Муфта в технике: определение, назначение, примеры использования

Распространенные ошибки установки

В электрике применяются так называемые термоусадочные муфты, используемые для электро- и гидроизоляции концов и стыков электрических проводов и кабелей. Они представляют собой отрезки трубок из специального пластика, сильно уменьшающегося в размерах при нагревании и обжимающего конец или стык провода до его полной герметизации.

Распространенными ошибками при их монтаже являются:

  • неправильное цветовое обозначение фаз или контактов
  • наличие воздушных пустот после усадки;
  • перегрев муфты, ведущий к ее повреждению или разрыву;
  • неправильный выбор начального диаметра муфты и нарушение герметичности из-за неполного обжатия.

Тщательное соблюдение технологии и простая внимательность при работе позволяет избежать досадных оплошностей

Виды муфтовых соединений

Муфта сливная (МС) предназначена для выполнения быстрого, а главное – герметичного соединения сливных установок на АЗС и нефтебазах со сливными рукавами. Наиболее распространенный диаметр прохода в миллиметрах у МС равен 80. Муфта сливная МС-80 изготавливается исключительно из алюминия, который хорошо зарекомендовал себя в бензиновых средах.

МС-80 выпускается с резьбовым соединением G3-A. К самому сливному устройству муфта сливная присоединяется посредством патрубка (МС-80). Если конструкция имеет сливной фильтр, то муфта сливная МС-80 присоединяется именно к нему, с применением герметизирующего уплотнения.

МС-80 может иметь разную устойчивость к климатическим фактором, и потому изготавливается в разных исполнениях: УХЛ, У и Т. Муфта сливная МС-80 работает при условии температуры внешней среды от -50 до +50 градусов и влажности не более 95%. Применение МС-80 в гидравлических системах ограничено давлением в 0,6 МПа.

Муфта труба-труба Gebo используется преимущественно в местах, где нет возможности нарезать резьбу или же это затруднено. При необходимости поменять участок трубы или, например, установить счётчик, чтобы не ломать кафель – достаточно установить конструкцию Gebo.

В технологии Gebo используется зажимной механизм, который позволяет получить быстрые и герметичные соединения. Сама конструкция Gebo состоит из следующих элементов:

  • 2 гайки;
  • зажимное кольцо;
  • прижимное кольцо;
  • уплотнительное кольцо;
  • муфта.

Соединения Gebo применяются в системах с рабочим давлением для воды до 10 бар, а для газа до 4 бар. Технология Gebo позволяет соединять водопроводные элементы, которые не лежат на одной оси, с максимальным отклонением в 3 градуса.

Если требуется постоянное глухое соединение, то хорошим выбором будет фланцевая муфта. Прежде всего, такая муфта труба-труба используется в соединении гладких труб с фланцевыми элементами водопровода. Фланцевая муфта имеет вид цилиндра, с одной стороны он выполнен как обжимной механизм, а с другой – имеет фланцевое крепление. Материал изготовления – преимущественно чугун.

Муфты для ремонта

Ремонтные муфты свёртные изготавливаются из чугуна и применяются для ликвидации повреждений и аварий на стальных и чугунных трубопроводах. Муфты ремонтные могут устранять такие повреждения как: свищи, трещины и даже полные расколы трубопровода, диаметром от 80 до 300 миллиметров. Ремонтные муфты дают возможность совершить быстрый ремонт трубопровода, при нахождении в тяжелых погодных условиях.

Ремонтные и аварийно-восстановительные работы на наружных и подземных коммуникациях не требуют специальных инструментов, если используется ремонтная муфта. Свёртная ремонтная муфта труба-труба позволяет устранять протечки с сохранением рабочего давления в трубопроводе. Ремонтные соединения обеспечивают механическую фиксацию труб для избегания сдвигов оси и возможного раскола конструкции.

Источник

Преимущества фланцевых устройств

Фланцевая муфта (стальная) выпускается диаметром от 7 см. Барабаны для устройств подходят прижимного типа. В среднем показатель предельного давления находится на уровне 4 бар. Переходники для устройств используются с накладками. Диски чаще всего применяются литого типа. Для стабилизации устройства используются пружины. Также надо отметить, что существуют канальные модификации.

Фланец у них зажимается в специальной камере. Устройства подходят для труб большого диаметра. Зажимы применяются двустороннего типа. Скольжение пластин обеспечивается за счет наличия подшипников. Некоторые модели используются в канализационных системах. В среднем диаметр корпуса у них составляет 8 см.

Муфта соединительная для труб из пластика

Пластиковые изделия широко используются в индивидуальном строительстве и в настоящее время полностью заменяют не только стальные трубопроводные коммуникации, но и многие разновидности фитингов, а для стыковки ПНД в быту пластик является основным компонентом.

В частном доме полимерный трубопровод из сшитого полиэтилена и металлопластика функционирует в системах отопления, теплых полов, горячего и холодного водоснабжения. Обычный полипропилен и его разновидности (армированный стекловолокном или алюминием PP-R) широко применяется для отопления, подвода горячей и холодной воды в дом.

Из полимеров поливинилхлорида (ПВХ) монтируют внутреннюю канализацию, а из непластифицированного поливинилхлорида (НПВХ) изготавливают канализационные трубы наружного применения (оранжевого цвета).

Водопровод из полиэтилена низкого давления (труб ПНД) применяют для подачи в дом холодной воды, в промышленной отрасли полиэтилен является материалом для канализационных коммуникаций наружного применения, для прокладки газовых коммуникаций.

Во всех приведенных примерах при бытовом использовании производят стыковку посредством муфт, для пайки полипропилена или установки пресс-фитингов необходимо специальное оборудование.

Рис. 5 Муфта соединительная для труб компрессионная для ПНД труб

Компрессионные и пресс-муфты для ПНД и металлопластика PEX

Трубы из ПНД используют при организации индивидуального водоснабжения, с их помощью производят подачу воды в дом из скважины или колодца, если водозабор производится погружным электронасосом или станцией, размещенными в кессоне.

Под землей прокладывают цельную линию без разрывов, водопровод подключают только в местах выхода из скважины и входе в дом, очень часто полиэтиленовый отрезок применяют в качестве напорного и подключают к электронасосу, выводя из оголовка скважины.

Во всех перечисленных случаях при помощи пластиковых фитингов производят подсоединение труб, особенности их монтажа с муфтой состоят в том, что они не только соединяют трубные отрезки, но и обеспечивают их подключение к оборудованию.

Аналогичным способом соединяют и металлопластик, при этом учитывают, что обжимное соединение на накидной гайке является не слишком надежным способом — гайка без пружинного кольца подвержена самоотвинчиванию и со временем (через 5 — 7 лет) может появиться небольшая течь. Поэтому подобная технология используется только при наружном расположении линии в зоне видимости и прямого доступа — при обнаружении капель на месте стыка всегда можно поджать гайку.

Сцепные муфты

В приводных устройствах, часто включаемых и выключаемых, с переменным режимом работы, например в трансмиссиях тракторов и автомобилей, в передачах к металлообрабатывающим станкам, конвейерам, транспортерам и другим машинам, устанавливают управляемые сцепные муфты. Их конструктивное оформление отличается большим разнообразием, но применяют главным образом муфты сцепные кулачковые и фрикционные.

2.1. Кулачковые сцепные муфты

Наиболее простая конструкция муфты с прямоугольным профилем кулачков показана на рис. 8, а; соотношение размеров ее таково: наружный диаметр D ≈ 2,5d; длина ступицы неподвижной полумуфты l 1 ≈ 1,5d, то же подвижной l2 ≈ (2…2,5)d; осевой зазор е ≈ 5…10 мм; число кулачков z=3…5; высота кулачка h ≈ (0,3…0,5)d. Полумуфты должны строго центрироваться на валах, для точности расположения которых служит втулка в одной из полумуфт.

Эти муфты применяют для передачи значительных моментов, включение их возможно лишь при весьма малой относительной угловой скорости (порядка 1 рад/с) или же лучше при полной остановке механизма.

Муфты с треугольными и трапецеидальными кулачками допускают включение на ходу при разности окружных скоростей на среднем диаметре до 0,8 м/с:

  • треугольный профиль с углом α=30…40° пригоден для легких передач с небольшим значением Тном, так как при значительных нагрузках кулачки сминаются и изнашиваются за сравнительно короткий срок; число кулачков z≤60, что обеспечивает плавность включения;
  • трапецеидальный профиль считают оптимальным для средненагруженных муфт; угол α ≈ 3…10°, число кулачковz=5…12, высота кулачка h ≈ 0,1Dc; ширина кулачка в радиальном направлении b~(1,5…2)h.

На рис. 8, б представлены профили кулачков. Твердость рабочих поверхностей 50…60 HRC.

Рис. 8. Муфта сцепная (а) и применяемые формы кулачков (б)

2.2. Фрикционные сцепные муфты

Фрикционные муфты обеспечивают плавное безударное включение, так как в момент включения нагрузка возрастает с ростом тормозящего эффекта между дисками. Муфта передает вращающий момент за счет сил трения, создаваемых на трущихся поверхностях сцепляющихся звеньев муфты. Давление на трущиеся детали создается с помощью механизмов включения различного вида, которыми можно управлять режимом работы муфты. Наибольшее распространение получили пружинно-рычажные механизмы; для дистанционного управления муфтой удобны гидравлические, пневматические или электромагнитные устройства. Муфты работают как со смазкой, так и без нее.

Дисковая муфта с одной парой поверхностей трения (рис. 9) приводится в рабочее положение прижимной силой Fпp.

При малых вращающих моментах, передаваемых муфтой, оба диска изготовляют из металла; при больших моментах один из дисков облицовывают фрикционным материалом, что позволяет увеличить трение рабочих поверхностей и, следовательно, уменьшить силу прижатия Fпp.

Рис. 9. Фрикционная сцепная муфта

Многодисковая муфта. Для уменьшения силы Fпp и габаритных размеров муфты применяют конструкции не с одной, а со многими парами поверхностей трения – многодисковые муфты (рис. 10).

Рис. 10. Многодисковая муфта

В этих муфтах имеются две группы дисков: внутренние 2 и наружные 3. Наружные диски с D1 соединены с полумуфтой 1, а внутренние c D – с полумуфтой 5 посредством подвижного шлицевого соединения. Правый крайний внутренний диск опирается на регулировочные гайки 4; на левый крайний диск действуют силы нажатия от механизма управления. При этом сила нажатия будет передаваться на все поверхности трения.

Число ведущих дисков выбирают не более 11, так как действие прижимной силы Fпp на последние диски постепенно уменьшается вследствие трения выступов дисков в пазах полумуфт. Толщину стальных дисков принимают 1,5…2,5 мм для муфт со смазкой и 2,5…5 мм – для муфт без смазки. Зазор между дисками выключенной муфты – от 0,2 до 1 мм в зависимости от материала поверхностей трения. Все диски в муфте должны быть параллельными и соосными во избежание их местного повышенного изнашивания и нагрева.

Фрикционные сцепные муфты по форме рабочей поверхности могут быть конусные (рис. 11, а), цилиндрические с пневматическими или гидравлическими шинами (рис. 11, б), колодочные и ленточные, порошковые электромагнитные – когда между полумуфтами в корпусе помещается железный порошок. В зависимости от степени намагничивания порошка в муфте изменяется передаваемый крутящий момент.

Рис. 11. Фрикционные сцепные муфты

Угол α конусной части муфты, соединяющей полумуфты во избежание заклинивания, должен быть больше угла трения ; для чугунных муфт обычно принимают α=8…15°.

Упругая-компенсирующая

Механический импульс в таких системах транслируется между полумуфтами через посредство упругой детали. Не всегда для ее изготовления применяют резину и пластмассу с эластичными свойствами. Нередко подходящим материалом оказывается пружинная сталь. Упругий блок при работе деформируется. Стоит отметить, что деформация связана отчасти еще и со сдвигом полумуфт между собой.

Такая система позволяет гасить удары и толчки. Предотвращается возникновение колебаний, обычно провоцируемых неравномерным кручением. Одновременно компенсируются смещения валов друг к другу. При сильной механической нагрузке деформирование из плюса становится минусом. Еще один недостаток — сравнительно крупные размеры.

Монтаж фрикционной муфты на быстроходный вал

При необходимости провести монтаж фрикционной муфты можно самостоятельно при наличии небольшого комплекта инструмента. Для получения качественного результата нужно соблюдать распространенные рекомендации:

  1. Перед началом проведения работы следует удостовериться, что конструкция не имеет существенных дефектов. Даже незначительные дефекты становятся причиной снижения прочности соединения.
  2. Довольно большое распространение получили упругие муфты. Их особенность заключается в наличии специального элемента, за счет которого происходит компенсация смещений. На момент монтажа нужно быть осторожным, так как слишком большое усилие может стать причиной повреждения активного элемента. Это же следует учитывать, когда устанавливаются предохранительные муфты.
  3. В большинстве случаев фиксация проводится за счет запресовывания механизма. Исключить вероятность прокручивания устройства можно за счет применения шпонки.

На момент установки не рекомендуется применять кустарный метод фиксации, так как это может стать причиной повреждения конструкции. Примером можно назвать изменение формы и появление вмятин, трещин, снижение прочности и многие другие моменты.

Система классификации муфт

По группам муфт (механические)

  • Жёсткие (глухие) муфты:
    • втулочные (по ГОСТ 24246-80) ;
    • 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:
    • 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.

На текстильных застёжках.

Области применения

Как было замечено, фланец – кольцо с равнозначными отверстиями для креплений – используется для соединения труб, и присоединения их к стене и металлам. Привариваемый фланец к концу детали может соединять целые валы и движущиеся фрикционные детали. Специальные фланцевые узлы предназначаются именно для конкретных агрегатов и деталей. Они изготавливаются лишь поштучно и только по чертежам заказчика. Соединитель трубопроводов может быть задействован в таких отраслях промышленности, как фармацевтика, переработка нефти, пищевая, теплоэнергетика, химическая, газовая и так далее. Их уникальные технические характеристики позволяют оставаться самым простым и востребованным способом соединения валов и труб. При их использовании не стоит беспокоиться о безопасности: все детали проходят проверку по ГОСТу и обязательную сертификацию.

Муфты предназначаются для работы в основном с фрикционными деталями. Работая в сложных механизмах, цепные муфты имеют свойство передавать высокие крутящие моменты. Детали, большие по размеру, отлично подходят для работы с реверсивными и импульсивными нагрузками в системах механизмов. Они будут работать бесперебойно и надежно.

Конусные модификации

Конусные виды муфт используются для соединения труб. Некоторые модели производятся с овальными дисками. Существуют устройства с переходниками и без них. Барабаны для муфт подходят цилиндрической формы. Также надо отметить, что существуют модификации со стяжными пластинами, которые находятся в передней части корпуса.

Модели отличаются не только по количеству барабанов, но и размеру выходного отверстия. Диаметр корпуса в среднем составляет 5.5 см. Модели замечательно подходят для труб водопровода. Если рассматривать устройства с одним барабаном, то у них имеется несколько зажимов. Большинство муфт делаются с одной вилкой. Подключение устройств осуществляется через патрубок.

Особенности многодисковых разъемных моделей

Данные виды муфт (многодисковые) встречаются в разных областях. Современные модели делаются с контактными переходниками. Диски для устройств подходят выпуклой формы. Стандартная муфта (разъемная) имеет только одну стойку. Перегородки у таких устройств производятся с малым зазором. Если рассматривать модели на два переходника, то у них имеется несколько зажимов.

Для соединения валов устройства подходят неплохо. Барабаны устанавливаются с подшипниками или роликами

Если говорить про преимущества модификаций, то важно упомянуть о том, что муфта (разъемная) не нуждается в смазке. Специалисты говорят о том, что модели данного типа очень прочно фиксируются на стяжках, и у них малый износ пластин

Корпуса могут делаться из нержавейки либо латуни. Также есть модификации, изготовленные из сплава алюминия. Они выдерживают большую температуру и часто устанавливаются в жилых домах.

Пружинная

Такое изделие могут еще именовать зубчато-пружинной или оснащенной змеевидной пружиной муфтой. Подобные трансмиссионные детали сокращают динамическую нагрузку, которая передается на вал. Еще одна важная роль — предохранение от колебаний резонансного типа. Зубьям придают особенную форму.

Пружину змеевидного исполнения располагают между ними. Если возникает критическая нагрузка, разрушение пружины позволяет избежать более дорогих по последствиям поломок. Есть модели с переменной жесткостью. У них основным конструктивным элементом оказываются тонкие пластины из стали.

Примеры конструктивных исполнений унифицированных муфт

Жёсткие фланцевые и втулочные муфты

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

Гидравлическая муфта

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

Электромагнитная и магнитная муфта — валы также не имеют жесткой механической связи и кроме того она позволяет передавать механическую энергию через герметическую стенку абсолютно без утечек. Одно из применений в центробежных насосах для перекачки опасных жидкостей.

Понятия фланца и муфты

Фланец является частью фланцевого соединения, которая является незаменимой деталью трубопровода. Она присоединяется к трубопроводу и предназначается для крепления остальных составляющих трубы. Фланец являет собой увесистый стальной диск, который соединяет собой два конца труб. В нем присутствуют специальные крепления и отверстия для их установки. Обычно прикрепляются болтами, шпильками, и так далее.

Широкое применение в данной сфере они получили благодаря легкости монтажа, ведь вся сложность работ заключается лишь в соединении труб и подкручивании специальных болтов. Благодаря удобству применения они распространены во многих промышленных отраслях. К стандартным типам фланца относятся «воротниковые» детали, плоские и свободные на приваренном кольце. Однако, их разнообразие не ограничено стандартными формами: по просьбе заказчика могут быть изготовлены уникальные крепления, которые могут применяться на производстве. Согласно правильному чертежу можно изготовить любую модель фланцевого соединителя. К особенностям конструкции фланца можно отнести четко установленное давление и плотность поверхности, а также просвет элемента трубопровода. Материал изготовления фланца подбирается в зависимости от требований, таких как температура, прочность, а также стоимость стали. Фланец avk combi цена на которой вполне соответствует рыночной, соответствует всем требованиям и в некоторых сучаях, превосходит их. Если классифицировать его по формам, он бывает круглый и квадратный.

Муфта по своему предназначению является деталей, схожей с фланцем. В основном, муфта используется как элемент соединения кабелей, труб, валов, канатов и так далее. Соединительные муфты отличаются своим прочным материалом изготовления, устойчивостью к ржавчине и герметичностью в использовании. Механические (фрикционные) муфты являются частью механизмов, которые вращают вал или мелкие детали (шестерни, шкивы). Используя муфты, вы можете быть уверены в прочности конструкции, так как жесткие компенсирующие муфты соединяют оба конца труб, исключая возможность их передвижения.

Классификация муфт

По способу своего функционирования муфты подразделяются на

  • механические;
  • электрические;
  • гидравлические;
  • магнитные.

По возможности управления различают:

  • постоянного зацепления;
  • управляемые.

Управляемые муфты позволяют временно рассоединять валы с остановкой вращения или без таковой. По типу привода они подразделяются на:

  • Механические. В качестве привода используется мускульная сила человека.
  • Пневматические.
  • Гидравлические. Требуют наличия на станке или механизме системы гидравлики.
  • Электромагнитные. Наиболее современные, легко интегрируются в цифровые системы управления.
  • Самоуправляемые. По достижении определенного условия (скорости вращения, крутящего момента или самопроизвольного реверса) срабатываем механизм, временно или постоянно расцепляющий валы. Служат в качестве предохранительных устройств. Из-за сложности конструкции, изготовления и обслуживания вытесняются автоматизированными системами с датчиками и электроприводом.

По упругости сцепки различают

  • жесткие, осуществляют постоянное зацепление;
  • компенсирующие, способны работать в условиях неполной соосности валов;
  • упругие (компрессионные муфты), компенсируют крутильные или продольные колебания и удары, передаваемые от источника энергии;
  • сцепные, управляемые механизмы для коммутации валов, к ним относятся кулачково- дисковые и фрикционные муфты.

В сложных случаях применяют комбинированные муфты, соединяющие в себе несколько классификационных признаков.

Устройства со звездочками

Муфты со звездочками способны поддерживать большие обороты. Показатель допустимого давления у них стартует от 3 бар. При этом корпуса делаются с кожухами. Многие модели имеют барабан с нарезными выступами. Накладки устанавливаются только на передних кольцах. В задней части конструкций, как правило, находятся переходники.

Также муфты оснащаются специальными горловинами для заливки масла. Если говорить про параметры, то диаметр корпуса в среднем составляет 5.5 см. Пружины рассчитаны на нагрузку от 6 Н. Ведомые пластины устанавливаются под углом не более 30 градусов. Некоторые модификации делаются с вилками. Выходные отверстия у них находятся в нижней части конструкции

Также важно упомянуть о том, что существуют муфты на канальных переходниках. Кольца для таких устройств подходят только с двойными наладками

Большинство моделей делаются с отливными пластинами малого размера.

Что такое муфта

Что такое муфта? Это механизм для соединения приводных валов или трубопроводов.

Для чего нужна муфта? Основная задача:

  • механической — соединить два вала для передачи вращения;
  • соединительной — соединить два участка трубопровода для создания единой герметичной трубы.

Механические муфты выполняют и другие вспомогательные функции, такие, как ограничение предельной мощности на валу, предотвращение реверсивного вращения и некоторые другие.

КПД муфты определяется ее конструкцией. Наибольшими значениями этого параметра обладают жесткие конструкции, передающие энергию без потерь.

Фрикционные и упругие разновидности допускают потерю от 2 до 15 % энергии.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий