Что такое муфта, как она выглядит и где применяется

Муфты — устройства, соединяющие валы механизмов и оборудования. Основная их задача — непосредственно соединение и передача крутящего момента, осуществление кинематической и силовой связи между частями оборудования, также у муфт есть несколько дополнительных свойств и задач.

Большинство видов сложного промышленного оборудования компонуют из отдельных частей, и используются несколько видов муфт.

Муфты подразделяются по различным признакам.

Прежде всего есть две большие группы:

• Глухие (жесткие нерасцепные муфты)- с ними 2 вала работают как единый
• Компенсирующие — для исправления несоосностей.

По принципу работы:

• Постоянные (нерасцепляемые, глухие);
• Управляемые (срабатывающие);
• Самоуправляемые (срабатывающие при определенных условиях)

В зависимости от восприятия нагрузок:

• жесткие (соединяют вал глухо, не компенсируют случайные удары и помехи),
• упругие (компенструют несовпадения осей и колебания)

По виду используемой энергии:

— механические

— электрические (электромагнитные)

— пневматические

Это основная классификация муфт по конкретным параметрам.

Стандарты

В связи с важностью узла для любой системы, характеристики и применение регламентируется ГОСТами:

• ГОСТ Р 50371-92: Муфты механические общемашиностроительного применения. Термины и определения.
• ГОСТ 15622-96: Муфты предохранительные фрикционные. Параметры, конструкция и размеры.
• ГОСТ Р 50893-96: Муфты предохранительные шариковые. Основные параметры и размеры. Технические требования.

Документы включают в себя основную информацию по рассматриваемым деталям с описанием групп и видов, принципом действия каждого конкретного элемента.

Чугунные канализационные трубы

Чугунная канализация использует два способа муфтовых соединений:

1. С резиновым уплотнителем. Принцип тот же, что у пластиковой канализации; большая масса трубы и муфты, однако, делает соединение куда более трудоемким.
2. Муфты для соединения труб под чеканку. Они применяются уже больше века; это два раструба, направленные в противоположные стороны.

Монтаж чугунной муфты с зачеканкой стыков

Здесь соединение трубы с муфтой требует некоторых навыков, поэтому остановимся на нем чуть подробнее.

• Для уплотнения стыка нужен доступ к трубе и муфте по всей окружности. Если канализация монтируется у самой стенки — придется выдолбить участок стены.
• В качестве уплотнителя используется кабалка — пропитанное маслом органическое волокно. Можно чеканить стыки и графитовым сальником, результат будет не хуже.
• Труба должна быть вставлена в муфту до упора. Иначе уплотнение просто провалится внутрь.
• Кабалка чеканится в несколько оборотов; каждый из них уплотняется по всей окружности трубы;
• Если нет специального инструмента — можно обойтись тонкой стальной трубкой с расплющенным концом или широкой отверткой;
• После уплотнения стык замазывается цементным раствором.

Здесь сборка канализации быстрой не будет

Читайте также: Как правильно делать мужской маникюр

Сферы применения

Муфты используются для соединения валов. В этом случае устраняются:

• несоосность валов и наличие расстояния между ними;
• наличие угла между осями вращения;
• резкие удары и толчки в работе производственных машин.

Назначение муфты – защита техники. Использование устройства в редукторе позволяет обезопасить узел от перегрузки – в случае заклинивания механизма разрушается более дешевая муфта. Для передачи момента между валами разного диаметра применяются компенсирующие разновидности устройств.

Важная функция устройства – быстрый демонтаж. Если требуется обслуживание части механического узла, муфту легко снять. Обслуженные детали машин быстро соединяются и полностью готовы к работе.

Как соединить валы механизмов?

Для передачи осевого вращения применяются валы, на котором могут крепится различные шестерни и звездочки. Соединение проводится при применении различных методов, к примеру, используются муфты для соединения валов. К их особенностям относятся нижеприведенные моменты:

1. Есть возможность выполнять демонтаж.
2. Существенно упрощается сбор и производство конечного изделия.
3. Многие типы изделий позволяют компенсировать различного рода смещения, которые могут возникать при работе устройства.
4. Устройство может выдерживать существенную нагрузку.

Сегодня детали соединяются между собой при применении технологи сварки крайне редко. Это связано с тем, что вибрация и другое воздействие может стать причиной появления трещин и других дефектов.

Неправильная фиксация может привести к поломке устройства. Изделие выбирается в зависимости от эксплуатационных условий. К примеру, валы могут смещаться в самых различных направлениях.

Классификация муфт

Существует классификация муфт по конструкции:

• управляемые;
• неуправляемые.

Интересное: Как обозначается шероховатость поверхности на чертеже — классы и ГОСТ

А также по назначению:

• глухие (жесткие);
• компенсирующие;
• упругие;
• сцепные;
• автоматические;
• магнитного и электромагнитного принципа действия.

Каждая разновидность применяется исходя из особенности эксплуатации узла.

Разновидности по конструкции

Особенности конструктивного исполнения выделяют следующие виды муфт:

• Пружинная. Иное название – муфта со змеевидной пружиной. Устройство хорошо компенсирует резко возникающие динамические нагрузки. Является предохранительным элементом, то есть может разрушиться при избыточной нагрузке на одном из валов.

• Втулочная муфта. Жесткая или глухая втулка, соединяющая два конца валов. Минимально компенсирует несоосность, имеет высокую прочность и небольшой показатель передаваемого крутящего момента.

• Муфта фланцевая. Соединительный элемент выполнен из двух деталей в виде фланцев, насаживаемых на хвостовики валов. Собирается на болты, для предохранения от перегрузок могут быть установлены болты из мягких сортов стали, срезаемые при перегрузке на приводе. Передает высокий крутящий момент.

• Муфта упругая со звездой. Конструктивное решение представляет разновидность кулачково-дискового механизма. Рабочие плоскости кулачков делятся упругой звездочкой.

• Муфта упругая втулочно пальцевая. Конструкция этой муфты выполнена в виде двух полумуфт и статичных пальцев в одной из них. На пальцах располагаются резиновые втулки, являющиеся зоной контакта пальцев со второй полумуфтой.

• Муфта с торообразной оболочкой. Главное предназначение устройства – узлы и агрегаты с высоким уровнем вибрации, ударов в процессе эксплуатации. Отлично компенсирует радиальное смещение осей валов до 5 мм.
  Читайте также:  Разбираем особенности приспособлений для сверлильных станков

Механическая муфта имеет большой ресурс при отсутствии пиковых нагрузок у оборудования. Она не требует технического обслуживания. Перед началом работ проводят ревизионный осмотр основных соединительных муфт главных производственных приводов.

По демпфирующим способностям

Демпфирующие механизмы позволяют проще преодолевать резонансный момент механического привода. Чаще всего это устройства с упругими элементами в конструкции. Например:

• фланцевый тип – упругие втулки;
• кулачковый – звезда или зубчатое колесо из плотного пластмасса;
• пружинный тип – конструкция в виде витка пружины усиленного сечения.

Интересное: Виды оборудования для резки металла

По компенсирующим способностям

К компенсирующим звеньям относятся упругие и жесткие разновидности. Цель применения – устранение несоосности валов, а упругие дополнительно сглаживают резкие нагрузки при запуске. Примерами выступают наиболее распространенные:

• кулачковые;
• зубчатые.

Разновидности по материалу

В применении на трубопроводных линиях муфты выступают в роли ремонтных и монтажных элементов. Различаются по материалу:

1. Для стальных труб применяются модели без резьбы и с резьбой. Резьбовые соединения разборные и подлежат ремонту. Потребуется наличие резьбы на двух соединяемых трубах. Дополнительное уплотнение производится при помощи подмотки, герметика, контргайки. Элементы без резьбы предполагают установку неразъемного плана методом сварки.

2. Для медных труб применяются обжимные резьбовые муфты и под пайку. Паяные соединения выдерживают высокое давление и не меняют своих характеристик при расширении металла от нагрева. В работе применяется специальный флюс, припой, горелка. Обжимные муфты монтируются быстрее, но из-за мягкости меди как цветного металла могут со временем ослабевать.
3. Для чугунных труб широкое применение получили обжимные муфты с прокладками. Устройства состоят из двух элементов, стягиваемых болтами. Для установки на ремонтируемый участок не требуется сварки, пайки, особых навыков. Подбор происходит под конкретный диаметр трубопровода, возможна небольшая несоосность двух концов трубы.

4. Для пластиковых и полимерных труб применяют муфты из аналогичных материалов. Монтаж зависит от конкретной модели и предполагает пайку, обжим, стягивание по типу муфт для чугуна. Для канализационных труб из пластика муфты одеваются с уплотнением без дополнительного крепления.

Определение и назначение канализационного отвода

Пластиковый однораструбный отвод
Отводом для коллектора называют элемент трубы, изогнутый под определенным углом. Второе название фитинга – уголок, колено. Основная функция изделия — менять направление канализационного потока в сторону центрального стояка или септика от входа из стены дома и на других его участках. Как правило, отвод имеет то же сечение, что и труба канализации.

Читайте также: Для чего нужен медь руда

В качестве дополнительных фитингов при устройстве канализации используют заглушки и тройники. Первая способствует ограничению движения потока воды. Вторая позволяет разветвлять коллектор, если система прокладывается для двух-трех зданий одновременно либо в общий приемник будут стекаться ливневые и фекально-бытовые стоки из двух разных систем.

Виды муфтовых соединений

Любое механическое муфтовое соединение принято считать постоянным и разъемным. Существует классификация по видам.

Жесткие

Жесткие звенья допустимо применять при точном совпадении соединяемых осей, а также с небольшим отклонением от оси. На практике примером такого звена выступает либо втулочное, либо фланцевое устройство. Втулочный тип может соединять валы до 100 мм и передавать небольшой крутящий момент. Фланцевый тип передает более высокий момент, применяется в мощных приводах.

Интересное: Что такое редуктор и где он применяется?

Упругие

Упругие устройства гасят лишние вибрации и динамические перегрузки, возникающие в ходе работы механического узла. Излишнюю энергию поглощает эластичный элемент. В качестве него во фланцевом типе устройств выступают втулки из полимера на шпильках. Кулачковые устройства имеют демпфер в виде звезды.

Сцепные

Применять сцепные муфты рационально в системах, где требуется периодический разъединять ведомый и ведущий вал. Муфта первой частью крепится на один вал, а второй элемент скользит вдоль оси другого вала. Соединение происходит при вхождении в зацепление двух элементов устройства. Делятся на следующие виды:

• зубчатые – сцепление зубцами или кулачками;
• фрикционные – принцип действия основан на силе трения;
• гидродинамические – движущая сила передается гидравлической жидкостью от ведущей к ведомой крыльчатке;
• магнитные и электромагнитные – на основе постоянных или электромагнитов. Будут рассмотрены ниже.

Компенсирующие

Данный вид помогает устранить разницу в диаметрах валов, смещение их осей в одной плоскости или под углом. Могут быть упругого и жесткого типа исполнения.

Самоуправляемые

Самоуправляемые муфты разъединяют и соединяют валы при достижении определенного крутящего момента. Их применение позволяет выдерживать нормальный режим работы узлов и агрегатов с соблюдением норм безопасности промышленных производств. Делятся на:

• обгонные – направление вращения;
• центробежные – зависимость от частоты оборотов привода;
• предохранительные – для контроля величины крутящего момента.

Разновидности

Муфты соединительные – это промежуточные звенья между двумя отрезками магистрали, которые требуется соединить. В первую очередь в таком соединении нуждаются трубопроводы различного назначения и кабели. Они могут соединяться последовательно, примыкать со стороны, разветвляться, изменять направление прокладки под различными углами. Монтаж системы нередко происходит с элементами разного диаметра или сечения. В таких случаях используются переходные конструкции, торцевые края которых имеют подходящие размеры.

Соединения предполагают варианты состыковки как временного типа, так и на постоянной основе без возможности разъединения. Там, где нет возможности или необходимости производить сварку, используют разъемное муфтовое соединение. Оно может быть резьбового типа, когда используется внутренняя или наружная нарезка. Также применяется болтовое соединение. Еще применяют хомуты, стяжки, обжимные конструкции.

Герметизация болтовых соединений разъемов с возможными утечками жидкости, пара или газа осуществляется прокладками, а для резьбы применяют паклю или другие уплотнители. По конструкции муфты бывают прямые (бочонки, сгоны), угловые, тройники и разветвления, переходные.