Jak High-tech Materiály Ušetří Až 60% Hmotnosti Na Spojkách

Pokud jde o rozumné využívání energie a zdrojů, bylo již dlouho zřejmé pro letecký průmysl, ale také pro automobilový průmysl: Cílem musí být snížení množství, aby se zvýšila rychlost nebo šetřila energie. Platí to však také pro výrobní stroje, jako jsou průmyslové roboty, obráběcí stroje nebo ruční stroje: Také zde může snížení hmoty ušetřit zdroje nebo zvýšit výkon

Se svými bezpečnostními spojkami R + W také sleduje trend v obecném strojírenství a strojírenství k výrobě stále vyšší kvality s konstantní přesností při stále nižších nákladech. V této souvislosti hraje důležitou roli také lehká konstrukce: nižší momenty setrvačnosti díky volbě nových high-tech materiálů v kombinaci s novými povlaky mají za následek enormní snížení hmotnosti a zvýšení uvolňovacího momentu.

Frank Kronmüller, generální ředitel, R + W Antriebselemente GmbH

Konstrukce zcela zakrytá

Kompaktní řada spojek SL od R + W funguje naprosto bez vůle díky osvědčenému principu pružinového blokování kuliček. Ve spolupráci s univerzitami vývojáři spojovacího zařízení tuto sérii od základu přehodnotili již za pouhé dva roky. R + W se neomezila na další vývoj nebo optimalizaci, ale navrhla, vyrobila a vyrobila zcela novou řadu. To byl jediný způsob, jak dosáhnout cíle snížení 50% hmotnosti.

Řada spojek SL je vyrobena z nejmodernějších materiálů v kombinaci s jedinečným povlakem. Tím se ve srovnání se standardní řadou sníží hmotnost až o 60%. Spojka pro omezení točivého momentu až 160 Nm má pouze mrtvou hmotnost 370 ga hmotnostní moment setrvačnosti 0,8 × 10 ^-3 kg m ².

Série se skládá ze čtyř velikostí. Od 10 Nm do 700 Nm lze utahovací momenty bezpečně omezit. Kromě výběru materiálů bylo snížení hmotnosti dosaženo také kompresí jednotlivých komponent - aniž by to ovlivnilo trvanlivost nebo přesnost. Bezpečnostní spojky v lehkém provedení řady SL mohou dosáhnout doby cyklu až 10 000 rozpojení nebo více. Použití nových talířových pružin speciálně vyvinutých pro R + W v kombinaci s dalším vývojem principu blokování koule vede ke zvýšení točivého momentu až o 40%.

Další informace na první pohled: Výhody lehkých konstrukcí

• Energeticky úsporné procesy
• nízké výrobní náklady
• menší využití materiálů

Přidanou hodnotu lze generovat zejména v dynamických aplikacích, jako je implementace větší akcelerace se současným zvýšením přesnosti.

Přední výrobce letadel a leteckých zařízení je jedním z uživatelů nových spojekkdo hledal bezpečnostní spojku pro inteligentní zvedací zařízení v mobilních kabinách pro dopravu a servisní práce. Cíl: omezit momenty setrvačnosti kompaktním designem. V závislosti na typu letadla by měl být uvolňovací moment integrován mezi 40 a 135 Nm s maximální celkovou délkou 30 mm a maximální celkovou hmotností 200 g do nůžkového zvedacího stolu ve stísněném prostoru. Společnost si vybrala lehkou bezpečnostní spojku od R + W. Spojka řady SLP 30 byla přizpůsobena dalším požadavkům zákazníka: s ochranou proti přetížení v utěsněném provedení, chráněným proti kapalným médiím a nečistotám, lze použít za každého počasí.

Mrtvá hmotnost pouze 200 g

I v této aplikaci bylo použití high-tech materiálů schopno snížit hmotnost až o 60%. Například, s omezením kroutícího momentu až do 135 Nm, SLP 30 má pouze vlastní hmotnosti 200 g a hmotnostní moment setrvačnosti 0,1 x 10 ^-3 kg m ². Díky speciálnímu ozubení základního tělesa a montážní příruby reaguje bezpečnostní spojka v milisekundovém rozsahu s opakovací přesností ± 5%.

Průmyslová spojka pro elektromobily

I ti, kteří řídí elektrické auto, se mohou dostat do situací, které je nutí tvrdě zabrzdit. Uvolněná brzdná energie však přináší vysoký okamžik přenosu - vyšší, než by byla schopna zvládnout. Ochranná spojka proto zajišťuje její ochranu.

Mechanické přepínání bezpečnostních spojek skutečně chrání systémy a stroje v případě kolize nebo nesprávné obsluhy. Spojky však dokážou více - s úpravami je lze použít také v elektrických vozidlech. Pro pilotní projekt také inženýři společnosti R + W vyvinuli mechanickou bezpečnostní spojku pro tuto aplikaci. Je umístěn mezi dvěma hnacími hřídeli na převodovce a brzdami. V případě úplného brzdění se generovaná síla rozdělí na brzdy jinak. Protože brzdná energie má vyšší točivý moment, než umožňuje převodovka, musí být převodovka chráněna proti zpětnému točivému momentu brzd.

Pokyny klienta to byla mechanická bezpečnostní spojka s maximální hmotností 1,5 kg min pro přetížení více než 600 Nm při 1100 ^-1. Toho by bylo možné dosáhnout pomocí modelové řady SLN s certifikací TÜV z řady 300. Odděluje vstupní a výstupní stranu v milisekundovém rozsahu. Bezpečnostní spojka pracuje tak, že je zajištěna vůle. Řada SL je vyrobena ze slitin - nových pro spojovací technologii - v kombinaci s povlaky. Spojka pro omezení točivého momentu 600 Nm, jak by se dala použít v elektrickém vozidle, má mrtvou hmotnost 1,5 kg a hmotnostní moment setrvačnosti 3 × 10 kg m ².

Kromě výběru materiálů vývojáři také dosáhli snížení hmotnosti kompresí jednotlivých komponentů, aniž by to negativně ovlivnilo trvanlivost nebo přesnost. Tyto bezpečnostní spojky v lehké konstrukci mohou realizovat doby cyklu až 10 000 rozpojení nebo více.

Použití talířových pružin speciálně vyvinutých pro R + W - mají speciální charakteristickou křivku - v kombinaci s optimalizací mechanismu aretace kuličky vedlo ke zvýšení točivého momentu až o 50%, přesnému omezení točivého momentu a krátkým časům sepnutí.

Uživatel splňující mechatronickou pohonnou technologii

Technologie mechatronického pohonu zaměřená na uživatele se zaměřuje na mechanické komponenty ozubených kol, spojek a brzd, jakož i na jejich design, dimenzování a interakci v celém mechatronickém systému.

Více informací

Opotřebení minimalizováno

Spojka se začne pohybovat až po překročení nastaveného vypínacího momentu. Kuličky opouštějí své kuželové zahloubení a tok točivého momentu je přerušen. Síla pružiny je snížena na nulu. Pohyb tam a zpět v jejich zahloubeních v mezním rozsahu nastaveného vypínacího momentu není možný. Je zabráněno opotřebení spojky během provozu pod vypínacím momentem. Snížená pružinová síla během spínacího procesu a světelný spínací kroužek snižují síly a opotřebení během spínacího procesu na minimum.

Mezinárodní kosmická stanice ISS je jedním z největších technologických projektů moderní doby. Od roku 2000 zkoumají mezi dvěma a třemi astronauty klíčová témata, jako jsou biologie nebo věda o materiálech. Němečtí vědci specificky studují systém lidské rovnováhy, základní fyziku (výzkum plazmatu) a radiační biologii.

Regrese kostí a svalů astronautů během pobytu až 6 měsíců je známá skutečnost, protože beztíže mění lidské tělo. Lékaři letectví a kosmonautiky také vědí, že když dlouho zůstanete ve vesmíru, obrana proti infekci se snižuje, že se mění rovnováha cukru a že kosti a svaly ustupují kvůli menšímu stresu.

Bezpečně trénujte na ISS

Aby se zabránilo regresi svalů, byl vyvinut systém ESA a OHB speciální tréninkové zařízení. Podobně jako veslovací lavička lze trénovat speciální svalové části astronautů. Ochranná funkce tohoto tréninkového zařízení slouží speciální verze bezpečnostní spojky R + W SK1 vyrobené z nerezové oceli ve verzi s optimalizovanou hmotností a utěsněné. Jako jednotka přetížení v úhlově synchronním provedení je citlivá nákladová jednotka chráněna, pokud je síla astronauta aplikována příliš mnoho. Opětovné zapojení po 360 ° umožňuje přesnou polohu lavice kormidla. Po patnáctidenní době letu bylo výcvikové zařízení bez údržby trvale zabudováno do vesmírné stanice a od té doby je příslušnou posádkou používáno k budování svalů.

Struktura speciální bezpečnostní spojky se v mnoha oblastech spojky liší od standardní konstrukce. Výrobce spojky splnil požadavek na „lehký“a speciálně utěsněný bezpečnostní komponent snížením hmotnosti stávající řady bezpečnostních spojek a mnohaletými zkušenostmi v oblasti vakuových aplikací.

Výběr speciálních materiálů a stlačení použitých komponentů byly rozhodující pro snížení hmotnosti - samozřejmě bez dopadu na trvanlivost nebo přesnost.

Speciální těsnění zabraňuje úniku maziva

Komponenty přetížení, které jsou založeny na principu aretace koule, vyžadují mazivo. Tím se zabrání korozi součástí při nepřetržitém používání nebo nadměrnému namáhání součástí v případě přetížení (rozpojení spojky). V důsledku zbytkového tření kotoučové pružiny se spojka zahřívá během opakovaných rozpojovacích procesů, což vede k nižší viskozitě maziva. Přebytečné mazivo nebo mazivo uniká.

Přesně tomuto chování bylo třeba se vyhnout při bezpečnostní spojce ve vesmíru. Speciální těsnění na všech částech a součástech spojky včetně prodlouženého spínacího kroužku hermeticky utěsní tuk ve spojce. Tím se zabrání případnému úniku zbytečného tuku po opakovaném rozpojení.

ESA dále požaduje, aby všechny použité materiály byly schváleny pro vesmírný průmysl. Komponenty bezpečnostní spojky musely být předem vyzkoušeny, zejména v oblasti vysoce namáhaných mechanických součástí. Po úspěšné kontrole TÜV bezpečnostních spojek R + W pro standardní aplikace byla provedena vnitřní inspekce podle podobných kritérií. Konečná dokumentace nebo seznam všech komponent splnil vysoké požadavky kosmického průmyslu. R + W proto vyvíjí, navrhuje a vyrábí bezpečnostní komponenty nejen „pro“kosmický průmysl, ale pro „skutečné“použití ve vesmíru. To ukazuje na know-how a profesionalitu výrobce pro neobvyklé požadavky.

Součet změn v principu blokování míče a použití nových materiálů umožnil R + W vyvinout sérii bezpečnostních spojek Torqlight SL bez vůle. To poskytuje lehkou kompaktní bezpečnostní spojku s vysokou hustotou výkonu. (ud)