Файл: Антонов А.А. Пневматические фрикционные муфты в нефтяной промышленности.pdf

Ниже приведены исходные данные, на основании которых опре­ делена эта зависимость. На рис. 2 1 , а сплошной линией показано положение окружности шкива муфты, смещенного на величину эксцентриситета е относительно положения, соответствующего соосному (пунктирная окружность). При боковой деформации баллона смещение е на окружности шкива может быть разложено на две соста­ вляющих — окружное смещение ет и радиальное eR.

Окружное смещение точек приводит к появлению в баллоне крутильных деформаций такого же характера, как и при скручи­ вании. При этой деформации возникают тангенциальные силы, дей­ ствующие на шкив.

Рис. 21. Схема действия сил на шкив при эксцентриситете валов муфты:

с — схема для определения деформаций баллона; б — эпюра тангенциальных сил, образу­ ющих силу Q,; « — эпюра радиальных сил, образующих силу Q2 .

Проекция тангенциальных сил на ось у — у, проходящую в пло­ скости эксцентриситета, образует радиальную силу, величина кото­ рой взаимосвязана с боковой податливостью баллона. В уравнении (11.25) учтено влияние на боковую податливость только тангенциаль­ ных сил, возникающих при эксцентриситете, а влияние давления воздуха в камере баллона на ее податливость не учитывается. По экспериментальным данным [3], фактическая величина радиальных сил при эксцентриситете валов на 30—55% больше, чем при опре­ делении по формуле (11.25). При этом наибольшее расхождение при увеличенном давлении воздуха в баллоне.

Радиальную силу QR, возникающую при деформации баллона и действующую на шкив при эксцентриситете соединенных валове, определяем для установления боковой податливости щиннопневматической муфты 6 z l по уравнению (11.22). Радиальная сила QR со­ стоит из:

проекции тангенциальных сил на плоскость эксцентриситета, образующих радиальную силу Q1 (см. рис. 21, 6);

о

Эксцентриситет валов, соединенных муфтой, практически невелик и находится в пределах 0,05—0,20 см, поэтому радиальная деформа­ ция баллона от смещения шкива также незначительна. Учитывая относительно небольшую величину изменения конфигурации баллона от деформации при эксцентриситете, при определении (?2 исходим из допущений, что длина нитей корда и периметр его осевой линии в радиальном сечении баллона остаются неизменными; профиль сечения боковых стенок баллона в виде полуокружности сохраня­ ется, а изменяется только величина радиуса этой окружности.

Чтобы найти величину радиальной силы Q2, принимаем расчет­ ную схему сечения баллона, изображенную на рис. 22, а. При сме­ щении шкива вверх на величину эксцентриситета ширина верхней части баллона увеличивается, а нижней — уменьшается. В связи с этим возрастает сила от давления воздуха на верхнюю половину шкива и уменьшается противоположно направленная сила. Разница между силами от давления воздуха на верхнюю и нижнюю половины шкива образует силу Q2.

Для определения этой силы по расчетной схеме находим ширину наружной цилиндрической поверхности каркаса баллона В1 и внут­ ренней В2, через которые давление воздуха передается на шкив. При расчете исходим из принятого ранее допущения, что при появле­ нии эксцентриситета осей муфты величина периметра сечения каркаса остается неизменной. В этом случае

А ти С (см. рис. 22, а) будет проходить по прямой, то площадки, на которых возникают силы dQ2, действующие на верхнюю половину шкива, в плане будут представлять собой два эллипса (см. рис. 22, в).

На рис. 22 показана элементарная площадка на внутренней цилиндрической поверхности каркаса dF, на которой образуются

где DB — диаметр внутренней цилиндрической поверхности кар­ каса; ра — активное давление на внутреннюю цилиндрическую поверхность каркаса {рл = рп

Ж 2 _

« 2

х = —— sinq>.

с*

Откуда у = Ъ cos ср.

Рис. 22. Расчетная схема муфты для определения радиальной силы Q2:

Интегрируя уравнение (11.32) с учетом величины суммарной пло­ щади, состоящей из двух секторов, находим силу (?2

1С

тической муфты, характеризующий способность баллона компенси­ ровать эксцентриситет соединенных ею валов, — определяем сопо­

деформации баллона и появлению дополнительных нагрузок в виде изгибающих моментов.

На рис. 23 показана расчетная схема для определения величины смещения точек, расположенных на поверхности шкива при пере­

боковое (радиальное) смещение е и осевое (горизонтальное) £ . Найдем

Анализируя уравнение (11.37), можно сделать вывод о том, что при заданном угле перекоса валов у величина е зависит только от

лона 8„. Расчетная схема сечения баллона для определения уси­