Электромагнитное сцепление

О П И С А и" И-Й ЗОБРЕнИЯ 658336 Своз Советских Социалистических Республик(23) Прнорнтет -Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийДК 621 839 .8(088.8) Опублнковано 250 л.79 Бюллетень15 ата опубликования опнсанн 79,А.Сенаторов, Л.П.Пономарев, Г,М.флидлиде и О.Я,Татур 72) Авторы изобретения 1) Заявител Азовск ое. специальное конструкторск ое бюрокузнечнопрессовых автоматов и гибочных машин(54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ СЦЕПЛЕНИЕ не обеспечиний техники ратора при в рабочую зоии динамичес ров переклюто продолжиля в магнит- усилия якоря, ловой пружи- ЗО Известное устройство вает выполнения требова безопасности работы опе ручной подаче материала ну пресса при обеспечен ких (временных) парамет чения по той причине, ч тельность нарастания по ной системе, а с ним и взаимодействующего с си Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в кузнечно-прессовых машинах, например в прессах-ножницах и других кривошипных машинахИзвестно электромагнитное сцепление, содержашее кольцевой магитопровод с обмоткой возбуждения и якорь, взаимодействующий с силовой пружиной, замыкающей Фрикционные диски муфты или тормоза (1) .Одним из основных условий надежности в рработе вышеуказанного устройства является обеспечение гарантированного превышения тягового усилия при максимальном зазоре между якорем и магнитопроводом над силой упругости пружин (так называемого условия трогания якоря)ной, превышает допустимое регламентированное время включения муфты.Известна также другая электромагнитная муфта, которая наиболее близка по технической сущности к предлагаемому изобретению. Известная муфта содержит кольцевой магнитопровод с обмоткой возбуждения и якорь, взаимодействующий с фрикционными дисками ивозвратными пружинами 2).Максимальная тяга якоря включенной муфты обеспечивается тем, что оптимальное отношение плошади каждого полюса к площади общего торцового сечения магнитопровода находится в пределах от 1/4 до 1/5Однако принятое отношение сечения полюсов магнитопровода обеспечивает максимум тягового усилия электромагнита лишь при включенной муфте, т.емаксимальную тягу при минимальном рабочем зазоре Кп.п и среднем насышении магнитнойилсистемы с коэффициентом нелинейности 9 = 2,5.4, что позволяет увеличить передаваемый крутящий момент,. При мак симальном зазоре д аппо,(, т.е. в начале включения муфты, тяга будет ниже оптимальной, соответствующей зазору д , т.к. здесь система не насыФОщена (покаэатель У = 1) .В известной муфте якорь находится под действием только возвратных пружин,усилие которых соизмеримо с весом якоря и связанных с ним частей, однако в устройствах, имеющих нормально замкнутый пружинный тормоз, создающий рабочий момент сцепления, для от ключения которого необходимо преодолеть значительные усилия силовых пружин при максимальном зазоре в ненасыщенной магнитной системе, практически линейной (Р=1), принятое соотношение 10 площадей полюсов не обеспечивает требуемых временных параметров переключения, т.кмежду якорем и магнитопроводом в момент включения имеется максимальный рабочий зазор, а магнитное 15 сопротивление стали практически равно нулю.Цель изобретения - обеспечить максимальное тяговое усилие в момент включения.20Для этого в известном электромагнитном сцеплении, содержащем кольцевой магнитопровод с обмоткой возбуждения и якорь, отношение площади торцового сечения цилиндрических частей магнитопровода к общему его сечению25 находится в пределах от 1/3 до 2/5 (от 1/б до 1/5 в пересчете на один полюс) .)На фиг. 1 показано описываемое сцепление муфта-тормоз в заторможен ном состоянии, продольный разрез; на фиг. 2 - магнитопровод, продольный разрез; на фиг. 3 - то же, поперечный разрез.Электромагнитное сцепление содер жит цилиндрический магнитопровод в виде подвижного корпуса 1 и неподвижного корпуса 2 с обмоткой 3 возбуждения и якоря 4Корпус 1.и якорь 4 установлены на втулке 5. Якорь 4 жестко 40 связан с нажимным диском муфты б посредством распорных втулок 7 и винтов 8, расположенных в расточках ступицы 9, жестко соединенной с втулкой 5. Якорь 4 одновременно служит нажимным диском тормоза. Иа ступице 9 установлены опорные регулировочные элементы 10 и 11, ограничивающие ход якоря 4 и нажимного диска б, а также комплекты дисков муфты и тормоза: внутренние 12 и внешние 13.В цилиндрических расточках ступицы 9 устанОвлен комплект силовых пружин 14. При этом в электромагнитной муфте для увеличения усилия трогания (тягового усилия) отношение площади 55 торцового сечения цилиндрических частей полюсов к общему сечению магнитопровода находится в пределах от 1/3 до 2/5, что обусловлено следующим. Так как в нормально замкнутых систе 60 мах необходимо преодолеть рабочее (т.е. создающее полный момент сцепления) усилие пружин при наибольшем зазоре в магнитопроводе, то выполнение условия трогания обычно приводит к необходимости существенного увеличения магнитодвижущей силы обмоткии, соответственно, ее размеров. Поэтому возможность получения наибольшего в данном габарите уилия троганиявесьма важно, так как оно влияет яавремя переключения.физически такая возможность вытекает из того, что при расширении диаметральных размеров обмотки 3 сечение цилиядрических частей магнитопровода, включая полюсы, будет стреми ься к нулю, при расширеяии же магяитопровода. за счет сжатия радиальногоразмера обмотки - к нулю стремитсяИДС. В обоих этих предельяых случаяхсила тяги будет практически равна яулю, что свидетельствует о наличииоптимального соотношения сечений.При определении этого соотношенияпродольные (аксиальные) размеры магяитопровода приняты Фиксированными,что позволяет унифицировать якоримуфт разных видов, использовать однии те же шаблоны для изготовления катушек и избежать глубокого насыщенияспинки корпуса 2 при притянутомякоре (т.е. при малом рабочем зазоре).Принимая во внимание изложенные данные и учитывая, что в исходном положении якоря магнитное сопротивлениеконтура сосредоточено в рабочем зазоре д =. дд, можно установить, чтопрактически максимальное значение силы трогания обеспечивается при отношении плошади Яц торцового сечения цилиндрических частей стали магнитопровода к общей площади З торцевого сегчения его в пределах отдо - т.е.с, Ъ.с 25 аВ идеализированном магяитопроводеприняты следующие обозначения:Яц - площадь стали сечения, охватыЧ 1ваюшего обмотку;Яц - площадь стали сечения, охватыцгваемого обмоткой;Я - общая плошадь торцового сечения,Еопределяемая заданными габаритными диаметрами О и Й магнитопровода;Я - площадь полюса (остальные обозПначения ясны из чертежа).сОбозначим Яп = КпЯц, КпК 1 ЯцЯц Яц +Яц.(1+ККЦЙ = коэффициент запалЪнения окна медью,ТяговОе усилие (на двух полюсах)г,ЯР= - - и),ОИндукция Вя на полюсе4 аи .фаив: ю: д 2)дгвгде У - эквивалентное сопротивлениеЭбалластных зазоров; ,О - магнитнаяпроницаемость; Эр - ампервитки обмотки,Ампервитки обмотки выражаются черезплощадь окяа бо и плотность тока А:Яэ=э "о гтг зЯт (3)Ят65 бЗЗо с итель И ,М.Петк аз 2 оеР 1 И твенного кобретений и35, Раушска 3 нтфф, г П Филиа о ор В.Дибоб Тираж 1И Госуда делам иМосква,ерныиова тор С.Шекм Подписета СС рытий абд.