Cuplaje, ambreiaje și frâne - recondiționarea acestora

1 CUPLAJE

1.1. Consideratii generale asupra cuplajelor

Cuplajul este un organ de masina sau un sistem echivalent functional acestuia, care realizeaza legatura intre doua elemente consecutive ale unui lant cinematic in scopul transmiterii momentului de torsiune si a miscarii de rotatie, fara a modifica legea de miscare.

In general, un cuplaj este format din partea conducatoare, element de transmitere a momentului si partea condusa.

Elementele de transmitere a momentului pot fi corpuri solide in contact direct (fara sau cu frictiune), fluide, campuri magnetice etc.

1.2. Clasificarea cuplajelor

In conformitate cu STAS 8072-84, putem face o clasificare a tipurilor de cuplaje, dupa 2 criterii, si anume:

- Dupa tipul acestora: - cuplaje mecanice;

- cuplaje hidraulice;

- cuplaje electromagnetice.

- Dupa natura legaturii : A. Permanente : - fixe;

- mobile;

- rigide;

- elastice

B. Intermitente : - comandate;

- automate;

- asincron;

- centrifugale;

- de siguranta;

- de sens unic.

1.2.1 CUPLAJE PERMANENTE

Cuplajele permanente asigura legatura mecanica intre doi arbori cu axele in prelungire sau in unghi, legatura care poate fi facuta sau desfacuta numai cand arborii se gasesc in stare de repaus. Acest tip de cuplaj se construieste in urmatoarele variante: cuplaje permanente fixe si cuplaje permanente mobile.

1.2.1.1. Cuplaje permanente fixe

Din punct de vedere constructiv se caracterizeaza prin simplitate si robustete, conferind legaturii o rigiditate mare (rigiditatea sa la incovoiere si torsiune depaseste cu mult rigiditatea elementelor cuplate).

Ca urmare, socurile si vibratiile se transit fara atenuare intre elementul conductor si condus. Acestor cuplaje li se prescriu conditii severe de aliniere (centale) deoarece imperfectiunile de executie si montaj au ca efect suprasolicitari in arbori si lagare.

Cuplajele permanente fixe realizeaza asamblarea permanenta, rigida, a doi arbori ce trebuie sa fie perfect coaxiali.

Datorita inexistentei elementelor elastice, socurile si vibratiile se transmit de la un arbore la celalalt.

Montarea unor astfel de cuplaje trebuie facuta cu mare precizie, deoarece dezaxarea sau inclinarea axelor celor doi arbori produce, atat in cuplaj cat mai ales in lagare, eforturi suplimentare ce pot provoca defectiuni in fuctionarea lagarelor sau intregului ansamblu sau chear ruperea elementelor de imbinare.

Pentru micsorarea efectelor dezavantajoase enumerate, se impune folosirea unor arbori si a unor lagare cu rigiditate marita si se recomanda asezarea cuplajelor in apropierea lagarelor.

Avantajele utilizarii cuplajelor permanente fixe consta in simplitatea si costul lor scazut. Din multitudinea formelor constructive de cuplaje permanente fixe, in cele ce urmeaza se vor studia cele mai utilizate tipuri.

Aici putem face o mica clasificare a cuplajelor permanente fixe:

- Cuplaje manson - in functie de posibilitatile de montaj, asemenea cuplaje se construiesc in doua variante: cu manson monobloc si cu manson din doua bucati.

a) Cuplaje permanente fixe cu manson monobloc, alcatuite dintr-o bucsa montata pe capetele arborilor ce transmite momentul de torsiune prin intermediul stifturilor, penelor,canelurilor sau prin asamblari presate pe con

Fata de avantajul formei simple, asemenea cuplaje prezinta urmatoarele dezavantaje: gabarit mare de lungime, imposibilitatea unei centrari perfecte a arborilor datorita modului de actiune a penelor, dificultati de montaj, fiind necesara deplasarea axiala a unuia dintre arbori.

Cuplajele manson monobloc sunt utilizate rar, la turatii mici, pentru diametre pana la 125mm.

Fig. 1 Cuplaj manson monobloc

b) Cuplaje permanente fixe cu manson din doua bucati, alcatuite din doua semicuple fixate pe capetele arborilor care urmeaza a fi cuplati cu ajutorul inelelor de strangere sau cu suruburi.

- Cuplaje cu flanse - acest tip de cuplaj este constituit din doua flanse, cate una montata pe capatul fiecarui arbore, prin sudare, intr-o imbinare cu strangere sau fac corp comun cu arborele. Asamblarea semicuplajelor se realizeaza cu suruburi.

Cuplajul permanent fix cu flanse este construit in doua variante:

- tip A - prevazut cu prag de centrare (prezinta dezavantajul obligativititatii existentei deplasarii axiale a unuia dintre arbori);

- tip B - cu inel de distantare, dintr-o bucata sau doua bucati.

Cuplajele cu flanse permit si asamblarea arborilor cu diametre diferite.

- Cuplaje cu dinti frontali - cuplajele cu dinti frontali pot transmite momente mari de torsiune in ambele sensuri. Ele sunt utilizate pentru asamblarea rotilor dintate sau a discurilor pe capatul arborelui sau chear pentru imbinarea directa a doua roti dintate sau a discurilor pe capatul arborelui sau chear pentru imbinarea directa a doua dintate sau discuri intre ele.

Fig. 2 Cuplaj dintat :

1. bucsa cu dantura exterioara;

2. mansoane cu dantura interioara;

3. inele de etansare.

- Cuplaje cu role - cuplajele cu role sunt cuplaje permanente fixe, care permit totusi o cuplare si decuplare foarte rapida a arborilor, in repaus

- Cuplaje permanente mobile - cuplajele permanente mobile se utilizeaza cand nu este posibila realizarea coaxialitatii arborilor, atat datorita conditiilor initiale de montaj cat si datorita modificarilor pozitiei relative a arborilor in timpul functionarii. Asemenea cuplaje permit abateri, respectiv deplasari relative, axiale, radiale, unghiulare sau chear o combinatie a acestora. In cazul in care, in constructia cuplajelor intervin numai piese rigide, avand insa gradele de libertate corespunzatoare jocurilor de preluat, cuplajele se numesc permanente mobile compensatoare.

1.2.1.2 Cuplajele permanente mobile

Cuplajele permanente mobile rigide preiau si transmit integral parametrii miscarii compensand abaterile: axiale (∆a), radiale (∆r), unghiulare (∆β) sau combinatii ale acestora Aceste tipuri de cuplaje se prefera in exploatare deoarece nu impun centrarea perfecta a arborilor ce se cupleaza si au costuri si siguranta in exploatare.

Cuplajele permanente mobile se clasifica astfel:

- Cuplaje permanente mobile rigide

In cuplajele permanente mobile rigide, mobilitatea relativa se obtine prin tipuri de legaturi structural distincte : culisanta (telescopica – axiala ∆a), frontala (∆r) si oscilanta(cardanica - ∆β ≡ β) ce pot fi utilizate independent sau combinat.

- Cuplajele permanente mobile rigide cu compensare axiala.

o Cuplajul cu gheara frontala in arbore

o Cuplajul cu nervuri sau craboti

- Cuplaje permanente mobile rigide cu compensare radiala

Cuplajul cu disc intermediar mobil (Oldham)