Funktion und Wirkung von Kupplungen

Präsentation zum Thema: "Funktion und Wirkung von Kupplungen"—  Präsentation transkript:

1 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

2 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 Energieumwandlung durch Reibung in Wärme phasensynchrone, gedämpfte Momentenübertragung Drehfeder- kennlinie drehstarre Kupplung elastische Kupplung dämpfende Kupplung Dämpfungs- arbeit Johann Lodewyks

3 Bild 13-03 Johann Lodewyks

4 Bild 13-03 Johann Lodewyks

5 Drehmomentenübertragung
Bild 13-07 Drehmomentenübertragung Antriebsmoment (Tan) Lastmoment (TL) Reibung Last der Arbeitsmaschine Beschleunigungsmoment (Ta) Trägheitsmoment * Winkel- beschleunigung Johann Lodewyks

6 Ersatzmodell mit reduziertem Trägheitsmoment
Bild 13-05 Energie der Bewegung Ersatzmodell mit reduziertem Trägheitsmoment Trägheitsmomente verschieben Johann Lodewyks

7 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

8 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) 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

9 Betriebsverhalten von Antriebs- und Arbeitsmaschinen
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

10 Betriebsverhalten von Antriebs- und Arbeitsmaschinen
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

11 Auslegung nachgiebiger Wellenkupplungen
Auslegung mit Anwendungsfaktoren Herstellerangaben in Katalogen Einflussfaktoren Antriebstyp Maschinentyp Betriebsdauer Temperaturen Johann Lodewyks