Die Vorrichtung der mechanisierten Ausrüstung setzt das Vorhandensein von Übergangsabschnitten voraus, durch die das Drehmoment übertragen wird. In den meisten Fällen wird diese Kraftübertragungsfunktion von speziellen Kupplungen übernommen. Teilweise können sie als verbindende Elemente angesehen werden, aber zum Aufgabenkatalog solcher Geräte gehört auch die Bereitstellung eines Antriebs. Diese Arbeit wird vollständig von Rutschkupplungen übernommen, die in Transportgeräten, Industriemaschinen, Maschinenbaugeräten usw. verwendet werden.
Allgemeine Einrichtung der Kupplung
Konstruktiv unterscheiden sich die Kupplungen und können je nach Typ Gerätemerkmale aufweisen, jedoch wird meistens ein Paket von Scheibenelementen mit Reibfunktion als Basis verwendet. Die genaue Anzahl der Scheiben hängt von der Frequenz des Drehmoments ab, das von einer Welle auf die andere übertragen werden muss. Eine traditionelle Kupplung hat zwei Scheiben. Einer von ihnen ist reibschlüssig und der andere ist aus Stahl. Darüber hinaus kann auch das Herstellungsmaterial üblich sein. Der Reibbelag weist einen deutlichen Unterschied auf. Seine Aufgabe ist es, eine zuverlässige Kupplung bereitzustellen, aufgrund derer die Bewegung der Wellen realisiert wird. Um den Reibwert zu erhöhen, sind die Reibungskupplungen mit Carbonelementen und hochfester Keramik ausgestattet. Es gibt auch Modelle ohne Reibbeläge. In solchen Fällen sind die Scheibenstahlkomponenten in einem Trommelboden neben der lenkbaren Welle montiert, auf die das Drehmoment übertragen wird. Die Konstruktion kann auch mit Rückholfedern und einem Kolben ergänzt werden. Der Kolben hat gerade die Aufgabe, die Kopplung zwischen Reibbelag und Abtriebswelle zu verstärken. Die Feder bringt die Arbeitsscheibe an ihren Platz zurück.
Arbeitsprinzip
Wie bereits erwähnt, können Kupplungen unterschiedliche Aufgaben haben, aber im Allgemeinen bleibt das Funktionsprinzip gleich - die Umsetzung des Steckens und Trennens von zwei Arbeitseinheiten. Beim Verbinden mit der Bewegung der Reibungskupplung auf der gesteuerten Welle steigt die Anpresskraft allmählich an. Das heißt, die Reibungsseite steht in translatorischem Eingriff mit der Abtriebswelle. In diesem Moment ist nicht so sehr die Kupplung selbst von Bedeutung, sondern die Konvergenz der beiden Presskräfte vor dem Hintergrund der Arbeit, die von der Seite der Hauptwelle aus verrichtet wird.
Die Sicherheitskupplung soll die Wellen sicher entkoppeln, wenn das Spitzendrehmoment den Standardwert überschreitet. Die angeschlossene Welle wird auch in Zukunft reibungslos funktionieren. Dies bestimmt jedoch die Art der Bewegung der Mechanismen, denen die Reibungskupplung dient. Das Funktionsprinzip der Scheiben bei der Umsetzung der geradlinigen Bewegung setzt voraus, dass Nebenaggregate und Aggregate, über die auch die Übertragung erfolgt, als Schnittstelle eine große Bedeutung haben werden. Dazu gehören beispielsweise Achsantriebe, Servos (bei Kurvenfahrt) und eine Kupplungsausrückgabel.
Kupplungsvarianten
Kupplungen unterscheiden sich in der Konstruktion, der Methode zur Bereitstellung von Abtrieb und der Art der Bereitstellung der Reibungsmechanik. Es wurde bereits gesagt, dass Scheiben am häufigsten als Kupplungselemente verwendet werden. Aber auch konische, zylindrische und Trommelbandteile können verwendet werden. Solche Elemente werden normalerweise in Strukturen verwendet, in denen eine nicht standardmäßige Klemmenkonfiguration implementiert ist, beispielsweise eine eckige. Die technische Weiterentwicklung traditioneller Mechanismen ist zu einer Mehrscheiben-Reibungskupplung geworden, die von einem ruhigeren Lauf und einer höheren Zugkraft profitiert. Hinsichtlich der Art der Bereitstellung des Abtriebs kann dieser durch Hydraulik oder Pneumatik bereitgestellt werden. Im ersten Fall ist das Arbeitsmedium eine technische Flüssigkeit und im zweiten Fall Druckluft aus dem Kompressor. Auch moderne Kupplungen funktionieren aufgrund elektromagnetischer Flüsse, aber aufgrund der hohen Kosten und Komplexität ist diese Lösung weniger verbreitet. Die Reibungsmechanik wiederum wird auf trockener oder nasser Basis bereitgestellt. Im ersten Fall werden die Bewegungen ohne Verwendung von Schmiermittel und im zweiten Fall mit Öl ausgeführt, das die negativen Auswirkungen der Reibung reduziert und Wärme abführt.
Kupplung
Diese Kupplungsart ist für die reibungslose Kopplung von Antriebs- und Abtriebswelle verantwortlich. Die Komplexität seiner Aufgabe ist weniger auf die physikalische Kopplung als auf die Widerstandsfähigkeit gegenüber Umweltbelastungen zurückzuführen. Um die Merkmale solcher Kupplungen vor dem Hintergrund anderer Teile, die die Kupplung bereitstellen, zu verstehen, können Sie sie mit ihren Gegenstücken in Form von Zahnrad- und Nockenkomponenten der Verbindungskette vergleichen. Im Gegensatz zu ihnen verursachen Reibungskupplungen keine starken Stöße und Überlastungen mit einem großen Unterschied in den Drehzahlen der beiden Wellen. Sie hemmen vielmehr die Aktivität des Mechanismus und bieten dadurch die Möglichkeit einer koaxialen Kopplung zum günstigsten Zeitpunkt. Mit anderen Worten, sie passen sich den optimalen Paarungsbedingungen an.
Sicherheitskupplung
Kupplungen dieser Art dienen zum sicheren Verbinden oder Trennen von Wellen bei hohen Belastungen der Mechanik. Solche Elemente sind in der Lage, die Funktionsfähigkeit des Gerätes nach Beendigung der Spitzenüberlastung automatisch wiederherzustellen. Es ist jedoch wichtig zu bedenken, dass aufgrund der unterschiedlichen Reibungskoeffizienten der Scheiben die Tonnage der Sicherheitskupplung recht gering ist. Daher wird es häufiger für regelmäßige, aber kurzfristige Überlastungen verwendet, wenn der Betrieb des Mechanismus über die Standardfrequenz des Drehmoments hinausgeht. Die Kompensation der aufgenommenen Energie erfolgt durch eine Feder, Dämpfungselemente des Gerätes oder wärmeableitende Materialien, aus denen auch die Basis der Struktur bestehen kann.
Baumaterialien
Traditionelle Technologien zur Herstellung von Kupplungen basieren auf der Verwendung von Stahllegierungen mit Korrosionsschutzbeschichtungen. Heutzutage entwickelt sich auch das Segment der Carbon-Verbundwerkstoffe, Kevlar-Elemente usw. Die technisch fortschrittlichsten Teile werden aus speziellen Reibmaterialien hergestellt. Hierzu zählen insbesondere Retinax, Tribonit und Presscomposite. Die erste ist eine Legierung aus Schwerspat, Asbest und Phenol-Formaldehyd-Harzen, ergänzt durch Messingspäne. Tribonite umfasst auch Erdölkomponenten und Verbundwerkstoffe, dank denen die Reibkupplungsscheibe in einer wässrigen Umgebung betrieben werden kann. Extrudierte Verbundwerkstoffe zeichnen sich dadurch aus, dass in ihrer Struktur hochfeste Fasern vorgesehen sind, die die Verschleißfestigkeit von Teilen erhöhen.
Formen der Teilefreigabe
Scheibenkupplungen stellen eine ganze Klasse von Scheibenreibungsteilen dar. Zu dieser Gruppe gehören neben dem Standardformfaktor auch Liner, die aus den oben genannten Retinax- und Verbundlegierungen bestehen. Die Lamellenkupplung kann auch die Form eines Sektors aufweisen. Solche Elemente haben auch Innen- und Außendurchmesser, aber die Konstruktion sieht auch einen Winkelsektor vor, der es ermöglicht, das Element in Mechanismen mit einer nicht standardmäßigen Kupplung zu integrieren.
Abschluss
Obwohl die traditionelle Mechanik durch ergonomischere, funktionale und einfach zu bedienende Antriebssysteme wie elektromagnetische und pneumatische ersetzt wird, sind in einigen Bereichen weiterhin bekannte Antriebsteile gefragt. Reibungskupplungen sind genau solche, dank deren einfacher Form einfache technische Geräte lange und regelmäßig dienen. Natürlich gibt es Schwierigkeiten bei der Wartung solcher Komponenten. Sie verschleißen und müssen repariert und ersetzt werden. Aber auch die Einführung moderner elektromagnetischer Analoga kann die Funktion einer Stahlkupplung mit Hydraulik noch nicht vollständig auffüllen. Hinzu kommt, dass durch neue Verbundwerkstoffe eine Verbesserung der technischen und betrieblichen Qualitäten gefordert ist. Sie unterscheiden sich aber auch grundsätzlich nur in ihren physikalisch-chemischen Eigenschaften.