Стандарт будущего T-PUR – новое "сердце" муфт Rotex

Упругие эластичные муфты – достаточно известные компоненты, применяемые в разных областях машиностроения. Однако развитие техники не стоит на месте, и требования к техническим характеристикам муфт становятся все жестче. Применяемые в производстве зубчатых венцов для упругих эластичных муфт стандартные материалы уже зачастую работают на пределе своих возможностей. В целях соответствия возросшим требованиям производители муфт начинают использовать специальные смеси для производства зубчатых венцов, которые значительно дороже стандартных. 

Вот почему в компании KTR возникла идея предложить нечто новое. В результате воплощения данной идеи в жизнь появился новый материал зубчатых венцов муфт ROTEX®, названный T-PUR.

В недалеком будущем этот новый материал станет стандартом для всех упругих муфт в самых широких областях применения.

Начиная с 1967 г. специалисты традиционного машиностроительного предприятия KTR Kupplungstechnik GmbH разрабатывают и производят широкую линейку упругих кулачковых муфт ROTEX® названный T-PUR.

В недалеком будущем этот новый материал станет стандартом для всех упругих муфт в самых широких областях применения.

Начиная с 1967 г. специалисты традиционного машиностроительного предприятия KTR Kupplungstechnik GmbH разрабатывают и производят широкую линейку упругих кулачковых муфт ROTEX® для приводов малых и средних мощностей. Муфты отличаются компактной формой, минимальной массой и малым маховым моментом, однако при этом они способны передавать значительные крутящие моменты. Муфты характеризуются точной обработкой на станках с ЧПУ и высочайшим качеством изготовления, что является одним из факторов их длительного срока службы. Применение муфт ROTEX® дает возможность значительно уменьшить влияние на оборудование пиков крутильных колебаний, а также снизить вибрации благодаря отличным демпфирующим характеристикам муфт.

Для чего он нужен – новый материал?

Зачастую не сразу можно понять, в каких условиях работают редуктор, насос и прочее оборудование. Поэтому в определенных случаях зубчатые венцы из стандартных материалов начинают работать на пределе своих возможностей.

В тяжелых условиях эксплуатации требовалась установка зубчатых венцов из специальных материалов, например, PEEK. Однако применение таких материалов не только значительно увеличивает стоимость муфты, но и в силу физико-химических свойств значительно снижает демпфирующие характеристики муфт, при этом обязательной является точная выверка валов. Вот почему весьма желательно при сохранении отличных характеристик демпфирования венцов из стандартного полиуретана расширить границы применения зубчатых венцов в качестве "сердца" упругих кулачковых муфт.

Теперь клиенты KTR имеют такую возможность, сохранив ту же стоимость, что и у стандартных венцов. Инновационный материал T-PUR зубчатых венцов муфт ROTEX® может в целом значительно улучшить работу привода при переменных скоростях вращения, изменении направления вращения и к тому же в достаточно широком температурном диапазоне!

Выдающиеся свойства.

Благодаря применению нового материала значительно улучшились характеристики зубчатого венца, особенно в части, касающейся усталостной прочности, работы в широком температурном диапазоне. И это при сохранении всех положительных свойств, прежде всего демпфирования, как у венцов из стандартного полиуретана.

Так, новый зубчатый венец может применяться при постоянной температуре окружающей среды от -50 °C до +120 °C (ранее стандартно от -30 °C до +90 °C).

Значительно (!) увеличенный срок службы позволяет существенно сократить межсервисный интервал обслуживания оборудования, что приводит к снижению затрат.

Новый материал T-PUR зубчатых венцов стандартной формы применяется в муфтах ROTEX® от типоразмера 14 до типоразмера 90 (рис. 1). От типоразмера муфты 100 KTR предлагает сдвоенный DZ элемент из нового материала T-PUR (рис. 2). Новый DZ элемент доступен также с твердостью 64 Sh D. Таким образом, новый материал может иметь твердость от 92 Sh A до 64 Sh D

Ноу-хау и большой опыт

Как говорится, не бывает света без тени: часто лидирующая продукция копируется вплоть до мельчайших деталей. В любом случае для KTR это еще один стимул предлагать специалистам в области привода инновационные решения, которые будут отличать нас от других производителей и дадут возможность всегда находиться на несколько шагов впереди конкурентов. Постоянные работы по поиску новых возможностей, новейших материалов, а также специальные решения конкретных задач клиентов обусловливают наличие собственного оснащенного по последнему слову техники научно-исследовательского центра KTR и лабораторий. Из общего числа сотрудников (а на сегодняшний день их в KTR более 850) 60 инженеров и проектировщиков отвечают за новые разработки и специальные проекты.

Появлению нового материала предшествовала долговременная совместная работа специалистов в приводной технике KTR и экспертов по полимерным материалам. Результат работы был оптимизирован в течение нескольких месяцев, и в итоге представлен новый материал T-PUR. Зубчатые венцы из нового материала прошли разносторонние испытания в реальных условиях работы в таких механизмах, где венцы из стандартного полиуретана выходили из строя по причине усталостных разрушений и не соответствовали требованиям по температуре. Зубчатые венцы из нового материала T-PUR исключительно положительно зарекомендовали себя в результате полевых испытаний.

Говоря о тесном сотрудничестве с экспертами в области техники полимеров следует отметить, что муфты с венцами из нового материла T-PUR прошли разносторонние испытания на стендах исследовательского центра KTR (рис. 3).

Одиннадцать разных стендов, в основном с серво-гидравлическим приводом и возможностью проведения испытаний на моменты до 100 000 Нм, покрывают потребность полностью. С помощью данных стендов KTR может проводить испытания во всем необходимом диапазоне крутящих моментов, проводить ресурсные испытания, имитировать поведение муфт в различных условиях работы при температурах до +120 °C.

Кроме стендовых испытаний муфты с венцами из нового материала T-PUR успешно прошли полевые испытания в сотрудничестве с рядом фирм-заказчиков в особых условиях эксплуатации, когда применение венцов из стандартного полиуретана не соответствует предъявляемым требованиям – например, в литьевых машинах и оборудовании для рециклинга.

Выводы и перспективы

Для многих специфических приводов там, где не применимы муфты со стандартными зубчатыми венцами из полиуретана, использовались специальные зубчатые венцы из особых материалов. Для оптимизации стоимости и расширения границ возможностей муфт специалисты фирмы KTR Kupplungstechnik разработали новый материал для зубчатых венцов T-PUR, изначально задуманный как специальный материал. В результате сотрудничества с экспертами в индустрии полимеров новый материал теперь предлагается как стандартный для всех муфт ROTEX®.

Новые разработки, как правило, имеют более высокую стоимость, но не в случае с материалом T-PUR! При сохранении прежней стоимости новый материал зубчатых венцов предлагает улучшенные характеристики в части, касающейся сопротивления усталостным разрушениям, значительно увеличенный срок службы и более широкий температурный диапазон применения.

В апреле 2011 г. в ходе выставки в Ганновере представленные вниманию специалистов по приводной технике и сообществу машиностроителей муфты ROTEX® с зубчатым венцом из нового материала T-PUR с первого дня их официальной премьеры доступны нашим клиентам.

Виктор Степахин, генеральный директор ООО "КТР Приводная техника", Санкт-Петербург

Фотографии предоставлены ООО "КТР Приводная техника"