Vipmastertlt.ru

Журнал Автомобилиста
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Электромагнитная муфта ЭТМ

Электромагнитная муфта ЭТМ

Электромагнитная муфта – это специальное устройство, которое обеспечивает необходимые для работы механизма действия разъединение и соединение валов между собой или основного вала с другой деталью.

Надежность и четкое выполнение своих функций объясняют активное применение таких деталей в различных аппаратах и транспортных средствах.

Составляющие элементы представляют собой специальное металлическое кольцо из дисков разного диаметра и размеров. Наружная часть дисков имеет специальные выпуклые части в виде волны определенных параметров. Внутренняя часть этой детали оснащена каналами на фракционном слое, которые предназначаются для распределения масла.

Состав муфт ЭТМ

Электромагнитные муфты для станков, машин и других агрегатов состоят их таких элементов: корпуса, специального набора дисков с фрикционным покрытием, катушки возбуждения и якорей, поводка, который обеспечивает связь и соединение дисков между собой, держателей, муфты для торможения, вала, втулок.

Функции электромагнитных муфт и сферы их применения

Муфты электромагнитные зубчатые используются для обеспечения управления дистанционно или в автоматических режимах приводами транспортных средств, заводских станков и других механизмов.

В зависимости от вида конструкции катушки электромагнитной муфты выполняют такие функции:

  • обеспечивают надежное соединение компонентов с обязательным сохранением крутящего момента;
  • создают условия работы системы деталей для обеспечения надлежащего уровня функционирования аппарата;
  • выполняют распределение масла и защищают элементы от повреждений и коррозионных процессов.

Виды электромагнитных муфт

Оборудование серии ЭМТ по основным принципам работы и особенностям производства бывают нескольких видов:

  1. Контактные – начинают работу после воздействия на них электрического импульса. Ток подается через держатель щеток. Наружные диски такого оборудования имеют специальные пазы, которые предназначаются для крепления муфты. Внутренние диски располагаются на шлицах.
  2. Бесконтактные – электрический ток в таких видах деталей подается по проводам, что обеспечивает надежную работу механизмов независимо от уровня нагрузки и характера воздействия на них. Наличие двух цилиндрических поводков, которые разъединяются зазором, гарантируют низкий уровень выработки тепла при движении дисков.
  3. Тормозные – особенностью этого вида устройств является наличие поводка цилиндрической формы, который вращается вместе с валом муфты. Фрикционные диски соединены с поводком жесткой сцепкой.

В зависимости от выполняемых процессов и участии для выполнения определенного действия электрические муфты бывают:

  • скольжения;
  • сухого трения;
  • вязкого трения.

Для сохранения хорошего технического состояния электромагнитных муфт ЭТМ важно соблюдать правильный режим работы оборудования. Оптимальным для таких деталей является релейные виды эксплуатации. Для длительных периодов скольжения муфты представленной серии использовать запрещается, так как температура нагрева катушки муфты не должна превышать 100 градусов.

Установка муфт ЭТМ не требует от мастеров выполнения работ по наладке и муфты. Необходимые методы эксплуатации устанавливаются производителем оборудования. Для поддержания рабочего состояния и предотвращения выхода элементов из строя следует обеспечить смазку минеральными маслами.

Электромагнитные муфты ЭТМ – это универсальные механизмы, которые используются при создании новых агрегатов и восстановления функциональных возможностей большого количества аппаратов, станков и транспортных средств.

Муфта (механическое устройство)

Му́фта — устройство (деталь машины), предназначенное для соединения друг с другом концов валов и свободно сидящих на них деталей для передачи крутящего момента. Служит для соединения двух валов, расположенных на одной оси или под углом друг к другу.

Муфта передаёт механическую энергию без изменения её величины. [1]

Содержание

  • 1 Система классификации муфт
    • 1.1 По видам управления
    • 1.2 По группам муфт (механические)
  • 2 Примеры конструктивных исполнений унифицированных муфт
    • 2.1 Жёсткие фланцевые и втулочные муфты
    • 2.2 Упруго-крутильные кулачковые муфты
    • 2.3 Гидравлическая муфта
    • 2.4 Электромагнитная и магнитная муфта
    • 2.5 Вязкостная муфта
  • 3 Стандарты
  • 4 Литература
  • 5 Примечания

Система классификации муфт [ править | править код ]

По видам управления [ править | править код ]

  • Управляемые — сцепные, автоматические
  • Неуправляемые — постоянно действующие.

По группам муфт (механические) [ править | править код ]

  • Жёсткие (глухие) муфты:
    • втулочные (по ГОСТ 24246-96) ;
    • фланцевые (по ГОСТ 20761-96);
    • продольно-свёртные (по ГОСТ 23106-78).
  • Компенсирующие муфты — компенсируют радиальные, осевые и угловые смещения валов:
    • шарнирные муфты — угловое смещение до 45° (по ГОСТ 5147-97)
    • зубчатые;
    • цепные (по ГОСТ 20742-93).
  • Упругие муфты — компенсация динамических нагрузок:ншнгш
    • муфты с торообразной оболочкой (по ГОСТ 20884-93);
    • втулочно-пальцевые (по ГОСТ 21424-93);
    • муфты со звёздочкой (по ГОСТ 14084-93).
  • Сцепные муфты — соединение или разъединение валов или валов с установленными на них деталями.
    • муфты кулачково-дисковые (по ГОСТ 20720-93);
    • кулачковые муфты;
    • фрикционные;
    • центробежные.
  • Самоуправляемые (автоматические) муфты:
    • обгонные муфты — передача вращения только в одном направлении;
    • центробежные — ограничение частоты вращения;
    • предохранительные муфты — ограничение передаваемого момента (с разрушающимся элементом и автоматические).
  • Гидравлические (гидродинамические).
  • Электромагнитные и магнитные.

Примеры конструктивных исполнений унифицированных муфт [ править | править код ]

Жёсткие фланцевые и втулочные муфты [ править | править код ]

В жёсткой фланцевой муфте применяется болтовое соединение фланцев. Во втулочной муфте применяется жёсткая втулка, соответственно, соединяющая друг с другом два вала [2] .

Упруго-крутильные кулачковые муфты [ править | править код ]

Муфта состоит из двух ступиц и упругого элемента — «зубчатого венца». Передача крутящего момента осуществляется геометрическим замыканием. Устойчива на пролом. Колебания и удары, которые возникают во время эксплуатации, эффективно демпфируются и снижаются. За счёт использования упругого элемента плохо переносит температурные нагрузки.

Гидравлическая муфта [ править | править код ]

Гидравлическая муфта — устройство, в котором валы не имеют жёсткой механической связи и передача механической энергии происходит под действием потока рабочей жидкости (масла) от насосного колеса к турбинному колесу. Особенность гидравлической муфты в том, что она ограничивает максимальный момент, сглаживает пульсации, устраняет перегрузку двигателя при пуске и разгоне.

Электромагнитная и магнитная муфта [ править | править код ]

Электромагнитная и магнитная муфта — валы также не имеют жесткой механической связи и, кроме того, она позволяет передавать механическую энергию за счёт магнитных сил. При подаче напряжения на магнитное тело якорь муфты притягивает ведущий и ведомые диски. Различают следующие типы электромагнитных муфт:

Контактные — подача напряжения на магнитное тело щёткодержателем ЭМЩ, тип ЭТМ … 2

Бесконтактные — подача напряжения по токопроводу, тип муфты ЭТМ … 4

Тормозные — ЭТМ … 6

Вязкостная муфта [ править | править код ]

Механическое устройство, которое передаёт вращающий момент посредством вязкой жидкости.

УМЗ-4216: 101 000 км

201006071227_gazele

Месяц за месяцем, вот уже второй год, мы неустанно наблюдаем за работой ульяновских двигателей на подконтрольных «ГАЗелях». Из заявленных заводом-изготовителем 300 тысяч километров до капремонта моторы УМЗ-4216 прошли треть. Однако те, кто знают двигатели семейства УМЗ прошлых лет выпуска, отметят, что 100 тысяч — пробег довольно критический. Между тем УМЗ-4216 продолжают вполне нормально работать, хотя дают о себе знать некоторые инженерные просчеты и невысокое качество комплектующих. Но ульяновский завод, хоть и с опозданием, а все же внедряет мероприятия по улучшению качества выпускаемой продукции.

Масло в двигателях УМЗ-4216 меняют каждые 10 тысяч километров

Перевозчик, эксплуатирующий эти отечественные грузовички, уже давно отказался от фирменных СТО и обслуживает технику, а также борется с неисправностями своими силами. Чтобы в очередной раз не ставить «ГАЗель» на ремонт из-за неисправной муфты включения вентилятора, смекалистые механики установили с внутренней стороны радиатора кожух с электровентилятором. Эти запчасти, изначально предназначенные для «ГАЗелей» с ЗМЗ-405, продаются в любом магазине и стоят около 2500 рублей.

На ульяновском заводе вентиляторы ставят на ступицы электромуфт

Конечно, помимо кожуха с вентилятором пришлось приобретать еще реле, температурные датчики, которые будут включать и выключать электродвигатель вентилятора и тройник для врезки датчика в патрубок. Переоборудование одной системы охлаждения заняло пару-тройку часов и не потребовало от механиков высокой квалификации. Главное в этой работе — качественно собранная и аккуратно проложенная электропроводка. Ведь двигатель вентилятора потребляет ток в 15–20 А, и в случае плохого

контакта или использования чересчур тонкого провода до пожара недалеко.

Перевозчик заменил муфты кожухами с электровентиляторами

К остальной сборке также не стоит относиться спустя рукава. Например, на конвейере «ГАЗа» (применительно к двигателю ЗМЗ-406) датчик включения вентилятора устанавливают в левом бачке радиатора, где температура жидкости ниже, чем в правом, так как она успевает охладиться при прохождении по каналам радиатора, в правый бачок жидкость поступает непосредственно с рубашки охлаждения двигателя. Устанавливать тройник с датчиком на УМЗ-4216 лучше и правильнее в нижний патрубок (он и так разъемный), на входе в водяной насос.

Тройники с температурными датчиками врезали в верхние патрубки

Врезаться и впаивать резьбовую часть для датчика в сам радиатор сложнее. Однако механики наших «ГАЗелей» внедрили датчики в верхний патрубок радиатора (так меньше возиться). В итоге вентилятор включается раньше, чем нужно, — на меньшей температуре. При этом мотор несколько хуже прогревается, а так как он оснащен электронноуправляемым впрыском топлива, могут возникнуть погрешности в работе топливной системы — будет готовиться обогащенная по составу смесь. Это приведет к увеличению расхода топлива. Кроме того, не исключено и такое: верхний патрубок горячий, а циркуляции жидкости через радиатор нет. Но датчик этого «не поймет» — вентилятор включится и будет совершенно бессмысленно работать, к тому же увеличится нагрузка на электропроводку, станет выше цикличность работы контактов реле и датчика. Правильная же установка датчика, в нижний патрубок двигателя УМЗ-4216, позволяет получить более стабильный температурный режим двигателя.

Реле уменьшат силу тока на контактах температурных датчиков

К тому же мотор быстрее прогревается после пуска, меньше расходует топлива. Включившийся электровентилятор вращается достаточно быстро даже при низких оборотах двигателя и этим снижает риск перегрева мотора в пробках и при работе с нагрузкой в тяжелых дорожных условиях при низких скоростях движения. В таких случаях на «ГАЗели» вентилятор с механическим приводом не всегда эффективен.

Владимир Калашников, главный механик ООО «Терра-Карат»

— Из-за постоянных поломок муфт включения вентиляторов системы охлаждения мы начали устанавливать на радиаторы диффузоры с вентиляторами, оснащенными электродвигателями. Успешный опыт эксплуатации этой конструкции на двигателе УМЗ-4216 у нас уже есть — еще летом в качестве эксперимента мы переоборудовали таким образом одну «ГАЗель». Сейчас уже четыре машины прошли эту процедуру. Совсем недавно мы провели замеры расхода топлива «ГАЗелей» с ульяновскими двигателями. Для этих целей использовали груженую машину, заправляли полный бак, фиксируя количество топлива, и отправляли в рейс. По прибытию «ГАЗели» вновь заезжали на заправку, где фиксировали, сколько топлива пришлось залить во второй раз. Взяв цифру пробега за смену и количество залитого второй раз топлива, мы посчитали, что средний расход в смешанном режиме составил 19,9 литра.

201005251656_no_copyright_201004191851_63

— Изначально конструкция нашего двигателя не предусматривала электромуфту, вентилятор вращался постоянно и был установлен на водяном насосе. Электромуфту включения вентилятора охлаждения двигателя смонтировали по инициативе «ГАЗа». Ставить электродвигатель вентилятора, как это сделано на большинстве автомобилей, конструкторы «ГАЗа» не собирались, так как для этого требовался более мощный генератор. Ведь «ГАЗель» в исполнении микроавтобуса оборудована дополнительными отопителями и светильниками. В пользу электромуфты — еще и ее тихая работа, отчасти благодаря ей «ГАЗель» прошла испытания по шумности с запасом.

Ремонт электромагнитной муфты

Одной из причин, по которой автокондиционер выходит из строя — это поломка электромагнитной муфты. Этот узел выполняет функцию выключателя, запуская съём мощности с двигателя и отключая привод. Соответственно, если муфта выходит из строя, то кондиционер не запускается, даже будучи полностью исправным. Рассмотрим, как определить и устранить поломку, а главное – стоит ли тратить силы и средства на ремонт или лучше заменить узел целиком.

Как устроена муфта кондиционера

  • Прежде, чем приступать к ремонту, следует разобраться в конструкции муфты. Начнём с выяснения её типа. В настоящее время в автокондиционерах используется два вида устройств:
  • электромагнитные, срабатывающие при включении и отключении электромагнитной катушки;
  • муфты постоянного привода, которые вообще не отключают компрессор от привода двигателя.

Отличить, с какой разновидностью вы имеете дело, очень легко. В корпус электромагнитной муфты заходят провода питания, а узел постоянного вращения является исключительно механическим устройством, и провода ему не нужны.

Конструкция муфты постоянного вращения включает три основных элемента:

  • электромагнитную катушку, которая при подаче тока создаёт электромагнитное поле;
  • шкив, снабжённый подшипником, для передачи вращения на вал компрессора;
  • прижимная пластина, жёстко посаженная на вал через резьбовое или шлицевое соединение.

При отсутствии напряжения на катушке между прижимным диском и шкивом сохраняется небольшой зазор. После подачи тока создаваемое катушкой электромагнитное поле притягивает прижимной диск к шкиву, тем самым приводя вал компрессора в движение. Начинается нагнетание давления в системе, климатическая система приводится в действие.

Как снять муфту для диагностики

Чтобы оценить состояние электромагнитной муфты, необходимо демонтировать её с компрессора.

  • открутите фиксирующий болт прижимного диска, расположенный в центре;
  • аккуратно выньте прижимной диск, используя специальные съёмники, чтобы не деформировать прикипевшую деталь;
  • вытащите шайбы в посадочном колодце диска, при помощи которых регулируется расстояние до шкива;
  • снимите стопорное кольцо, которое закрепляет шкив на компрессоре;
  • снимите шкив с подшипником;
  • снимите стопорное кольцо, которое удерживает электромагнитную катушку;
  • демонтируйте электромагнитную катушку.

Теперь можно приступать к проверке.

Диагностика катушки

В большинстве случаев поломка муфты происходит по причине выхода из строя электромагнитной катушки. Проверить её исправность несложно, если у вас есть тестер (мультиметр).

  1. Прозвоните катушку, чтобы выявить обрыв провода.
  2. Замерьте сопротивление. При коротком замыкании этот показатель будет меньше 2 Ом.
  3. Подайте напряжение 12 В (проще всего – от автомобильного аккумулятора). Исправная катушка генерирует электромагнитное поле и притягивает металлические детали.

Если электромагнит действительно неисправен, проще всего отказаться от дальнейших поисков и заменить на новый, благо эти детали не относятся к дорогим или редким.

Однако выход катушки из строя сам по себе является тревожным симптомом: наиболее часто причиной перегорания становится перегрев, который не возникает сам по себе. Если не устранить его причину, то новый электромагнит тоже сгорит очень быстро.

Перегорание электромагнитной катушки наиболее часто связано:

  • с износом подшипника, который греется в процессе вращения и передаёт часть тепловой энергии на муфту;
  • с заклиниванием компрессора, из-за чего перестаёт вращаться прижимный диск, а вращающийся шкив нагревает его до тех пор, пока не происходит перегорание катушки;
  • с повышением давления в охладительном контуре, из-за чего муфта вынуждена работать в режиме максимальной нагрузки.

Давление в системе охлаждения возрастает при загрязнении конденсора и радиатора, выходе из строя вентилятора, утечке хладагента. Как видим, неисправность электромагнитной муфты может быть симптомом более серьёзных неприятностей.

Если катушка исправна, следует обратить внимание на подшипник и на прижимной диск.

  • Изношенный или разбитый подшипник издаёт гудение во время вращения.
  • Из-за разболтанного крепления теряется необходимая жёсткость сцепки прижимного диска и шкива. Возможен вариант отсутствия прижимной пластины из-за вибраций и ослабления крепежа.

Ремонт муфты

Если неисправная электромагнитная катушка не выглядит оплавленной или обгоревшей, либо обгорела только торцевая часть (что случается при повреждении изоляции), достаточно заменить её на новую.

Не рекомендуется вскрывать заливку катушки и припаивать провод вместо сгоревшего предохранителя – это «практичное» решение в будущем может привести к потере компрессора из-за перегрева. Перемотка катушки – ещё менее приемлемый вариант, так как вручную нельзя добиться достойного качества укладки витков и изоляции. Да и затраты на перемотку ничуть не ниже, чем стоимость новой электромагнитной катушки.

При выявлении на катушке потёртостей из-за соприкосновения с шкивом иили сильного оплавления изоляции высока вероятность повреждения подшипника, а возможно, и прижимной пластины. В этом случае проще заменить всю муфту целиком.

Исправная катушка при вышедшем из строя подшипнике – тоже не слишком весомый повод затевать ремонт. Замена подшипника может быть оправданной при пробеге не более 70 тысяч километров. Стотысячный пробег – однозначный аргумент в пользу замены всей муфты. Если этого не сделать и ограничиться новым подшипником, то очень быстро проблемы с кондиционером возникнут снова.

Наиболее простая и лёгкая в ремонте поломка – утеря или неисправность прижимного диска. Для установки новой детали даже не придётся демонтировать электромагнитную муфту. Но стоит помнить, что при замене прижимного диска на новый отдельно от шкива, площадь сцепления этих элементов будет хуже, чем со старым прижимным диском. Это происходит из-за того, что, старый диск имел выработку аналогичную со шкивом. Поверхность нового диска абсолютно ровная и для корректной работы необходимо проточить поверхность контакта на шкиве.

В остальных случаях более надёжным и долговечным вариантом служит установка новой муфты. Она позволит не менее чем на 7-8 лет полностью забыть о проблемах с этим узлом.

Что это — муфта электромагнитная? Применение и ремонт

Муфта – передатчик вращающейся энергии от одного конца вала другому. Это устройство есть в большинстве электрических двигателей для распределения механической энергии. Универсальной муфты по конструкции не существует. Она может иметь различные формы и конструктивные особенности.

Устройство

Муфта электромагнитная, как и любая другая, представляет собой соединение следующих частей:

  • ведущей, собирающей на себя двигательную мощность;
  • ведомой, передающей эту мощность дальше органам регулирования.

Если эти части соединить, не смещая, то получится деталь постоянно соединительная.

В автомобилестроении широко применяются муфты, две главные части которых соединены под действием электрического поля и магнитного. Благодаря этому возникает подключение к двигателю без применения механической силы, также это дает возможность подключения в независимых друг от друга положениях. Иногда муфта электромагнитная позволяет регулирование вращательных частот в управляющей системе.

Муфты подразделяются следующим образом:

  • связь ведомой и ведущей частей осуществляется механически;
  • связь между основными частями осуществляется с помощью индукции. Такая связь возможна за счет магнитного поля.

К механическим относят:

  • фрикционную. Основные части этой муфты скрепляются электромагнитными усилиями. Они могут быть исполнены с различным числом дисков, а также иметь различную поверхность трения (коническую или цилиндрическую формы);
  • порошковую. В этих конструкциях ведомая с ведущей частью соединяются специальным ферромагнитным порошком, который заполняет пространство между составляющими механизма. Этот порошок намагничивается и плотно скрепляет части;
  • зубчатую (еще одно название — «кулачковая»). Под действием электромагнита основные две части скрепляются находящимися на них зубчиками.

К индукционным относится:

  • асинхронная. В этом механизме, благодаря вращательным движениям ведущей части, образуется электромагнитное воздействие в части ведомой. Данную деталь еще называют муфтой скольжения;
  • синхронная. За счет действия постоянных магнитов у разных концов этой детали, под воздействием пускания тока через катушку, происходит возникновение поля, скрепляющего обе ее части;
  • гистерезисная муфта электромагнитная. Как следует из названия, скрепление частей происходит явлением гистерезиса, когда магнитотвердое тело перемагничивается.

Любой их вышеперечисленных принципов работы не меняет главного назначения муфты: преобразования на входе механической энергии в нее же на выходе.

Для управляющих и автоматических систем могут использоваться все виды муфт.

Работа индукционных элементов соответствует работе электрическому двигателю. Поэтому наибольшее распространение получили следующие устройства:

  • ферропорошковые с электромагнитным управлением;
  • электромагнитные фрикционные муфты.

Ферропорошковая с электромагнитным управлением

У такой детали можно осуществить соединение частей как жестко, так и с проскальзыванием ведомой от ведущей. За счет этого возможна регулировка частоты вращения механизма привода без вмешательства в саму частоту вращения приводного двигателя.

Конструкция элемента следующая. Обе части муфты — это стальные цилиндры, которые представляют собой магнитопроводы. В ведомой части имеется паз, к которому подводят обмотку возбуждения. Она, в свою очередь, подключается к источнику питания при помощи контактных колец совместно со щеткой. Пространство между частями заполняют ферромагнитной смесью. Она может быть порошкообразной или жидкой.

Принцип работы

Когда к обмотке подают постоянное напряжение, то происходит образование тока, который образует возбуждающий поток. Проходит он по ферромагнетику и происходит намагничивание последнего, его частицы создают намагниченные цепочки. Располагаются цепочки по направлению магнитного поля и его силовых линий. Образовавшаяся сила притяжения от цепочек и скрепляет части муфты. Сцепляющая сила зависит от величины тока, который протекает по цепочкам. С увеличением воздействия тока происходит перенасыщение материала, сцепляющая сила уменьшается, таким образом, можно создать элемент с проскальзыванием.

Фрикционная

Когда происходит замыкание силы в механической связи, тогда деталь можно назвать фрикционной или муфтой трения. Соединить такую деталь возможно с двигателями, которые приводятся в действие под большой нагрузкой. Конструктивно данные элементы можно выполнить из одного или нескольких дисков с разной конструкцией поверхности трения: в форме цилиндра или конуса.

Принцип работы

Поверхности, подверженные трению, соединяются электромагнитным полем. Регулировать вращающий момент такой фрикционной муфты нельзя, он постоянный. Изменению под действием изменения величины тока он не подвержен. Усиливать мощность данная муфта может с коэффициентом более 30.

Электромагнитные элементы имеют подразделение в зависимости от области их применения.

Электромагнитная муфта ЭТМ

Защитить устройства и различные механизмы от перегрузок импульсных способна только эта деталь. Она уменьшает потери холостого хода. Это комплексно увеличивает вероятность пуска двигателя даже при повышенных нагрузках. Муфта электромагнитная подразделяется по исполнению на:

  • бесконтактную;
  • контактную;
  • тормозную.

Муфта компрессора кондиционера

В передней части компрессора устанавливают именно ее. Состоит она из основных элементов: пластины, шкива, электромагнитной катушки.

Пластина присоединяется напрямую к валу, а катушка и шкив имеют расположение на передней крышке. Когда начинается подача питания, создающая магнитное поле, пластина притягивается к шкиву и вал компрессора приходит в движение. Шкив вращается совместно с пластиной.

Если сломалась электромагнитная муфта, ремонт ее можно осуществить самостоятельно. Для успешного ремонта надо правильно диагностировать причину неисправности. При поломке муфты компрессора может ощущаться запах горелого и слышаться шум. Обычно стук возникает при необходимости замены подшипника. Бывают такие неисправности, которые диагностировать сможет только мастер при наличии специального оборудования.

Если встал вопрос о замене такой детали, как электромагнитная муфта («ГАЗель» не исключение), то проблем с поиском необходимого оборудования не должно возникнуть. Хорошо, если поломка обнаружилась вовремя. Это позволит избежать дополнительных затрат при выходе из строя других, связанных частей двигателя.
Муфты на разное оборудование тоже разные, и чтобы не ошибиться при самостоятельной покупке, можно обратиться в сервисный центр.

Если электромагнитные муфты компрессора выходят из строя, то причины этому могут быть следующие:

  • поломка прижимной пластины, когда она неверно вставлена в зазор;
  • неисправна полностью муфта, она может «сгореть» и диагностика причины этого очень сложна;
  • подшипники шкива требуют замены.

Электромагнитная муфта вентилятора применяется в охлаждении компрессоров автомобилей или для поддержания определенной температуры двигателя.

Также она применяется для поддержания температуры в период холодного времени года, особенно если включен вентилятор. Помогает она снизить расход топлива путем сокращения мощности на приводе вентилятора.

Принудительное включение электромуфты Газель

Для просмотра онлайн кликните на видео ⤵

Газель. Принудительное включение вентилятораПодробнее

кнопка принудительного включения электровентилятора ГазельПодробнее

меСТЬ № 31 — КИПИТ движок в пробке , ставим принудительную кнопку вкл. вентилятора охлаждения .Подробнее

4216 газель принудительный вентиляторПодробнее

Как подключить вентилятор охлаждения на змз 405 через кнопкуПодробнее

Электро муфта 405 двигатель ГАЗельПодробнее

Принудительное включение вентилятора Газель 4216Подробнее

принудительное включение вентилятора на ГАЗельПодробнее

Схема подключения вентилятора охлажденияПодробнее

Сломалась в дороге электромуфта охлаждения? Решаемо!Подробнее

меСТЬ № 15- Как подключить электрический вентилятор охлаждения на 4216 или 405 дв.Подробнее

Электровентелятор на Газель Бизнес умз 4216Подробнее

Газель бизнес Замена электро муфты включения вентилятораПодробнее

Установка электро вентилятора на газель своими руками. Схема присутствует.Подробнее

Электрокран отопителя от Газели на Калину/Гранту краник печки и принудительное включение вентилятораПодробнее

кнопка принудительного включения вентилятора инжекторПодробнее

Принудительное включение вентиляторов охлаждения на Ниве ШевролеПодробнее

КАМАЗ.подключение вентилятора охлаждения ДВС.один способПодробнее

Почему не включается электровентилятор (одна из причин).Подробнее

Принцип работы вискомуфты вентилятора

Вязкостная муфта в системе охлаждения двигателя автомобиля применяется в качестве альтернативы электрическому вентилятору. Рассмотрим, как работает вискомуфта вентилятора, ее устройство, возможные неисправности, преимущества и недостатки.

Роль в системе охлаждения ДВС

Вентилятор с вискомуфтой устанавливается на автомобили с продольным расположением двигателя (обычно это полноприводные и заднеприводные модели). При такой компоновке шкив вентилятора радиатора целесообразней всего соединить со шкивом водяной помпы. Как известно, вращение водяной помпе передается сервисным ремнем от шкива коленчатого вала.

Недостаток такой конструкции в том, что скорость вращения крыльчатки вентилятора всегда будет пропорциональна оборотам коленчатого вала. Подобное устройство приведет к тому, что на высоких оборотах в условиях холодного воздуха двигатель будет чрезмерно охлаждаться, что снизит его КПД. К тому же постоянное соединение крыльчатки и шкива коленчатого вала увеличит механические потери на трение, что будет отнимать мощность и повышать расход топлива.

Вискомуфта вентилятора позволяет регулировать скорость вращения крыльчатки в зависимости от температуры двигателя.

Устройство

Разница в конструкции вискомуфт вентилятора Toyota, BMW, Mercedes, Audi. минимальна, так как все они устроены и работают по единому принципу.

Вал с соединительным фланцем крепится к приводу помпы охлаждения, поэтому его скорость вращения всегда пропорциональна оборотам коленчатого вала. К валу, в свою очередь, крепится приводной шкив, который вращается в рабочей камере. Рабочая и резервная камеры разделены пластинами. Переход между камерами возможен только через впускные клапаны и возвратные каналы. Изначально резервная камера заполнена специальным силиконовым маслом. Приводной шкив, или диск, как его еще называют, имеет по окружности косые зубья, которые при вращении позволяют выгонять масло обратно в резервную камеру. Поверхность приводных дисков, как и делительных пластин, имеет специальные ребра, которые превращают рабочую камеру в своеобразную сеть лабиринтов, по которым циркулирует силиконовое масло.

Корпус муфты, к которому и крепится крыльчатка вентилятора, соединяется с валом (ротором вискомуфты) посредством обычного шарикового подшипника. Впускные клапаны соединены с биметаллической пластиной, которая располагается в передней части корпуса вискомуфты. При нагреве пластина расширяется, что приводит к увеличению пропускного сечения клапанов.

Свойства силиконового масла

Основная особенность силиконовой жидкости, использующейся в вискомуфтах вентиляторов, – термостойкость и вязкостная стабильность. С изменением температуры масло лишь незначительно изменяет свою вязкость.

В работе вискомуфты силиконовое масло исполняет роль связывающего вещества, позволяющего создать между приводным диском и разделительными пластинами, соединенными с корпусом, трение. Несмотря на то что между корпусом и приводным шкивом всегда будет некоторая степень проскальзывания, созданного коэффициента сцепления достаточно для зацепления корпуса муфты с приводным валом.

В некоторых источниках указывается, что с повышением температуры масло расширяется, что и провоцирует вязкостное зацепление приводного диска с корпусом вискомуфты. Подобное понимание принципа работы вискомуфты вентилятора охлаждения является ложным и возникло, скорее всего, из-за сравнения вискомуфты вентилятора с вязкостными муфтами раздаточных коробок полноприводных автомобилей. В вискомуфтах дифференциалов используется дилатантная жидкость, вязкость которой сильно зависит от скорости деформации сдвига.

Принцип работы

Когда рабочая камера не заполнена маслом, приводной диск свободно вращается в рабочей камере. Небольшое количество масла все же присутствует, но коэффициент сцепления приводного шкива с корпусом вискомуфты минимален, поэтому с повышением оборотов двигателя скорость вращения крыльчатки не увеличивается.

Процесс прогрева двигателя и увеличения температуры тосола в радиаторе сопровождается нагревом биметаллической пластины. Нагреваясь, пластина расширяется, что приводит к открытию впускного клапана и увеличению количества рабочей жидкости, проникающей из резервной в рабочую камеру. Возникающее между приводным диском и разделительными пластинами трение приводит к увеличению скорости вращения корпуса и крыльчатки вентилятора.

Когда двигатель нуждается в максимальном охлаждении, биметаллическая пластина изогнута настолько, чтобы обеспечить максимальное проходное сечение впускных клапанов. В таком случае разница частоты вращения вала и корпуса вискомуфты минимальна, поэтому повышение оборотов коленчатого вала приводит к практически равнозначному увеличению скорости вращения крыльчатки вентилятора.

Снижение температуры набегающего воздуха приводит к постепенному возврату биметаллической пластины в исходное положение. Соответственно, уменьшается проходное сечение впускных клапанов, жидкость перегоняется в резервную полость. Уменьшение коэффициента сцепления приводит к увеличению разницы частоты вращения приводного вала вискомуфты и корпуса – крыльчатка вентилятора замедляется.

Работа вискомуфты Toyota на примере конкретных температурных режимов

Устройство вискомуфт вентиляторов Toyota предполагает наличие двух рабочих камер (в первых вариантах конструкции была только одна камера).

  • Биметаллическая пластина в «холодном» состоянии.
  • Пластина разогрета теплым воздухом, открыт впускной клапан передней камеры.
  • Коэффициент температурного расширения соответствует максимальному режиму охлаждения. Открыт клапан задней камеры.

Почему вискомуфта вращается на холодную

Многие владельцы автомобилей с механическим приводом вентилятора системы охлаждения, скорее всего, замечали, что после запуска холодного двигателя вентилятор крутится с большой скоростью. Спустя некоторое время после прогрева двигателя, количество оборотов крыльчатки уменьшается, поэтому может показаться, что подобное явление идет в разрез с описанным выше принципом работы вискомуфты вентилятора. Такой эффект возникает из-за того, что во время простоя масло самотеком стекает в нижнюю рабочую камеру, поэтому сразу после запуска крыльчатка и корпус вискомуфты будут вращаться до того времени, пока масло перекачается обратно в резервную секцию.

Преимущества

Обороты крыльчатки подстраиваются под фактический температурный режим двигателя, что позволяет:

  • уменьшить расход топлива;
  • снизить уровень шума;
  • уменьшить потери мощности.

Установка вискомуфты в системе охлаждения позволяет уменьшить нагрузку на генератор и снизить себестоимость авто, исключив затраты на электропривод крыльчатки, проводку.

Недостатки

Многие сетуют на ненадежность вискомуфты, забывая, что система с электровентилятором также периодически нуждается в ремонте. Наиболее распространенная поломка – утечка рабочей жидкости. Несмотря на то что большинство муфт вязкостного типа неразборные, существуют проверенные технологии восстановления работоспособности системы. В случае износа поддается восстановлению и подшипник. Именно поэтому важно знать способы проверки и ремонта вискумуфты вентилятора радиатора.

Электромагнитные муфты — классификация и 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: 18186 | Дата публикации: Пятница, 01 ноября 2013 06:21 |

Электромагнитные муфты

Электромагнитная муфта по принципу действия напоминает асинхронный двигатель, в то же время отличаясь от него тем, что магнитный поток в ней создастся не трехфазной системой, а возбуждаемыми постоянным током вращающимися полюсами.

Электромагнитные муфты применяют для замыкания и размыкания кинематических цепей без прекращения вращения, например в коробках скоростей и передач, а также для пуска, реверсирования и торможения приводов станков. Применение муфт позволяет разделить пуск двигателей и механизмов, уменьшить время пускового тока, устранить удары как в электродвигателях, так и в механических передачах, обеспечить плавность разгона, устранить перегрузки, проскальзывания и др. Резкое уменьшение пусковых потерь в двигателях снимает ограничение по допустимому числу включений, что очень важно при цикличной работе двигателя.

Электромагнитная муфта является индивидуальным регулятором скорости и представляет собой электрическую машину, служащую для передачи вращающего момента от ведущего вала к ведомому при помощи электромагнитного поля, и состоит из двух основных вращаюших частей: якоря (в большинстве случаев представляет собой массивное тело) и индуктора с обмоткой возбуждения. Якорь и индуктор механически жестко не связаны между собой. Как правило, якорь соединяется с приводным двигателем, а индуктор — с рабочей машиной.

При вращении приводным двигателем ведущего вала муфты в случае отсутствия тока в обмотке возбуждения индуктор, а вместе с ним и ведомый вал остаются неподвижными. При подаче постоянного тока в обмотку возбуждения в магнитной цепи муфты (индуктор — воздушный зазор-якорь) возникает магнитный поток. При вращении якоря относительно индуктора в первом наводится ЭДС и возникает ток, взаимодействие которою с магнитным полем воздушного зазора обусловливает появление электромагнитного вращающего момента.

Электромагнитные индукционные муфты можно подразделить по следующим признакам:

по принципу вращающего момента (на асинхронные и синхронные);

по характеру распределения магнитной индукции в воздушном зазоре;

по конструкции якоря (с массивным якорем и с якорем, имеющим обмотку типа беличьей клетки);

по способу подачи питания в обмотку возбуждения; по способу охлаждения.

Наибольшее распространение получили муфты панцирного и индукторного типа благодаря простоте конструкции. Такие муфты состоят в основном из зубчатого индуктора с обмоткой возбуждения, насаженного на один вал с токопроводящими контактными кольцами, и гладкого цилиндрического массивного ферромагнитного якоря, соединенного с другим валом муфты.

Устройство, принцип действия и характеристики электромагнитных муфт.

Электромагнитные муфты, применяемые для автоматического управления, разделяются на муфты сухого и вязкого трения и муфты скольжения.

Муфта сухого трения производит передачу мощности с одного вала на другой через диски трения 3. Диски имеют возможность перемещаться по шлицам оси вала и ведомой полумуфты. При подаче тока в обмотку 1 якорь 2 сжимает диски, между которыми возникает сила трения. Относительные механические характеристики муфты приведены на рис 1, б.

Муфты вязкого трения имеют постоянный зазор δ между ведущей 1 и ведомой 2 полумуфтами. В зазоре с помощью обмотки 3 создаётся магнитное поле, которое воздействует на заполнитель (ферритовое железо с тальком или графитом) и образует элементарные цепочки магнитов. При этом заполнитель как бы схватывает ведомую и ведущую полумуфты. При выключении тока магнитное поле пропадает, цепочки разрушаются и полумуфты проскальзывают относительно друг друга. Относительная механическая характеристика муфты приведена на рис. 1, д. Эти электромагнитные муфты позволяют плавно регулировать скорость вращения при больших нагрузках на выходном валу.

Электромагнитные муфты: а — схема муфты сухого трения, б — механическая характеристика муфты трения, в — схема муфты вязкого трения, г — схема схватывания ферритового наполнителя, д — механическая характеристика муфты вязкого трения, е — схема муфты скольжения, ж — механическая характеристика муфты скольжения.

Муфта скольжения состоит из двух зубовидных полумуфт (см. рис. 1, е) и катушки. При подаче тока в катушку образуется замкнутое магнитное поле. При вращении муфты проскальзывают одна относительно другой, в результате чего образуется переменный магнитный поток, это и является причиной возникновения э. д. с. и токов. Взаимодействие образовавшихся магнитных потоков приводит во вращение ведомую полумуфту.

Характеристика фрикционной полумуфты приведена на рис. 1, ж. Основное назначение таких муфт — создавать наиболее благоприятные условия пуска, а также сглаживать динамические нагрузки при работе двигателя.

Электромагнитные муфты скольжения имеют ряд недостатков: низкий коэффициент полезного действия при малых скоростях, малый передаваемый момент, низкая надежность при резком изменении нагрузки и значительная инертность.
На рисунке ниже приведена принципиальная схема управления муфтой скольжения при наличии обратной связи по скорости с помощью тахогенратора, связанного с выходным валом электропривода. Сигнал с тахогенератора сравнивается с задающим сигналом, и разность этих сигналов подается на усилитель У, с выхода которого питается обмотка возбуждения муфты ОВ.

П ринципиальная схема управления муфты скольжения и искусственные механические характеристики при автоматическом регулировании

Эти характеристики располагаются между кривыми 5 и 6, которые соответствуют практически минимальному и номинальному значениям токов возбуждения муфты. Однако увеличение диапазона регулирования частоты вращения привода связано со значительными потерями в муфте скольжения, которые в основном складываются из потерь в якоре и в обмотке возбуждения. Причем потери якоря, особенно с увеличением скольжения, значительно преобладают над другими потерями и составляют 96 — 97 % максимальной мощности, передаваемой муфтой. При постоянном моменте нагрузки частота вращения ведущего вала муфты постоянна, т. е. n = const, ω = const.

У электромагнитных порошковых муфт соединение между ведущей и ведомой частями осуществляется за счет повышения вязкости смесей, заполняющих зазор между поверхностями сцепления муфт при увеличении магнитного потока в этом зазоре. Главным компонентом таких смесей являются ферромагнитные порошки, например карбонильное железо. Для устранения механического разрушения частиц железа из-за сил трения или их слипания добавляют специальные наполнители — жидкими (синтетические жидкости, индустриальные масло или сыпучими (оксиды цинка или магния, кварцевый порошок). Такие муфты обладают высокой скоростью срабатывания, однако эксплуатационная надежность их является недостаточной для широкого применения в станкостроении.

Рассмотрим одну из схем плавного регулирования скорости вращения исполнительным двигателем ИД, работающего через муфту скольжения М на исполнительный механизм ИМ.

Схема включения муфты скольжения для регулирования скорости вращения исполнительного механизма

При изменении нагрузки на валу исполнительного механизма выходное напряжение тахогенератора ТГ также будет изменяться, в результате чего разность магнитных потоков Ф1 и Ф2 электромашинного усилителя будет увеличиваться или уменьшаться, изменяя тем самым напряжение на выходе ЭМУ и величину силы тока в обмотке муфты.

Электромагнитные муфты ЭТМ

Электромагнитные муфты трения ЭТМ (сухие и масляные) позволяют производить пуск, торможение и реверсирование за время до 0,2 с, а также осуществлять десятки включений в течение 1 с. Управление муфтами и их питание осуществляется постоянным током напряжением 110, 36 и 24 В. Мощность управления составляет не более 1 % мощности, передаваемой муфтой. По конструкции муфты бывают одно- и многодисковые, нереверсивные и реверсивные.

Электромагнитные муфты серии ЭТМ с магнитопроводящими дисками выполняют контактного исполнения (ЭТМ2), бесконтактные (ЭТМ4) и тормозные (ЭТМ6). Муфты с контактным токоироводом отличаются невысокой надежностью из-за наличия скользящего контакта, поэтому в наиболее качественных приводах используют электромагнитные муфты с неподвижным токопроводом. Они имеют дополнительные воздушные зазоры.

Муфты бесконтактного исполнения отличаются наличием составного магнитопровода, образуемого корпусом и катушкодержателем, которые разделены так называемыми балластными зазорами. Катушкодержатель смонтирован неподвижно, при этом исключаются элементы контактного токопровода. За счет зазора снижается теплопередачи от фрикционных дисков к катушке, что повышает надежность муфты в тяжелых режимах работы.

В качестве ведущих целесообразно использовать муфты исполнения ЭТМ4, если это допустимо по условиям встройки, а в качестве тормозных — муфты исполнения ЭТМ6.

Муфты ЭТМ4 надежно работают при высокой частоте вращения и частых включениях. Эти муфты менее чувствительны к загрязнению масла, чем ЭТМ2, наличие у которых твердых частиц в масле может вызвать абразивный износ щеток, поэтому муфты ЭТМ2 могут применяться, если указанные ограничения отсутствуют и монтаж муфт ЭТМ4 по условиям конструкции узла затруднителен.

В качестве тормозных необходимо применять муфты исполнения ЭТМ6. Муфты ЭТМ2 и ЭТМ4 не следует применять для торможения по «обращенной» схеме, т. е. при вращающейся муфте и неподвижно закрепленном поводке. Для выбора муфт необходимо оценить: статический (передаваемый) момент, динамический момент, время переходного процесса в приводе, средние потери, единичную энергию и остаточный момент покоя.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

0 0 голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector