БАЛЛОН ШИННО-ПНЕВМАТИЧЕСКОЙ МУФТЫ
AIRCLUTCH VESSEL

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для передачи крутящего момента.
Известен баллон шинно-пневматической муфты (а.с. 213484, МПК F16D 25/04, опубл. 12.03.68, Бюл №10), содержащий кордный каркас, наружное и внутреннее протекторные кольца, в котором на рабочих поверхностях баллона укреплен слой фрикционной теплостойкой резины.
Данное техническое решение обеспечивает передачу крутящего момента, но имеет недостаток в том, что при передаче крутящего момента с ведущей полумуфты на ведомую полумуфту посредством подачи под давлением воздуха в полость баллона последний стремится принять форму кольца в поперечном сечении и касается рабочей поверхности ведомой полумуфты экваториальной линией, в результате чего происходит проскальзывание и преждевременный износ внутреннего протектора в этой зоне.
Другим недостатком является провисание протекторного слоя под собственным весом, а также под действием избыточного давления внутри баллона. При длительном воздействии значительного сжимающего усилия материал внутреннего протектора и прилегающие к нему участки кордного каркаса и камеры получают значительную остаточную объемную деформацию сжатия. Остаточная деформация при сбросе избыточного давления из камеры препятствует восстановлению первоначальных размеров баллона и зазора между баллоном и барабаном, что не позволяет муфте отключиться. При значительной ширине баллона возможно также провисание протектора и уменьшение зазора между баллоном и барабаном в условиях эксплуатации шинно-пневматической муфты. Отсутствие зазора между баллоном и барабаном является причиной снятия баллона с эксплуатации, так как муфта становится неуправляемой.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату является баллон шинно-пневматической муфты (а.с. 1698519, МПК F16D 25/04, опубл. 15.12.91, Бюл. №46), содержащий герметизирующую камеру, кордный каркас, наружный и внутренний протекторы, в котором внутренний протектор и прилегающие к нему зоны каркаса и камеры в сечении, перпендикулярном продольной оси баллона, выполнены волнообразными.
Известное техническое решение обеспечивает передачу крутящего момента, но имеет недостаток в том, что волнообразный каркас, прилегающий к протектору и камере, имеет большую деформативную жесткость, которая снижает величину передаваемого крутящего момента шинно-пневматического баллона с ведущей полумуфты на ведомую полумуфту.
Кроме того, сложно выправить большое количество волнообразных гофр каркаса с большего диаметра на меньший, что приводит к значительному снижению крутящего момента, передаваемого баллоном шинно-пневматической муфты.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков и создание баллона шинно-пневматической муфты новой конструкции, позволяющей увеличить срок эксплуатации шинно-пневматической муфты.
Технический результат достигается тем, что поверхность внутреннего протектора каркаса и камеры выполнена по периметру окружности в виде кольцевой арки, вогнутой во внутреннюю полость баллона, с глубиной изгиба от 1 до 5% ширины внутреннего протектора.
Сущность изобретения поясняется чертежами:
фиг.1 - отключенная муфта, продольный разрез;
фиг.2 - включенная муфта, продольный разрез.
Баллон 1 шинно-пневматической муфты содержит герметизирующую камеру 2, кордный каркас 3, наружный протектор 4 и внутренний протектор 5. Поверхность внутреннего протектора 5, кордного каркаса 3 и герметизирующей камеры 2 в поперечном сечении выполнена в виде кольцевой вогнутой арки 6. Глубина изгиба «а» кольцевой вогнутой арки 6 выполнена в пределах от 1 до 5% ширины «б» внутреннего протектора 5. Баллон 1 охватывает барабан 7 с зазором 8 и закреплен на ободе 9 без зазора.
Шинно-пневматическая муфта работает следующим образом.
При подаче сжатого воздуха в полость герметизирующей камеры 2 баллона 1 зазор 8 между внутренним протектором 5 и барабаном 7 уменьшается, при этом за счет сил сжатия и трения между поверхностью внутреннего протектора 5 и цилиндрической поверхностью барабана 7 осуществляется передача крутящего момента (фиг.2).
При сбросе сжатого воздуха из полости герметизирующей камеры 2 внутренний протектор 5 баллона 1 отходит от цилиндрической поверхности барабана 7 и появляется зазор 8, муфта отключается (фиг.1).
2
При работе баллона 1 в условиях передачи значительных крутящих моментов внутрь баллона 1 подается сжатый воздух со значительным давлением (до 20 кгс/см).
Кольцевая вогнутая арка 6 повышает устойчивость положения внутреннего протектора 5 в радиальном направлении после сброса воздуха из внутренней полости баллона 1 и снижает остаточную объемную деформацию, что обеспечивает сохранение зазора между внутренним протектором и барабаном.
Таким образом, предлагаемая конструкция баллона шинно-пневматической муфты обеспечивает минимальный гарантированный зазор между внутренним протектором и барабаном на весь период эксплуатации муфты и тем самым увеличивает срок ее службы.