Ограничители крутящего момента и обгонные муфты

Сельскохозяйственные машины проектируются, чтобы отработать свой ресурс на основе расчета нагрузки, который зависит от выполняемой работы. Однако нормальные рабочие нагрузки могут быть превышены из-за случайных забиваний или аномальных условий использования. При таких перегрузках машина может принять на себя весь крутящий момент трактора, который, как правило, не подбирается специально под машину и почти всегда более мощный. То есть, случайное забивание или блокировка машины может вызвать крайне высокий скачок крутящего момента, способный разрушить карданный вал и компоненты машины. Защиту от перегрузок можно обеспечить, установив на карданный вал или на саму машину устройства, которые защитят систему от повреждений и позволят более рационально подобрать компоненты.

Существуют различные виды устройств, которые можно подбирать на основе конструктивных характеристик машины и диаграммы потребляемого крутящего момента. Обычно крутящий момент, потребляемый сельскохозяйственной техникой, варьируется, как показано на следующей диаграмме. Наряду с нормальными рабочими условиями (крутящий момент M), возникают изменения (крутящий момент M1) и перегрузки, устранимые ограничителем крутящего момента (Mt). Когда машина обладает значительной инерцией (роторы или маховики), возникают пики крутящего момента при страгивании и при остановке; последние можно устранить с помощью обгонной муфты.

Ограничители крутящего момента и обгонные муфты

Тип ограничителя выбирается на основе диаграммы передаваемого крутящего момента, в то время как тарировка определяется на основе среднего передаваемого крутящего момента М и предельного крутящего момента системы (Mmax для карданного вала).

При тарировке рекомендуется учитывать допуск хотя бы +/-10% от номинального значения и закладывать коэффициенты запаса прочности относительно предельной прочности системы.

Обгонная муфта устраняет отрицательные пики крутящего момента, возникающие вследствие инерции машины (роторы, маховики) при торможении или резкой остановке.

Эластичная муфта снижает пики крутящего момента, поглощая энергию инерции системы, амортизирует вибрации и переменные нагрузки, которые нагружают передачу до состояния усталости.

Кулачковые ограничители, болтовые ограничители и автоматические ограничители используются на машинах с константной или переменной диаграммой крутящего момента, с вероятностью перегрузок (забивания) или пиков крутящего момента.

Дисковые фрикционные ограничители используются на машинах с переменной диаграммой крутящего момента, с частыми перегрузками, которые требуется преодолевать, не прерывая передачи движения.

Дисковые фрикционные ограничители со встроенной обгонной муфтой используются на машинах с большой инерцией (роторы, маховики), подверженных пусковым пикам крутящего момента и перегрузкам, которые требуется преодолевать, не прерывая передачи движения.