SU112812A1

SU112812A1 - Electromagnetic friction clutch

Info

Publication number: SU112812A1
Application number: SU566066A
Authority: SU
Inventors: А.Е. Гуревич; Д.И. Жарницкий; Ю.В. Журавский; А.З. Слоним
Original assignee: А.Е. Гуревич; Д.И. Жарницкий; Ю.В. Журавский; А.З. Слоним
Priority date: 1957-02-04
Filing date: 1957-02-04
Publication date: 1957-11-30

Description

Изобретение относитс к электромагнитным фрикционным предохранительным муфтам, управление которыми нроизводитс усиленным (с помощью усилител ) сигналом, снимаемым с электрического датчика, регистрирующего нагрузку на приводном валу.This invention relates to electromagnetic friction safety clutches, which are controlled by an amplified (using an amplifier) signal taken from an electrical sensor that detects the load on the drive shaft.

Известные предохранительные муфты подобного тина сравнительно хорошо оправдывают свое назначение в механизмах, где внещн нагрузка нарастает медленно. Но эти устройства соверщенно не предотвращают аварий в механизмах, работающих с ударными нагрузками, так как здесь возрастание нагрузки происходит в чрезвычайно короткий отрезок времени и скорость возрастани опасной дл механизма нагрузки значительно больще скорости возрастани силы тока в цепи приводного электродвигател .The known safety clutches of this type of tina are relatively well justified in their use in mechanisms where the external load increases slowly. But these devices do not completely prevent accidents in mechanisms operating with shock loads, since here the load increases in an extremely short period of time and the rate of increase of the load dangerous for the mechanism is much greater than the rate of increase of current in the drive motor circuit.

По этой причине в прокатных станах, особенно в таких, как пильгерстан , где опасные нагрузки возникают со скоростью удара, обычно ломаютс рабочие валки, зубчатые колеса, станины и другие основные детали стана, обладающие больщей жесткостью, по сравнению с элементами предохранительных устройств.For this reason, in rolling mills, especially in such as pilgerstan, where dangerous loads occur at an impact speed, work rolls, gears, beds and other main parts of the mill, which have greater rigidity, are usually broken compared with elements of safety devices.

Предложенна муфта обладает больщой скоростью срабатывани при ударном характере нагрузки, что позвол ет отключать привод раньше, чем будет достигнута разрушающа нагрузка.The proposed clutch has a high response speed under the shock nature of the load, which allows the drive to be shut down before the destructive load is reached.

Это обеспечиваетс тем, что в цепь электрического датчика вк почено дифференцирующее устройство, которое подает на усилитель сигнал, пропорциональный первой производной нагрузке, т. с. скорости ое нарастани . В результате опасный режим предугадываетс до его зо: никновени , что дает возможность нроизвести предварительное отключение привода путем размьжани муфты сцеилеии .This is ensured by the fact that a differentiating device is connected to an electrical sensor circuit, which supplies a signal to the amplifier, which is proportional to the first derivative of the load, t. speed of rise. As a result, the dangerous mode is foreseen before it is locked, which makes it possible to make a preliminary shutdown of the drive by opening the clutch of the power circuit.

На фиг. 1 показано устройство предложенной муфты н блок-схема ее включени ; на фнг. 2 приведен один из возмо/кных вариантов выло, 112812- 2 -FIG. 1 shows the arrangement of the proposed coupling n a block diagram of its activation; on fng. 2 shows one of the possible options for howling, 112812- 2 -

нени электрической принципиальной схемы предохранительной муфты при питании ее от электромашинного усилител .the electrical concept of the safety clutch when powered from an electric amplifier.

Полумуфты J 2, насаживаемые на концы соедин емых валов, св заны одна с другой фрикционно, посредством набора дисков 3. При наличии тока в обмотке электромагнита 4 корь 5, монтированный в ведомой полумуфте, сжимает фрикционные диски. В этом случае суммарна сила трени фрикциона рассчитываетс так, что при минимальном значении коэффициента трени момент трени должен несколько превышать величину допускаемого предельного крут щего момента. Особенности такой муфты заключаютс в том, что передача крут щего момента возможна только при наличии тока в обмотке электромагнита и что при исчезновении тока св зь между соедин емыми валами прерываетс .Half coupling J 2, mounted on the ends of the connected shafts, are connected to each other frictionally by means of a set of disks 3. In the presence of current in the winding of electromagnet 4, measles 5, mounted in the driven coupling half, compresses the friction disks. In this case, the total friction force of the friction clutch is calculated so that, with the minimum value of the coefficient of friction, the moment of friction should slightly exceed the value of the permissible limit torque. The specific features of such a coupling are that the transfer of torque is possible only if there is current in the electromagnet winding and that when the current disappears, the connection between the connected shafts is interrupted.

Дл удовлетворительной работы муфты в качестве предохранительной практически не требуетс полное обесточивание муфты, достаточно лишь в определенной степени уменьшить ток намагничивани до величины , при которой момент трени фрикциона безопасен дл механизма. В современных схемах с электромашинными, магнитными или э.лектронно-ионными усилител ми размагничивание может быть обеспечено без механического разрыва силовой или управл ющей цепи. Обмотка обратной св зи (с отсечкой) обеспечивает такое размагничивание обмотки при превышении заданного параметра, который может быть скоростью нарастани нагрузки. При этом может быть обеспечена больша форсировка. Дл ускорени исчезновени магнитного пол муфты электромагнит ее может быть набран из листовой трансформаторной стали.For satisfactory operation of the coupling as a safety device, a complete de-energization of the coupling is practically not required, it is sufficient only to reduce to a certain extent the magnetizing current to the value at which the moment of friction friction is safe for the mechanism. In modern circuits with electromachine, magnetic, or electron-ion amplifiers, demagnetization can be achieved without mechanical rupture of the power or control circuit. The feedback winding (with cut-off) provides such demagnetization of the winding when the specified parameter is exceeded, which can be the rate of increase of the load. In this case, a large force can be provided. To accelerate the disappearance of the magnetic field of the coupling, the electromagnet can be recruited from transformer sheet steel.

Электрическа часть состоит из электрических датчиков 6 (мессдоза , тензометр и др.), воспринимающих усили на винтах нажимного механизма 7, электрического дифференцирующего устройства 8 и усилител 9 мощности.The electrical part consists of electrical sensors 6 (mass-transfer, strain gauge, etc.), receiving forces on the screws of the pressure mechanism 7, electric differentiating device 8 and power amplifier 9.

Ток с усилител подаетс непосредственно на катушку электромагнита и действует в сторону размагничивани .The current from the amplifier is fed directly to the coil of the electromagnet and acts in the direction of demagnetization.

Система не содержит в своей цепи инерционных выключателей и переключателей. Когда скорость возрастани нагрузки превысит допускаемую (контролируемую с помощью задающего напр жени ), электромагнитна муфта начинает размагничиватьс и, таким образом, ограничение значени крут щего момента начинаетс немедленно после наступлени нарушени нормального режима работы в сторону повышени . Высокий коэффициент усилени и отсутствие инерционных выключателей позвол ют создать защитную систему с минимальной инерционностью .The system does not contain inertial switches and switches in its circuit. When the rate of increase in load exceeds the allowable (controlled by the setting voltage), the electromagnetic clutch begins to demagnetize and, thus, the limitation of the torque value begins immediately after the occurrence of a disturbance in the normal mode of operation upward. High gain and the absence of inertial switches allow you to create a protective system with minimal inertia.

При питании предохранительной электромагнитной муфты от электромашинного усилител ЭМУ последний работает как обычный генератор посто нного тока, питающий обмотку ОЭ электромагнитной муфты . Обмотк-ой возбуждени его служит обмотка ОУ получающа питание . При подаче питани на эту обмотку по вл етс напр жение на ЭМУ и ток в обмотке ОЭ электромагнитной муфты. Дл установлени нужной величины тока возбуждени имеетс реостат Р. Направление тока в обмотке возбуждени ОУ условно показано стрелкой. Втора обмотка управлени ЭМУ, обозначенна ОУ2, вл етс предохранительной и работает только при аварийном протекании процесса. Она питаетс от двух источников: стабилизированного задающего напр жени U через потенциометр Я и от выхода измерител усили (/У через дифференцирующий трансформатор ДТ.When powered by a safety electromagnetic clutch from an electro-mechanical amplifier of an EMU, the latter operates as a normal DC generator, which feeds the winding OE of an electromagnetic clutch. The winding of its excitation is served by an OU winding receiving power. When power is applied to this winding, a voltage is applied to the EMU and the current in the winding OE of the electromagnetic clutch. To establish the desired magnitude of the excitation current, there is a resistor R. The second control winding of the ECU, designated OU2, is safety and works only during an emergency process. It is powered from two sources: a stabilized driving voltage U through a potentiometer I and from the output of a force meter (/ U through a differentiating transformer DT.

В обмотке ОУз ток; может протекать только в направлении, показанном стрелкой, т . е. только в сторону размагничивани муфты. Это обеспечиваетс купроксным (или другим) выпр мителем К в этой цепи. Соединение выполнено таким образом, что ток течет по этой цепи толькоIn the winding of the OUz current; can flow only in the direction shown by the arrow, t. E. Only in the direction of demagnetization of the coupling. This is provided by a cuprox (or other) rectifier K in this circuit. The connection is made in such a way that the current flows through this circuit only

тогда, когда напр жение, поступающее от дифференцирующего трансформатора ЦТ, окажетс бо.тьше. чем задающее напр жение на потенциометре П. По обмотке управлени ОУ2 не будет протекать ток пои отсутствии сигнала от иУ. Это обеспечивает такое включение задающего напр жени , при котором оно не совпадает с пр мым сопротивлением выпр мител /С. Ток не будет также протекать по этой обмотке при уменьщении нагрузки, так как выходна обмотка дифференцирующего трансформатора соединена таким образом, что только при возрастании нагрузки напр жение совпадает с нужным дл протекани тока в цепи. Ток в этой цепи не будет также протекать в случа х, когда скорость возрастани не выйдет за заданный предел; это обеспечиваетс выбором величины задающего напр жени на выходных клеммах потенциометра П, с которым выходное напр жение ДГ соединено встречно. Однако в случае, если напр жение на ДГ превысит напр жение на выходе потенциометра, в цепи ОУ по витс ток. Установка нужной величины превыщени может регулироватьс с помощью движка па потенциометре П. Выбором величины тока в обмотке ОУ может быть обеспечена больща форсировка хода размагничивани муфты. На схеме не показаны другие обмотки управлени ЭМУ, служащие дл целей форспровки или стабилизации.then, when the voltage coming from the differentiating transformer DH will be more. than the setting voltage on the potentiometer P. On the control winding of ОУ2 current will not flow when there is no signal from the control unit. This ensures that the drive voltage is switched on so that it does not coincide with the direct resistance of the rectifier / C. The current will also not flow through this winding as the load decreases, since the output winding of the differentiating transformer is connected in such a way that only when the load increases, does the voltage coincide with that needed for current flow in the circuit. The current in this circuit will also not flow in cases where the rate of increase does not go beyond the specified limit; This is ensured by the choice of the magnitude of the voltage setting at the output terminals of potentiometer P, with which the output voltage DG is connected oppositely. However, if the voltage on the GD exceeds the voltage at the output of the potentiometer, the current in the circuit of the op-amp will increase. Setting the desired magnitude of overshoot can be adjusted with the help of the slider on potentiometer P. By choosing the magnitude of the current in the OS winding, a greater rate of demagnetization of the coupling can be provided. The diagram does not show other control EMU windings serving for forcing or stabilization purposes.

Аналогичные схемы могут быть построены при применении магнитного усилител вместо ЭМУ или ионного выпр мител .Similar circuits can be built using a magnetic amplifier instead of an EMU or an ionic rectifier.

В качестве дифференцирующего устройства вместо дифференцирующего трансформатора ДТ может быть применен какой-либо другой дифференцирующий контур (например, на емкост х).As a differentiating device, instead of a differentiating transformer DT, some other differentiating circuit can be used (for example, on capacitors).

Электромагнитна фрикционна предохранительна муфта, управл ема усиленным сигналом, посылаемым электрическим датчиком, регистрирующим нагрузку на приводном валу, отличающа с тем, что, с целью ускорени срабатывани муфты при ударном характере нагрузки и отключени привода ранее достижени разрущающей нагрузки , в цепь электрического датчика включено дифференцирующее устройство (например, трансформатор), подающее на усил1 те.1Ь сигнал, пропорциональный первой производной нагрузке по времени.Electromagnetic friction safety clutch, controlled by an amplified signal sent by an electrical sensor that detects the load on the drive shaft, characterized in that, in order to accelerate the coupling operation with the shock nature of the load and disconnect the drive before reaching the destructive load, a differentiating device is included in the electrical sensor circuit (for example, a transformer), which supplies a signal proportional to the first derivative load with respect to time for amplification.

Предмет изобретени Subject invention

эмуemu

0303