SK822011U1 - Flexible pneumatic clutch with damping - Google Patents

Description

Vysokopružná pneumatická spojka s tlmením

Oblasť techniky

Vysokopružná pneumatická spojka s tlmením podľa tohto vynálezu- sa zaraďuje do novovznikajúcej skupiny pneumatických pružných spojok patriacich do širokej oblasti pružných hriadeľových spojok.

Doterajší stav techniky

Doteraz známe pružné hriadeľové spojky sa vyrábajú s pružnými elementmi kovovými, gumovými alebo z plastov. Najviac rozšírené a používané v strojárstve sú práve pružné hriadeľové spojky s gumovými pružnými elementmi. Okrem toho, že vyrovnávajú axiálne, radiálne alebo osové výchylky, sú tieto spojky charakterizované počiatočnou nelineárnou charakteristikou prenosu krútiaceho momentu. Zároveň sú známe aj jej počiatočné dynamické vlastnosti, t. j. dynamická torzná tuhosť a koeficient tlmenia. Trvanlivosť a teda aj životnosť gumového pružného elementu spojky je úzko spojená s problematikou ohrievania sa danej spojky a tým aj samotných jej pružných elementov. Stály ohrev zapríčiňuje postupné starnutie jej pružných elementov. Starnutím gumové materiály strácajú svoje pôvodné dynamické vlastnosti. V takomto prípade pozitívna nelineárna charakteristika pôvodnej pružnej hriadeľovej spojky sa časom mení na charakteristiku s úplne inými (neznámymi) dynamickými vlastnosťami. Následkom toho súčasne používané pružné hriadeľové spojky strácajú svoje základné poslanie, a to - zabezpečenie pružného prenosu záťažového krútiaceho momentu s tlmením torzných kmitov a torzných nárazov v mechanických sústavách.

Podstata

Uvedené nedostatky súčasných pružných hriadeľových spojok odstraňuje a zároveň kladené požiadavky na nové typy spojok spĺňa vysokopružná pneumatická spojka s tlmením, podľa tohto vySaíeea. Podstata vyáafézb spočíva v tom, že záťažový krútiaci moment sa prenáša z hnacieho na poháňané teleso spojky jej kompresným priestorom, ktorý je tvorený pneumatickopružnými jednotkami naplnenými plynným médiom. Každá pneumaticko-pružná jednotka pozostáva z dvoch súosovo pri sebe zaradených klinových pružných elementov, konkrétne jedného tlačeného a súčasne jedného ťahaného. Klinové pružné elementy sú uložené medzi opornými plochami hnacieho a poháňaného telesa. Tesnosť a vzájomné prepojenie každej pneumatickopružnej jednotky a tým aj celého kompresného priestoru spojky sa zabezpečuje pomocou spoja realizovaného bajonetovým zámkom. Zuby tohto spoja sú vytvorené priamo na oporných plochách hnacieho a poháňaného telesa spojky a maticiach bajonetového zámku. Pneumatické koncovky a matice bajonetového zámku sú vzájomne spojené závitom. Daný spoj v uvedenom prípade prenáša všetky silové účinky medzi hnacím a poháňaným telesom spojky. Montáž a výmena pružných elementov sa realizuje rýchlym spôsobom priamo v zariadení, kde je spojka aplikovaná. V oporných plochách hnacieho telesa spojky sú vytvorené škrtiace otvory.

Prenosom záťažového krútiaceho momentu kompresným priestorom spojky naplneným plynným médiom, dosiahneme kompresiu tohto média úmernú zaťaženiu, čím je práve charakterizovaný stály pružný prenos záťažového momentu v sústave hnacieho a poháňaného stroja. Vytvorením škrtiacich otvorov v oporných plochách hnacieho telesa spojky medzi tlačeným a súčasne ťahaným klinovým pružným elementom nastáva prúdenie plynného média charakterizované škrtiacou prácou pri prenose kmitavého záťažového krútiaceho momentu. Škrtiaca práca vznikajúca pri prúdení plynného média škrtiacimi otvormi, je úmerná tlmiacej práci spojky.

Výhoda predloženého riešenia sa vyznačuje práve stálym pružným prenosom záťažového krútiaceho momentu s tlmením torzných kmitov a torzných nárazov v sústave hnacieho a poháňaného stroja a je zabezpečená tým, že použitým pružným materiálom v tejto spojke je plynné médium. Plynné médium počas celej svojej činnosti nepodlieha starnutiu, v dôsledku čoho spojka nestráca svoje pôvodné pozitívne dynamické vlastnosti na rozdiel od doteraz používaných pružných materiálov.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Na priloženom výkresoch je na obr. 1 pohľadom spredu a na obr. 2 pohľadom z boku s čiastočným rezom znázornená vysokopružná pneumatická spojka s tlmením. Na obr. 3 je znázornená podrobnosť prichytenia dvoch pri sebe nachádzajúcich sa klinových pružných elementov k opornej ploche pomocou bajonetového zámku a zároveň aj vzájomné prepojenie samotných klinových pružných elementov pomocou prepojovacieho kanála.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Vysokopružná pneumatická spojka s tlmením pozostáva z hnacieho telesa 1 a poháňaného telesa 2 s opornými plochami 3 a 4, medzi ktorými sa nachádzajú pneumaticko-pružné jednotky. Každá pneumaticko-pružná jednotka pozostáva z dvoch pružných elementov, konkrétne z tlačeného klinového pružného elementu 5 a zároveň ťahaného klinového pružného elementu

6. Vzájomné prepojenie samotných klinových pružných elementov 5 a 6 a tým aj celého kompresného priestoru spojky sa zabezpečuje prepojovacím kanálom 9, ktoré je súčasťou pneumatickej koncovky 7 bajonetového zámku. Zuby bajonetového zámku 12 a 13 sú vytvorené priamo na oporných plochách 3 a 4 a maticiach bajonetového zámku 10 a 11. Závitovým spojením pneumatických koncoviek 7 a 8 s maticami 10 a 11 vytvárame samostatné uzly bajonetového zámku, ktoré sú súčasťou klinových pružných elementov 5 a 6. Vzájomné utesnenie pneumatickej koncovky 7, ktorá je zasunutá do pneumatickej koncovky 8 je riešené gumenými tesniacimi krúžkami 15. Škrtenie pri prietoku plynného média v kompresnom priestore spojky je zabezpečené vytvorenými škrtiacimi otvormi 14 v oporných plochách 3 hnacieho telesa spojky 1.

Ak kompresný priestor spojky cez ventil 16 naplníme plynným médiom na vopred stanovenú hodnotu pretlaku, tento udržiava hnacie teleso 1 voči poháňanému telesu 2 v základnej polohe. Pri prenose kmitavého záťažového krútiaceho momentu nastáva v prvom rade pootočenie hnacieho telesa 1 proti poháňanému telesu 2, čím sa vytvára, ako už bolo spomenuté, kompresia plynného média v kompresnom priestore spojky, teda v jej klinových pružných elementoch 5 a 6 úmerná zaťaženiu. Zároveň kmitavá zložka záťažového krútiaceho momentu spôsobuje pulzovanie nosného média v kompresnom priestore spojky, ktoré núti úmerne kmitaniu prúdiť toto médium škrtiacimi otvormi 14. Prúdenie plynného média je sprevádzané škrtením pri prietoku, čím je charakterizovaná škrtiaca práca úmerná tlmiacej práci, ktorá je pre pneumatickú pružnú hriadeľovú spojku s tlmením stála počas celej jej životnosti.

Priemyselná využiteľnosť

Pouzitie vysokopruznej pneumatickej spojky s tlmením, podľa tohto vynaležu, je možné všade tam, kde situácia vyžaduje chrániť mechanickú sústavu pred nebezpečným torzným kmitaním a torznými rázmi, čo spôsobuje nedovolené preťaženie súčiastok, ba dokonca aj ich predčasný únavový lom. Svojím vyhotovením spojka zvyšuje technickú úroveň a prevádzkovú spoľahlivosť strojov a zariadení v každej torzne kmitajúcej mechanickej sústave. Konštrukcia danej spojky je vyriešená tak, aby v obidvoch smeroch otáčania umožňovala stály pružný prenos záťažového krútiaceho momentu v aplikovaných mechanických sústavách.

Claims (5)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Vysokopružná pneumatická spojka s tlmením pozostávajúca z hnacieho telesa, poháňaného telesa, oporných plôch, pneumaticko-pružných jednotiek skladajúcich sa z klinových pružných elementov, matíc bajonetového zámku, prepojenia, škrtiacich otvorov, pneumatických koncoviek, gumených tesniacich krúžkov a ventila, vyznačujúca sa tým, že medzi hnacím telesom (1) a poháňaným telesom (2) sa nachádza najmenej jedna vzájomne prepojená pneumaticko-pružná jednotka skladajúcich sa z tlačeného klinového pružného elementu (5), ťahaného klinového pružného elementu (6) a prepojenia (9).
2. 2. Vysokopružná pneumatická spojka s tlmením, podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že prepojenie (9) je realizované v oporných plochách (3) hnacieho telesa (1) a oporných plochách (4) poháňaného telesa (2).
3. 3. Vysokopružná pneumatická spojka stlmením, podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že prepojenie (9) je súčasťou pneumatickej koncovky (7).
4. 4. Vysokopružná pneumatická spojka stlmením, podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že oporné plochy (3) hnacieho telesa spojky (1) je opatrené minimálne škrtiacim otvorom (14).
5. 5. Vysokopružná pneumatická spojka s tlmením, podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že medzi pneumatickou koncovkou (7) a pneumatickou koncovkou (8) sa nachádza minimálne jeden gumený tesniaci krúžok (15).