TOPlist
facebook google+ linkedin youtube
header-print
Sekce

Novinky

10 tipů pro výběr spojky do vaší aplikace - 2. díl

03.11. 2014by Admin E-konstruktér

6. Naprosto zásadní je správná montáž.

Volba správné spojky pro určitou aplikaci může být složitý proces, který ale nemusí být zbytečně časově náročný. Nejlepší přístup je pečlivě zvážit všechna návrhová kritéria. Obvykle mezi ně patří krouticí moment, vyosení hřídelů, tuhost, otáčky, moment setrvačnosti, prostorové požadavky a typ montáže na hřídel. Spojka, která řeší všechny tyto záležitosti, bude nakonec v aplikaci fungovat, jak chcete.

Výběrem správné spojky to ale nekončí. Stejně důležité je správná montáž spojky, s ověřením správnosti konstrukčních zřetelů. Není například vyosení větší, než bylo původně specifikováno? Po montáži u daného konstrukčního celku v aplikaci pravidelně kontrolujte, zda jsou důsledně dodržovány návrhové parametry a zda u žádné součásti systému nebo spojky nedochází k opotřebení, znečištění nebo jinému škodlivému jevu.

7. Nesprávná volba znamená špatný typ a špatnou velikost.

Nejčastější chybou, které se konstruktéři dopouštějí při specifikaci spojek a hřídelů, je nesprávná volba, která zahrnuje výběr špatného typu a velikosti spojky. Na trhu je k dostání mnoho druhů spojek a u dané aplikace bude pravděpodobně dobře fungovat víc než jen jeden typ spojky. Na druhou stranu pravděpodobně existuje mnoho spojek, které nebudou u té samé aplikace fungovat. K nalezení ideálního produktu přispěje pochopení aplikačních požadavků a jejich porovnání s funkčními výhodami dostupných spojek.

Na spolehlivost spojek během provozu mají například vliv vlastnosti, jako jsou tuhost, schopnost vyosení, snadnost montáže, snadnost údržby, teplotní vlastnosti, vnitřní vyváženost a rychlostní parametry. Příliš často se podceňuje celková povaha aplikace a aplikují se nesprávné provozní faktory – protože často není předvídáno rázové zatížení, brzdné zatížení, průhyb/ohnutí hřídele, citlivost na kmitání a frekvence cyklů. Tato kritéria se obecně řeší výběrem provozních faktorů a poměřují se s jmenovitými hodnotami nebo požadovaným výkonem. Pokud volba provozních faktorů neodráží správně dané požadavky, dojde u spojky pravděpodobně k předčasné poruše z únavy materiálu.

8. Uvědomte si rozdíl mezi správným a špatným.

Volba ideální spojky je taková, při které se spojka rychle namontuje a pak se na ni na léta zapomene. Je to taková spojka, která neselže zdůvodu požadavků aplikace. Zároveň nepřenáší namáhání nebo chyby na připojené součásti. K udržení spolehlivosti nevyžaduje plánované odstávky.

Špatná spojka je pravým opakem a obvykle se snadno pozná. Její montáž zabere hodiny nebo dny. Vyžaduje téměř dokonalé, časově náročné postupy odladění a časté mazání během plánovaných odstávek. Když špatná spojka selže, často selže katastrofálně, bez varování, a vede to k dlouhé, neplánované, nákladné odstávce. Při vyosení způsobuje špatná spojka předčasné selhání souvisejících zařízení, jako jsou ložiska, ozubená kola nebo hřídele. Místo toho, aby fungovala jako pojistka, přenáší špatná spojka v přetíženém stroji poruchy na dražší součásti, jako jsou motory nebo převodovky.

9. Dávejte pozor na nedostatečnou torzní tuhost.

Spojka s nedostatečnou torzní tuhostí může způsobovat rezonanci a poruchy. Tento problém začíná být čím dál tím častější, protože se od strojů ve stále větší míře vyžaduje simulace vačkových profilů, a tím se mohou do hnacího ústrojí vnášet torzní vibrace. Vzhledem ktomu, že spojky jsou téměř vždy nejpoddajnějšími součástmi systému, mají tendenci diktovat vlastní kmitočet celé hnací osy. Při vybuzení tohoto vlastního kmitočtu jsou výsledkem hluk, vibrace a nakonec selhání spojky. Pokud například začne být během procesu návrhu zjevné, že se pohon bude muset několikrát za sekundu pootáčet, je třeba věnovat pozornost rezonančnímu kmitočtu a torzní tuhosti spojky.

V případech, kdy jsou hnací a hnaný hřídel namontovány na různých základnách, neurčuje souosost hřídelů těleso spojky, a proto musí být hřídele srovnány v průběhu montáže připojených součástí. V takových situacích jsou často potřeba buď bočně upevněné spojky, nebo spojky s velkým vyosením. V opačném případě mohou být na ložiska hřídelů přenášeny velké vratné síly, které často způsobují prasknutí hřídelů a selhání spojek.

10. Věnujte pozornost způsobu dimenzování dodavatele a sestavám hřídelů.

Zvolit jmenovité momenty spojek podle efektivních hodnot momentu stanovených specializovaným softwarem může být lákavé, ale ne vždy jsou při tom zohledněny špičkové momenty, kterým může být spojka vystavena z důvodu přeneseného momentu setrvačnosti zátěže. K vyřešení tohoto problému má mnoho výrobců servospojek vlastní programy a vzorce, které v závislosti na samotné konstrukci spojky zohledňují i údaje o momentu setrvačnosti a pracovním cyklu, které jsou již běžně k dispozici. Tyto metody stanovení parametrů podle výrobce pomáhají zajistit správný jmenovitý moment spojky pro danou aplikaci.

Při návrhu jednoduchých transmisních nebo pomocných hřídelů mnozí konstruktéři předpokládají, že je nejpraktičtější vyrobit ocelový hřídel, srovnat střední ložiska a na každém konci použít jednodílnou pružnou spojku. Ve skutečnosti existuje několik výrobců spojek, kteří dodávají spojky z přesně vytlačovaných trubek, jež mají často dostatečné parametry nízké hmotnosti a boční tuhosti k nahrazení mezilehlých podpěr. Tyto zvláštní sestavy spojek a hřídelů se dodávají zvýroby, zkrátí se podle potřeby a jsou připraveny kmontáži jako jeden celek, a navíc často s takovými doplňujícími možnostmi, jako je upravitelná délka a vestavěné omezení momentu. Rady ohledně vlastností, jako jsou kritické otáčky, pružnost, hmotnost a moment setrvačnosti vzávislosti na požadované celkové délce, je možné získat od aplikačních inženýrů dodavatele.

Vyhněte se častým nástrahám

Stejně jako u všech mechanických zařízení musí být u spojek v souladu zamýšlený účel a parametry aplikace, včetně mnoha různých výkonnostních veličin. Konstruktér však musí hledět za tato kritéria a věnovat se i záležitostem, jako je prostředí dané aplikace, provozní spolehlivost, údržba a rychlost výměny vpřípadě potřeby – protože odstávky mohou mnoho procesů vážně narušit. Časté úskalí: nepochopení, co ve skutečnosti znamenají specifikace výrobce. Například údaje o axiálním zatížení jsou někdy určovány za ideálních (nerealistických) podmínek a někdy zase vyjadřují „režim poruchy". Konstruktéři musí naprosto rozumět těmto specifikacím i návrhovým kritériím posuzovaného stroje.

Další častou chybou při výběru konstrukce je špatná identifikace druhu a stupně vyosení aplikace nebo systému. Jedná se o úhlové nebo paralelní vyosení? Dochází k axiálnímu pohybu? Existují tu všechny tři stavy a do jaké míry?

Správný výběr spojky není možné provést bez naprostého pochopení řešeného vyosení v systému.

Předchozí díl

zdroj: machinedesign.com
hodnocení

Diskuze

Newsletter

Chcete dostávat novinky emailem?