Фрикционная подача что это
Фрикционная передача
Полезное
Смотреть что такое «Фрикционная передача» в других словарях:
Фрикционная передача — кинематическая пара, использующаяся для передачи механической энергии силы трения. Трение между элементами может быть сухое, граничное, жидкостное. Жидкостное трение наиболее предпочтительно, так как значительно увеличивает долговечность… … Википедия
ФРИКЦИОННАЯ ПЕРЕДАЧА — механизм для передачи вращения с помощью сил трения, возникающих между ведущим и ведомым звеньями, когда их прижимают друг к другу (см. / и 2 на рис.). По виду соприкасающихся поверхностей деталей, насаженных на валы, различают Ф. п.: дисковые,… … Большая политехническая энциклопедия
ФРИКЦИОННАЯ ПЕРЕДАЧА — (Friction gearing) передача вращательного движения между двумя валами помощью насаженных на них фрикционных колес (дисков). При нажатии одного фрикционного колеса на другое между ними возникает трение, благодаря которому ведущее колесо увлекает… … Морской словарь
ФРИКЦИОННАЯ ПЕРЕДАЧА — (от лат. frictio трение) устройство для передачи вращательного движения от одного вала к другому за счет сил трения, возникающих между цилиндрами, дисками или конусами, насаженными на валы … Большой Энциклопедический словарь
фрикционная передача — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN friction drive … Справочник технического переводчика
фрикционная передача — механическая передача, в которой движение передаётся или преобразуется за счёт сил трения между прижимаемыми друг к другу цилиндрами, конусами, дисками и т. п. Используется для передачи вращательного движения между пересекающимися и параллельными … Энциклопедия техники
фрикционная передача — (от лат. frictio трение), устройство для передачи вращательного движения от одного вала к другому за счёт сил трения, возникающих между соприкасающимися цилиндрами, дисками или конусами, насаженными на валы. * * * ФРИКЦИОННАЯ ПЕРЕДАЧА… … Энциклопедический словарь
фрикционная передача — frikcinė pavara statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. frictional drive vok. Friktionsgetriebe, n; Reibantrieb, m; Reibgetriebe, n rus. фрикционная передача, f pranc. transmission à friction, f … Fizikos terminų žodynas
ФРИКЦИОННАЯ ПЕРЕДАЧА — механич. передача, служащая для передачи вращат. движения от одного вала к другому с помощью сил трения, возникающих между дисками, цилиндрами или конусами, насаженными на валы и прижимаемыми друг к Другу. Ф. п. используют в бесступенчатых… … Большой энциклопедический политехнический словарь
Детали машин
Фрикционные передачи
Общие понятия и определения
Возможность передавать заданную нагрузку для фрикционных передач описывается условием:
где:
Ft – передаваемая окружная сила;
Rf = fFr – сила трения в зоне контакта катков фрикционной передачи; Fr – прижимная сила; f – коэффициент трения.
Если указанное выше условие не соблюдается, катки фрикционной передачи будут проскальзывать друг относительно друга, не передавая мощность.
Фрикционные передачи работают с небольшим упругим скольжением, которое обусловлено упругими деформациями поверхностных слоев катков.
Классификация фрикционных передач
В зависимости от назначения различают фрикционные передачи с нерегулируемым передаточным числом и с бесступенчатым (плавным) регулированием передаточного числа – вариаторы.
Достоинства фрикционных передач
К достоинствам фрикционных передач можно отнести следующие их качества:
Недостатки фрикционных передач
Недостатки фрикционных передач обусловлены особенностями их конструкции:
Скольжение в фрикционной передаче
При работе фрикционной передачи неизбежно упругое скольжение, которое вызывается разностью скоростей поверхностных слоев ведущего и ведомого катков. Элементы поверхности ведущего катка подходят к зоне контакта сжатыми, а уходят от нее растянутыми.
У ведомого катка, наоборот – к зоне контакта элементы поверхности подходят растянутыми, а уходят от нее сжатыми.
Следовательно, в зоне контакта удлинение рабочей поверхности обода ведущего катка, соприкасающейся с укорачивающейся поверхностью обода ведомого катка приводит к упругому скольжению, которое всегда имеет место при работе фрикционной передачи.
В результате окружная скорость v2 точек обода ведомого катка несколько меньше окружной скорости точек обода v1 ведущего катка.
Для передач, работающих в масле скольжение связано, также, с наличием масляной пленки.
Скольжение в фрикционной передаче зависит от нагрузки. При перегрузке может наступить буксование, при этом ведущий каток скользит по ведомому, ведомый каток останавливается. Буксование приводит к интенсивному износу рабочих поверхностей.
Материалы катков фрикционных передач
К материалам катков предъявляются следующие основные требования:
Для фрикционных катков чаще всего применяют следующие сочетания материалов:
1. Закаленная сталь по закаленной стали. Для быстроходных закрытых силовых передач применяют стали марок 18Х2Н4МА, 18ХГТ, ШХ15 и другие. Такие передачи имеют высокую износостойкость и КПД, малые габариты, но они требуют точного изготовления.
2. Фрикционные пластмассы (марок 16Л, 24А, КФ-3), текстолит, ретинакс по стали. Эти материалы применяют в малонагруженных открытых передачах. Катки из таких материалов имеют пониженную износостойкость, не требуют высокой точности изготовления.
3. Металлокерамика марки ФАБ-II по закаленной стали применяется в открытых силовых передачах.
4. Сочетание материалов чугун-чугун и чугун-сталь используется в передачах, работающих без смазки (всухую) или с недостаточной смазкой.
5. Применяются также катки, покрытые кожей или резиной. Эти материалы обеспечивают высокий коэффициент трения, но обладают малой контактной прочностью. Кроме того, коэффициент трения в таких материалах сильно зависит от влажности воздуха.
6. В малонагруженных и малоответственных фрикционных передачах иногда применяют катки с деревянным покрытием или изготовленные из дерева. Такой материал дешев и имеет достаточно высокий коэффициент трения.
Ниже представлена таблица значений коэффициента трения f для некоторых сочетаний материалов, используемых в фрикционных передачах.
Основные критерии при выборе листоподборщика
Сегодня на российском рынке представлены листоподборочные машины многих производителей. Притом, что в целом все они предназначены для выполнения одной вполне конкретной функции, выбор определенной марки и модели оборудования, очевидно, зависит от задач того или иного покупателя. Роль играют такие факторы, как тиражность продукции, предполагаемая интенсивность эксплуатации листоподборщика, характеристики используемых материалов (плотность, формат и прочие).
Прежде, чем говорить о технических параметрах, на которые необходимо обратить внимание при выборе листоподборочного оборудования, следует отметить, что в целом листоподборочные машины по их эксплуатационным характеристикам можно разделить на две основные группы: офисные и профессиональные коллаторы.
Офисный вариант листоподборщика, как правило, отличается невысокой скоростью. Рассчитана такая машина на достаточно небольшие нагрузки, относительно малый срок эксплуатации. Оснащается офисный вариант листоподборочной машины как правило станциями фрикционной подачи. Стоимость подобного оборудования на порядок ниже профессионального.
Профессиональные листоподборщики рассчитаны практически на круглосуточную работу с достаточно интенсивной нагрузкой. Отличаются высоким качеством, надежностью, длительным сроком эксплуатации; могут оснащаться станциями как фрикционной, так и вакуумной подачи.
Определив, какого типа оборудование (офисное или профессиональное) необходимо для выполнения тех или иных задач, следует обратить внимание на основные характеристики, которые должны соответствовать потребностям производства. Это – производительность, формат листа, плотность и тип бумаги. Принципиальное значение имеет тип подачи листа.
Фрикционный способ подачи листа подходит в основном для немелованной бумаги.
Вакуумный способ подачи более универсален. Коллатор с вакуумным захватом листа может работать практически с любыми видами бумаги, включая ламинированные листы, глянцевые материалы. Однако и стоимость такой машины выше.
Наличие различных датчиков контроля значительно повышают эффективность работы, поэтому необходимо обратить внимание, оснащена ли листоподборочная машина такими функциями, как контроль пропуска листа, двойного листа; контроль замятия при подборе; контроль пустого лотка; контроль переполнения стапелеукладчика и проч.
Емкость лотка имеет значение в основном в том случае, когда листоподборочная машина не оснащена функцией объединения лотков.
Удобная панель управления также имеет большое значение.
И еще один важный момент: при выборе практически любого оборудования огромную роль играет качество исполнения той или иной машины, которое может варьироваться в зависимости от страны-производителя, марки.
Компью А рт
Большинство современных листовых полиграфических машин работает в автоматическом режиме, который обеспечивается использованием самонакладов. Точность работы листоподающих систем оказывает большое влияние на качество продукции, а скоростные характеристики самонакладов в значительной степени определяют производительность полиграфических машин.
В настоящее время в полиграфии используются в основном два типа самонакладов: пневматические и фрикционные. Несмотря на несомненные достоинства пневматических самонакладов, в некоторых видах оборудования целесообразно применение именно фрикционной подачи листов. Благодаря простоте и относительно низкой стоимости фрикционные самонаклады применяются в листоподборочных устройствах, фальцевальных машинах, малоформатных печатных машинах, листосчетных устройствах и множительной технике.
Во фрикционных самонакладах лист снимается со стопы за счет силы трения, возникающей между бумагой и ведущим звеном. Таким звеном может быть вращающийся фрикционный ролик, поступательно движущийся толкатель или лента транспортера. Необходимое трение можно создать различными способами. Проще всего это сделать посредством усилия, с которым ролик, толкатель или лента прижимаются к стопе. В более сложной конструкции самонаклада, с использованием вакуумного насоса, сила трения создается под действием вакуума, прижимающего лист к подающему барабану или ленте. Еще одна возможность создания трения — притяжение листа за счет электростатических сил, однако такой способ пока не нашел широкого применения.
Классификация самонакладов
Учитывая большое разнообразие оборудования, в котором применяются фрикционные самонаклады, различные технологические требования к ним, а также множество схем построения самонакладов, чрезвычайно интересной является проблема их классификации.
По способу возникновения силы трения самонаклад бывает собственно фрикционным, вакуумным или электростатическим.
В зависимости от назначения и необходимых технологических характеристик фрикционный самонаклад может быть как с верхним, так и с нижним расположением подающего звена. Такой технологической характеристикой является, например, возможность загрузки самонаклада в процессе его работы.
В качестве критерия классификации можно также предложить способ подачи листов: каскадом и последовательно.
Еще один классификационный признак — тип подающего звена: ролик, лента или толкатель. Кроме основных элементов конструкции, в состав самонаклада могут быть включены дополнительные элементы: отсекатели, нагружающие приспособления, устройства для предотвращения подачи двойного листа и др. Поэтому самонаклады могут классифицироваться в зависимости от присутствия указанных элементов в конструкции.
Самонаклады, подающие листы за счет силы трения, могут быть дополнительно классифицированы с учетом вида движения подающего звена. В одном случае листы могут подаваться строго в соответствии с циклом работы машины, в другом — ролик или лента могут совершать непрерывное движение, наконец, подающее звено совместно с верхним листом могут двигаться реверсивно.
Классификационная схема, разработанная на основе систематизации патентной информации, представлена на рис. 1.
Схемы построения самонакладов различаются в зависимости от того, на каком оборудовании они применяются. Каждой конструкции предъявляются определенные требования: для одних это скорость работы машины, для других — точность подачи листов, для третьих — степень механического воздействия на бумагу и т.д.
Рис. 1. Классификационная схема самонакладов
Некоторые конструкции фрикционных самонакладов
Приведем несколько наиболее распространенных конструкций фрикционных самонакладов.
На рис. 2 представлена конструкция самонаклада, разработанная компанией Xerox Corporation. В данном устройстве с целью повышения надежности подачи листов используется подвижная планка, прижимающая стопу бумаги к фрикционному ролику. Опишем принцип действия этого устройства. Стопа листов 1 загружается в лоток. Передняя часть стопы находится между прижимной планкой 2 и фрикционным роликом 3. В определенный момент планка 2 прижимает стопу к вращающемуся ролику 3, который подает нижний лист к паре роликов 4 и 5. Ролик 4 жестко связан с приводом и непрерывно вращается. Ролик 5 имеет фрикционный привод. Направление его вращения не совпадает с направлением подачи листа, однако вследствие воздействия на ролик 5 силы трения со стороны листа направление вращения может измениться, если будет превышен момент трения фрикционного привода. При подаче из стопы одного листа ролик 5 изменяет направление своего вращения и не препятствует дальнейшему перемещению листа (рис. 3). При подаче из стопы двух и более листов ролик 5 не меняет направления своего вращения, так как сила трения фрикционного привода больше силы сцепления листов бумаги между собой (рис. 4). Поэтому далее подается только один лист, соприкасающийся с роликом 4, а второй лист задерживается роликом 5.
Рис. 2. Схема фрикционного самонаклада: 1 — стопа листов; 2 — прижимная планка; 3 и 4 — ролики; 5 — реверсивный ролик
Рис. 3. Подача одного листа
Рис. 4. Подача двух листов
Основным достоинством данной схемы является высокая надежность при подаче только одного листа, что достигается благодаря использованию реверсивного ролика 5 и прижимной планки 2. Прижимная планка 2 обеспечивает постоянное усилие прижима стопы к ролику. Недостатками данной конструкции являются, во-первых, отсутствие возможности пополнения стопы в процессе работы, а во-вторых — ограничение максимальной высоты стопы. Очевидно, что при увеличении высоты стопы значительно возрастает величина усилия, с которым планка 2 воздействует на стопу.
Существуют конструкции самонакладов, в которых повышение надежности работы связано с предварительной деформацией листа. Схема такого самонаклада представлена на рис. 5-7. Фрикционный ролик 1 и эксцентричный эллиптический ролик 2 вращаются навстречу друг другу (см. рис. 5). Ролик 2 необходим для извлечения верхнего листа из-под фиксатора 3. В результате воздействия ролика 2 лист изгибается (см. рис. 6). После освобождения листа из-под фиксатора под действием упругих сил он распрямляется (см. рис. 7), а затем выводится из самонаклада роликом 1.
Рис. 5. Схема фрикционного самонаклада: 1 — ролик; 2 — эллиптический ролик; 3 — фиксатор; 4 — стопа листов
Рис. 7. Подача листа
Такая конструкция самонаклада хороша тем, что вероятность подачи двойного листа сведена к минимуму. Недостатками же описанной конструкции являются ограничение применяемых сортов бумаги и невозможность точного учета комплекса факторов, влияющих на жесткость и устойчивость листа. Кроме того, скорость работы подобного самонаклада в существенной мере зависит от типа используемой бумаги и ее механических свойств.
Существуют и другие конструкции фрикционных самонакладов, имеющие свои преимущества и недостатки. Поэтому для определения конкретных характеристик фрикционных самонакладов необходимы теоретические и экспериментальные исследования.
Фрикционная передача
Фрикционная передача – передаточный механизм, располагающийся в приводах машин. Она используется для трансформации механической энергии по частоте вращения и передаваемым усилиям. Они позволяют осуществлять бесступенчатое регулирование скорости и отличаются высоким КПД. Фрикционные механизмы изучаются технической механикой и используются в промышленности.
Принцип работы
Фрикционные передачи состоят из 2 тел вращения: ведомого и ведущего катков, насаженных на валы. Передача вращательного движения производится посредством силы трения, появляющейся на площадках контакта рабочих тел под действием сил прижатия. Прижатие катков производится следующими способами:
Важно, чтобы выполнялось следующее условие: сила трения должна быть больше или равна окружной силе. Нарушение данного принципа приводит к возникновению упругого и геометрического скольжения в месте соприкосновения рабочих тел вращения. В результате снижается угловая скорость ведущего катка, что приводит к буксованию фрикционных передач.
Многочисленные виды фрикционных механизмов отличаются назначением, характером изменения передаточного значения и конструкцией. Наибольшее применение в промышленности из них нашли фрикционные вариаторы. Они изготавливаются в виде отдельных агрегатов для привода машин и характеризуются переменным передаточным отношением. Выделяют следующие разновидности фрикционных вариаторов:
Выбор определенного типа вариатора зависит от условий его работы: величины передаваемой мощности, требуемого диапазона регулирования, и минимальной частоты вращения валов. Эти характеристики указываются при изображении фрикционного механизма на кинематических схемах.
Основные характеристики фрикционной передачи
Для расчета фрикционной передачи необходимо учитывать следующие критерии
В следующей таблице указана величина коэффициента трения для фрикционных передач из разных материалов:
Покрытая смазкой сталь | 0,04 – 0,05 |
Сталь с сухой поверхностью | 0,14 – 0,19 |
Фрикционная пластмасса с высушенной поверхностью | 0,36 – 0,46 |
Текстолит с высушенной поверхностью | 0,31 – 0,36 |
Металлокерамика с сухой поверхностью | 0,29 – 0,34 |
Эти факторы и характеристики учитываются при изображении фрикционной передачи на кинематических схемах.
Типы фрикционных передач
Специалисты выделяют надлежащие классификация фрикционных устройств:
В зависимости от местоположения валов эксперты выделяют 3 основных вида фрикционных передач:
Выделяют отдельную классификацию для вариаторов по числу потоков мощности:
Данная классификация условия работы фрикционных механизмов и может использоваться для разработки общих методов расчета отдельных групп передач.
Сферы применения
Применение фрикционных передач для больших мощностей ограничено из-за высоких нагрузок на валы и присутствия скольжения между телами вращения. В этом случае катки изнашиваются быстрее, что приводит к их частичной или полной поломке. Фрикционные устройства не используются в механизмах, где не допускается большое количество ошибок в углах поворота фрикционных звеньев. В противном случае повышается количество недопустимых углов передач, приводя к появлению скольжений в зоне соприкосновения рабочих тел вращения.
В промышленности фрикционные передачи используются при изготовлении кузнечно-штамповочных машин и прессового оборудования, транспортировочных устройств, тяговых приборов с приводом и станков для обработки заготовок из металла. В машиностроительных отраслях чаще всего используются фрикционные радиаторы, объединенные с двигателями внутреннего сгорания или электронными моторами. Они позволяют бесступенчато регулировать скорость передачи силовых усилий между трансмиссией и приводом автомобиля или другого транспортного средства.
Передачи с неизменным передаточным числом применяются при производстве винтообразных прессов. В отраслях по изготовлению текстиля они используются в центрифугах для равномерного разгона и в силовых приводах для натягивания волокна и нитей. В деревообрабатывающем секторе фрикционные устройства регулируют мощность обрабатывающих устройств, учитывая породу дерева и структуру заготовки.
Достоинства и недостатки
Выделяют следующие плюсы фрикционных передач:
Во время эксплуатации были выявлены следующие минусы фрикционных передач:
Устранение указанных недостатков осуществляется при помощи разработки фрикционных передач с замкнутыми силами прижатия, внедрения в их конструкцию принципа многоконтакности, создания улучшенных форм рабочих тел вращения, нажимных устройств, применения улучшенных материалов при изготовлении катков и использования планетарных схем.
Характер и причины отказов фрикционных передач
Главным параметром фрикционных устройств, определяющим их износоустойчивость, считается контактная прочность, оцениваемая по напряжениям смятия плоскости в месте соприкосновения катков. Выделяет следующие виды разрушения механизмов для преобразования движений:
Выделяют следующие факторы отказов фрикционных передач:
Для предотвращения отказа фрикционных устройств нужно рассчитать контактную прочность прибора. Катки обязаны быть изготовленными из жестких материалов, выдерживающих высочайшее контактное усилие. Предотвратить заедание плоскостей возможно с поддержкой противозадирных масел. Они увеличивают коэффициент трения в 1,5 раза.