S P R Z Ę G Ł O E L E K T R O M A G N E T Y C Z N E
W I E L O P Ł Y T K O W E
nazywamy zespół ele
mentów służących do połączenia ze so
bą sąsiednich ogniw napędu (najczęś
ciej dwó^h wałów) wykonujących ruch
obrotowy. Zadaniem sprzęgła jest prze
noszenie momentu obrotowego z ele
mentu napędzającego na element na
pędzany.
Ze względu na budowę i zasadę dzia
łania wyróżniamy sześć typów sprzę
gieł: sztywne, podatne, odśrodkowe,
bezpieczeństwa, kierunkowe i stero
wane.
Sprzęgła sztywne tworzą jedną gięt-
ną i skrętną sztywną całość z połączony
mi wałami.
Sprzęgła podatne, w odróżnieniu od
sztywnych, służą do łączenia wałów
o
niewielkiej
mewspółosiowości.
Sprzęgła te łagodzą nierównomierności
przenoszonego momentu oraz tłumią
drgania skrętne.
Sprzęgła odśrodkowe stośiije się jako
rozruchowe. Połączenie elementu na
pędzającego z elementem napędzanym
następuje po uzyskaniu przez element
napędzający odpowiedniej prędkości
obrotowej, zwanej prędkością grani
czną.
Sprzęgła
bezpieczeństwa,
zwane
również przeciążeniowymi, stosuje się
wszędzie tam, gdzie należy zabezpie
czyć elementy napędzane przed prze
ciążeniem. W razie wzrostu momentu
obrotowego powyżej dopuszczalnego
(maksymalnego), na jaki nastawione
lub obliczone jest dane sprzęgło, nastę
puje rozłączenie napędu.
Sprzęgła kierunkowe umożliwiają
przenoszenie momentu obrotowego
tylko w jednym kierunku.
SF rzęgła sterowane stanowią najwię
kszą i najbardziej różnorodną grupę. Ze
względu na sposób sterowania, wyróż
niamy wśród nich trzy podgrupy: sprzę
gła sterowane mechanicznie, hydrauli
cznie i elektromagnetycznie. Wśród
podgrupy sprzęgieł sterowanych elek
tromagnetycznie wyróżnia się jeszcze
sprzęgła elektromagnetyczne .cierne,
sprzęgła elektromagnetyczne indukcyj
ne i sprzęgła elektromagnetyczne pro
szkowe. Do najczęściej stosowanych
w technice należą sprzęgła elektroma
gnetyczne cierne. W sprzęgle takim, po
dobnie jak w sprzęgle ciernym klasycz
nym, wykorzystane jest zjawisko tarcia
między dociskanymi do siebie powierz
chniami. Różnica polega na tym, że
w sprzęgle ciernym klasycznym docisk
tarcz dokonuje się w sposób mechani
czny (np. za pomocą sprężyn), nato
miast w sprzęgle elektromagnetycznym
ciernym docisk tarcz uzyskuje się przez
działanie siły przyciągania magnetycz
nego.
Zasadę działania sprzęgła elektroma
gnetycznego ciernego wyjaśnia sche
mat zamieszczony niżej. Sprzęgło to
przenosi moment obrotowy wówczas,
gdy tarcza ruchoma (1) zostanie dociś
nięta do tarczy nieruchomej (2). Przesu^
nięcie i docisk tarczy (1) następuje po
włączeniu uzwojenia wzbudzającego
(3). Na skutek przepływu prądu przez
uzwojenie wzbudzające, na tarczę ruch
omą zadziała siła przyciągania magne
tycznego, powodująca osiowe przesu
nięcie tarczy (1) potulei (4). Siła przycią
gania magnetycznego musi być wię
ksza od przeciwnie skierowanej siły
sprężyny (5). Po wyłączeniu uzwojenia
wzbudzającego siła przyciągania ma
gnetycznego wywoływana strumie
niem magnetyzmu szczątkowego jest
bardzo mała i wówczas sprężyna (5)
spowoduje odsunięcie tarczy ruchomej
od tarczy nieruchomej, rozłączając ele
ment napędzający od elementu napę
dzanego.
Rysunek na odwrotnej stronie okładki
przedstawia sprzęgło elektromagnety
czne cierne wielopłytkowe. Podstawo
wymi elementami tego sprzęgła są: pie
rścień przesuwny, korpusz uzwojeniem
wzbudzającym, nośnik płytek wewnę
trznych, zabierak płytek zewnętrznych,
płytki wewnętrzne i zewnętrzne oraz
sprężyny.
Element napędzający łączy się z noś
nikiem płytek wewnętrznych, zaś ele
ment napędzany - z zabierakiem płytek
zewnętrznych (5). W przedstawionym
sprzęgle nośnik płytek osadzany jest na
wale napędzającym i łączony z wałem
! za pośrednictwem wpustu. Połączenie
zabieraka płytek z elementem napędza
nym (np. kołem zębatym Jod bywa się za
pomocą śrub.
Ponieważ zabierak płytek zewnętrz
nych nie jest centrowany na elemen
tach sprzęgła, przy jego łączeniu z ele
mentem napędzanym należy zwrócić
uwagę na jego współosiowe moco
wanie.
Po doprowadzeniu napięcia do uzwo
jenia wzbudzającego (3), pierścień prze
suwny (1) przesunie się w lewo. Prze
suw pierścienia spowoduje przesunię
cie się płytek wewnętrznych (6) i płytek
zewnętrznych (7).
Płytki wewnętrzne osadzone są
w prowadnicach wykonanych w nośni
ku, a płytki zewnętrzne osadzone są
w prowadnicach znajdujących się w za-
bieraku . Po dociśnięciu płytek przez pie
rścień następuje przeniesienie napędu
z elementu napędzającego - przez noś
nik, płytki i zabierak - na element napę
dzany. Gdy zasilanie zostanie wyłączo
ne, wówczas sprężyna (8) odepchnie
pierścień przesuwny i między płytkami
powstanie luz, co spowoduje rozłącze
nie napędu. Przesuw pierścienia ogra
niczony jest wkrętami ustalającymi (9).
Uzwojenie wzbudzające wbudowane
jest w korpus (2), ułożyskowany na noś
niku płytek wewnętrznych; wskutek te
go korpus (2) wraz z uzwojeniem jest
nieruchomy przy wirowaniu wałów, co
umożliwia niezawodne i łatwe dopro
wadzenie prądu do nieruchomych ce
wek uzwojeń oraz doprowadzenie oleju
studzącego do płytek sprzęgła.
Sprzęgło wielopłytkowe, w porówna
niu ze sprzęgłem przedstawionym na
schemacie, umożliwia przenoszenie
większych momentów obrotowych.
Zwiększenie przenoszonego momentu
obrotowego uzyskano przez zastoso
wanie kilku płytek, dzięki czemu została
zwiększona powierzchnia tarcia. Ponie
waż przez płytki przechodzi strumień
magnetyczny, dlatego też muszą być
one wykonane ze stali. W czasie pracy
sprzęgła płytki nagrzewają się, w związ
ku z czym mogą być chłodzone olejem.
Dla zwiększenia stopnia intensywności
odprowadzania ciepła od płytek można
stosować chłodzenie olejowe wymu
szone.
Przedstawione sprzęgło znalazło sze
rokie zastosowanie przede wszystkim
w obrabiarkach - do przenoszenia na
pędów głównych i pomocniczych,
w układach kopiujących oraz w ukła
dach sterowania programowanego.
Dr inż. Czesław Waszkiewicz
