Электромуфта как работает – ​Когда используется муфта электромагнитная ЭТМ и какие она имеет важные преимущества?

Содержание

Электромагнитные муфты, классификация, принцип работы

Электомагнитные муфты для своей работы используют свойства магнитного поля и электрический ток, то есть к ним обязательно подводится электричество. И это их принципиальное отличие от других видов, ниже написано что они могут передавать вращение и без тока, но тогда наоборот — она разъединяется при подаче электричества.

Разновидности электромагнитных муфт:

Зубчатые муфты:

Электромагнитные зубчатые муфты передают вращение при помощи пары зубчатых колец, сцепляемых и разъединяемых при помощи магнитного поля, генерируемого катушкой. Также существует исполнение муфт, которые передают вращение без электрического тока, при подаче напряжения магнитное поле разъединяет зубчатые венцы и момент не передается.
Зубчатые муфты могут передавать большие моменты.
В разъединенном состоянии зубчатые венцы не контактируют, это позволяет исключить остаточные моменты. В отличие от фрикционных муфт , зубчатые могут эксплуатироваться как в сухом так и во влажном окружении.

  • с постоянным полем

Работают на основе магнитной катушки, размещенной в центре муфты, два провода от катушки выводятся через паз на передней поверхности. Генерируемое поле соединяет зубчатые венцы. Между венцами установлены пружины,

которые сжимаются при подаче питания. При отключении питания пружины отжимают подвижное зубчатое кольцо, рассоединяя валы.
При “сухом” применении необходимо обеспечить хорошую вентиляцию. Если муфты используются в ограниченном объеме без вентиляции либо работают длительное время, тепло, вырабатываемое катушкой может повредить чувствительные к нагреву элементы механизма.

  • с токосъемными кольцами

Данный тип муфт представляет собой электромагнитные муфты с отрицательным проводом соединенным с “массой” механизма. Положительный провод подключается к муфте при помощи щетки через токосъемное кольцо. Катушка генерирует магнитное поле, которое притягивает друг к другу зубчатые венцы сжимая расположенные между ними пружины. При

отключении питания пружины отжимают подвижное зубчатое кольцо, рассоединяя валы.

  • разъединяющие муфты с закрепленным корпусом катушки

Передают вращение при отсутствии магнитного поля, т .е. при отключенной катушке, питание к ней подводится по двум проводам. Сжатие зубчатых венцов между собой осуществляется при помощи пружины. Для быстро и надежного срабатывания данного типа муфт рекомендуется в течение 1 секунду подавать напряжение в два раза превышающее номинальное. Для удержания в рассоединенном состоянии достаточно напряжения в 50% от номинального. Таким образом при длительном режиме работы снижается энергопотребление и тепловыделение.

  • разъединяющие с токосъемным кольцом и пружиной

Передают вращение при отключенной катушке. Сжатие зубчатых венцов между собой осуществляется при помощи пружины.

Отрицательный провод катушки соединен с “массой” механизма, положительный провод
подключен к токосъемному кольцу . Питание подается через щетку . При подаче питания зубчатые венцы рассоединяются, сжимается пружина между ними. Для надежного срабатывания данного типа муфт рекомендуется в течение 1 секунду подавать напряжение в
два раза превышающее номинальное. Для удержания муфты в рассоединенном состоянии
достаточно напряжения в 50% от номинального. Таким образом при длительном режиме
работы снижается энергопотребление и тепловыделение. (Схема А)

  • зубчатые тормоза (без токосъемного кольца, подключается к источнику питания по двум проводам)

По устройству сходны с муфтами с токосъемными кольцами, однако этих колец нет, муфта подключается к источнику питания по двум проводам. Правильное применение электромагнитных тормозов — удерживание в неподвижном сцепленном состоянии обеих частей муфты остановленных предварительно.

Многодисковые муфты и тормоза:

Передают крутящий момент через пакет дисков. Электромагнитная катушка генерирует магнитное поле, которое притягивает пластину ,
сжимающую пакет дисков. Пакет состоит из чередующихся внутренних и наружных дисков.
Внутренние диски имеют шлицы и установлены на шлицевом валу , внешние диски имеют
проточки, внешние диски установлены в шлицы корпуса муфты. Волнообразная форма
дисков облегчает рассоединение пакета при отключении муфты и уменьшает остаточный
момент . Многодисковые муфты требуют постоянной смазки.

  • с токосъемным кольцом

Вращение передается при подаче напряжения на катушку. Отрицательный провод питания подключается к “массе” механизма, положительный

провод подключается к щетке, передающей ток на токосъемное кольцо. Катушка создает магнитное поле стягивающее между собой диски муфты и притягивающее прижимное кольцо. Когда электричество выключается благодаря волнообразной форме диски рассоединяются.Устанавливаются на шлицевой вал или со шпонкой.

Многодисковые тормоза сходны по конструкции с муфтами с вращающейся катушкой, Подвод напряжения осуществляется по проводу, корпус крепится.

  • с закрепленным корпусом

Подключаются при помощи проводов, клемм, разъемов. Катушка генерирует поле, сжимающее пакет дисков. При сжатии диски становятся плоскими, однако при отключении питания диски снова становятся волнистыми, что облегчает рассоединение муфты.


Однодисковые муфты и тормоза

Разработаны для применения в сухих условиях. Фактически — они используют принцип трения, похожие на муфты сцепления в автомобилях. При подаче напряжения якорь притягивается к ротору поверхности трения

соприкасаются , обеспечивая передачу вращения. При отключении питания сжата пружина
разводит якорь и ротор, вращение не передается

Просмотров: 12909 | Дата публикации: Пятница, 01 ноября 2013 06:21 |

Принцип работы электромагнитной муфты | Строительный Портал

Электромагнитная муфта  — это устройство, соединяющее концы двух валов с целью передачи вращения.Электромагнитная асинхронная муфта устроена по принципу асинхронного двигателя и служит для соединения двух частей вала. На ведущей части вала  помещается полюсная система, представляющая собой систему явно выраженных полюсов с катушками возбуждения.

Принцип работы муфты аналогичен работе асинхронного двигателя, только вращающийся магнитный поток здесь создается механическим вращением полюсной системы. Вращающий момент от ведущей части вала к ведомой передается электромагнитным путем. Разъединение муфты производится отключением тока возбуждения.

Типичная электромагнитная муфта состоит из двух роторов. Один из них представляет собой железный диск с тонким кольцевым выступом на периферии. На внутренней поверхности выступа имеются радиально ориентированные полюсные наконечники, снабженные обмотками, по которым пропускается ток возбуждения от внешнего источника через контактные кольца  на валу. Другой ротор — это цилиндрический железный вал с пазами, параллельными оси. В пазы вставлены изолированные медные бруски, соединенные на концах кольцевым медным коллектором. Этот ротор может свободно вращаться внутри первого и полностью охватывается его полюсными наконечниками.

Когда ток возбуждения включен и один из роторов, скажем второй (что типично для судовой практики), вращается двигателем, силовые линии магнитного поля, созданного током возбуждения, пересекаются проводниками этого ротора (медными брусками) и в них наводится электродвижущая сила. Поскольку медные бруски образуют замкнутую цепь, по ним течет ток, созданный наведенной ЭДС, и этот ток порождает собственное магнитное поле. Взаимодействие полей роторов таково, что ведомый ротор увлекается за ведущим, правда, с небольшим запаздыванием. Описанный принцип действия электромагнитной муфты такой же, как у асинхронного электродвигателя с короткозамкнутным ротором.

Управление электрическим током позволяет осуществлять дистанционное управление муфтой (плавно сцеплять и расцеплять ее). Поэтому ее применяют в автоматике и телемеханике. Электромагнитная муфта имеет весьма широкую сферу применения. Так, используют деталь эту в тепловозах, металлорежущих станках и тому подобных механизмах. Однако, при этом, муфты во всех этих устройствах и механизмах применяются далеко не одинаковые. Так, даже электромагнитная муфта газели отличается от электромагнитной муфты камаза.

Статья прочитана 96 раз(a).

Тема 5. Электромеханические муфты

Муфта – устройство, служащее для сцепления двух валов, т.е. для передачи вращающего момента с одного вала (ведущего) на другой (ведомый). Ведущий вал вращается приводным двигателем, а ведомый вал связан с нагрузкой. Муфта называется электромеханической, если для передачи механического момента используются электрические явления. Управление муфтой осуществляется при этом с помощью электрического сигнала, следовательно, она представляет собой преобразователь электрического сигнала в механический вращающий момент. Так как развиваемая на ведомом валу мощность много больше мощности управляющего сигнала, электромеханическая муфта осуществляет также и усиление мощности сигнала. Двигатель, вращающий ведущий вал, в энергетическом отношении играет ту же роль, что и источник питания в обычном электрическом усилителе. В обоих случаях входной электрический сигнал управляет потоком мощности от этого источника. Электромеханические муфты нашли свое применение в ряде систем сельскохозяйственной автоматики и в качестве регулируемых электроприводов сельскохозяйственных машин.

Муфты бывают релейного действия, осуществляющие жесткое сцепление валов при подаче сигнала, и непрерывного действия, осуществляющие гибкое сцепление, когда скорость ведомого вала зависит от величины входного сигнала и эта зависимость может быть предоставлена плавной статической характеристикой «скорость ведомого вала — входной сигнал». Для автоматических систем основной интерес представляют муфты гибкого сцепления.

Электромеханические муфты применяются в качестве исполнительных элементов. Они заменяют исполнительный двигатель с управляемой скоростью вращения, позволяя применять в качестве приводных двигателей нерегулируемые электрические и неэлектрические двигатели. Такая замена, как правило, упрощает схему и конструкцию автоматической системы в целом, повышает ее надежность.

Однако основное преимущество электромеханических муфт перед обычным управляемым электродвигателем в их большем быстродействии. Это объясняется тем, что момент инерции вращающихся частей муфты, связанных с ведомым валом, можно сделать значительно меньше момента инерции приводного двигателя, определяющего быстродействие системы управления скоростью нагрузки при воздействии на двигатель, а не на муфту.

Электромеханические муфты применяются в диапазоне мощности от нескольких ватт (например, в маломощных следящих системах приборного типа) до десятков тысяч киловатт (в электроприводах прокатных станов, металлорежущих станков, в приводах гребных винтов на судах).

Исполнительные механизмы с электромеханическими муфтами отличаются от электродвигательных ИМ более простой конструкцией, низкой стоимостью, высокой надежностью и долговечностью и меньшей экономичностью при большом диапазоне регулирования скорости вращения.

Их применение оказывается чаще всего целесообразным в тех механизмах, где стоимость израсходованной энергии составляет небольшую долю себестоимости продукции. В этих случаях повышение надежности, а, следовательно, уменьшение простоев и брака, как правило, окупает увеличение расхода энергии, а низкая себестоимость этих ИМ приводит к минимуму расчетных затрат. Кроме того, рациональной областью их применения являются механизмы с вентиляторным моментом нагрузки, пропорциональным квадрату скорости вращения.

По принципу действия электромеханические муфты делятся на два основных типа: электромеханические муфты трения (ЭМТ) и электромеханические муфты скольжения (ЭМС). Они в большинстве случаев выполняют две основные функции:

1.Соединение и разъединение приводного двигателя с рабочим механизмом;

2. Регулирование скорости вращения рабочего механизма независимо от скорости вращения приводного двигателя (как правило, при ее постоянной величине).

Электромеханические муфты трения. В муфтах трения вращающийся момент на ведомом валу создается за счет силы трения. Электромеханические муфты трения в свою очередь подразделяются на муфты сухого трения и ферропорошковые (магнитоэмульсионные) муфты трения.

Электромеханические муфты сухого трения. Принцип действия муфты сухого трения иллюстрируется рис. 5.1а. Муфта состоит из двух половин 1 и 2 (полумуфт), на которых укреплены диски трения 3 из фрикционного материала. Одна полумуфта может перемещаться вдоль своего вала на шпонке, другая соединена со своим валом жестко. Если прижать обе половины муфты друг к другу, то неподвижный до этого ведомый вал станет вращаться заодно с ведущим, т.е. произойдет сцепление валов за счет силы трения, препятствующей проскальзыванию дисков трения друг относительно друга.

Рис. 5.1. Принцип действия муфт сухого трения:

а – реверсивной, b – нереверсивной.

На рис. 5.1b показан принцип действия реверсивной муфты трения, позволяющей изменять направление вращения ведомого вала. Она представляет собой комбинацию двух простых нереверсивных муфт: ведомый диск 1 находится между двух ведущих дисков 2 и 3, вращающихся в разные стороны. Направление вращения ведомого диска можно менять, прижимая его то к одному, то к другому ведущему диску. Ведущие диски приводятся во вращение или двумя отдельными двигателями или одним общим. В последнем случае один из дисков соединяется с двигателем через зубчатую передачу, изменяющую направление его вращения по сравнению с другим диском.

Если необходимо быстро тормозить, то ведомый вал муфты трения комбинируют с тормозом. Такая комбинированная муфта выглядит как реверсивная (рис. 5.1 b), только второй ведущий диск в этом случае заменяется неподвижным диском, жестко укрепленным на основании муфты. Торможение ведомого диска осуществляется путем прижатия его к этому неподвижному диску.

Прижатие частей муфты друг к другу может осуществляться, например, с помощью гидравлического или пневматического сервомотора. Тогда мы имеем соответственно гидравлическую или пневматическую муфту трения с гидравлическим или пневматическим управлением. Если же части муфты сжимаются с помощью какого-либо электромеханического преобразователя, то получается электромеханическая муфта трения.

Основное распространение получили электромеханические муфты трения с электромагнитным управлением, где для сцепления обеих половин муфты применяется электромагнит. Наиболее быстродействующие электромеханические муфты трения выполняются с магнитоэлектрическим управлением. В этом случае вместо электромагнита применяется магнитоэлектрический преобразователь электрического сигнала в перемещение и силу.

На рис. 5.2а показан фрагмент простейшей нереверсивной муфты трения с электромагнитным управлением. Она представляет собой электромагнит, состоящий из якоря 1 и магнитопровода 2 с обмоткой 3. Подвод тока в обмотку осуществляется с помощью двух контактных колец со щетками.

Рис. 5.2. Муфта трения с электромагнитным управлением:

а – однодисковая, b – многодисковая; 1 – якорь, 2 – магнитопровод, 3 – обмотка, 4 – диски трения, 5 – контактное кольцо.

На магнитопроводе и якоре укреплены диски трения 4. Якорь может перемещаться вдоль одного вала на шпонке. Магнитопровод укреплен на другом валу жестко. Якорь оттягивается от магнитопровода возвратной пружиной (она на рисунке не показана). Поэтому при отсутствии тока в обмотке ведомый вал неподвижен. При подаче входного сигнала на обмотку якорь притягивается к магнитопроводу и происходит сцепление валов.

Муфты трения с электромагнитным управлением бывают однодисковыми (рис. 5.2 а) и многодисковыми (рис. 3.2 b). Многодисковыми делают мощные муфты для уменьшения их габаритов.

На рис. 5.3 показан вариант муфты трения с электромагнитным управлением и неподвижной обмоткой. Такие муфты не только свободны от скользящих контактов для подвода тока в обмотку, но и обладают большим быстродействием (имеют меньшую постоянную времени обмотки). Но зато они отличаются повышенными размерами обмотки из-за увеличенного воздушного зазора.

Рис. 5.3. Муфта трения с электромагнитным управлением и неподвижной катушкой: 1 – обмотка, 2 – магнитопровод, 3 и 4 – полумуфты, 5 – диски трения

В электромагнитных муфтах трения применяют, как правило, электромагниты постоянного тока, поскольку они обладают известными преимуществами перед электромагнитами переменного тока. При наличии сигнала переменного тока в электромагниты постоянного тока встраивают выпрямитель.

Расчет муфты трения с электромагнитным управлением состоит из расчета поверхностей трения и расчета электромагнита. Исходными данными являются величина вращающего момента, который должен передаваться муфтой, и габариты муфты. Рассмотрим порядок расчета муфты на примере дисковой муфты.

Передаваемый муфтой вращающий момент

,

где m — число поверхностей трения, определяемое числом дисков трения; Кр = (R1/R2)Ктр – расчетное отношение; Ктр — коэффициент трения, зависящий от материала дисков и состояния их поверхностей; R1 и R2— внутренний и наружный радиусы дисков трения; р — давление, с которым диски прижимаются электромагнитом.

Задавшись наружным радиусом дисков трения R2, можно найти число поверхностей трения m, необходимое для передачи заданного вращающего момента M, или задавшись m, можем найти R2.

Тяговое усилие от электромагнита, определяется как

.

Далее проводится расчет электромагнита. Для уменьшения размеров обмотки, ограниченных допустимым ее нагревом, в мощных муфтах устраивают жидкостное охлаждение. Менее мощные просто снабжают ребрами, повышающими охлаждения.

Ориентировочные значения входящих в формулы величин:

коэффициент трения Ктр для трущихся тел из стали, чугуна, бронзы примерно равен 0,1 — 0,2; для специальных фрикционных материалов типа ферродо его значение берут равным 0,4 — 0,8; отношение Кр берут равным 0,3-0,6; величина давления p=23 кг/см.

Рассмотрим динамику работы электромеханической муфты трения. Переходный процесс от момента подачи напряжения на обмотку муфты, когда ведомый вал неподвижен, до установления постоянной скорости вращения ведомого вала состоит из следующих трех этапов.

Первый этап — от подачи входного напряжения до момента соприкосновения поверхностей трения — представляет собой этап срабатывания электромагнита. Его продолжительность равна времени срабатывания электромагнита. При необходимости его уменьшения применяют обычные способы изменения временных параметров электромагнитов.

Второй этап заканчивается полным сцеплением поверхностей трения. Это этап, на протяжении которого прекращается скольжение ведомого вала относительно ведущего. Однако переходный период этим не заканчивается, так как в результате сцепления полумуфт, к двигателю, вращающему ведущий вал и работавшему ранее вхолостую, оказывается приложенной нагрузка ведомого вала. Поэтому после второго этапа наступает третий этап, представляющий собой переходный процесс для приводного двигателя, вызванный набросом нагрузки.

Полное время срабатывания муфты с электромагнитным управлением, равное сумме времен всех трех этапов переходного процесса измеряется сотыми и десятыми долями секунды.

Рассмотренные муфты трения применяются, главным образом, для жесткого соединения валов. Однако и с их помощью можно осуществить плавное изменение установившегося значения скорости ведомого вала путем импульсного управления муфтой. В этом случае входной сигнал представляет собой импульсы напряжения, следующие с постоянной частотой, За время импульса муфта срабатывает и ведомый вал начинает разгоняться; за время паузы между импульсами происходит отпускание муфты и торможение вала. При этом скорость ведомого вала колеблется относительно некоторого среднего значения с частотой следования управляющих импульсов.

Величиной этого среднего значения можно управлять, изменяя скважность выходных импульсов.

Электромеханические муфты скольжения. Наибольшее применение в промышленности и в сельском хозяйстве нашли ИМ с ЭМС и автоматическим регулятором скорости, обеспечивающим ее жесткие механические характеристики.

ЭМС в большинстве ИМ выполняют две основные функции:

1. Соединение и разъединение приводного двигателя с рабочим механизмом;

2. Регулирование скорости вращения рабочего механизма независимо от скорости вращения двигателя.

ИМ с ЭМС в сравнении с ЭМТ имеют следующие преимущества:

1. Возможность бесступенчатого регулирования скорости вращения рабочего механизма при постоянной скорости вращения двигателя;

2. Повышенную надежность и долговечность, связанную с отсутствием трущихся фрикционных элементов;

3. Предохранение двигателя и рабочего механизма от перегрузок и поломок, обусловленное ограниченностью величины предельно передаваемого момента;

4. Сглаживание (демпфирование) ударов и колебаний нагрузки, повышающее срок службы рабочего механизма, механических передач и двигателя.

К недостаткам ИМ с ЭМС относятся:

1. Меньшая экономичность, обусловленная наличием потерь скольжения не только во время переходных процессов, но и в установившихся рабочих режимах;

2. Меньшее быстродействие, связанное в большинстве случаев с повышенными значениями электромеханической и электромагнитной постоянных времени;

3. Меньшие значения удельных вращающих моментов, приходящихся на единицу объема или веса муфты.

Приводы с ЭМС по своим конструктивным схемам и устройству механической части отличаются большим разнообразием. Конструктивная схема привода в ряде случаев определяет величину минимального воздушного зазора, что может повлиять на электромагнитные параметры муфты скольжения.

Как правило, ЭМС применяемые для гибкого сцепления валов и плавного регулирования скорости вращения выходного вала, состоят из двух частей: индуктора и якоря. На рис. 5.5 показан вариант такой ЭМС. Индуктор представляет собой электромагнит постоянного тока, магнитный поток которого замыкается через якорь. Пусть, например, индуктор соединен с ведущим валом, а якорь с ведомым валом (может быть и наоборот). При вращении индуктора его магнитное поле будет вращаться относительно якоря. В якоре при этом наводятся токи, которые, взаимодействуя с полем индуктора, создают вращающий момент, увлекающий якорь в движение вслед за индуктором.

Рис. 5.5. Электромеханическая муфта скольжения:

1 – якорь; 2 – индуктор; 3 – контактные кольца; 4 – обмотка индуктора;

5 – полюса индуктора.

Таким образом, эта муфта имеет индукционное управление. Принцип действия ее такой же, как и асинхронного двигателя, только вращающееся магнитное поле создается здесь не переменным многофазным током, а вращением полюсов электромагнита постоянного тока.

В отличие от обычных асинхронных машин, в муфте, изображенной на рис. 5.5, якорь — наружный, а индуктор находится внутри него. Однако делаются муфты и с внутренним якорем. В муфтах скольжения, как и в асинхронных двигателях, якорь выполняется в виде короткозамкнутой обмотки – «беличье колесо», сплошного массивного ротора, а в быстродействующих маломощных муфтах в виде полого ротора — стакана.

Рис. 5.6. Статические характеристики ЭМС.

На рис. 5.6 показаны типичные статические характеристики муфты скольжения: зависимость скорости ведомого вала от момента на нем при разных значениях тока в обмотке индуктора. Если известна зависимость момента сопротивления нагрузки от скорости ее вращения Mс = f(ω) (пунктир на рис. 5.6), то, нанеся такую зависимость в той же системе координат, по точкам пересечения характеристик муфты и нагрузки можно построить результирующую статическую зависимость скорости вращения нагрузки от тока в обмотке индуктора ω = f(I) или напряжения на ней.

ЭМС позволяют регулировать скорость нагрузки в диапазоне примерно 1:10. Такие муфты выполняются на мощности от десятков ватт до тысяч киловатт. Как и муфты трения, они могут быть сделаны реверсивными.

Кроме того, применяются комбинированные муфты, где объединены муфта скольжения с муфтой трения, последняя служит для жесткого соединения валов после разгона нагрузки, осуществляемого с помощью муфты скольжения.

Динамика муфты скольжения описывается такими же уравнениями, что и ферропорошковой муфты трения.

Серийно выпускавшие комплектные привода серии ПМС состоят из электродвигателя, муфты скольжения индукторного типа и автоматического регулятора скорости. Они имеют шесть типоразмеров на вращающие моменты от 1,7 до 30 Нм, могут использоваться в различных производственных механизмах с постоянным и вентиляторными моментами нагрузки. Технические данные этих приводов приведены в таблице 5.1.

В последствии привода с ЭМС серии ПМС были заменены на более совершенные в конструктивном плане привода серии ПМС — М, имеющие в основном аналогичные технические характеристики.

ЭМС серии ИМС также имеют шесть типоразмеров на моменты от 70 до 1600 Нм и предназначены для использования в качестве силового электропривода, они применяются в основном для механизмов с вентиляторной нагрузкой. Особенностью их конструкции является открытое исполнение, что требует при монтаже применение защитных ограждений, а также они поставляются без приводного электродвигателя. В сельскохозяйственной автоматике привода серии ИМС практически не используются.

Таблица 5.1. Технические данные приводов серии ПМС.

Показатели

ПМС -0,17

ПМС -0,4

ПМС — 0,6

ПМС — 1

ПМС — 2

ПМС — 3

1

2

3

4

5

6

7

Номинальный момент, Нм

1,7

4

6

10

20

30

Диапазон регулирования скорости, об/мин

200 – 1100

200 – 1200

200 – 1300

250 – 1300

250 – 1300

270 – 1350

Число витков обмотки

800

770

880

846

880

900

Диаметр провода, мм

0,51

0,64

0,69

0,86

1,0

1,1

Сопротивление обмотки, Ом

20

15

19

13

12

10

Номинальный ток возбуждения, А

1,2

1,5

1,7

2,0

2,0

2,2

Мощность электродвигателя, кВт

0,27

0,6

1,0

1,7

2,8

4,5

Номинальная скорость вращения электродвигателя, об/мин

1460

1410

1410

1440

1440

1455

Вес привода, кг

20

45

54

120

145

300

Использование электромагнитных муфт скольжения. ЭМС широко используются в качестве исполнительных элементов как в устройствах с регулируемым электроприводом, так и в системах автоматического управления. Они применяются для плавного изменения скорости вращения, обеспечивают безударный пуск рабочих механизмов с большими маховыми массами, используются для ограничения и регулирования вращающего момента и в других случаях.

Плавное регулирование скорости вращения. Из рассмотрения принципа действия ЭМС видно, что изменение ее скорости вращения возможно за счет соответствующего изменения тока возбуждения муфты. В связи с мягкими естественными характеристиками приходится применять замкнутую систему автоматического регулирования скорости вращения. При этом за счет автоматического изменения тока возбуждения, компенсирующего отклонение скорости вращения от заданной, могут быть обеспечены жесткие механические характеристики ЭМС. Изготовляются комплектные электроприводы с использованием ЭМС, состоящие из асинхронного двигателя, ЭМС и автоматического регулятора. Остановимся на энергетических показателях такого электропривода.

Мощность потерь на скольжение расходуется на нагревание активной поверхности якоря. При увеличении скольжения увеличивается ЭДС, наводимая в якоре, что вызывает увеличение вихревых токов. В результате джоулевые потери возрастают, вызывая нагрев якоря.

Мощность потерь ЭМС подсчитывается по формуле

; кВт,

где M — передаваемый момент, кгм; — скорость вращения электродвигателя, об/мин;– скольжение ЭМС;— скорость вращения ведомой части муфты.

Коэффициент полезного действия муфты (без учета вентиляционных потерь и потерь на возбуждение) равен

,

где – КПД электродвигателя.

Полученное выражение показывает, что КПД муфты тем ниже, чем больше ее скольжение.

Коэффициент мощности привода с ЭМС зависит не от скорости вращения, а от передаваемого момента. Также как у асинхронного короткозамкнутого двигателя при полной загрузке муфты по моменту ее максимален и равен номинальному значениюэлектродвигателя. Энергетические параметры привода с ЭДС при различных режимах показаны на рис. 5.7. Последний режим работы (рис. 5.7 в) соответствует вентиляторной нагрузке. Абсолютные потери при этом не превышают 17 % максимальной мощности, передаваемой муфтой. Для этого режима выпускаются муфты как малой, так и большой мощности.

Для работы при постоянном моменте в связи с большими потерями на скольжение мощность, передаваемая муфтой, не должна превышать 3-4 кВт. Увеличение предельной мощности допустимо только для случаев повторно-кратковременного режима работы или режима, когда основное время работы происходит при малых значениях скольжения.

Рис. 5.7. Энергетические параметры ЭМС в различных режимах работы:

а – М = const; б – Р = const; в – ;

1 – потребляемая мощность; 2 – потери в муфте; 3 – полезная мощность на

ведомом валу; 4 – КПД муфты.

Вопросы для самоконтроля:

1. Какие электромагниты применяют, как правило, в электромагнитных муфтах трения?

2. Как определить передаваемый муфтой вращательный момент?

3. Как определяется тяговое усилие от электромагнита?

4. Охарактеризуйте этапы переходного процесса от момента подачи напряжения на обмотку муфты, когда ведомый вал неподвижен, до установления постоянной скорости вращения ведомого вала.

5. Какими преимуществами обладают электромагнитные муфты скольжения по сравнению с электромагнитными муфтами трения?

ТЕСТ 5.

Из предложенных Вам ответов на данный вопрос выберите правильный.

5.1.Для чего служит муфта?

а) служит для сцепления двух валов, т.е. для передачи вращающего момента с одного вала (ведущего) на другой (ведомый).

б) служит для торможения электродвигателя.

в) служит для изменения скорости вала двигателя.

5.2.В чем особенность муфт релейного действия?

а) они осуществляют жесткое сцепление валов при подаче сигнала

б) они могут сделать значительно меньше момента инерции.

в) муфты релейного действия способны выдерживать значительные перегрузки.

5.3.Чем отличаются исполнительные механизмы с электромеханическими муфтами от электродвигательных?

а) более простой конструкцией, низкой стоимостью, высокой надежностью и долговечностью.

б) более сложной конструкцией, высокой стоимостью.

в) они потребляют малую мощность.

5.4.сколько бывает видов муфт с электромагнитным управлением?

а) 2.

б) 3.

в) 4

5.5 В каких механизмах применение электромеханических муфт наиболее целесообразно?

а) В тех механизмах, где стоимость израсходованной энергии составляет небольшую долю себестоимости продукции.

б) В тех механизмах, в которых повышение надежности, а, следовательно, уменьшение простоев и брака, как правило, окупает увеличение расхода энергии.

в) В тех механизмах, в которых низкая себестоимость этих ИМ приводит к минимуму расчетных затрат.

​Когда используется муфта электромагнитная ЭТМ и какие она имеет важные преимущества?

Для качественной муфты электромагнитной ЭТМ точно определена сфера применения. Ее технические характеристики позволяют проводить ремонтные работы без особых трудозатрат, а результат работ впечатляет. Специалисты точно знают, когда в большей степени подойдет муфта электромагнитная ЭТМ, поэтому ее заказывают в преддверии ремонтных работ.

муфта электромагнитная ЭТМ

Что такое муфта и какие основные параметры ей приписывают?

Муфта – это многозначное слово в русском языке. В техническом плане под этим понятием подразумевают небольшое устройство, наделенное соединительной функцией. В зависимости от вида, муфта может соединять элементы валов, типичные детали, трубы и многое другое. С использованием муфты сохраняется крутящийся момент. Главное условие использования соединительной детали – расположение деталей на одной оси или под допустимым углом друг к другу. Стандартная муфта передает необходимую механическую энергию.

Основные функции муфт или почему их так часто применяют при ремонтных и восстановительных работах

Такая небольшая деталь, как муфта, имеет не только целевое назначение, но и широкий спектр функционала. Обозначим самые основные задачи муфты. Во-первых, муфта ЭТМ призвана обеспечивать прочность соединений, когда две типичные детали укомплектовываются в систему и продолжают работать. Во-вторых, небольшое устройство с соединительной функцией отвечает за герметичность магистрали без наличия утечек и нежелательной деформации. В-третьих, муфты определенного вида также способны защищать от коррозии.

Где используются электромагнитные муфты. Назовем основные сферы применения

Там где используют электромагнитные муфты, есть необходимость выполнить коммутацию, то есть перемену или соединение кинематических цепей, находящихся в процессе вращения. И их рабочий процесс не желательно останавливать. Поэтому первой сферой использования электромагнитных муфт считается механизмы приводов станков и машин. Они обычно используются в автоматических коробках передач для переключения скоростей, активируются при разгоне и торможении, регулируя частоту вращения. Как дополнение, муфты ЭТМ могут служить в качестве сцепных устройств.

муфта электромагнитная ЭТМ

Вторая сфера применения – дистанционное управление приводами металлорежущих станков и различных по назначению машин.

А это значит, что при помощи муфты ЭТМ 132 можно выполнить ряд важных операций, а именно:

  • Поддержание процесса разгона и торможения, равномерное функционирование валов и компонентов на ходовой оси, когда присуще реверсирование предполагаемой нагрузки при высокой динамике переходных процессов в системе механизмов.
  • Четкое и «отзывчивое» на приказание водителя переключение ступеней скоростей в коробке передач.
  • Регулирование частоты вращения, при необходимости кратковременное и импульсивное.
  • Балансировка нагрузок, своевременное ограничение пиковых и аварийных нагрузок в передачах.

Таким образом, муфта ЭТМ 124 или 132 имеет четко обозначенные сферы применения, отвечает всем техническим требованиям.

Основные условия использования муфт ЭТМ

По существующей инструкции муфты допускается использовать только в определенных средах, отличающихся умеренным температурным режимом, средней степенью влажности. А на каких объектах вообще запрещено использование муфты концевой ЭТМ? Определим основные требования к промышленному помещению.

1. Муфты рекомендуется использовать в регионах с умеренным климатом, когда отсутствуют значительные колебания температур.

2. Не рекомендовано использование муфт в регионах с холодным климатом. В таких условиях изделие не будет нормально функционировать положенный по эксплуатации срок.

Важно помнить! Муфты работают в особой среде – масляной. То есть на предприятиях применяется индустриальное масло.

3. Лучше не использовать муфты для агрегатов, которые находятся в помещениях с искусственно регулируемыми климатическими условиями, то есть с промышленными кондиционерами.

4. Муфта будет плохо справляться со своим функционалом, если ее использовать для агрегатов в помещениях с повышенной влажностью.

Важно помнить! Муфта строго крепится по горизонтали. В частных случаях допускается вертикаль оси вращения.

5. Если предполагается работа с оборудованием на горных высотах, то в документах прописана норма высоты над уровнем моря, при которой агрегат будет работать без сбоев. Этот показатель составляет высоту не более тысячи метров над уровнем моря.

6. Окружающая среда для муфты ЭТМ 102 должна характеризоваться как невзрывоопасная, лишенная содержания агрессивных паров и концентрированных газов.

Важно понимать! Доминирующий материал муфты – металл. А в окружающей среде существует масса веществ, которые неблагоприятно влияют на промышленное изделие. Металл разрушается под воздействием тумана, воды, токопроводящих жидкостей и пыли.

7. По технике безопасности не надо допускать к месту установки муфты попадание воды и агрессивных эмульсий.

8. Муфта фиксирует элементы на движимой оси, но при этом чрезмерная вибрация пагубно влияет на ее состояние в целом и месте креплений. Допускается частота до 60 Hz.

Муфта ЭТМ электромагнитная

Таким образом, не достаточно оценить технические преимущества муфты ЭТМ 142, важно детали обеспечить ей условия и среду эксплуатации.

Четкая классификация муфт электромагнитных

По способу подвода напряжения различают муфты контактные, бесконтактные и тормозные.

По целевому назначению муфты электромагнитные подразделяются на изделия скольжения, сухого и вязкого трения.

Основные составляющие муфты электромагнитной

Существует несколько видов и категорий муфт, но все для всех устройств можно определить основные составляющие элементы: корпус, пакет фрикционных дисков, катушка возбуждения, якоря, тормозная муфта, втулка, ведущий вал, поводок, соединяемый с наружными дисками, держатели.

Таким образом, электромагнитные муфты – небольшое изделие, созданные для соединения элементов на оси. Выполняют расширенный функционал и применяются в электромеханической сфере в процессе проведения ремонтных и профилактических работ. Использовать муфты следует согласно инструкции.

21 Электромагнитные муфты » СтудИзба

    Лекция №17.

Тема лекции:

17. Электромагнитные муфты. Фрикционные, индукционные. Принцип действия, конструкция.

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ МУФТЫ УПРАВЛЕНИЯ

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Для регулирования частоты вращения, вращающего мо­мента на валу, для соединения и разъединения ведущего и ведомого валов применяются электрические аппараты в виде муфт с электрическим управлением. Эти муфты мож­но подразделить на индукционные и электромагнитные.

Индукционные муфты (рис. 17.1) по принципу действия аналогичны асинхронному двигателю с короткозамкнутым ротором. Приводной двигатель соединяется со сплошным якорем    1, ведомый вал связан с индуктором 2.    Катушка возбуждения 4 создает постоянный магнитный поток 5, за­мыкающийся по якорю 1. При вращении якоря магнитное поле катушки индуктора пересекает цилиндрическое тело якоря, и в нем наводятся вихревые токи. Взаимодействие этих токов с магнитным полем создает силу, которая увле­кает индуктор в направлении вращения якоря. Материал якоря должен обладать малым удельным электрическим сопротивлением, что обеспечивает возникновение достаточ­но больших вихревых токов, и высокой магнитной проница­емостью для получения возможно больших значений магнитного потока.

Регулируя ток возбуждения Iв и тем самым меняя магнитное поле, можно плавно регулировать в широких преде­лах частоту вращения и передаваемый вращающий момент ведомого вала.

 

Рис. 17.1. Индукционная муфта:

7 — якорь;  2 — индуктор;  3 — магнитная  система; 4 — катуш­ка возбуждения; 5—магнитный поток

На рис. 14.2 показаны механические характеристики ин­дукционной муфты. На этом рисунке Iв*= Iв/Iв.ном — ток возбуждения в относительных единицах; М* =М/Мном — передаваемый момент в относительных единицах, где Мном — номинальный момент муфты; Iв.ном — соответству­ющий ему номинальный ток возбуждения; п — частота вра­щения в процентах частоты вращения при отсутствии на ведомом валу нагрузки.

При увеличении момента нагрузки угловая скорость ве­домого вала уменьшается. При этом возрастают скольже­ние и токи, наводимые в якоре муфты. Увеличение токов в якоре увеличивает момент, развиваемый муфтой и пере­даваемый на ведомый вал.

Механические характеристики индукционной муфты су­щественно зависят от нагрузки. Поэтому для стабилизации скорости применяются специальные регулирующие устрой­ства.

Более широко применяются электромагнитные муфты, в которых используется электромагнитное усилие притяже­ния между ферромагнитными телами. Эти муфты удобны в эксплуатации, имеют малые габаритные размеры и небольшое время срабатывания, передают большие мощ­ности на валу при сравнительно малой мощности управле­ния. Ниже рассматриваются фрикционные, ферропорошковые и гистерезисные электромагнитные муфты.

Рис. 17.2. Механические характеристики индукционной муфты при раз­личном токе возбуждения

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ФРИКЦИОННЫЕ МУФТЫ

а) Принцип действия. Простейшая конструкция элект­ромагнитной фрикционной муфты представлена на рис. 14.3. Постоянное напряжение подводится к щеткам, скользящим по контактным кольцам 1, соединенным с выводами обмот­ки 2. Обмотка имеет цилиндрическую форму и окружена магнитопроводом ведущей части 3 муфты. Направляющая втулка 7 имеет выступ 6, который входит в паз 8 полумуф­ты 5, которая может перемещаться вдоль оси, оставаясь соединенной с валом 10.

В обесточенном состоянии пружина 9 упирается в на­правляющую втулку 7, жестко закрепленную на валу 10, и отодвигает подвижную часть полумуфты 5 вправо. При этом поверхности трения (диски 4) не соприкасаются и ве­домый вал 10 разобщен с ведущим валом П.

При подаче на обмотку управляющего напряжения воз­никает магнитный поток Ф. На полумуфты 3, 5, выполнен­ные из магнитомягкого материала, начинает действовать электромагнитная сила, притягивающая их друг к другу. Таким образом полумуфты и обмотка представляют собой электромагнит. Между дисками 4, жестко связанными с де­талями 3 и 5, возникает сила нажатия, обеспечивающая необходимую силу трения и их надежное сцепление.

На рис. 14.3,6 изображена поверхность трения. Элемен­тарный момент трения

            dMтр = kтрpyд2nR2dR,                                         (17.1)

где pyд — давление на поверхности трения, Па; kTP — коэф­фициент трения; R — текущий радиус поверхности трения, м.

 

Рис.17.3.Электромагнитная фрикционная муфта:

а–разрез муфты; б–поверхность трения
Коэффициенты трения для дисков из различных мате­риалов приведены

 в табл. 17.1.

     Коэффициенты трения                      Таблица 17.1.

Материал

Режим покоя

Режим

движения

Сталь — сталь

0,15

0,15

Сталь — чугун

0,3

0,18

Сталь — бронза

0,15

0,15

Чугун — чугун

0,15

0,15

Металлокерамический   материал на медной

основе — сталь

0,3—0,4

Металлокерамический    материал на желез-

ной основе — сталь

0,4—0,8

_                          

Наиболее совершенны  диски из металлокерамики.   Металлокерамика на медной основе состоит из 68% меди, 8% олова, 7% свинца, 6% графита, 4% кремния и 7 % железа. Составляющие в порошкообразном состоянии прессуются при высоком давлении (сотни мегапаскалей) и затем спекаются при температуре 700—800 °С. Аналогично изготовляется металлокерамика на железной основе. Металлокерамические материалы имеют высокое значение kтр и допускают высокую рабочую температуру (до 200 °С).

Давление руд определяется износом поверхностей трения дисков. Для металлокерамических материалов оно состав­ляет 0,8—1, для сталей 0,4—0,6 МПа.

В процессе пуска момент, который должен быть передан муфтой, возрастает, так как кроме статического момента нагрузки Мн необходимо передать динамический момент Мдин.  При этом проскальзывание (пробуксовка) поверхно­стей трения должно быть небольшим, иначе они могут вый­ти из строя из-за нагрева до высокой температуры. В режи­ме пуска

Мтр = Мн + Мдин = Ma + J= Мн kз   (I7.2)

 

где J — момент инерции подвижных частей, кг-м2;  — уг­ловая частота вращения, 1/с; k3 — коэффициент запаса, учитывающий возрастание момента муфты при пуске. Зна­чения k3 для различных видов нагрузок приведены ниже:

Вид нагрузки      к3

Металлорежущие    станки   .   .  1,25—2,5
Краны,    подъемники    ….         3—5

Центробежные насосы    .    .   .   2— 3

Воздуходувки                       1,25—2

Мельницы, дробилки    ….  4,0

При большом передаваемом моменте для уменьшения габаритных размеров муфты применяется многодисковая система (рис. 17.4). Диски 6 связаны с ведущей частью муфты 5 и могут свободно перемещаться вдоль направляю­щих 7. Диски 8, связанные с электромагнитом ведомой ча­сти, также могут перемещаться по направляющей 4. В дан­ной конструкции магнитный поток, создаваемый обмоткой 1, не проходит через диски, а замыкается через магнитопровод 2 и якорь 3, что позволяет уменьшить зазор элект­ромагнита. Момент, развиваемый такой муфтой,

Мтр = Мд(n-1),                       (17.3)

где Мд — момент трения одной пары дисков; п — общее число дисков.

Рис. 17.4. Многодисковая фрикционная муфта

Зная поверхность трения S и допустимое давление на поверхности одного диска руд, можно найти основные пара­метры электромагнита. Поскольку рабочий зазор мал и маг­нитное поле в рабочем зазоре равномерно, определить элек­тромагнитное усилие можно по формуле Максвелла.

Электромагниты муфты изготавливаются из сплошного материала и поэтому имеют большую постоянную времени. При отключении муфты на контактах коммутирующего ап­парата возникает дуга, которая замедляет процесс отклю­чения и вызывает сильную эрозию контактов. При быстром обрыве дуги возможны возникновение перенапряжения и пробой обмотки. Для облегчения процесса отключения обмотка шунтируется разрядным резистором. Для устранения залипания якоря в притянутом состоянии магнитная система должна иметь конечный зазор.

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ФЕРРОПОРОШКОВЫЕ МУФТЫ

В ферропорошковой муфте барабанного типа (рис. 17.5) ведущий вал 1 через немагнитные фланцы 2 соединен с ферромагнитным цилиндром (барабаном) 3. Внутри цилиндра располагается электромагнит 4, связанный с ведомым ва­лом 6. Обмотка 5 электромагнита питается через контакт­ные кольца (на рисунке не показаны). Внутренняя полость 7 заполнена ферромагнитным порошком (чистое или карбо­нильное железо) с зернами размером от 4—6 до 20—50 мкм, смешанными с сухим (тальк, графит) или жидким (транс­форматорное, кремнийорганические масла) наполнителем. При обесточенной обмотке и вращении ведущей части (ба­рабана) электромагнит и ведомый вал остаются неподвиж­ными, поскольку ферромагнитные зерна наполнителя сво­бодно перемещаются относительно друг друга. Определенное трение между барабаном и электромагнитом существует, но оно относительно невелико.

При подаче напряжения на электромагнит зерна ферромагнитного порошка теряют свободу перемещения под воздействием магнитного поля обмотки. Вязкость среды, нахо­дящейся в барабане, резко возрастает. Увеличивается сила трения между барабаном и электромагнитом. На ведомом валу появляется вращающий момент.

При определенном значении тока возбуждения ферро­магнитный порошок и наполнитель полностью затвердевают. Барабан и электромагнит становятся жестко связанными. Можно рассматривать передаваемый момент как момент от силы трения, действующей между порошком и внутренней цилиндрической поверхностью барабана.

 

Рис. 17.5. Электромагнитная ферропорошковая муфта барабанного  типа

Благодаря тому что зазор между барабаном и электро­магнитом заполнен ферромагнитной смесью, его магнит­ная проводимость очень велика, что позволяет уменьшить необходимую МДС обмотки и увеличить коэффициент уп­равления муфты, равный отношению передаваемой мощ­ности к мощности управления (мощности электромагнита).

На зерна ферромагнитного порошка кроме электромаг­нитных сил Рэм действуют центробежные силы Рц, пропор­циональные квадрату угловой скорости. Для оценки влия­ния центробежных сил вводится отношение £ц = РцЭм. Это отношение увеличивается с ростом диаметра муфты, уг­ловой скорости и уменьшается с ростом индукции в зазо­ре. Даже при В=1,8Тл отношение PJP3K достигает 40%, если частота вращения равна 3000 об/мин [14.1]. При оп­ределенном значении частоты вращения отношение РпЭм приближается к 100 % и муфта теряет управление. Поэто­му ферропорошковые муфты не применяют при скоростях более 3000 об/мин.

По сравнению с электромагнитными муфтами трения ферропорошковые муфты имеют значительно большее бы­стродействие (примерно в 10 раз) благодаря отсутствию якоря. Изменение момента во времени для линейной части характеристики М{1) определяется законом роста тока.

Поэтому в схемах автоматики порошковая муфта является инерционным звеном первого порядка. Большим преиму­ществом ферропорошковой муфты является отсутствие быстроизнашивающихся дисков трения.

Ферропорошковые муфты целесообразно применять там, где требуются высокое быстродействе, большая частота включения и плавное регулирование скорости ведомого ва­ла. Недостатком ферропорошковых муфт является меньшая передаваемая мощность при одинаковых габаритных раз­мерах с муфтой трения.

ГИСТЕРЕЗИСНЫЕ МУФТЫ

Возможны два варианта исполнения гистерезисных муфт: в первом — магнитное поле индуктора создается об­моткой, во втором — постоянными магнитами. Недостатком первого варианта является наличие контактной системы для передачи тока в индуктор, достоинством — возможность электрического управления муфтой. Муфты с постоянными магнитами (магнитогистерезисные) обладают высокой на­дежностью. Однако регулирование передаваемого момента в них затруднено.

В магнитогистерезисной муфте (рис. 17.6) постоянные магниты 1 с полюсными наконечниками 2 укреплены в магнитопроводе 3 индуктора, связанного с ведущим валом. На ось ведомого вала насажен ротор, состоящий из втулки 5 из немагнитного или магнитомягкого материала и колец 4 активного слоя. Кольца активного слоя изготовлены из материала с довольно широкой петлей гистерезиса, имею щей высокие значения остаточной индукции и коэрцитив­ной силы. Шихтованная структура активного слоя позволя­ет уменьшить вихревые токи и асинхронный вращающий момент.

Пусть ротор заторможен, а индуктор вращается привод­ным двигателем с угловой скоростью . Под действием вращающегося магнитного поля индуктора в активном слое появляются потери на гистерезис от перемагничивания. По­тери за один цикл перемагничивания определяются макси­мальным значением индукции в активном слое ротора.

Преимущество гистерезисной муфты заключается в по­стоянстве передаваемого момента. Если нагрузочный мо­мент Мн резко возрастает (неполадки, поломки механиз­ма), то максимальный момент, передаваемый на приводной двигатель, ограничен Мг и гистерезисная муфта защищает двигатель от перегрузки. Постоянство момента муфты обе­спечивает быстрый разгон нагрузки.

В ряде схем автоматики необходима быстрая остановка привода. В этих случаях применяются тормоза на базе гис­терезисной муфты. Ведомая часть муфты делается непо­движной, а ведущая соединяется с приводным двигателем. При торможении двигатель отключается и включается муфта. Постоянный тормозной момент муфты обеспечивает быструю остановку привода.

Гистерезисные муфты широко применяются для переда­чи момента в агрессивную среду, отделенную от окружаю­щей среды металлической немагнитной оболочкой и нахо­дящуюся под высоким давлением. В этом случае применя­ются муфты с аксиальным рабочим зазором. Ведущая часть с индуктором отделена немагнитной стенкой от ведомой ча­сти с активным слоем в виде колец.

 

 Рис. 17.6. Магнитогистерезисная муфта с радиальным рабочим зазором

Электромуфтовая сварка — что это? Технология выполнения

электромуфтовая сваркаэлектромуфтовая сваркаПолиэтиленовые трубы сегодня очень часто используются в прокладке газо- и водопроводов. Соединять трубы ПНД можно разными способами, одним из наиболее эффективных и часто применяемых является – электромуфтовая сварка. Этот способ завоевал популярность благодаря своему удобству и высокой эффективности. В этой статье мы подробно расскажем, что представляет собой технология электромуфтовой сварки.

 

Содержание статьи

Особенности электромуфтовой сварки ПНД труб

Данный способ создания шва предполагает применение специального нагревательного элемента, в качестве которого выступает электромуфта. Она помещается на участок соединения двух труб, затем нагревает их до частичного расплавления и стыковки друг с другом.

Электромуфта – это пластиковая муфта, в которой проложена электрическая спираль. При контакте с током эта спираль нагревается и начинает разогревать пластмассу муфты и труб, расположенных под ней.

Трубы и электромуфта соединяются друг с другом, далее надо выждать время пока они полностью не остынут. После того, как они охлаждаются и застывают, возникает прочный и надежный шов.

Достоинства

соединение труб электромуфтовым аппаратомсоединение труб электромуфтовым аппаратомЭлектромуфтовая сварка полиэтиленовых труб имеет большое количество преимуществ:
  • В процессе сварки внутренний диаметр труб не становится меньше. Это означает, что данная технология может использоваться не только в системе с постоянным давлением, но также и в дренажных и ливневых системах она будет эффективна.
  • Хорошо подходит для создания шва на трубах большого диаметра.
  • Сварка электромуфтами отличается простотой. Для сварки ПНД труб, требуется свести окончания труб и соединить их посредством нагревательного элемента. Затем надо осуществить подачу электрического тока к муфтам (при помощи специального аппарата). В большинстве аппаратов многие процессы автоматизированы.
  • Соединения, произведенные таким способом очень прочные и надежные.
  • Сварочные аппараты, используемые для электромуфтовой сварки – весят немного и потребляют немного электрической энергии.

Сварочный аппарат

Суть сварочного процесса состоит в четкой фиксации электромуфты на окончании одной из труб, подвергающихся сварке. Это осуществляется через совмещение ПНД трубы и торца муфты. Затем торец другой трубы помещается в противоположный торец муфты.муфтамуфта

Учитывая тот факт, что полиэтиленовые трубы могут быть разной толщины и диаметров, то наиболее оптимальным вариантом для соединения должен выступать универсальный сварочный аппарат. Современные агрегаты могут работать в автоматическом режиме даже с очень маленькими величинами образцов.

сварочный аппарат для электромуфтовой сваркисварочный аппарат для электромуфтовой сварки

Это обусловлено тем, что аппарат для электромуфтовой сварки позволяет регулировать показатели, протоколировать данные и находить недочеты процесса сварки.

Еще одна важная особенность такого оборудования заключается в его прочной и надежной конструкции, которая сводит к нулю воздействия высоких температур на шов.

Инструменты

Для того, чтобы весь процесс сварки прошел максимально хорошо и в конечном итоге получился прочный и надежный шов, необходимо обзавестись всеми необходимыми инструментами:

  1. сварочный аппарат,
  2. позиционер — металлическое приспособление с несколькими зажимами. Он позволяет разместить патрубки в одной плоскости, а также используется для придания трубам нужной овальности,
  3. труборез – чаще всего применяется дисковый, он предназначен для выполнения ровного среза,
  4. скребок,
  5. линейка,
  6. очиститель – для удаления жира и грязи,
  7. маркер, чаще всего используют водостойкий, белого цвета. Он необходим не только для разметки, но и для нанесения данных на участке спайки.

Последовательность выполнения работ

электромуфтовая сваркаэлектромуфтовая сваркаДля того, чтобы качественно сварить полиэтиленовые трубы, нужно выполнить ряд правил. В первую очередь, перед началом работы, все трубы должны быть хорошо очищены. Необходимо, чтобы торцы были ровными и могли плотно стыковаться друг с другом. От всевозможных загрязнений трубы очищаются щеткой и обезжиривателем. Затем при помощи зачистного инструмента надо:
  • удалить небольшой слой стружки. Важно, чтобы труба была овальной, если она таковой не является, то обязательно выровняйте ее. После того, как трубы ПНД будут чищены, на их торцы необходимо надеть муфту и зафиксировать узел в позиционере. На следующем этапе электромуфтовый сварочный аппарат подключается к электрической сети и кабеля подсоединяются к выводам нагревательного элемента на электромуфте. Затем выбирается нужный режим сварки: задается температура, время, — и аппарат запускается. Процесс работы контролируется визуально по внешнему состоянию соединяемых деталей и по индикаторам сварки.
  • Некоторые модели выпускаемых сварочных аппаратов способны самостоятельно подбирать наиболее оптимальный режим для конкретных деталей.
  • После того, как работа будет закончена, все кабеля нужно отсоединить и выждать время, пока узел остынет. После на нем фиксируются порядковый номер и другие данные.

Выполняя электромуфтовую сварку, необходимо строго соблюдать правила безопасности и всю процедуру осуществлять в специальном защитном костюме, очках и перчатках.

Подводя итог, стоит отметить, что электромуфтовая сварка – удобная технология, которая хорошо подходит для соединения полиэтиленовых труб. В результате применения такого метода можно получить прочный и качественный шов. Если вы не имеете достаточного опыта работы со сварочным аппаратом, то лучше обратитесь к профессионалам, поскольку любые оплошности, которые связанные с нехваткой знаний и умений могут негативно сказаться на конечном итоге.

[Всего голосов: 0    Средний: 0/5]

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о