Виды электромагнитных муфт

Муфта - деталь, узел для соединения двух частей машины, главным образом -  для соединения валов, тяг,  зубчатых колес, кабелей и прочих частей

Классификация муфт

Приводная муфта предназначена для работы в устройстве, которое приводит в движение  рабочую машину (привод, механизм), то есть для соединения деталей, которые связаны связанных общим  движением вращения (вал с другим валом или же  каким-нибудь колесом,  шестерней и др.)

Глухая нерасцепляемая муфта постоянно, "наглухо" соединяет две детали  привода, без возможности управления.

Сцепная муфта является разъединяемой, обычно она во время вращения   (работы) соединяет и  разъединяет двигатель  с рабочей машиной. В настояшее время она почти всегда является автоматически управляемой.

Пример сцепной муфты, работающей в приводе

Вал двигателя (1)  связан с ведущей частью приводной сцепной муфты (2), а с  ведомым валом рабочей системы  (4)  связывают ведомую часть муфты (3), устроена она так, что по команде ведомая часть соединяется или разъединяется с ведущей.  Это соединение позволяет передать  момент и  механическую энергию.

Приводная сцепная муфта обычно самодействующая, она срабатывает автоматически по команде устройства,  которое находится внутри конструкции муфты.
К самодействующим относятся обгонные (передающие момент только в одну сторону),
предохранительные от перегрузок (для защиты от поломок оборудования при механических воздействиях, последствиях остаточных моментов при неправильной эксплуатации)

Сцепная управляемая муфта соединяет/разъединяет двигатель и  станок - рабочую машину  (через валы или другие детали) по команде человка или программы.

Необходимость в муфтах такого типа возникает тогда, когда пуск и остановка рабочей машины непостредственно двигателем может оказаться невозможным (например, из-за перегрева)

Приводная сцепная муфта называется реверсивной, когда может менять направление вращения ведомого вала.

В зависимости от приводы управляющего сигнала они подразделяются на муфты с

• механическим,
• гидравлическим,
• пневматическим
• электрическим (электромагнитным, электростатическим) управлением.

Очень широкое применение в современном оборудовании у приводных сцепных муфт с электромагнитным  управлением.

По характера связи частей муфты, их можно разделить на муфты:

• с механической связью
• с магнитной связью.

В приводной сцепной управляемой электромагнитной муфте с механической связью   вращательное движение передается  механическим трением или зацеплением (сцеплением), а управление осуществляется посредством магнитного поля , создаваемого   электромагнитом, входящем в конструкцию муфты.

По виду механической связи электромагнитные муфты подразделяются на   

• фрикционные,
• зубчатые
• порошковые.

Электромагнитная фрикционная муфта осуществляет связь посредством трения твердых поверхностей - дисков, цилиндров и конусов.
Значительное распространение получили дисковые муфты ЭФМ, их поверхности трения и сами трущиеся элементы которых имеют сходство с дисками, расположеными в плосткости, перпендикулярной оси  вращения.
Их называют однодисковыми, если имеют одну-две пары  поверхностей. многодисковые - если больше двух пар.  

Электромагнитные муфты (ЭМ) в большинстве своем рассчитаны на питание от постоянного тока. Для увеличения быстродейтсвия используются различные схемы фокусировки.

ЭФМ с поверхностями трения, через которые проходит рабочий поток, осуществляет передачу вращения от ведущего вала к ведомому. На ведущем   валу с помощью шпонки жестко закрепелена часть муфты, состоящая из  корпуса, катушки, контактных колец, щеток, через которые на катушку  подается напряжение. Магнитный поток замыкается по корпусу и  якорю, трение осуществляется между кольцом и фрикционным диском (обычно  он делается съемным).

Многодисковые ЭФМ получили несколько большее распространение.

Также различают сухие и масляные ЭМ.

В сухих - поверхности трения защищаются от попадания масла, а в масляных   соответственно работают в масляной среде, с постоянной смазкой.
Это хоть и уменьшает коэффициент трения, но однако повышает надежность и стабильность работы, так как уменьшает вероятность заедания дисков в  режимах, при которых частоты вращения фрикционных  дисков различны. Смазка снижает износ дисков и увеличивает их  охлаждение.

Модели муфт Telcomec, предлагаемых нашей компанией НПП "Сервомеханизмы"  работают как насухую, так и в масле, но оно должно быть очищенным и   специально предназначенным для этого.   

Также различают многодисковые муфты с вращающейся или неподвижной катушкой
Последняя отличается от первой отсутсвием контактного кольца и присутствием двух зазоров, которые отличают вращающуюся на подшипнике ведущую   часть муфты от неподвижной.

Есть модели муфт с неподвижной катушкой, в которой зазоры, отделяющие подвижную и неподвижную части совмещают в  себе функции рабочих зазоров "совмещенные зазоры".  

Электромагнитный тормоз на базе электромагнитной фрикционной муфты может   быть сделан из любой из них, если одну из ее ведущую или ведомую часть  установить неподвижно, а валом, который необходимо остановить, нужно соединить другую часть этой муфты.
У муфты с вращающейся  катушкой, катушка располагается на ведущей части , и тогда, если закрепить ведущую часть, сделать ее неподвижной то отпадает необходимость в  контактных кольцах и щетках.

Электромагнитная зубчатая муфта передает момент и вращение как обычно, от   ведущей к ведомой части, с помощью пары деталей с мелкими зубьями, которые расположенны на поверхностях дисков или конических поверхностям.

Зубчатые муфты в сравнении с  фрикционными однодисковыми позволяют   передать значительно большие моменты, а при передаче одинаковых моментов   зубчатые муфты имеют меньшие габариты.   
Недостатком электромагнитных зубчатых муфт является то, что их срабатывание возможно только при небольшой разнице в линейных  скоростях ведущей и ведомой частей. Увеличение этой разницы усиливает  износ.

Порошковая муфта осуществляет все ту же связь между  частями с посредством ферромагнитного порошка. Эта связь становится прочнее, когда увеличивается индукция магнитного поля.
Ферромагнитный порошок основная часть наполнителя,  который расположен в зазоре между двумя частями муфты. Через него проходит рабочий магнитный поток.
Наполнители ЭПМ это смесь ферромагнитного порошка с  разделительной  средой.
В порошковых муфтах с жидким наполнителем - разделитель минеральное или другое жидкое очищенное масло, с сухим наполнителем - так называемая разделительная  среда  - мелкодисперсные порошки окиси цинка или магния, талька, слюды.
Разделительная среда минимизирует износ частиц порошка,  предотвращает  слипание в комки.

Данный тип муфт классифицируется по различным признакам:

• по виду наполнителя (оксид железа, тальк и т.п.);
• по виду токосъема (с вращающейся катушкой, и контактными  кольцами, с  неподвижной катушкой без контактных колец);
• по количеству  рабочих зазоров,последовательно пронизываемых потоком (двухзазорные,  многозазорные);
• по форме рабочих зазоров (цилиндрические, конические,  дисковые);
• по  инерционной ведомой части (инерционная, средней  инерционности,  малоинерционая).

Более подробную информацио о данном виде муфт вы можете получить в специальной литературе.

Виды многодисковых электромагнитных муфт