Antirezonančná hriadeľová spojka s autoreguláciou a s pomocným piestom

Vynález sa týka antirezonančnej hriadeľovej spojky s autoreguláciou a s pomocným piestom, ktorá je väzobným uzlom kmitavej mechanickej sústavy, ktorú tvorí hnací,vložený a poháňaný stroj, a je schopná v celom rozsahu práce stroja počas rozbehu, prevádzky a dobehu pri prenose mechanickej energie naregulovať bezrezonančný stav. Schopnosť antirezonančnej hriadeľovej spojky s autoregulácíou ladiť sústavu je zabezpečená plynulou zmenou jej dynamickej torznej tuhosti tak, aby frekvencia harmonickej zložky prenášaného pohybu bola rôzna od frekvencie vlastných kmitov sústavy.Doteraz známe pružné hriadeľové spojky s kovovým alebo nekovovým pružnýrn elementom majú lineámu alebo nelineámu charakteristiku /Mk f (p)/ prenosu krútiaceho momentu (Mk) na nakrúteni (tp) s konštantými vlastnosťami. Počas prevádzky nie je možne meniť charakteristiku. Zmeniť charakteristické vlastnosti spojky je možné len tak, že pružný element sa nahradí druhým, s inou charakteristikou. Len tak môže spojka pracovať so zmenenou charakteristikou, ale zas len s konštantnými vlastnosťami. Pretože sa pracuje so spojkou s konštantnou lineámou alebo nelineámou charakteristikou, nie je možné ju počas práce sústavy plynule meniť, a tým i prispôsobovať dynamickć pomery hnacieho stroja dynamike pohaňaného stroja. Táto skutočnosť má za následok, že pri kritických stavoch, ked sa frekvencia vynútenćho kmitania rovná frekvencii vlastných kmitov, nastáva nadmemé zvýšenie amplitúdy zaťaženia. Toto nežiaduce prídavné zvýšenie namáhania strojových súčiastok vedie k nadmemému opotrebovaniu a veľmi často i k únavověmu lomu, čo má za následok haváriu sústavy.Preto je potrebne vyvinúť hriadeľovú spojku, ktorá by zachovala výhody doteraz známych spojok a pritom by bola schopná v krátkom čase plynule naladiť takú dynamickú tuhosť spojky, ktorá naladí sústavu mimo rezonančnej oblasti.Uvedený nedostatok odstraňuje hriadeľová spojka s autoreguláciou dynamickej torznej tuhosti a s pomocným piestom, skladajúca sa z hnacej a poháňanej časti spojenej axiálne posuvným piestom zabezpečujúcim pružný prenos krútiaceho momentu. Pomocný piest je ovládaný dynamickým torzným kyvadlom cez západku. Vynález sa vyznačuje tým, že v čase rezonancie sústavy torzné dynamickć kyvadlo prostrednictvom západky axiálne posúva pomocný piest. V krajných polohách je západka prepólovaná narážkou alebo reverznou narážkou na opačný chod pomocného piesta. Kompresný priestor spojky je napojený na regulátor tlaku plynného média.Transmisia mechanickej energie antirezonančnou hriadeľovou spojkou umožňuje plynule počas práce sústavy spojkou naregulovať takú dynamickú torznú tuhosť spojky, ktorá z hľadiska dynamiky sústavy zaistí bezrezonančný stav. Teda spojka plynule mení vlastnú frekvenciu sústavy tak, aby bola v celom rozsahu práce tejto sústavy rôzna od frekvencie harmonickej zložky prenášaného krútiaceho momentu.Antirezonančnou hriadeľovou spojkou s autoreguláciou je sústava chránená pred nebezpečným rezonančným kmitaním v celom rozsahu frekvencie otáčok. Pred nepriaznivým prídavným zaťažením sú takto chránené všetky strojové súčiastky, základy stroja i budov, ktoré sú v týchto kritických rezonančných stavoch nadmeme zaťaženć. Spojka je vlastne plynulým ladičom kmitavej mechanickej sústavy pomocou plynulej zmeny jej dynamickej torznej tuhosti.Spojka podľa vynálezu zvyšuje životnosť a prevádzkovú spoľahlivosť celej sústavy, v ktorej je zaradená. Zlepšuje dynamické pomery sústavy pokojným chodom,zlepšuje aj pracovne prostredie a hygienu práce obslužného personálu. Spojka plne zachováva výhody dodnes používaných pružných hriadeľových spojok a pritom ich nedostatky účinne eliminuje. Táto spojka svojimi schophosťami plynule ladiť dynamické pomery kmitavej mechanickej sústavy tvori novú generáciu pružných hriadeľových spojok.Prehľad obrázkov na výkresochNa obr. l a 2 je zobrazená antirezonančná hriadeľ vá spojka s autoreguláciou a s pomocným piestom v pozdlžnom a priečnom reze. Na obr. č. 3 je zobrazené rozmiestnenie, ako aj tvar výkyvných západiek na nosnom krúžku s pritlačnou pružinou.Spojka spája hnací hriadeľ 16 prostredníctvom pera 17 s hnacím nábojom 1, ktorý je na svojom vonkajšom obvode opatrený mieme vypuklými zubami, ktorými zapadá do zubov axiálne sa posúvajúceho piesta 3. Piest 3 je na svojej odvrátenej čelnej ploche opatrený závitom,ktorý zapadá do závitov príruby 4, pevne spojenej skrutkami 25 s valcom 2. Valec 2 súčasne tvori aj kompresnú komoru spojky. Na vonkajšom obvode valca 2 je torzné kyvadlo 5, ukončené vnútomým žliabkovanim. Toto žliabkovanie umožňuje axiálny pohyb vedenia západiek 12, v ktorom je napevno nalisovaný nosný krúžok ll s výkyvne uloženými západkami 6 a 7 pritláčanými do záberu prítlačnými pružinami 20. Tento mechanizmus opatrený ešte nákružkami 13 a 14 umožňuje axiálne presunutie páru západiek 6 na reverzný nákružok 14, ktorý je pevne spojený s torzným kyvadlom 5. Tým sa dostane do záberu pár reverzných západiek 7, prip. naopak. Axiálny posun západkového mechanizmu je ovládaný narážkami 22 a 21. Piesty 3 a 9 sú opatrené tesnenim 19.Ak sa kompresný priestor spojky naplní vzdušninou s počiatočným pretlakom, týmto sa udržiava piest 3 vo valci 2 v základnej polohe. Pri zvyšovaní krútiaceho momentu piest 3 v smere stúpania skrutkovice závitu komprimuje vzdušninu vo valci 2. Vzdušný vankúš vo valci spôsobuje pružný prenos krútiaceho momentu. Ak sa sústava dostane do rezonancie, torzné kyvadlo 5 nadobudne striedavý rotačný kývavý pohyb, ktorý sa prenáša na pár západiek 6 alebo 7, ktoré zapadajú do žliabkov v matici 8. Západkový mechanizmus pomocou matice 8 a vedenia pomocného piesta 15 posúva pomocný piest 9, čím reguluje vo valci 2 v oboch smeroch objem. Podľa momentálnej polohy narážok 21, 22 bud to zväčšuje, alebo zmenšuje objem vo valci 2. Posuv piesta 9riadený torzným kyvadlom cez západkový mechanizmusprí konštanmom tlaku plynného média v kompresnom priestore spojky bude potiaľ, pokiaľ rezonančný stav V sústave nezanikne. Stály tlak V kompresnom priestore spojky zabezpečuje regulátor tlaku 10. Prívod tlakovćho 5 média je zabezpečený z tlakovej nádoby vzdušniny.Priemyselná využiteľnosť 10 Antirezonančná hriadeľová spojka s autoreguláciou a so mpadkou nájde uplatnenie všade tam, kde je potrebné dôsledne zvládnuť nebezpečné rezonančné kmitanie. Je to hlavne v sústavách agregátov s malými, strednými, veľkými a veľmi veľkými prenášanými výkonmi, kde hna/.ou 15 alebo poháňanou jednotkou sú piestove stroje, ako sú rýchlobežrlé spaľovacie motory, kompresory, lodná skrutky poháňané naftovým motorom a pod. Podstatou spojky jejej schopnosť plynulej autoregulácie dynamickej torznej tuhosti v rozsahu, ktorý zodpovedá intervalu frekvencie 20 voľnobežných až maximálnych otáčok stroja, pre premenlivé zaťaženie harmonického krútiaceho momentu a rôznej veľkosti predpätía.1. Antirezonančná hriadeľovà spojka s autoreguláciou a s pomocným piestom, zložená z hnacej a hnanej časti,vyznačujúca sa tým,žehnací hriadel(16) 30 je prostredníctvom pera (17) spojený s nábojom (l) opatreným na svojom vonkajšom obvode mien-ie vypuklými zubami, ktorými je spojený so zubami axiálne posuvněho piesta (3), tento je na svojej odvrátenej čelnej ploche opatrený závitom, ktorým je spojený s prírubou (4), ktorá je 35 pevne spojená skrutkami (25) s valcom (2), vo valci je vytvorená kompresná komora spojky, na vonkajšom obvode valca (2) je uloženć torzné kyvadlo (S) ukončené vnútomým drážkovaním, v ktorom je uložené vedenie západiek (12), vo vedení západíek (12) je napevno nalisova- 40 ný nosný krúžok (1 l) s výkyvne uloženými západkami (6,7), ktoré sú do záberu pritlačené prítlačnými pružínami(20), západkový mechanizmus na transformáciu lonitavého pohybu kyvadla (5) na prerušovaný otočný jednosmerný pohyb matice (8), ktorá je závitom spojená s pomoc- 45 ným piestom (9), je opatrený nákružkami (13, 14), reverzný nákružok (14) je pevne spojený s torzným kyvadlom (S), tento mechanizmus je tiež opatrený narážkami(22, 21) na ovládanie axiálneho posuvu západkového mechanizmu, piesty (3, 9) sú opatrené tesnenim (19). 502. Zariadenie podľa nároku l, v y z n a č uj ú c e s a t ý m , že západka (6) je prepólovaná narážkou (21),alebo reverznou narážkou (22), na opačný chod pomocou piesta (9).3. Zariadenie podľa nároku l, v y z n a č uj ú c e 55 s a t ý m , že kompresná komora spojky je napojená na regulátor tlaku (10) plynného média.