ - R^), ainakin 10 huippujen ja pohjien kosketusolkia lähellä olevissa osissa, ovat 3 - 5 mm ja että kierteiden korkeudet (H.^ ja H2) ovat 1,2 - 1,6 mm.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kierteistetty kytkin, tunnettu siitä, että kierteiden nousu (S) 15 on 8 - 10 mm.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen kierteistetty kytkin, tunnettu siitä, että korkeus (H , H2) on 1,3 - 1,4 mm.

4. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 1-3 mukainen 20 kierteistetty kytkin, tunnettu siitä, että nousu (S) on 9,2 - 9,3 mm, että välittömästi kosketusolkien vieressä sijaitsevien huippujen ja pohjien kaarevuussäteet (R^ - R^) ovat 3,5 - 5 mm ja että korkeus on 1,4 - 1,5 mm.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen kierteistetty 25 kytkin, tunnettu siitä, että kierteiden halkaisija on 38 mm. Λ Β6664 6