Den vanligaste orsaken till vinkelavvikelse är när en av axlarna är rörligt monterad, t.ex. har ett självjusterande lager.

Transkript

1 HUR DU VÄLJER BÄSTA KOPPLINGEN FÖR Verkligt vinkelfel i uppriktningen Den vanligaste orsaken till vinkelavvikelse är när en av axlarna är rörligt monterad, t.ex. har ett självjusterande lager. (Fig. 18 En halvflytande axel som i ena änden stöds av ett självjusterande lager skall i andra änden stödjas av en enstegskoppling) Alternativt kan det bero på att en mellanaxel utan stöd är monterad mellan den drivande axeln och lasten. (Fig. 19 Två enstegskopplingar förbinder en helt flytande axel till en fixerad rotationsaxel) Eftersom axlarna inte är konventionellt monterade kommer de att självjustera sig så att deras centrumlinjer skär varandra i kopplingens mittpunkt, som också fungerar som ett gångjärn och i viss mån även som ett radiallager. Eftersom kopplingen förbinder axlarna till en fixerad rotationsaxel, måste den vara av typen enstegskoppling på grund av det faktum att varje radiell rörelse i kopplingen motverkar sitt eget syfte. När kopplingar, fixerade på den rörliga axeln, används under dessa förhållanden, finns en risk att det kopplade systemet kommer i sidosvängningar. Detta kan bäst beskrivas genom att man visar effekten av en rem och drivhjul, monterad på en eftergivligt lagrad axel. Om det finns en möjlighet till en radiell rörelse svarar kopplingen med varierande sträckning av bandet genom att tillåta en radiell svängning av axeln. (Fig. 20 En halvflytande axel som i ena änden stöds av ett självjusterande lager och i den andra av en flerstegs bälgkoppling. Kopplingen reagerar på varierande sträckning av bandet genom att tillåta radiella svängningar av axeln) Axlarna i den första bilden beskrivs som halvflytande medan de i den andra bilden är helflytande. Det är viktigt att en koppling med radiella rörelser under inga omständigheter får användas tillsammans med flytande axlar. Detta beror på att denna typ av koppling inte har någon självcentrerande funktion och därför skulle tillåta axlarna att svänga runt på ett okontrollerat sätt. Bland kopplingar som klarar vinkelavvikelser finns den enkla universalkopplingen med dess förmåga att klara stora offset, dämpa torsionssvängningar, tåla vatten samt inte behöva smörjas. Enstegs skivkopplingar är också idealiska tack vare deras nästintill obegränsade livslängd och inbyggda dynamiska balans. Av liknande skäl är även enstegs bälgkopplingar med deras stora vridstyvhet ett bra val i denna applikation. Date: 16/10/2013 ALTRA224 page 1 / 5

2 Noll-avvikelse Genom att montera båda axlarna i självjusterande lager kan man uppnå noll-avvikelse. På detta sätt kan båda axlarna flyta in i ett koncentriskt förhållande som medger att en fast koppling används som stöder axeln i en perfekt uppriktning. (Fig. 21 Axlar som stöds av självjusterande lager kan flyta till en perfekt uppriktning i en anslutning med en fast koppling) Problemen uppstår när man försöker ansluta fasta axlar på det här sättet eftersom uppriktningens kvalitet är svår att uppnå och vidhålla, på grund av sättningar, krypning samt termisk utvidgning och sammandragning. Inverkan av dessa faktorer resulterar i relativa rörelser mellan axlarna och den uppriktningskvalitet som uppnåtts för maskinen i fabriken kanske inte kan nås på fältet. Därför bör en flexibel koppling alltid vara det första alternativet. Innan en stel koppling monteras bör du genomföra ett intressant test genom att pröva en flexibel koppling först. Kör maskinen vid normal temperatur och mät varvtalet och strömförbrukningen. Skillnaden mellan dessa uppmätta värden och motsvarande för den stela kopplingen, visar förlusterna som uppstår genom den extra friktionen i lagren. Axiell rörelse Axelns axiella rörelse kan antingen vara avsiktlig eller oavsiktlig. Rörelser på grund av toleranser, sättningar och termisk förlängning eller sammandragning hör till den senare typen. Även om dessa rörelser ofta är små kan de medföra avsevärda axiella trycklaster som kan leda till lagerskador. I sådana fall bör en koppling med axiell rörelseförmåga väljas, företrädesvis en bälgkoppling, en koppling med glidskiva eller en spiralkoppling. Flerstegsbälgar ger den största axiella rörelsefriheten medan kopplingar med enstegs skiva eller bälg ger den minsta axiella rörelsefriheten. För avsiktliga axiella axelrörelser, som system för tryck/drag eller sådana med förlängningsbara drivningar, där avståndet mellan manövreringsorgan och last är variabel, ska en teleskopisk koppling användas. Huco Dynatork HUCO-POL är ett typiskt exempel. De innehåller precicionsdragna rör, tillverkade av fyrkantprofiler i mässing, som kan kapas till lämplig längd och ger stora möjligheter till axiella rörelser. Denna möjlighet till kundanpassad längd på kopplingen innebär att den kan uppfylla kraven på slaglängd. Ett annat alternativ är den tredelade, demonterbara Oldham-kopplingen. Genom att montera naven lätt åtskilda, utan att vara i fullständigt ingrepp, skapas ett visst mått av axiell rörlighet. Vridmomentkapacitet Date: 16/10/2013 ALTRA224 page 2 / 5

3 Vridmomentet är den vridkraft som krävs för att övervinna lasten. Roterande laster innehåller både en komponent från friktion och en från tröghetsmomentet och klassificeras efter den som är störst. Det motstånd som t.ex. en pump, som pumpar en vätska skapar, är en friktionslast, eftersom tröghetsmomentdelen är sekundär, under förutsättning att pumpen körs kontinuerligt med konstant varvtal. Applikationens totala vridmoment består av delen friktion plus delen tröghetsmoment. Om pumpen körs med konstant varvtal skapas en konstant last och den erforderliga effekten anges i kw eller hk. Effekten i kw kan räknas om till ett vridmoment med formeln: vridmoment i Nm = kw x 9550 delat med varvtalet per minut. Omvänt har ett kullagrat glidbord, som typiskt rör sig i korta cykler med snabba accelerationer och retardationer i båda rotationsriktningarna, tröghetsmomentet som den största delen. Det är detta reverseringsmoment som bestämmer kopplingens dimensionering. Eller för att vara mer exakt, det största vridmoment som belastar kopplingen kan bestämmas av momentet som skapas antingen av lasten eller av motorn. I följande bilder anger pilarna riktningen på vridmomenten på grund av acceleration, retardation eller bromsning. När det maximala vridmomentet i systemet är känt, kan valet av rätt koppling göras med hjälp av toppmomentet. Kopplingen ska väljas genom att använda följande formel: toppmoment > applikationens moment x driftfaktor. Vridstyvhet För vridstyvheten kan man använda olika enheter, men den vanligaste och enklaste att arbeta med är Nm/rad. Vridstyvheten, ofta beskriven som moment per vinkelenhet, har ofta stor betydelse i positioneringssystem och beskrivs som kopplingens förmåga att motstå vriddeformation. Motsatsen till vridstyv, vridelestisk, definieras som vinkeländring per momentenhet. Även detta har många beteckningar men den bästa enheten är grader/nm. När kopplingen används i ett system med återkoppling eller i ett hastighetsstyrt system, är kopplingens vridstyvhet av större betydelse och ingår i beräkningen av den övre gränsen för stabilitet och dynamiska egenskaper. Därför bör kopplingens vridstyvhet vara sådan att dess torsionsresonansfrekvens är större än Hz, beroende på dynamiken. Vridstyvheten är mest kritisk när lastens tröghetsmoment är dominerande men mindre viktig när motorsidan dominerar. Date: 16/10/2013 ALTRA224 page 3 / 5

4 Om Huco Med mer än 40 års erfarenhet av innovativ verksamhet är Huco Dynatork känt som världsledande inom tekniken för precisisonskopplingar och kolvluftmotorer. Med en bakgrund av omfattande erfarenheter av olika applikationer använder Huco Dynatork de mest avancerade material vid konstruktion och tillverkning av innovativa lösningar för kraftöverföringar, som uppfyller de mest krävande kundkrav. Huco Dynatork tillverkar ett omfattande sortiment av olika precisionskopplingstyper inklusive beam-, Oldham-, Uni-Lat-, bälg-, lamell-, flexibla membran-, klo- och double loop-kopplingar. En komplett linje med högeffektiva kolvluftmotorer och luftmotorenheter med snäckväxellåda erbjuds också. Tillförlitliga Huco Dynatork-produkter finns i en mängd olika viktiga marknader inklusive livsmedels-, energi-, textil-, läkemedels-, förpacknings-, metall-industrier och tillverkare av bearbetningsmaskiner och materialhanteringsutrustning i applikationer som steg- och servomotorer, dynamometrar, skannrar, pumpar, fläktar, blandare, transportörer och kompressorer. Bilder som medföljer detta pressmeddelande får endast användas tillsammans med detta meddelande. Om du vill få tillstånd att använda bilderna på annat sätt kontaktar du DMA Europa eftersom copyrightlagarna gäller. Date: 16/10/2013 ALTRA224 page 4 / 5

5 Editor Contact DMA Europa Ltd. : Anne-Marie Howe Tel: +44 (0) Web: anne-marie@dmaeuropa.com Company Contact Huco Dynatork : Paul Hedlund Tel: Web: Paul.Hedlund@altramotion.com Date: 16/10/2013 ALTRA224 page 5 / 5