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.

[СВ]

Вот вам доп. инфа (шлицевая втулка соединяется с диском (который с феродо) через 3 кулачковых выступа), вместе с остальными фото/картинками сможете, думаю, понять работу узла.
(Также поправляюсь: прижина Днар.=42)

[Alekzander]

Добра всем!

Очень похоже на "колхоз".
Не хочу сказать что видел всё на свете, но фрикционные пары всегда предполагают замену истираемой детали, как более мягкой - хоть кожа, хоть ферродо.
Колодки. накладки - неважно.
Здесь трутся обе детали в паре. Клепать и то и другое?
В обычной паре стальная деталька забирает в себя все тепло, выделяемое при трении - как имеющая большую теплопроводность.
А если обе детальки теплоизолирующие? А трением у нас издавна добывают что?
Колхоз, как по мне

[СВ]

Не хочу сказать что видел всё на свете, но фрикционные пары всегда предполагают замену истираемой детали, как более мягкой - хоть кожа, хоть ферродо.
Колодки, накладки - неважно.

Ну, не совсем так, в паре истираются ОБЕ детали. Считается (как и у вас), что более мягкая сотрётся быстрее, но - не обязательно. Автолюбители могут рассказать, что встречаются даже такие пары диск-колодки, что диски сотрутся вперёд (похоже, и у меня так скоро случится).
Про тепло: время работы буксования - маленькое, можно не волноваться.
Про шлицы: вы поняли, почему звёздочка может ходить по шлицам влево-вправо?

[Alekzander]

Ну, не совсем так, в паре истираются ОБЕ детали.

Естественно. И барабан тормоза бывалоча протачивали. Но показаниями были борозды (канавы) на барабане, вследствие попадания абразива - песка.
Когда протачивали, когда нет. Но колодки и накладки переклепывали регулярно.
Вы спросили - сталкивались или нет? Отвечаю - не сталкивался.

[алексst]

Про шлицы: вы поняли, почему звёздочка может ходить по шлицам влево-вправо?

Понял "почему". Догадался "зачем".  До последнего не верил, что это так. А теперь убедился!
Зачем так сделано - понятно. Чтобы при износе дисков звёздочка не уходила в сторону вместе с ними. Но она же ничем не закреплена от смещения вдоль оси по шлицам. Она может гулять куда хочет и цепь, всё равно, будет спадать. Или звёздочка самоустанавливается на шлицах по оси цепной передачи? Слабо верится в это. Хотели устранить одно, получили другое.

Очень похоже на "колхоз".

Колхоз, как по мне

Согласен. Только в "колхозе" обычно всё "на сварке" и неразборное. А тут - шлицы, можно разобрать. Немного выше колхоза. Всё-таки завод.
Похоже, что делали "иностранные специалисты". Уж очень "нетрадиционное" мышление.

[СВ]

Смотрите на синие стерженьки, они обеспечивают неизменное положение звёздочки при износе дисков.
На фото их нет - утеряны (НА ВСЕХ устройствах!). Вполне возможно, что люди не понимали их назначение, а без них вроде как и работает, не спадает (обороты маленькие, да и самоустановка должна быть. Предположу даже, что изначальный некоторый перекос цепи устраняли выбрасыванием стерженьков  и  пришли в выводу, что без них - лучше!).

[СВ]

Согласен. Только в "колхозе" обычно всё "на сварке" и неразборное. А тут - шлицы, можно разобрать. Немного выше колхоза. Всё-таки завод.
Похоже, что делали "иностранные специалисты". Уж очень "нетрадиционное" мышление.

А как сделали бы вы (оба)? Ориентируясь на фото в первом сообщении.
(То, что одна из накладок должна быть стальным диском - это и не обсуждаем.)

[Alekzander]

А как сделали бы вы (оба)? Ориентируясь на фото в первом сообщении.
(То, что одна из накладок должна быть стальным диском - это и не обсуждаем.)

Вопрос был - ферродо по ферродо это нормально? Нет не нормально.
Кто-то сталкивался -мой ответ нет - я не сталкивался.
Теперь Вы спрашиваете - как сделали бы Вы.
Что здесь обсуждается? Рациональность данной конструкции? Или ход мысли того кто это сколхозил?

[алексst]

Смотрите на синие стерженьки, они обеспечивают неизменное положение звёздочки при износе дисков.
На фото их нет - утеряны (НА ВСЕХ устройствах!). Вполне возможно, что люди не понимали их назначение, а без них вроде как и работает, не спадает (обороты маленькие, да и самоустановка должна быть. Предположу даже, что изначальный некоторый перекос цепи устраняли выбрасыванием стерженьков  и  пришли в выводу, что без них - лучше!).

А-А -А, вот оно что! А я голову ломал!
А голубенькие, справа от звёздочки, тоже стерженьки?
Выходит, что маленькая звёздочка зажата между большой и шайбой (справа)? И всё это поджато пружиной?
Так это вообще работать не будет. Именно эти стерженьки и не давали пружине сжимать диски. Поэтому их и выкинули, чтобы хоть как-то заработало.
Правда, "нетрадиционное" мышление. Внутрь традиционного механизма - муфты, засунули звёздочку.

А как сделали бы вы (оба)? Ориентируясь на фото в первом сообщении.
(То, что одна из накладок должна быть стальным диском - это и не обсуждаем.)

Как всегда вопрос:
А можно изменить конструкцию всего этого агрегата?
Например,
- поменять цепные передачи местами, чтобы маленькая звёздочка оказалась слева от большой
- разнести цепные передачи так, чтобы маленькая звёздочка оказалась справа от пружины

Может быть, для этого можно удлинить или укоротить какой-нибудь вал.
Может быть, для этого можно перенести редуктор.
Может быть, для этого можно установить дополнительную опору с валом и двумя звёздочками для обхода одной цепи другой.

Например, на картинке видна опора вала, на котором сидит муфта со звёздочками. Если можно увеличить расстояние между цепями , то сделать так, чтобы между ними находилась эта опора (а не сбоку). Тогда вал будет выходить с обоих концов опоры. На одном конце будет находится большая звёздочка с муфтой, а на противоположном конце вала - маленькая звёздочка. Всё разделено. Ремонтировать можешь как хочешь.

[СВ]

Теперь Вы спрашиваете - как сделали бы Вы.

Да, именно так и спрашиваю.
Вы сию конструкцию назвали "колхозом", значит знаете как должна выглядеть - как её назвать? - "промышленная конструкция".

[СВ]

А-А -А, вот оно что! А я голову ломал!
А голубенькие, справа от звёздочки, тоже стерженьки?
Выходит, что маленькая звёздочка зажата между большой и шайбой (справа)? И всё это поджато пружиной?
Так это вообще работать не будет. Именно эти стерженьки и не давали пружине сжимать диски. Поэтому их и выкинули, чтобы хоть как-то заработало.

КАКОЙ пружиной? Вы заметили у правого стерженька малую пружинку? Вот она и даст всему работать!

А можно изменить конструкцию всего этого агрегата?

Можно.
Базой будет:
 подшипниковая опора вала, далее вправо: большая звезда, муфта, малая звезда, устройство сжатия муфты, скорее всего регулируемое (в любом месте). Взаимоположение звёзд (и опоры) - именно такое.
Можно упрощённо, но лучше - поточнее (потому как видна будет конструкторская мысль на ВСЮ глубину).

[Alekzander]

Да, именно так и спрашиваю.
Вы сию конструкцию назвали "колхозом", значит знаете как должна выглядеть - как её назвать? - "промышленная конструкция".

Вы меня не слушаете?
Ферродо по ферродо - это колхоз.
Началось все с этого.
Я в конструкцию даже не вникал и не собираюсь, ну вот вообще.
Вы серьезно полагаете что у кого-то есть время и желание ломать над этим голову?
Работать же приходится хоть время от времени...
Или Вы полагаете что 12583 сообщений сами себя не напишут?
Пипец вообще...