УПРАВЛЯЕМАЯ МУФТА-ТОРМОЗ Советский патент 1972 года по МПК F16D27/06 F16D67/02 H02K49/04 

Изобретение относится к области машиностроения и может применяться в системах автоматики.

В целом ряде устройств автоматики необходимо обеспечивать передачу с одного вала иа другой определенный по величине момент или момент, изменяющийся во времени по определенной программе. При это.ч .йсто требуется дополнительно обеспечивать режимы плавного разгона ведомого звена, его полное сцепление с ведущим звеном, быстоый останов ведомого вала при движущемся ведущем и другие релсимы.

Известна управляемая муфта-тормоз, содержащая ведущую полумуфту-индуктор и ведомую полумуфту-якорь, снабженную дополнительным индуктором для обеспечения частичного подтормаживания в процессе работы. Недостатками такой муфты являются невозможность регулирования крутящего момента в достаточно широких пределах, а также применение в качестве индуктора постоянного магнита и необходимость ручного управления им.

Эти недостатки устраняются за счет тою, что дополнительный индуктор образован обмоткой управления, расположенной на поверхности передней части якоря, а хвостовик связан с ведомым валом посредством предусмотренных па нем мембрап, установленных периендикулярно его продольной оси, и имеет Д15е конусные фрикционные поверхности, взаимодействующие поочередно с конусными фрикционными поверхностями, выиолнепными на

тормозном устройстве и на ведущей полумуфте.

На фиг. 1 показана муфта, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез по А-.4 на фиг. 1. Магнитопровод индуктора 1, содержащий

кольцевую обмотку возбуладения 2, укреплен на ведущем валу 5 и является ведущей полумуфтой. Нейтральная часть магнитопрозода имеет зубцы, обращенные в сторону воздушного кольцевого зазора 6. Выводы обмотки 2

присоединены к токосъемным кольцам 4. На ведомом валу 5 с помощью мембрап 6 укреплен металлический, например алюминиевый, якорь, хвостовик 7 которого имеет две лопорх)ости трения, на которых могут быть укреплены фрикциопиые накладки. Передняя часть 8 якоря, каркасом для кольцевой ti6мотки 9, помещена свободно (с зазорами) в зазор б магнитопровода индуктора L Выводы обмотки 9 соединены с токосъемнылги кольцами 10, укрепленными на изоляциоииой втулке //, жестко сидящей на ведомом калу 5. Магнитопровод индуктора / и корпус 12 1меют поверхности трения, расположенные относительно соответствуюш,их поверхностей тре12 может являться тормозной частью устронстпа или в зависимости от требоваиий к режимам работы 1муфты подвижиым элемеитсм устройства, имеющим Bo3Mo F HocTb вращатзся относительно оси муфты.

Муфта работает следующим образом.

Вращение от двигателя или другого устройства передается на индуктор 1 ведущей полумуфты. Через обмотку 2 индуктора иосред..-твом токосъемиых колец 4 и скользящих контактов-щеток пропускается ностоянный ьо направлению ток такой величины, что в :.га:интHOjM зазоре б магнитной системы индуктора обеспечивается определенное среднее значепне магнитной иидукннн. В связи с телг, что центральная часть магнитоировода индуктора в зоне воздуннюго зазора б имеет зубн.--,;, распределение магнитных снловых лнмий но окружностн зазора неравномерно. Таким образом, при индуктора неравномерное магнитное ноле его зазора движется от юсительно расноложениого в зазоре металлического якоря. В связи с этим в различных участках стенки якоря наводятся электродв пк)щие силы (э.д.с.) различной величины, нричем участки с максимальными н минимальными значениями э.д.с. чередуются. Вызванные этнми э.д.с. токи при взаимодействии с Maiнитным полем индуктора образуют на ведомой полумуфте. Прн этом в обмотке 9, намотанной на якоре, э.д.с. не наводятся, так как двнженне магнитного поля зазора индуктора происходит вдоль проводника обмотки 9. Величина угловой скорости ведомой полумуфты зависит от величины момента загрузки на ведомом валу и от величины угловой скоросги ведущей полу Муфты, от индукнии в рабочем зазоре, а значнт, и от величииы тока подма,гиичивания обмотки 2 индуктора.

Крутящнй момент якоря передается мембранами 6 ведомому валу 5. Таким образом, в режиме скольжения предлагаемая муфта работает, как известные магнитонндукиионные муфты с :полым статором.

Если в обмотку 9 якоря подать ток, то в зависимости от его направления тело якоря будет выталкиваться из воздуинюго зазора втягиваться в «его. Подавая управляющий ток определенной величины и направления в обмотку 9 якоря, можно нолучнть дополнительно режн.мы иодтормажнван 1Я н иолjioro торможения ведомой нолумуфты, частичного скольжения н полного снеплеиия ведущей и ведо.мой иолумуфт, а также прерывнстые старт-стоииые режимы н режи.мы переключения высокой частоты. Сила, выталкивающая якорь И.З воздущного зазора индуктора илн втягивающая якорь в зазор, нропорциональна средней величине магнитной индукнин в зазоре б индуктора, длине проводника обмоткн управления 9, находящейся в магнитном поле зазора индуктора, и величине тока в обмотке.

Указанная сила деформирует податливые в осевом направлении мембраны 6 до выбора одного из зазоров 6i и обеспечивает необходимую силу прижатия поверхностей- трения

хвостовика 7 и соотиетствующнм поверхностям трения ведущей полумуфты или корпуса 12 (в зависимости от направлеиия тока в обмотке управления), осуществляя тот или иной режим работы муфты, при токах - частичное подтормаживание ведомой нолумуфты или неполное сиеплеине ее с ведун ей нолумуфтой, а при больщих токах - нолное торможение ведомой полумуфты или полное снепление ее с ведущим звеном. В релсиме

торможения ведомого вала {якорь лрижат к корпусу 12) тормозной момент равен разности момента фрикционного торможения и движущегося магнитоиндукцнонного момента, однако, момент фрикционного торможения значительно больще момента движущего.

Прн необходимости предлагаемая муфта может работать в режиме переключения движения. В этом случае корпус 12 не является неподвилсным и может быть как вторым ведущнм, так и вторым ведомым алелгентом в сиCTeiMe.

Предмет изобретения

Управляемая муфта-тормоз, преимущественно для приборов н средств автоматики,содержащая ведун1ую полумуфту-индуктор и установленную на ведомо.м валу полумуфтуякорь, снабженную дополнительным индуктором для обеспечення подтормал ивания и выиолненную в виде полого цилиндра, состоящего из передней части, взаимодействующей с ведущей но;гумуфтой, и хвостовика, взаимодействующего с тормозным устройством, отличающаяся тем, что, с делью повыщения эффективности ее работы и улучщения условий эксплуатации, дополнительный нндуктор образован обмоткой управления, расположенной

на поверхности передней части якоря, а хвостовик связан с ведомым валом посредством предусмотренных на нем мембран, установленных нернендикулярно его лродольной оси, и имеет две конусные фрикционные поверхности, взаимодействующие Поочередно с конусными фрикционными поверхностями, выполненными на тормозном устройстве и на ведущей полумуфте.

/2