Муфта с двумя фрикционными дисками (феродо)

[СВ]

 Впервые столкнулся с такой конструкцией:
фрикционная муфта, срабатывающая при превышении настроенного крутящего момента, имеет не классическую пару "феродо по стали", а "феродо по феродо". На вопрос - не самопал ли это, ответа не получил - не знают.
Кто-нибудь сталкивался с подобным?

[westdm]

Думаю сделано специально и это не самопал, для снижения инерционности при включении-выключении узла (меньше масса узла), позволяет лучше демпфировать крутильные колебания и микросдвиги между валами в момент начала контакта. Включение происходит более плавно, без резких рывков, что снижает динамические нагрузки в передаче, что-то разумное в этом есть учитывая большое передаточное отношение между звездочками.
А может самопал, просто узел быстро изнашивался и поставили толстые кольца из ферродо друг к другу чтобы как можно дольше сохранить рабочий ход затяжной пружины и не менять накладки.

[СВ]

Включение происходит более плавно, без резких рывков, что снижает динамические нагрузки в передаче,

Не, всё наоборот: это предохранительная муфта зажима (типа клещей): рычаги движутся, упираются в деталь и муфта начинает проскальзывать, увидев это (остановку рычагов), крановщик останавливает двигатель. Срабатывает в конце каждого цикла зажима, не во время пуска.
 И очень любопытно, какой коэ-т трения феродо по феродо? Ни один справочник не говорит об этом, наверное потому, что это НЕ применяется.

[алексst]

Сидел, сидел. Смотрел, смотрел. И решил задать несколько вопросов.
Потому, как:

у нас на форуме обычное явление (до 85%), что только после длительных разборок выясняется смысл вопроса, авторам кажется, что все их поймут с двух-трёх предложений. Вы хоть рисунки приложили ...

1. Большая звёздочка на валу сидит свободно?
2. Вращение от большой звёздочки на вал передаётся через диск, который справа от неё?
3. Маленькая звёздочка по шлицам свободно двигается?
4. Справа от маленькой звёздочки "шайба толстая" - это что такое?
5. Пружина, поджатая двумя гайками - для чего? Для сжатия дисков, смещая маленькую звёздочку? Тогда почему между маленькой звёздочкой и диском такой зазор? Заклинило? Или диски сжимаются другим способом?
6. Наружный диаметр дисков феродо миллиметров триста?

просто узел быстро изнашивался и поставили толстые кольца из ферродо друг к другу чтобы как можно дольше сохранить рабочий ход затяжной пружины и не менять накладки.

Может быть. Но, скорее всего, феродо по стали не обеспечивало нужного крутящего момента, вот и применили феродо по феродо, вместо того, чтобы увеличить усилие сжатия или количество пар трения. Так проще и быстрее.
А, может быть, новый груз добавился, большего веса, вот под него и внесли изменения "по бырому".

И очень любопытно, какой коэ-т трения феродо по феродо? Ни один справочник не говорит об этом, наверное потому, что это НЕ применяется.

Ну, коэффициент трения можно легко определить и экспериментально, на кухне. Но, Вы правы, не применяется. Просто материал феродо создан специально для трения по металлу (чугуну или стали). У него даже абразив есть. И трение абразив по абразиву, как-то не применяется. Хотя, ИИ говорит, что такое возможно при подборе пары фрикционных материалов. Но кому это нужно?

[СВ]

1. Большая звёздочка на валу сидит свободно?
2. Вращение от большой звёздочки на вал передаётся через диск, который справа от неё?
3. Маленькая звёздочка по шлицам свободно двигается?
4. Справа от маленькой звёздочки "шайба толстая" - это что такое?
5. Пружина, поджатая двумя гайками - для чего? Для сжатия дисков, смещая маленькую звёздочку? Тогда почему между маленькой звёздочкой и диском такой зазор? Заклинило? Или диски сжимаются другим способом?
6. Наружный диаметр дисков феродо миллиметров триста?

1...5: не имеет значения. Правый (зелёный) свободно вращающийся на оси диск с феродо, сцепленный с малой звёздочкой, поджимается пружиной к левому диску (причём пружина поджата в конкретный размер, т.е. её нельзя перетянуть).
6 - Ф150хФ240х10

[алексst]

А зачем тогда шлицы под маленькой звёздочкой?
Ну, да ладно , это просто любопытство, секрет, так секрет.
Давайте посмотрим как бы выглядела эта конструкция в этих габаритах, с классической парой трения (с одним диском феродо).
Смотрим. Для диска феродо. При стандартной конструкции, где пара трения феродо - сталь.
Наружный диаметр диска 24см. Площадь диска по этому диаметру 452см2.
Внутренний диаметр диска 15см. Площадь диска по этому диаметру 176см2.
Итого площадь поверхности диска феродо 452 - 176 = 276 см2.
Допускаемое давление в паре сталь - феродо 2 ... 2,5 кг/см2. Это в случае, если муфта работает как сцепление в автомобиле. Просто первые попавшиеся цифры.
Значит ,  допускаемое давление пружины на диски должно быть 276 * 2 = 552 кг, или 276 * 2,5 = 690 кг.
Передаваемый крутящий момент будет 552 * 19,5см = 10764 кг*см , или 690 * 19,5 = 13455 кг*см.( 19,5см - это средний диаметр диска).

ПРИНОШУ СВОИ ИЗВИНЕНИЯ,   НЕ УЧЁЛ КОЭФФИЦИЕНТ ТРЕНИЯ. Приведенный крутящий момент надо умножить на него. Переписывать цифры не стал, специально, чтобы Вы обратили внимание.


Возникает два вопроса.
- какой крутящий момент нужен?
- а пружинка, которая на картинке, она даст полтонны усилия, чтобы обеспечить нормальный крутящий момент в этих габаритах, при одной паре трения?

Вот, видимо, в комбинации нужного крутящего момента и имеющегося усилия пружины и появилась проблема. Изначально всё было сделано по классике, но "промахнулись с пружинкой", и, чтобы как-то выйти из ситуации, поставили два диска феродо. Да, дико.  Но работает и ладно.

[СВ]

 Можете продолжить изыскания:
пружина Днар.=45, Дпров.=8, 8 раб.витков, судя по сжатию и шагу - сжата не больше чем на 0,3...0,6 шага. И это вроде не изношенные диски, т.е. по мере износа сила будет уменьшаться.

[алексst]

Опять вопрос: а шаг какой? В миллиметрах.
Одним вопросом не обойдёмся, поэтому второй вопрос: сжатие 0,3...0,6 шага - это относится к каждому витку или ко всей пружине?

Чтобы не тянуть кота за хвост, посмотрите сами.
Под эти требования я нашёл две пружины.
- номер 182. Класс I. Разряд 3. Диаметр проволоки 8. Наружный диаметр 45. Жёсткость одного витка 80,86 кг/мм. Наибольший прогиб одного витка 2,919мм.  Сила при максимальной деформации 236 кг.
- номер 181. Класс II. Разряд 3. Диаметр проволоки 8. Наружный диаметр 45. Жёсткость одного витка 80,86 кг/мм. Наибольший прогиб одного витка 4,947мм.  Сила при максимальной деформации 400 кг.


В общем,
- если мы сожмём восемь витков на 8мм, то получим усилие 81кг.
- если мы сожмём восемь витков на 16мм, то получим усилие 162кг.
- если мы сожмём восемь витков на 24мм, то получим усилие 243кг.
и т.д.
чтобы получить 400кг, надо сжать восемь витков на 40мм. А 500кг не получишь всё равно.
Кстати, об износе. Износились диски на 1мм - получите минус 10кг усилия, на 2мм - получите минус 20кг усилия.
Но это ни о чём. Главный вопрос: сколько нужно крутящего момента? В цифрах.

Ещё. В типовых муфтах-ограничителях крутящего момента традиционно используют пару трения сталь - сталь. Может быть, эта муфта тоже "от природы" была такой же? Но промахнулись с крутящим моментом или изменились условия, и пришлось "выкручиваться", применять феродо.