Файл: Механизмы с магнитной связью..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 17.10.2024

Просмотров: 101

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

расчете прогиба вала. Если первоначальная сила магнитного при­ тяжения Т о, то установившийся прогиб вала

т

где k 0 = —---- фиктивная жесткость вала, кг/см2; k — жест-

ео

кость вала.

Установившаяся сила магнитного притяжения

Изгиб вала определяется силой Т6. Полный прогиб вала

1 — е 4" /с + /б см>

где е — эксцентричность вследствие износа подшипников; /0 — прогиб вала под действием веса; /б— прогиб вала под действием силы Ть.

При ударном приложении силы максимальные напряжения . примерно в два раза больше, чем при постепенном росте нагрузки. Поэтому при динамической нагрузке расчетное значение силы удваивается.

В электромагнитной муфте при включении обмотки возбужде­ ния, а в магнитной при намагничивании может оказаться, что динамический прогиб вала

^ 2/б•

Начальный эксцентриситет, при котором динамический прогиб вала приведет к касанию полумуфт или полумуфты и экрана

еО max СМ.

В конструкции должно быть обеспечено

е0 0,5ßо тах-

Критическая скорость вращения может быть определена по формуле

300

п« ~ 7 Т '

где / — статический прогиб вала под действием веса и магнит­ ного притяжения.

Корпус GMM зачастую является и частью магнитопроводамеханизма и выполняется, как правило, цилиндрической формы. Обычно изготовляют корпус сваркой с последующим отжигом.

В табл. III. 8 приведены свойства материалов, используемых при проектировании корпусов, валов и других элементов СММ.

204


Т а б л и ц а III.8

Свойства металлов, используемых при конструировании СЛШ

Марка

Ст.О

Ст.2

10

40

50

60

40ХН

35XГСА 40ХНМА

80НХС

50Н

27К.Х

ШХ15

Э

ЭА

ЭАА

 

Удель­

Удель­

Точка

 

 

 

ГОСТ

ный

ное со-

 

 

Вид узлов

 

против-

Кюри,

 

 

 

г/см3

ление.

°с

кгс/мм2

 

 

 

Ом* мм*

 

 

 

 

 

М а г н и т н ы е м е т а л л ы

 

 

380—60

7,85

0,1

_

32

_

Магнито-

7,85

0,1

34

19

проводы, .

 

7,85

0,13

. 34

21

корпуса

 

7,85

0,16

 

54 '

28

Полумуфты,

 

_

магнито-

1050—60

7,85

0,195

60

30

проводы,

 

7,85

0,22

85—93

41

 

валы

 

 

 

 

 

 

ЧМТУ

7,82

0,243

170—

160

 

5635—56

200

Быстроход-

7,82

0,25

150

4543—61

170

ные валы,

7,83

0,25

165

150

полумуфты,

 

10160—62

8,50

0,62

330

96

92

шестерни

8,20

0,45

500

78

72

 

ЧМТУ

 

1446—66

7,83

 

 

180—

 

 

801—60

 

 

 

 

1 ,

 

220

 

 

3836—47

7,85

_

768

27

_

Корпуса,

7,85

768

27

магнито-

 

7,85

•768

27

проводы

Н е м а г н и т н ы е м е т а л л ы

Х18Н9Т

5632—61

7,90

' 0,75

_

55

20

Немагнит-

 

 

 

 

 

 

 

ные про-

 

 

 

 

 

 

 

ставки,

 

ЧМТУ

 

 

 

 

 

экраны

36НХТЮ

8,30

0,9—1

 

125

100

Экраны

ЦНИИ 4M

 

(ЭИ702)

 

 

 

 

 

 

 

5834—57

 

 

 

 

 

 

36НХТЮМ8

ЧМТУ

8,10

1,3—1,5

 

145

120

-

(ЭП-52)

8,05

0,72—

 

120'

86

Экраны,

Х12Н20ГЗР

189—59

проставки

 

 

 

 

 

 

 

(ЭИ696М)

 

 

0,75

 

 

 

 

ВТ-1

 

4,50

0,68

117

93

Экраны

ВТЗ-1

10160—62

4,50

1,5

174

106

ВТ-6

4,41

1,6

184

170

 

 

 

ВТ-10

 

4,45

• 1,6

155

140

 

 

 

 

 

 

 

 

205


■В СММ применяются, как правило, подшипники качения, но в особых случаях, возможно использование опор из антифрикцион­ ных..самосмазывающихся материалов, известныхпод названием АМАНов, гидростатических и гидродинамических подшипников.

В системах с большими зазорами и малыми скоростями могут использоваться шарикоподшипники классов Н и П. В высоко­ скоростных системах и системах с малыми зазорами применяются обычно радиальные и радиально-упорные подшипники классов В, А и С. Правила установки тихоходных подшипников обычные: внутренние кольца на' вращающихся валах устанавливаются

плотно,

внешние — подвижно. Один

из подшипников фиксирует

 

 

 

 

 

вал

от

осевого

перемещения.

 

 

 

Т а б л и ц а III.9

Смазка полугустая. При выборе

 

 

 

подшипников

принимается, что

 

 

 

 

 

Рекомендуемый расход масла [33]

осевая

сила

воспринимается

 

 

 

 

 

подшипником,

 

фиксирующим

Радиальная нагрузка, кгс

а, л/мин

вал в осевом направлении. Для

смазываемых шарикоподшипни­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ков долговечность подшипников

Менее 100

1

h =

(Ю-ч-20)

ІО3

ч.

Следует

От

100 до

500

1,5

заметить, что

при

сдваивании

»

500

»

1500

2

подшипников

коэффициент

ра­

Более

1500

2,5

ботоспособности

принимается

равным

1,7С,

где С — коэффи­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

циент

работоспособности

оди­

 

 

 

 

 

ночного подшипника.

 

Для скоростных СММ необходимо предусматривать возмож­ ность регулировочных операций для компенсации износа подшип­ ников при эксплуатации. Желатёльно не применять на вращаю­ щихся частях резьбовых соединений, так как они нарушают ба­ лансировку. Балансировку вращающихся частей следует произ­ водить в сборе.

Для шарикоподшипников скоростных машин используется жидкая смазка-или смазка воздушно-масляным туманом [38]. Жидкая смазка для тяжелонагруженных подшипников подается струей через форсунки. Используется турбинное или веретенное масло № 20. Оптимальный расход масла (л/мин) может быть опре­ делен по формуле

Ѵ0 — а + 1,9 • I0'adn,

где d — диаметр отверстия подшипника; п — скорость вращения,

об/мин;

а — параметр, зависящий от величины радиальной на­

грузки,

л/мин (табл. II 1.9).

В ряде случаев применяется водяное охлаждение подшипни­

ковых

узлов.

При смазке масляным туманом расход масла (г/ч) на один шарикоподшипник определяется формулой

g = 0,4 + 0,2d.

206


Давление воздуха на входе принимается не более 3 кгс/см2, давление масляного тумана на выходе имеет величину порядка 1,10—0,7 кгс/см2.

При работе механизмов в условиях высокой или низкой тем­ пературы, в вакууме, в составе машин пищевой, фармацевтиче­ ской промышленности или других машин смазка подшипников маслом или масляным туманом невозможна. В этом случае исполь­ зуются подшипники с сепараторами из самосмазывающегося мате­ риала (фторопласта-4 или 10, маслянитов В-1 или В-2, АМАН-4 или АМАН-10 и др.) или подшипники с твердыми смазками, нане­ сенными на дорожки качения и сепараторы (например, с дисуль­ фидом молибдена). Некоторые рекомендации по работе подшип­ ников без смазки приведены в табл. ШЛО.

Т а б л и ц а III.10

Рекомендации по применению радиальных подшипников без смазки

Предельная

скорость вра­

• Допустимые

радиальные .

щения при

d0 = 25 мм

нагрузки,

Материал сепаратора

 

 

при

более 100 ч

менее 100 ч

обилие

dB == 25 мм

 

Н а в о з д у х е

 

 

Фторопласт-4

3000

8 500

0,2

300

Фторопласт-40 с брон-

8500

16 000

Каталожные

500

ЗОЙ

 

 

 

 

Маслянит

8500

16 000

»

500

В в а к у у м_е д о

1• 10_6 мм

рт. ст.

 

Фторопласт-4

3 000

0,1

300

Фторопласт-40 с броп-

3000

8 500

Каталожные

500 .

ЗОЙ

 

 

 

 

Маслянит

3000

8 500

»

500

Для работы без смазки в вакууме можно использовать также подшипники скольжения. Наиболее широко распространены под­ шипникискольжения на основе пластмасс. Промышленностью выпускается антифрикционный материал на базе фторопласта-4 марки С-1 и серия АМАНов. Последние работоспособны при на­ грузках до 10 кгс/см2 и скорости скольжения до 4 м/с.

Особое значение для работоспособности скоростных подшипни­ ков имеет качество изготовления и точность сборки механизма. Так, неточность изготовления посадочных мест дает в 2,5 раза больший перекос подшипника, чем неточности подшипника самого высокого класса. Посадка скоростных подшипников с большим натягом противопоказана. Подшипники класса С устанавливаются по внутренним кодьцам с натягом до нескольких микрон, наруж­

но/


ные кольца — с зазором до 10 мкм, т. е. для внутренних колец используются посадки Л 1п, для наружных — С1п.

В ряде случаев удачным' оказывается упругое закрепление наружных колец, а также использование пружин для создания предварительной осевой нагрузки и выбора люфтов шариковых подшипников (как начальных, так и образовавшихся в результате износа). Подпружинивание наружного кольца позволяет компен­ сировать изменение зазоров в подшипниках при тепловых изме­ нениях размеров.

Магниты, используемые в СММ, выполняются обычно из спла­ вов, имеющих наибольшую магнитную энергию. Свойства магни­ тов приведены в табл. III. 11 [3, 5, 10, 29]. Следует учитывать, что механические свойства магнитов низки и в расчетах на прочность высокоскоростных СММ при установке магнитов во вращающиеся элементы их следует рассматривать как тяжелую жидкость. Дан­ ные гистерезисных материалов, используемых в магнитно-гисте­ резисных системах, приведены в табл. III. 12.

Марка

ЮНДК-15 ЮНДК-18 ЮНДК35Т5 ЮНДК24Т2 ЮНДК24Б ЮНДК24 ЮНДК25А ЮНДК25БА ЮНДК35Т5БА (4) ПЛК-78 1БИ

2БА

ЗБА

Свойства магнитных материалов

индукция

 

 

sCQ

индук­

магнитногополя

 

5

 

Q.n

 

 

 

 

СУЕ

 

 

 

о

 

"S’

 

 

 

 

 

Ч

 

 

 

к

 

Rn

 

 

Остаточная вг,Т

га

 

га1

Оптимальная

тва,ция

 

 

so

 

а

 

л

 

 

 

 

Ч-к

 

 

 

ж<

гат1

 

 

 

2 І

 

 

 

S*

<j *’

 

 

 

га

»

гаК

 

 

 

О

и

 

 

0,75

48

12,0

0,43

0,9

55

19,4

0,57

0,8

87

28,0

0,5

1,1

58

29,6

0,77

1,2

51

32,0

0,85

1,23

44

' 32,0

0,95

1,33

54

52,8

1,14

1,28

62

52,8

1,05

1,12

125

96,0

0,88

0,7

320

35,0

 

0,12—

127—143

6,36—

 

0,22

 

 

8,76

 

 

Т а б л и ц а

Оптимальная напря­ женность магнитного поля Ң ^ , кА/м

размагничива­

Коэффициентформы кривой ния у

28

0,335

34

0,392

56

0,402

38

0,459

37

0,51

34

0,598

46

0,73

50

0,66

108,8

0,31

0,25

0,3—0,35

183—230

15,9—

— ■ — 0,28

 

 

13,1

 

За0,375

Sä264

23,1—

 

 

 

25,5

 

ІИ .11

Коэффициент возврата рЮв, Гн/м

8,5

5,9

3,0

3,5

3,7

2,5

1,5

1,65

0,6

1,5

1,3

1,3

208