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Funktion und Wirkung von Kupplungen

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Bild 13-01. Funktion und Wirkung von Kupplungen. Aufgaben Übertragung von Rotationsenergie Ausgleich von Wellenverlagerungen Fluchtungsfehler Lagefehler elastische Verformung Temperaturfehler Drehmomentenstöße dämpfen Schwingungen dämpfen Ein- und Ausschalten der Drehmomentenübertragung

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Funktion und Wirkung von Kupplungen


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Presentation Transcript
funktion und wirkung von kupplungen

Bild 13-01

Funktion und Wirkung von Kupplungen
  • Aufgaben
    • Übertragung von Rotationsenergie
    • Ausgleich von Wellenverlagerungen
      • Fluchtungsfehler
      • Lagefehler
      • elastische Verformung
      • Temperaturfehler
    • Drehmomentenstöße dämpfen
    • Schwingungen dämpfen
    • Ein- und Ausschalten der Drehmomentenübertragung
  • Eigenschaften
    • elastische Ausgleichselemente

axialer Versatz

radialer Versatz

Winkelfehler

Schwingungen

Johann Lodewyks

drehnachgiebigkeit von kupplungen

Bild 13-02

Drehnachgiebigkeit von Kupplungen
  • (1) drehstarre Kupplung
    • verlustarme Momentenübertragung
  • (2) elastische Kupplung
    • Energiespeicherung durch federnde Elemente
    • phasenverschobene, verteilte Momentenübertragung
  • (3) dämpfende Kupplung
    • Energiespeicherung durch federnde Elemente
    • Energieumwandlung durch Reibung in Wärme
    • phasensynchrone, gedämpfte Momentenübertragung

Drehfeder- kennlinie

drehstarre Kupplung

elastische Kupplung

dämpfende Kupplung

Dämpfungs-arbeit

Johann Lodewyks

slide3

Bild 13-03

Johann Lodewyks

slide4

Bild 13-03

Johann Lodewyks

drehmomenten bertragung

Bild 13-07

Drehmomentenübertragung
  • Antriebsmoment (Tan)
    • Lastmoment (TL)
      • Reibung
      • Last der Arbeitsmaschine
    • Beschleunigungsmoment (Ta)
      • Trägheitsmoment * Winkel- beschleunigung

Johann Lodewyks

slide6

Bild 13-05

  • Energie der Bewegung
  • Ersatzmodell mit reduziertem Trägheitsmoment
  • Trägheitsmomente verschieben

Johann Lodewyks

betriebsverhalten von antriebs und arbeitsmaschinen

Bild 13-06

Betriebsverhalten von Antriebs- und Arbeitsmaschinen
  • Antrieb (E) (TB16-21)
    • E-Motor (Drehstrom - Nebenschlussmotor)
      • Nennmoment (TN ) < Anlaufmoment (Tan )
      • Maximalmoment: Kippmoment (Tki )
  • Arbeitsmaschine (A)
    • Fördermaschine
      • konstantes Lastmoment (TL )
    • Momentendifferenz (Ta ) beschleunigt die Arbeitsmaschine
  • Arbeitspunkt (B)
    • Schnittpunkt der Kennlinien
  • Drehzahl (n)
    • Entlastung im Arbeitspunkt führt zum Dreh- zahlanstieg bis auf Synchrondrehzahl (nS)

Johann Lodewyks

betriebsverhalten von antriebs und arbeitsmaschinen1

Bild 13-06

Betriebsverhalten von Antriebs- und Arbeitsmaschinen
  • Antrieb (E) (TB16-21)
    • E-Motor (Drehstrom - Nebenschlussmotor)
      • Nennmoment (TN ) < Anlaufmoment (Tan )
      • Maximalmoment: Kippmoment (Tki )
  • Arbeitsmaschine (A)
    • Lüfter, Kreiselpumpe, Zentrifuge, ...
      • Lastmoment (TL ) steigt mit der Drehzahl
    • Momentendifferenz (Ta ) beschleunigt die Arbeitsmaschine
  • Arbeitspunkt (B)
    • Schnittpunkt der Kennlinien
  • Drehzahl (n)
    • Entlastung im Arbeitspunkt führt zum Dreh- zahlanstieg bis auf Synchrondrehzahl (nS)

Johann Lodewyks

betriebsverhalten von antriebs und arbeitsmaschinen2

Bild 13-06

Betriebsverhalten von Antriebs- und Arbeitsmaschinen
  • Antrieb (E) (TB16-21)
    • E-Motor (Wechselstrom - Reihenschlussmotor)
      • Nennmoment (TN ) < Anlaufmoment (Tan )
      • Maximalmoment: Anlaufmoment (Tan )
  • Arbeitsmaschine (A)
    • Lüfter, Kreiselpumpe, Zentrifuge, ...
      • Lastmoment (TL ) steigt mit der Drehzahl
    • Momentendifferenz (Ta ) beschleunigt die Arbeitsmaschine
  • Arbeitspunkt (B)
    • Schnittpunkt der Kennlinien
  • Drehzahl (n)
    • Entlastung im Arbeitspunkt führt zum unkontrollierten Drehzahlanstieg

Johann Lodewyks

betriebsverhalten von antriebs und arbeitsmaschinen3

Bild 13-06

Betriebsverhalten von Antriebs- und Arbeitsmaschinen
  • Berechnung des mittleren Beschleuni-gungsdrehmomentes (Tam)
    • Integration des Antriebsdrehmomentes von Null bis zum Betriebspunkt
    • Integration des Maschinendrehmo-mentes von Null bis zum Betriebspunkt
    • Differenz der Mittelwerte

Johann Lodewyks

auslegung nachgiebiger wellenkupplungen
Auslegung nachgiebiger Wellenkupplungen
  • Auslegung mit Anwendungsfaktoren
    • Herstellerangaben in Katalogen
    • Einflussfaktoren
      • Antriebstyp
      • Maschinentyp
      • Betriebsdauer
      • Temperaturen

Johann Lodewyks