Техника - молодёжи 1988-10, страница 10

т

ВЛКСМ -

Этот экспонат на выставке-ярмарке НТТМ-87 привлекал внимание многих посетителей. Авторам его была вручена золотая медаль. Прошло более года со времени закрытия выставки. Как сложилась судьба оригинальной разработки!

ЧП без контакта

Алексей ГОРОЖАНКИН,

кандидат технических наук, доцент Челябинского политехнического института

Макет заставлял приостановиться, приглядеться. Зубчатое колесо, примерно полметра в диаметре, под ним — винт-червяк. На колесе установлена ручка. Подойдут, покрутят ручку — колесо приходит в движение и червяк тоже. Читают надпись на табличке возле экспоната, идут дальше... и вдруг возвращаются. А на табличке вот что: ■Бесконтактная червячная передача». Опять крутят ручку, а я вкладываю лист бумаги между зубьями колеса и червяка. Лист проходит свободно и даже не мнется, потому что в нашей ЧП «работает» магнитное поле.

НЕСКОЛЬКО ЛЕТ НАЗАД на

одном из сибирских заводов я увидел усовершенствованный станок, в котором рационализаторы использовали электромагнитную муфту. Она состояла из двух зубчатых колес с внутренними и внешними зубьями, которые между собой не соприкасались. Я читал о подобных устройствах. В детали муфты встраиваются постоянные магниты или обмотки возбуждения. Магнитный поток проходит через механизм и зазор, и силы магнитного взаимодействия незримо сцепляют колеса, заставляя одно тянуть за собой другое — словно они связаны невидимой леской.

Пока нет движения, леска свободно провисает — в этом случае сила взаимодействия направлена по радиусу колес. Механизм рассчитан так, что в момент начала вращения ведущее колесо слегка вырывается вперед, наша леска натягивается и тянет за собой рыбу — то есть ведомое колесо. Леска — аналог силы, направлен

ной под углом к радиусу. Эту силу можно разложить на две — радиальную и вращающую, последняя как раз и заставляет муфту работать.

Такие устройства используются в лабораторных приборах при работе с вакуумом, в агрессивных средах — то есть в тех случаях, когда нужно передать механическую энергию в герметично закрытую камеру. Насколько мне известно, электромагнитные муфты выпускаются только за рубежом, у нас на производстве я их увидел впервые. Тогда и появилась мысль: «Ведь это — вечная вещь! Контакта нет — износа нет, материал для зубчатых колес — любая сталь, никаких особых требований, смазки не надо, работает бесшумно. По специальности я электромеханик, работал в ЧПИ на строительной кафедре, и мне часто приходилось иметь дело с техникой, используемой в строительстве,— с бетономешалками, экскаваторами, конвейерами. Перегрузки, пыль, строительный мусор — все это сокращает век механизмов, и «летят» в первую очередь редукторы муфты. Ковш экскаватора, предположим, натолкнулся на очень твердую породу, нагрузка на валу резко увеличилась, зубья редуктора сцепились «насмерть», двигатель перегружен... И я все вспоминал ту электромагнитную муфту. Ведь стоит нагрузке превысить допустимую, зацепление в ней пропадает. Силы, действующие между зубьями, не могут быть больше расчетного предела — муфта начнет прокручиваться вхолостую, и механизм останется цел.

РАЗЛИЧНЫЕ ВАРИАНТЫ такого устройства появились у нас довольно скоро. Я рассказал о своей идее сыновьям — Павлу и Николаю,— они тогда начали учиться в ЧПИ, занимались научно-исследователь-скими работами на кафедрах посещали семинары в изобретатель

ском клубе «Рацио», который создан в нашем институте.

Сначала мы продумали методику расчета и сделали макет муфты. Работает. Потом взялись за более сложную задачу — бесконтактный редуктор то есть начали разрабатывать зубчатую передачу с увеличением вращающего момента. Наш первый редуктор получился слишком громоздким.

Совершенствуя конструкцию, мы продолжали работать и над методикой расчета геометрических размеров элементов передачи — именно она стала «изюминкой» нашего изобретения.

Следующей была схема, которую мы назвали «цветок». Вокруг ведущего колеса, словно лепестки, расположились 4 ведомых. На их валах «сидит» еще по одной шестерне, которые в свою очередь передают движение основному ведомому колесу. У этой схемы были неоспоримые преимущества перед первой — единовременно задействованы уже не 2 зуба, а 4 (в случае, если «лепестков» более четырех, могло быть задействовано и больше). Размеры передачи значительно уменьшились, но конструкция усложнилась.

Силы, действующие в промежутке между зубьями: fp — радиальная, fs — вращающая.

Бесконтактная червячная передача: 1 — червяк, 2 — зубчатое колесо.

8