Дополнительная фрикционная группа в конструкции муфты повышает её нагрузочную способность. Это бесспорное достоинство адаптивных фрикционных муфт второго поколения с комбинированной обратной связью. Коэффициент усиления обратной связи меняется в зависимости от значения коэффициента трения. В работе решается задача установления данной закономерности и синтеза на этой основе принципиальной схемы управляющего устройства с определением его параметров. Установленная закономерность позволяет утверждать следующее. При отсутствии распорной силы и минимальном значении коэффициента трения изменение величины коэффициента усиления не превышает его предельного значения. Это обеспечивает автоматическое управление с теоретически достижимой «идеальной» нагрузочной характеристикой муфты. Найдена геометрическая форма кривой, которая очерчивает боковую стенку гнезда под тело качения управляющего устройства и обеспечивает автоматическое регулирование в адаптивной фрикционной муфте. Целью в данном случае является получение теоретически «идеальной» нагрузочной характеристики муфты.
адаптивная фрикционная муфта, коэффициент усиления, управляющее устройство, коэффициент трения
Введение. В адаптивных фрикционных муфтах (АФМ) второго поколения [1] применяется управляющее устройство (УУ) отрицательно-нулевой обратной связи. Достоинством таких муфт является повышенная нагрузочная способность за счёт введения в конструкцию фрикционной группы, не охваченной отрицательной обратной связью [1, 2]. Однако при практическом применении точность срабатывания АФМ не всегда отвечает требованиям по защите приводов технологического оборудования от поломок в результате случайных перегрузок [3].
Отличительные особенности адаптивных фрикционных муфт второго поколения с отрицательно-нулевой обратной связью [1]:
— наличие в составе дополнительной фрикционной группы, которая не охвачена отрицательной обратной связью (так называемой «нулевой» обратной связью), как основная фрикционная группа;
— более высокие (при равных конструктивных параметрах) нагрузочная способность и точность срабатывания (скорость и качество срабатывания муфты) [2, 3].
Постановка задачи исследования. Установление закономерности изменения величины коэффициента усиления (КУ) обратной связи в зависимости от величины коэффициента трения в АФМ второго поколения.
Решение задачи. Объект исследования — АФМ второго поколения (базовый вариант) — представлен схемой (рис. 1).
Соосные одна другой полумуфты 1 и 2 кинематически связаны между собой двумя фрикционными группами (ФГ):
— основной (ОФГ), состоящей из дисков трения 3 и 4;
— дополнительной (ДФГ), включающей диски трения 5 и 6.
Диски 3 и 5 связаны в окружном направлении со ступицей нажимного диска 7, диски 4 и 6 — с барабаном полумуфты 2.
Нажимной диск 7 смонтирован на ступице полумуфты 1 и лишён кинематической связи с ней в окружном направлении, за исключением незначительного трения, не учитываемого в даль-
нейшем исследовании.
1. Шишкарёв, М. П. Математические модели адаптивного фрикционного контакта твёрдых тел второго поколения / М. П. Шишкарёв // Математические методы в технике и технологиях : сб. тр. ХVIII Междунар. науч. конф. В 10 т. Т. 5. Секция 5 «Компьютерная поддержка производственных процессов» / под общ. ред. В. С. Балакирева. - Казань : Изд-во Казанского гос. технологич. ун-та, 2005. - С. 72-76.
2. Шишкарёв, М. П. Адаптивные фрикционные муфты. Исследование, конструкции и расчёт / М. П. Шишкарёв. - Ростов-на-Дону : Изд-во РГАСХМ, 2002. - 228 с.
3. Тепинкичиев, В. К. Предохранительные устройства от перегрузки станков / В. К. Тепинкичиев. - 2-е изд., перераб. и доп. - Москва : Машиностроение, 1968. - 112 с.
4. Шишкарёв, М. П. Эффективность применения адаптивных фрикционных муфт / М. П. Шишкарёв // Известия вузов. Машиностроение. - 2001. - № 1. - С. 27-31.
5. Шишкарёв, М. П. Об ограничениях при выборе параметров некоторых типов адаптивных фрикционных муфт / М. П. Шишкарёв // Вестник машиностроения. - 2001. - № 7. - С. 8-11.
6. Шишкарёв, М. П. Математическая модель устойчивости движения привода с адаптивной фрикционной муфтой / М. П. Шишкарёв // Математические методы в технике и технологиях : сб. тр. ХV Междунар. науч. конф. В 10 т. Т. 8. Секция 8 «Компьютерная поддержка технологических процессов и производственных систем» / под общ. ред. В. С. Балакирева. - Тамбов : Изд-во Тамбовского гос. техн. ун-та, 2002. - С. 70-75.
7. Поляков, В. С. Справочник по муфтам / В. С. Поляков, И. Д. Барбаш, О. А. Ряховский. - Ленинград : Машиностроение, 1974. - 352 с.
