Flexibilní motorová spojka: Typy, meze nesouososti a kroky výběru

Odstředivé čerpadlo o výkonu 15 kW v chemické továrně požíralo čelisťové pružné spojky motoru každých osm měsíců. Se spojkou nebyl problém. Měření ukázalo, že hřídele motoru a čerpadla sedí 0,9 mm od sebe v paralelním přesazení a 0,6 stupně mimo úhlové vyrovnání, což je zhruba trojnásobek toho, co mohla absorbovat vložka pavouka. Výměna se nezdařila stejným způsobem. Pružná motorová spojka je část přenášející krouticí moment s pevnou, konečnou povolenou odchylkou. Zacházet s ním jako s lékem na špatné zarovnání je nejspolehlivější způsob, jak kupovat stejnou součást dvakrát ročně.

Co umí a co neumí flexibilní motorová spojka

Pružná spojka motoru spojuje hřídel motoru se vstupní hřídelí čerpadla, převodovky, kompresoru, ventilátoru nebo obráběcího stroje. Vykonává tři úkoly najednou: přenáší točivý moment, absorbuje malé posunutí hřídele, které žádná skutečná instalace nevylučuje, a snižuje vibrace a rázy, které by jinak zasáhly ložiska motoru a ozubení převodů. Slovo flexibilní popisuje pracovní prvek, ať už se jedná o elastomerovou vložku, kovový měch, nerezový disk, spirálový profil nebo pružinovou mřížku. Nepopisuje neomezenou schopnost spolknout nesouosost.

Stejně tak záleží na tom, co ta část neudělá. Nedokáže přitáhnout dvě špatně zarovnané hřídele do řady, absorbovat tepelný nárůst dlouhého hřídelového vlaku, kompenzovat měkkou nohu nebo fungovat jako rozpěrka mezi stroji, které měly být v první řadě správně umístěny. Každý flexibilní design také něco stojí. Elastomerové typy dobře tlumí vibrace, ale mají teplotní limity a omezenou životnost; kovové typy mají nulovou vůli a tolerují teplo, ale procházejí vibracemi a mohou se unavit. Přínos, který spočívá v nižším zatížení ložisek, nižší hlučnosti a delší životnosti stroje, je shrnut v této poznámce k výhody pružné spojky .

Typy flexibilních motorových spojek, které skutečně specifikujete

Motorem poháněné stroje v praxi obsluhuje osm rodin spojek. Níže uvedená tabulka uvádí nesouosost, se kterou se každý z nich vypořádává v provozu, a disky, kde si zasluhuje své místo. S údaji zacházejte spíše jako s plánovacími hodnotami než s limity.

Dvě pravidla jsou důležitější než čísla. Pracovní nesouosost udržujte asi na jednu třetinu jmenovité tolerance, protože spojka již běžící na hranici nemá žádnou rezervu pro tepelný růst nebo sedání základu. A přizpůsobte materiál prvku prostředí: nitrilové vložky jsou pohodlné od asi -40 °C do 100 °C, polyuretan o něco méně na vrcholu tohoto rozsahu, zatímco měch nebo membrána je omezena únavovou životností spíše než teplotou.

RSK-CPFJC vysoce tuhá hliníková spojka s pavoučí čelistí Při dimenzování motorem poháněné spojky tlumí tato hliníková jednotka čelistí/spider s nulovou vůlí vibrace a kompenzuje offset pod vypočítaným kroutícím momentem a nesouosostí. Zobrazit produkt →

Sekvence výběru: Kroutící moment, Nesouosost, Rychlost, Fit

Točivý moment a provozní faktor

Začněte od poháněného stroje, nikoli od motoru. Požadovaný točivý moment je T = 9550 x P / n, přičemž P v kW a n v otáčkách za minutu, takže motor o výkonu 22 kW při 1470 otáčkách za minutu potřebuje asi 143 Nm. Vynásobte provozním faktorem: zhruba 1,5 pro hladké ventilátory a odstředivá čerpadla, 2,0 pro dopravníky, mísiče a pístové kompresory a 2,5 nebo více pro drtiče, válečkové lisy a reverzní pohony. Poté potvrďte špičkový točivý moment. Motor s přímým zapojením může při rozběhu dodat dvou až trojnásobek jmenovitého točivého momentu a tento okamžik řídí špičkový jmenovitý výkon spojky, nikoli její trvalý jmenovitý výkon.

Nesoulad rozpočtu

Odsazení změřte po vyspárování a sešroubování strojů, nikoli podle výkresu. Přidejte tepelný růst mezi studené a horké stavy. Potom vyberte velikost, jejíž jmenovité rovnoběžné, úhlové a axiální přídavky jsou alespoň trojnásobkem toho, co očekáváte. Nejčastěji se zapomíná na axiální přídavek: vlnovcová spojka na hřídeli, která za tepla naroste o 1 mm, selže v tahu dlouho předtím, než selže v kroucení.

Rychlost, rovnováha a vůle

Vyvážení nad zhruba 3000 otáčkami za minutu se stává spíše kritériem výběru než poznámkou pod čarou a spojka, která se chová při 1500 otáčkách za minutu, může vibrovat při 6000 otáčkách za minutu, pokud sestava není vyvážena jako celek. Na servo a polohovacích osách vůle a torzní tuhost převyšují kapacitu točivého momentu, což je důvod, proč upínací náboje a prvky s nulovou vůlí v těchto polohách nahrazují stavěcí šrouby a elastomerové vložky.

Podrobnosti o instalaci, které rozhodují o životnosti spojky

• Vyrovnejte pomocí číselníkového úchylkoměru nebo laserového systému ve dvou rovinách a poté znovu zkontrolujte po prvním dni provozu.
• Nastavte náboje tak, aby ohebný prvek seděl ve své navržené mezeře, a nikdy nepoužívejte spojku k uzavření mezery hřídele.
• Respektujte uložení otvoru. Vývrt H7 na hřídeli h6 se správným perem se nasune bez použití síly; uvolněné pražce během týdnů a natlučený náboj poškozuje ložiska.
• Utáhněte upínací šrouby a čepy pomocí kalibrovaného klíče v pořadí znázorněném na obrázku.
• Skladujte elastomerové prvky mimo dosah oleje, ozónu a přímého slunečního záření a kontrolujte je při plánovaných odstávkách místo čekání na poruchu.

Vzorce selhání a co vám říkají

• Pavoučí vložka opotřebovaná do tvaru srpku ukazuje na úhlové vychýlení; rovnoměrné opotřebení ve všech lalocích vede k přetížení.
• Prasklý kovový měch u příruby obvykle znamená opakované axiální nebo úhlové přejetí, nikoli vadu materiálu.
• Zploštělé nebo roztavené objímky kolíků indikují okolní nebo sálavé teplo nad limitem elastomeru.
• Drážkované vrtání náboje a drážka pro pero vykazují volné uložení v kombinaci s reverzací točivého momentu.
• Spojka běžící za tepla při mírném zatížení je často během instalace axiálně příliš stlačena.

Přizpůsobení spojky k poháněnému stroji

U odstředivého čerpadla, ventilátoru nebo šnekového dopravníku poháněného standardním indukčním motorem o výkonu 7,5 až 45 kW je obvykle rozumnou volbou čelisťová nebo elastická spojka. Oba tolerují paralelní a úhlové přesazení, tlumí torzní zvlnění motoru a lze je znovu namontovat na místě za méně než hodinu, aniž by došlo k pohybu obou strojů.

RSK-LT elastická spojka s čepem Pro standardní pohony indukčních motorů na ventilátorech, čerpadlech nebo dopravnících tato levná elastická čepová spojka toleruje přesazení a zjednodušuje údržbu na místě. Zobrazit produkt →

Servo a polohovací osy jsou jiný problém. Vůle je zde důležitější než surový krouticí moment, takže kovový měch nebo spojka nosníku s upínacími náboji udržuje spojení tuhé v krutu a zároveň umožňuje malé posunutí. Protože rozsah servospojky včetně nosníků, měchů, membrány, čelistí a verzí Oldham, jeden způsob montáže může být zachován na celém stroji.

Servospojka RSK-CPRC z hliníkové slitiny Pro servo a krokové polohovací osy, kde záleží na vůli, tato nerezová vlnovcová spojka upínacího typu kompenzuje malé přesazení bez ztráty torzní tuhosti. Zobrazit produkt →

Vysokorychlostní zkušební stolice, turbokompresory a vřetena obráběcích strojů překračují mez rovnováhy a únavy elastomerů, což je místo, kde přebírá membránová spojka dimenzovaná na 10 000 ot./min. Na těžkém konci vyžadují válcové lisy, jeřáby, válcovací stolice a lodní hřídele bubnové převody nebo serpentinové pružinové spojky, někdy s brzdovým kolem, mezihřídelí nebo děleným nábojem a často jako zakázkovou spíše než katalogovou sestavu.

Co poslat výrobci pro přesnou cenovou nabídku

Spojovací nabídka je jen tak dobrá, jak dobrá jsou data za ní. Před dotazem na cenu poskytněte následující:

• Výkon motoru, rychlost a způsob startování
• Průměry hřídele, rozměry drážky a třída lícování na obou stranách
• Naměřená nebo očekávaná rovnoběžná, úhlová a axiální nesouosost
• Pracovní cyklus, úroveň otřesů a zda pohon reverzuje
• Okolní teplota, vlhkost, prach a chemikálie
• Provozní rychlost a nad 3000 ot./min požadovaný stupeň vyvážení
• Zda je potřeba brzdové kolo, brzdový kotouč, mezihřídel nebo dělený náboj

S tímto seznamem si dodavatel může vybrat standardní velikost, doporučit materiál prvku a potvrdit, zda je vyžadován upravený otvor, drážka pro pero nebo vyvážená sestava. Tato úroveň přizpůsobení je rutinní ve výrobě průmyslových spojek a je obvykle levnější než specifikovat předimenzovanou standardní jednotku pro pokrytí neznámého.

Spojka je nejlevnější součást u většiny hnacích ústrojí a selhává nejčastěji z důvodů, které nemají nic společného se samotnou spojkou. Opravte souosost, velikost pro špičkový kroutící moment, ponechte si v rezervě třetinu přídavku na nesouosost a pružná spojka motoru vydrží ložiska na obou jejích stranách.