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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 93

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
- \\
г
/ / //
/1 /'|| і и

шкив деформирует баллон и смещается в боковом направлении на расстояние, равное эксцентриситету е. Если же к шкиву приложить момент Мч в радиальной плоскости, то под его действием баллон будет деформироваться, а оси муфты и шкива сме­ стятся относительно друг друга на угол у.

Эта обратимость ис­ пользована при разра­ ботке конструкции стенда СМ-500, общий вид . и схема которого показаны на рис. 28 и 29.

Изменяя направление действия силы QR на угол В от вертикальной оси стенда, можно нагрузить муфту дополнительно кру­ тящим моментом МК р, ве­ личина которого опреде­ ляется из выражения

M K P = < V = < ? B 4 s i n B ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(11.75)

 

 

 

 

 

 

где г — плечо приложения

 

 

 

 

 

 

силы

QR;

А

расстоя­

 

 

 

 

 

 

ние от

оси

шкива стенда

 

 

 

 

 

 

до

точки

 

приложения

 

 

 

 

 

 

силы

QR.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Откуда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin Р = ^ .

(И.76)

 

 

 

 

 

 

 

Задаваясь

определен­

 

 

 

 

 

 

ными значениями силы QR

 

 

 

 

 

 

и угла

В, можно

экспери­

 

 

 

 

 

 

ментально

найти

зависи­

 

 

 

 

 

 

мость радиальной силы QR

 

 

 

 

 

 

от

эксцентриситета

валов

 

 

 

 

 

 

е

при

установленном

дав­

 

 

 

 

 

 

лении

воздуха

в

баллоне

 

Рис. 29. Схема

стенда

СМ-500.

 

р п

и

крутящем

моменте

 

 

 

кр-

 

 

осей муфты и шкива

создавали

гидродомкратами. За­

 

"Перекос

даваясь определенными значениями давления масла в

системе

гид­

родомкратов, можно

установить

зависимость

момента

Му,

изги­

бающего

соединенные валы, от угла перекоса

у

при установленном

давлении

воздуха

в

баллоне

рп.

 

 

 

 

 

 

Стенд

для

исследования

компенсирующей

способности

муфт


состоит из следующих основных узлов: шиннопневматической муфты ШПМ-500 1, закрепленной между обоймами рычагов, ее баллон имеет хлопчатобумажный шестислойный корд марки 9Т по

ГОСТ

768—50 и резину протекторов из натурального

каучука;шки-

ва 2 и кронштейна 3 с винтовым механизмом для

создания

ради­

альной

нагрузки на шкив и динамометром 1 1 для измерения

вели­

чины этой нагрузки; контргруза 4 для уравновешивания шкива и кронштейна; опорного основания 5; двух гидродомкратов 6 (см. рис. 29) для создания момента на шкив в горизонтальной плоскости; рамы 7 (см. рис. 29) для крепления гидродомкратов; системы питания пнев­ матической муфты воздухом с компрессором и баллоном высокого давления 8; системы питания гидродомкратов маслом с прессом

«Рухгольц»

9.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При проведении экспериментальных работ по программе на стенде

СМ-500 использовали манометр 1 0 для измерения давления

воздуха

в

сети

питания

баллона

муфты

при

определении

зависимостей

 

 

 

 

 

<?н =

/ ( е , Р„,Мкр)

uMy

 

=

f(e,pn)

 

 

 

 

 

(точность измерений до 2,5%; ртах

= 16

кгс/см2 );

 

 

ШПМ-500

 

манометр для определения противодавления муфты

Ро>

Ртах = 1,0 кгс/см2

(точность

измерений

до

2,5%);

 

 

 

динамометр

Шеффера

1 1

для

измерения

радиальных

усилий

QR

(<?max =

1000

КГС);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

индикаторы часового типа для определения эксцентриситета е

(точность измерений

±0,01

мм);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

манометр

образцовый

1 2

для

измерения

давления

в

системе

гидродомкратов

стенда,

дтах

100

кгс/см2

(точность

 

измере­

ний

± 0 , 2 5 % ) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Были

использованы

также угломер

1 3

для установки

направле­

ния

действия

радиальной

силы QR — угла р

(шкала № 1 с ценой

деления

15';

р т

а х

= 80°,

ТОЧНОСТЬ

установки

угла р ±

0°07');

угломер

для установки индикаторов

под углом

Р

(шкала

2 с

ценой деления 30';

р т а х

=

80°,

ТОЧНОСТЬ

установки

угла

± 0 ° 1 5 ' ) ;

угломер 1 4 (см. рис. 29) для

определения

угла поворота оси

шкива

относительно оси

муфты

со

шкалой

3,

имеющей

цену деления

Ю ' ( , у т а х

=

5°,

ТОЧНОСТЬ измерений

± 0 ° 0 5 ' ) .

 

 

 

 

 

 

 

Исследования зависимостей радиальной силы QR

 

от

эксцентри­

ситета валов е были разделены на

три

этапа:

 

 

 

 

 

 

 

1) исследование зависимости QR = /(е) при постоянном

давле­

нии воздуха в баллоне рп

= 8 кгс/см2 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2) исследование зависимости QR = f

(е,

рп)

при

различных

(за­

данных)

давлениях

воздуха

в

баллоне

рп

=

6;

8

и

10

кгс/см2 ;

3) исследование

зависимости QR

= / ( е ,

рп,

MKV)

при

различных

(заданных)

давлениях воздуха

в баллоне

рп

=

6,

8,

и

10

кгс/см2

икрутящих моментах Мкр = 100, 200, 300, 400 и 500 кгс • м. Радиальную нагрузку на шкив муфты QR создавали с помощью


винтового механизма. Величину ее измеряли динамометром с уче­ том поправок по таблице тарировки. Боковое смещение шкива е под действием силы QR измеряли индикатором, закрепленным на ободе баллона. В каждом эксперименте индикатор устанавливали под углом р, соответствующим углу направления силы Q R .

Вэкспериментах при давлении воздуха в баллоне 6 кгс/см2

максимальная нагрузка на шкив QR ограничивалась 800 кгс в связи с тем, что при больших нагрузках появлялось окружное проскаль­ зывание части фрикционных колодок по поверхности шкива. При давлении воздуха в баллоне 8 кгс/см2 максимальная нагрузка со­ ставляла 900 кгс. Все эксперименты повторяли не менее 3 раз каждый.

При определении экспериментальной зависимости QR = f(e, рл) давление в баллоне устанавливали на заданную величину, после чего нагрузку последовательно увеличивали ступенями по 100 кгс на каждой. При максимальном значении силы и фиксации наиболь­ шего смещения шкива е нагрузку снижали также ступенями до нуля в обратной последовательности. Интервалы времени между циклами нагружения муфты вместе с замером радиального смещения шкива

составляли 5 мин.

 

 

 

 

 

Для

определения

экспериментальной

зависимости

QR =

f [є,

Рп,

Мкр)

рычаг муфты

устанавливали для

каждого значения

силы

QR

ПОД

заданным углом р\ подсчитанным

по формуле

(11.76).

Под

этим же углом закрепляли индикатор для измерения бокового сме­ щения шкива е. После установления необходимого давления воз­ духа в баллоне муфту нагружали радиальной силой QR И создавали момент Мкр, затем фиксировали боковое смещение шкива е и на­ грузку полностью снимали.

На следующей ступени, уже под другим углом ($, нагружение муфты повторялось в том же порядке. Интервалы времени между замерами величины е на каждой ступени нагрузки колебались в пре­ делах 15—45 мин. Длительность интервалов была вызвана большой затратой времени на установку рычага муфты под углом р.

Во всех экспериментах заданное давление в баллоне муфты под­ держивалось с помощью редукционного клапана системы питания воздухом.

Зависимость изгибающего момента М7 от угла перекоса осей шиннопневматической муфты исследовали на стенде при заданных давлениях воздуха в баллоне 6, 8 и 10 кгс/см2 . Нагрузка на шкив Р для обеспечения необходимого момента My создавалась гидро­ домкратами, давление в которых поддерживалось на заданном уровне с помощью гидропресса «Рухгольц». Во избежание осевого про­ скальзывания фрикционных колодок по поверхности шкива макси­

мальное давление в гидродомкратах на основании

пробных

экспе­

риментов было принято равным:

 

 

 

Давление воздуха в баллоне рп, кгс/см2

6

8

10

Максимальное давление в гидродомкратах дг, кгс/см2

60

70

80



Давление в гидродомкратах для создания нагрузки увеличивали от нуля до максимального значения последовательно по 10 кгс/см2 на каждой ступени. Снижали нагрузки в обратном порядке. Ин­ тервалы времени между замерами угла перекоса на каждой ступени нагрузки составляли 5 мин.

Угол

перекоса у

замеряли двумя

угломерами со шкалой № 2.

В связи

с тем, что

практически оба

угломера показывали один и

тот же угол перекоса, фиксировались показания только одного

угломера,

а

второй использовали

в качестве

контрольного.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

М,кгс • л/

 

 

 

 

 

800

 

 

 

 

 

 

 

koo

 

 

 

 

 

 

 

 

і

 

г

 

 

 

 

п

 

У

 

600

 

 

 

 

 

300

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МО

 

 

 

 

 

 

 

ZOO

 

 

 

 

 

zoo -

4

 

 

 

 

 

 

100

 

V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,Z

 

0,¥

0,6

е,мм

 

О

f°30'

Z0

2°30

 

 

 

 

ЗО1

Рис. 30. График расчетной и экспери­

Рис. 31. График

расчетной

и экспери­

ментальной

зависимостей

радиаль­

ментальной зависимостей

изгибающего

ного усилия

при

 

эксцентриситете

момента при

перекосе

валов

муфты

валов муфты

ШПМ-500

(давление

ШПМ-500 (давление в баллоне 8 кгс/см2):

в

баллоне

8

кгс/см2):

I

— эксперимент; II

— по

формуле

(11.63).

/ — эксперимент; II

— по формуле (11.35).

 

 

 

 

 

 

 

Наиболее

типичные

результаты

экспериментов по

исследованию

эксцентриситета и перекоса валов, соединенных муфтой ШПМ-500,

приведены

на графиках. На

рис. 30

показан

график зависимости

QR =

f (е) по одному из экспериментов. Среднее

значение радиальной

силы QR по результатам эксперимента близко совпадает с теоретиче­

ским.

На

рис. 31 приведен

график

зависимости M v = / ( y , рп)

по одному из экспериментов. Величина момента по результатам эксперимента близко совпадает с его теоретическим значением.

Экспериментальные исследования на стенде СМ-500 подтвердили основные результаты анализа компенсирующей способности шинно­ пневматических муфт, в том числе:

большое влияние несоосности и перекоса валов, соединенных шиннопневматической муфтой, на образование дополнительных на­ грузок на валы и другие детали агрегатов;

зависимость боковой податливости шиннопневматической муфты от давления воздуха в камере ее баллона;