УСТРОЙСТВО ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОЕ (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к транспортному машиностроению и может быть использована в устройствах для передачи крутящего момента ограниченной предельной величины для предохранения деталей и узлов от поломок при перегрузках, возникающих в исполнительном механизме.
Известна конструкция предохранительной муфты, содержащая установленную на ведущий вал ведущую полумуфту, один торец которой контактирует с упором ведущего вала, а другой торец снабжен зубьями с углом наклона рабочих граней, контактирующими с аналогичными зубьями ведомой полумуфты, размещенной на ведомом валу исполнительного механизма. При этом на резьбовом конце ведомого вала установлена гайка, между торцом которой и торцом ведомой полумуфты размещена предварительно сжатая пружина предохранения. Ведущий и ведомый валы установлены на подшипниках. (1)
Недостатком известной конструкции являются большие габариты предохранительной муфты.
Известно техническое решение предохранительного устройства, принятое за прототип, содержащее полумуфту с внутренним отверстием, установленную на валу, и срезной штифт, смонтированный в радиальные соосные отверстия полумуфты и вала, а также стопорное кольцо, охватывающее срезной штифт (2).
Недостатком технического решения является низкая надежность предохранительного устройства, т.к. при возникновении перегрузки разрушающей срезной штифт, вращение полумуфты относительно вала может привести к свариванию полумуфты и вала в одно целое и вновь замкнуть силовую цепь с большим моментом, приводящим к поломкам предохраняемых узлов и деталей.
Задачей предлагаемой полезной модели является повышение надежности предохранительного устройства, обеспечивающей возможность вращения полумуфты и вала без сваривания между собой при разрушении срезного штифта.
Поставленная задача достигается тем, что в предохранительном устройстве, содержащем полумуфту, в центральном отверстии которой установлен вал с радиальным отверстием, совмещенным с радиальным отверстием полумуфты и срезным штифтом в них, стопорное кольцо, расположенное в пазах срезного штифта, между валом и полумуфтой установлена втулка, выполненная из материала, плавящегося после разрушения срезного штифта.
Установка между валом и полумуфтой втулки, выполненной из материала, препятствующего свариванию вала и полумуфты между собой или разрушающегося при относительном вращении их относительно друг друга, образует или подшипник скольжения или такой зазор между трущимися поверхностями, при котором свариваемость их невозможна, повышая тем самым надежность предохранительного устройства.
На чертеже представлен общий вид устройства предохранительного в разрезе.
Устройство предохранительное содержит полумуфту 1 с центральным отверстием 2, в которое входит вал 3. Вал 3 и полу муфта 1 имеют соосно расположенные между собой радиальные отверстия 4 и 5 соответственно, в которых установлен срезной штифт 6. Между наружными поверхностями вала 3 и внутренними поверхностями полумуфты 1 расположена втулка 7. На торцах срезного штифта 6 в пазах смонтировано стопорное кольцо 8, охватывающее срезной штифт. По варианту 1 втулка 7 выполнена из материала, разрушающегося при трении вращающейся полумуфты 1 вокруг вала 3 (например, фторопласта, и т.п. полимерного материала). Материал срезного штифта 6 определяется предельным крутящим моментом исполнительного механизма. По варианту
2 втулка 7 выполнена из материала с температурой плавления до 100С, например полиуретана.
Предохранительное устройство работает в двух режимах. Первый режим осуществляется при передаче крутящего момента номинальной величины.
Подведенный к полумуфте 1 номинальный крутящий момент через срезной штифт 6 передается на вал 3 и далее к исполнительному механизму.
Второй режим - при возникновении момента сопротивления в исполнительном механизме, превышающего номинальный крутящий момент муфты.
При возникновении момента сопротивления в исполнительном механизме, превышающего номинальный крутящий момент, определяемый материалом срезного пальца 6, последний срезается, крутящий момент не передается на вал 3 и вал 3 не вращается, при этом полумуфта 1 и втулка 7 продолжают вращаться. Между внутренней поверхностью втулки 7, и наружной поверхностью вала 3 образуется тепловая зона, разрушающая втулку 7, (по варианту 1) или расплавив ее через некоторое время (по варианту 2). Величина зазора, образующегося между наружными поверхностями вала 3 и внутренними поверхностями полумуфты 1 достаточна для «несваривания» их в одно целое, при этом стопорное кольцо 8 удерживает разрушенные концы срезного штифта 6 от выпадения из отверстий 5 под действием центробежных сил.
Источники информации:
1. Патент РФ на полезную модель №54407 «Муфта зубчатая», опубл. 27.06.06, МПК F16D 7/00.
2. Автомобили МАЗ 5551,5337, 5434, 54333, 53371, «Руководство по эксплуатации автомобиля МАЗ 5551-3902002 РЭ, Минск, 1997 г, стр.37, рис.20.