Магнитная муфта

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Государственное научнопроизводственное объединение Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по материаловедению(72) Авторы Говор Геннадий Антонович Дубровенский Владимир Михайлович(73) Патентообладатель Государственное научно-производственное объединение Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по материаловедению(57) Магнитная муфта, содержащая две полумуфты с расположенными по их торцам сегментами-магнитами и подвижный вкладыш, установленный в осевом отверстии одной из полумуфт, перемещающийся в осевом направлении, отличающаяся тем, что центральный угол каждого сегмента-магнита выполнен в интервале от 90 до 120, подвижный вкладыш установлен с возможностью перемещения в осевом направлении по резьбе, имеет сферический рабочий торец и фиксируется винтом с конусным хвостовиком по резьбе в тангенциальном направлении. 14179 1 2011.04.30 Изобретение относится к машиностроению и может применяться в химическом машиностроении для привода лабораторных реакторов, когда по технологическому процессу требуется перемещать реактор на различные рабочие посты. Известна магнитная муфта, содержащая две полумуфты с расположенными по их торцам сегментами-магнитами и шариком между ними 1. Ее недостатками являются малый пусковой момент и сложность разъединения и стыковки полумуфт, так как шарик при этом выпадает. Наиболее близкой по техническим характеристикам к заявляемому изобретению является магнитная муфта, содержащая две полумуфты с расположенными по их торцам сегментами-магнитами и установленным в осевом отверстии одной из полумуфт подвижным вкладышем с шариком, перемещающимся в осевом направлении винтом с конусным хвостовиком, смонтированным в радиальном отверстии полумуфты 2. Недостатками указанной магнитной муфты являются малый пусковой момент и неудобство разъединения и стыковки полумуфт из-за выпадения шарика. Задачей настоящего изобретения является разработка магнитной муфты, обеспечивающей увеличение пускового момента, удобное разъединение и стыковку полумуфт. Предложена магнитная муфта, содержащая две полумуфты с расположенными по их торцам сегментами-магнитами и подвижный вкладыш, установленный в осевом отверстии одной из полумуфт, перемещающийся в осевом направлении. Новым, по мнению авторов, является то, что центральный угол сегмента-магнита выполнен в интервале от 90 до 120, подвижный вкладыш установлен с возможностью перемещения в осевом направлении по резьбе, имеет сферический рабочий торец и фиксируется винтом с конусным хвостовиком по резьбе в тангенциальном направлении. Сущность изобретения поясняется рисунками. На фиг. 1 показана описываемая муфта в осевом разрезе на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 3 изображен график зависимости пускового момента магнитной муфты в зависимости от угла рассогласования полюсов магнитов полумуфт. Муфта состоит из двух полумуфт 1 и 2, по торцам которых установлены сегменты магниты 3. Вдоль оси полумуфты 1 расположен подвижный вкладыш 4, рабочий конец которого имеет сферическую форму и упирается в торец полумуфты 2, обеспечивая рабочий зазор в между магнитами полумуфт. Винт 5 с конусным хвостовиком фиксирует вкладыш 4 от проворачивания по резьбе. Магнитная муфта работает следующим образом. В случае, когда к ведомой и ведущей полумуфтам не приложено усилие, полумуфты относительно друг друга устанавливаются так, что разноименные полюса магнитов располагаются навстречу друг другу. В этом случае магнитная индукция в зазоре между магнитами имеет только нормальнуюсоставляющую. Тангенциальная составляющая т магнитной индукции в зазоре равна нулю. В случае, когда к ведущей полумуфте приложен момент двигателя, а к ведомой - момент сопротивления, ведущая полумуфта поворачивается относительно ведомой на некоторый угол рассогласования , при этом в зазоре появляется тангенциальная составляющая т магнитной индукции. Сила взаимодействия магнитов определяется величиной магнитной индукции и углом рассогласования магнитов друг относительно друга т 1 2,где 1 - постоянная,- величина магнитной индукции магнитов,- угол рассогласования магнитов. Величина магнитной индукции, в свою очередь, зависит от ширины сегмента магнита 2/2,где 2 - постоянная,- секторальный угол магнита. Для максимального угла рассогласования магнитов, равного половине секторального угла/2, сила взаимодействия определится 2 14179 1 2011.04.30 т 12 2. Графический вид указанной функции представлен на фиг. 3. Пусковой моментт, где- расстояние от центра полумуфты до середины радиуса сегмента-магнита. Из графика на фиг. 3 видно, что оптимальным приростом пускового момента в зависимости от величины угла рассогласования разнополярных сегментов-магнитов полумуфт является интервал от 40 до 60. Поэтому центральный угол сегментов-магнитов, равный удвоенному углу рассогласования, выбран в интервале от 90 до 120. При этом с увеличением центрального угласегментов-магнитов увеличивается и величина магнитной индукции . При достижении пусковым моментомвеличины момента сопротивленияполумуфты приходят в синхронное вращение. Полумуфты вращаются синхронно, а при перегрузках бесшумно проскальзывают. На величину сцепления магнитных полей магнитов 3 полумуфт влияет величина зазора в между ними. При увеличении величины зазора пусковой момент уменьшается, это позволяет регулировать момент срабатывания муфты, т.е. предельный пусковой момент. Применение вкладыша 4 со сферическим рабочим торцом не влияет на КПД муфты,так как полумуфты вращаются синхронно, но значительно упрощает процесс разъединения и стыковки полумуфт. В состоянии покоя разноименные полюса магнитов полумуфт располагаются навстречу друг к другу и полумуфты взаимно притягиваются. Если необходимо разделить ведомую 1 и ведущую 2 полумуфты, то достаточно развернуть полумуфты так, чтобы совпадали одноименные полюса их магнитов, и полумуфты автоматически оттолкнутся друг от друга и ведомую полумуфту вместе с приводным механизмом можно легко отделить от ведущей полумуфты. Для сборки механизма достаточно установить приводной механизм на место, и при касании рабочим торцом вкладыша 4 торца ведущей полумуфты 2 полумуфты автоматически разворачиваются в исходное положение. Такая конфигурация магнитной муфты позволяет легко и быстро без фиксации шарика разъединять и соединять полумуфты, что делает эксплуатацию механизма более удобной. Источники информации 1. А.с. СССР 236155, МПК 16, 1969. 2. А.с. СССР 312987, МПК 16 27/01, 1971. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4