Czy znasz podstawy sprzęgła membranowego?

Budowa sprzęgła membranowego

Sprzęgło membranowe jest metalowym sprzęgłem elastycznym. Jest to urządzenie przenoszące, które wykorzystuje metalową elastyczną membranę jako elastyczny element do przenoszenia momentu obrotowego. Jego główne cechy to: duża zdolność przenoszenia momentu obrotowego, pochłanianie niewspółosiowości zespołu w wyniku odkształcenia membrany, brak względnego ruchu pomiędzy częściami, brak zużycia, brak hałasu, długa żywotność redukcji drgań i brak konieczności smarowania. Sztywność skrętną i prędkość krytyczną można regulować poprzez zmianę średnicy zewnętrznej lub grubości ścianki sekcji pośredniej, poprawiając w ten sposób charakterystykę drgań skrętnych zespołu.

Sprzęgło membranowe składa się z co najmniej jednej membrany i dwóch tulei. Membrana jest mocowana do tulei za pomocą sworznia i generalnie nie powoduje poluzowania ani luzu pomiędzy membraną a tuleją. Niektórzy producenci oferują dwie membrany, a niektórzy trzy membrany, z jednym lub dwoma sztywnymi elementami pośrodku i dwoma bokami połączonymi z tulejami. Różnica między sprzęgłem z pojedynczą membraną a sprzęgłem z podwójną membraną polega na zdolności radzenia sobie z różnymi odchyleniami. Ponieważ wymagana jest możliwość zginania membrany w skomplikowanych kierunkach, sprzęgła jednomembranowe nie są odpowiednie w przypadku mimośrodu. Sprzęgła z podwójną membraną mogą wyginać się w różnych kierunkach jednocześnie, aby skompensować mimośrodowość.

Główne cechy sprzęgieł membranowych

(1) Ma silną zdolność kompensowania niewspółosiowości dwóch osi. W porównaniu ze sprzęgłem zębatym przemieszczenie kątowe może być dwukrotnie większe. Siła reakcji podczas przemieszczenia promieniowego jest niewielka, elastyczność duża i dopuszczalne jest pewne przemieszczenie osiowe, promieniowe i kątowe.
(2) Ma oczywisty efekt pochłaniania wstrząsów, nie ma hałasu i zużycia.
(3) Może przystosować się do wysokiej temperatury (-80+300) i trudnych warunków oraz może bezpiecznie działać w warunkach uderzeń i wibracji.
(4) Wydajność transmisji jest wysoka, do 99.86%. Szczególnie nadaje się do przenoszenia dużej mocy przy średnich i dużych prędkościach.
(5) Ma prostą konstrukcję, niewielką wagę, niewielkie rozmiary oraz łatwy montaż i demontaż. Można go montować i demontować bez przemieszczania maszyny (dotyczy typu z wałem pośrednim) i nie wymaga smarowania.
(6) Może dokładnie przenosić prędkość, pracować bez poślizgu i może być używany do przenoszenia maszyn precyzyjnych.

Znane obecnie sprzęgło membranowe może wytwarzać maksymalną moc przenoszenia sprzęgła wynoszącą 50,000 kW, maksymalną prędkość 80,000 obr./min i maksymalną długość 12 metrów. Ponadto sprzęgło membranowe można modyfikować na wiele sposobów. Jak pokazano na poniższym rysunku:

Zastosowanie sprzęgła membranowego

Sprzęgła membranowe są szeroko stosowane w przekładniach wałów różnych urządzeń mechanicznych, takich jak pompy wodne (zwłaszcza pompy dużej mocy i pompy chemiczne), wentylatory, sprężarki, maszyny hydrauliczne, maszyny naftowe, maszyny drukarskie, maszyny tekstylne, maszyny chemiczne, maszyny górnicze, hutnicze maszyny, lotnictwo (helikoptery), systemy szybkiego przenoszenia mocy na statkach, turbiny parowe, mechaniczne systemy przenoszenia napędu tłokowego, pojazdy gąsienicowe oraz mechaniczne systemy przenoszenia mocy dużych prędkości i dużej mocy w agregatach prądotwórczych. Powszechnie stosuje się sprzęgła membranowe w układach wałów przekładniowych o dużej prędkości po wyważeniu dynamicznym.

Przyczyny nieprawidłowego hałasu sprzęgła membranowego

(1) Szczelina pomiędzy dwiema połówkami sprzęgła jest zbyt duża, co powoduje, że membrana jest poddawana działaniu dużej siły osiowej, co powoduje zużycie otworu obrotowego lub śruby obrotowej, co skutkuje nietypowym dźwiękiem;
(2) Przesunięcie osiowe lub kąt odchylenia dwóch połówek sprzęgła jest zbyt duży, co również powoduje wibracje i nietypowy dźwięk podczas pracy urządzenia;
(3) Jeśli występuje różnica prędkości pomiędzy końcem aktywnym i pasywnym, będzie to również powodować wibracje i nietypowy dźwięk podczas pracy urządzenia;
(4) Awaria enkodera prędkości silnika powoduje, że prędkość silnika jest duża i niska, co powoduje nietypowy dźwięk sprzęgła membranowego.