Пневматические и электрические тормозные муфты и тормоза — две основные технологии, представленные на рынке, и при выборе в пользу одной или другой для использовании в своем оборудовании, нужно оценить ряд факторов.

Чтобы удовлетворить текущие отраслевые потребности в повышении экономической эффективности и производительности, машиностроители должны учитывать эксплуатационные возможности и накладные расходы каждого компонента, входящего в конструкцию того или иного вида муфты или тормоза. Остановочная и пусковая мощность — это два наиболее важных аспекта производительности машинной автоматизации, причем качество муфт и тормозов оказывает непосредственное влияние на эффективность производства и качество продукции.

Решая, какой тип сцепления-тормоза лучше всего дополнит машину, а также удовлетворит конечные цели производства, технические специалисты должны учитывать целый ряд факторов:

• время отклика
• крутящий момент
• долговечность
• потребление энергии
• мощность
• стоимость
• требования к техническому обслуживанию

При выборе муфты или тормоза, нужно рассмотреть семь основных эксплуатационных характеристик.

1. Время Отклика

Время отклика — это время, затрачиваемое от начального момента включения или выключения питания на регулирующем клапане до момента, когда муфта или тормоз реагируют на крутящий момент (полная нагрузка) или отключаются, и крутящий момент начинает затухать. Быстрое время отклика является ключевым фактором для любой автоматизированной машины для сохранения качества продукции и целостности оборудования.

2. Выходной крутящий момент

Передаваемый крутящий момент должен учитываться при любом применении муфт и тормозов. Они могут быть выбраны для простой передачи крутящего момента двигателя, обеспечения крутящего момента для конкретных пусков и остановок в течение определенного промежутка времени или для переменного крутящего момента в системах натяжения.

3. Тепловая мощность

Тепловая мощность — это способность тормоза рассеивать выделяющееся тепло и, вероятно, самая важная характеристика муфты или тормоза. Существует три типа тепловых условий, которые следует учитывать: пиковая скорость ввода, теплоотвод и непрерывное рассеивание тепла.

Пиковая входная скорость — это количество тепловой энергии, которое может поглотить муфта или тормозной диск, не повышая температуру настолько, чтобы навсегда повредить поверхность трения.

Значения теплоотвода представляют собой общее количество тепла, которое фрикционная пластина тормозной муфты или тормоза может поглотить в течение заданного периода времени. Это мера количества тепла, необходимого для повышения температуры фрикционной пластины от окружающей среды до безопасного уровня ниже порога, где может произойти поломка или деформация.

Непрерывное тепловыделение — это мера средней скорости, с которой тепло генерируется на границе трения без повреждения какого-либо из компонентов. Обычно оно считается в лс/скорость.

Все три типа тепловых характеристик связаны со способностью муфты или тормоза отводить тепло от поверхности изделия, поглощать тепло и выделять его в окружающее пространство.

4. Время эксплуатации

Во время работы муфты и тормоза подвержены воздействию силы трения и должны обеспечивать хороший износ даже в тяжелых условиях эксплуатации.

Инженеры должны знать скорость износа фрикционного материала, количество полезного объема материала и количество энергии, поглощаемой фрикционной накладкой при каждом включении сцепления или тормоза. Эти факторы помогают определить способность тормоза выдерживать фрикционный износ.

Срок службы выражается в лошадиных силах-часах, и представляет собой общий объем работ по торможению, выполняемых до момента, как потребуется замена тормозной поверхности. Фактическое значение зависит от характеристик износа материала и температуры поверхности.

5. Затраты на ремонт

Учитывая сегодняшний акцент на производительности и эффективности, машиностроители нуждаются в компонентах, способствующих достижению этих целей. Остановочные и пусковые механизмы должны иметь более длительный срок службы при меньшем техническом обслуживании, так как ремонт приводит к дополнительным затратам, остановке производства и в конечном итоге может снизить рентабельность.

6. Потребление энергии

Отраслевые тенденции движутся в сторону снижения энергопотребления и снижения эксплуатационных расходов. Анализируя, сколько энергии потребляет тормозное решение, пользователи могут определить его энергопотребление, что позволяет им выбрать решение, которое требует меньше энергии, снижает затраты и повышает эффективность машины.

7. Экономия удельных затрат

Наряду со стоимостью содержания оборудования важна и первоначальная стоимость внедрения. Удельная стоимость представляет собой первоначальные инвестиции, поэтому сравнение цены каждого решения является первым шагом в определении типа инвестиций, которые вы готовы сделать.

Работоспособность

При выборе любого продукта первостепенное значение имеет определение того, будет ли он соответствовать ожиданиям пользователя.

К сцеплению и торможению предъявляются два основных требования: быстрота и надежность. Кинетическая энергия, образующаяся при скольжении, преобразуется в тепло на динамической границе раздела, что может негативно сказаться на работе сцепления и тормоза. При повышении температуры коэффициент трения снижается, что приводит к снижению выходного крутящего момента.
Проведенные исследования пневматических и электрических муфт и тормозов со сходными параметрами показали, что пневматическая муфта передавала на 35-40% больше крутящего момента, поскольку она работала при более низкой температуре, в то время как электрический блок испытывал резкое падение крутящего момента при увеличении скорости.

Муфты с электрическим приводом включаются путем непрерывного пропускания электрического тока через электромагнитную катушку, что повышает температуру всего агрегата. В качестве альтернативы пневматические тормоза используют воздух под давлением, содержащийся в цилиндре, поддерживая постоянную силу и работая при более низких температурах, чем электрический блок.