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磁粉离合器/制动器应用

磁粉离合器是由传动单元(输入轴)和从动单元(输出轴)合并而成。在两组单元之间的空间,填有粒状的磁粉(休积大约40微米)。当磁性线圈
不导电时,转矩不会从传动轴传于从动轴,但如将线圈电磁通电,就由于磁力的作用而吸引磁粉产生硬化现象,在连继滑动之间会把转矩传达。
HELISTAR磁粉离合器/制动器特性
(1)高精度的转矩控制
转矩的控制范围非常广,而且控制精度高,传达转矩和激磁电流成正确的比例,可实现高精度的控制。
(2)优越的耐久性、寿命长
采用耐热、耐磨耗、耐氧化 、耐蚀性超强的超合金磁粉,寿命长。
(3)稳定性超群的定转矩特性
磁粉的磁气特性佳,而且粉粒相互之间的结合力安定,滑动转矩非常稳定,与相对回转数没有关系能持久保持恒定的转矩。
(4)连续滑动运转使用
散热效果优良而且采用热变形均一的冷却构造,加上磁粉的高耐热性,容许连结与制动功率及滑动功率大,能够圆滑的滑动运转,不会
引起震动。
(5)连结圆滑,无冲击
连结时的冲击极小,能够无冲击的圆滑启动、停止。而且阻力转矩极小,不会引起无用的发热量。
(6)适合高频运转
应答敏捷快速及特别的散热构造,适合高频度运转使用。
(7)轻量、免保养、寿命长
型式简洁轻量化,使用耐高温之线圈及特殊油脂轴承,并针对易生磨耗的电枢施以耐磨特殊处理,延长使用寿命。
用途
1、缓冲起动,停止用:利用连结时的圆滑特性及定转矩特性之缓冲效果,即加速度稳定及不发生冲击的尖峰转矩。
2、连续滑动、张力控制用
3、转矩限制器用
4、高速应答用
5、动力吸收用
6、定位停止用
7、模拟负载用
应用范围
印刷机械、纸工机械、制袋机械、造纸机械、电线电缆机械、卷线机械、线材机械、捆包包袋机械、纺织机械、织维机械、木工机械、试验设
备、模拟负荷用、各种机械的精密性张力控制用、一般工业用装置、其他一般产业机械。
型号选定
兹举出电磁磁粉离合/制动器的应用范围,以便在各种使用条件下,做更有效的使用,并选定适当的机种,形式大小,以发挥理想效益。
代号说明
T :离合制动器轴的转矩 ……………………………………………………… ( kgfm )
Tc :离合器制动器轴的设定转矩 ……………………………………………… ( kgfm )
Ti :负荷转矩 ……………………………………………………………………… ( kgfm )
GD2 :飞轮效果 ……………………………………………………………………… ( kgfm2 )
n :离合/制动器轴的回转数 ……………………………………………………… ( rpm )
ni :离合/制动器轴的相对回转数 ………………………………………………… ( rpm )
N :连结频率 ……………………………………………………… ( time/min)
P :马达容量 ……………………………………………………… ( kw )
Ps :滑动功率 ……………………………………………………… ( w )
E :连结功率或制动功率 …………………………………………… ( kgfm/min )
Es :滑动时的功率 …………………………………………………… ( kgfm/min )
ro :滑动时间 ……………………………………………………………………… ( sec )
rc :连结时间或制动时间 ……………………………………………………… ( sec )
B :安全系数
No :离合器入力轴的回转数 ……………………………………………………… ( rpm )
Ns :离合器出入轴的回转数 ……………………………………………………… ( rpm )
t :实质上所需之连结时间或制动时间 ……………………………………… ( sec )
1、连结装置ON/OFF的使用
(1)离合器/制动器容量的选定
选择适当的马达时,应依离合器/制动器轴的传动转矩来选定适当大小。且依调整激磁电流在3-100%的范围内能调整使用所要离合器(制动
器)的转矩。
T = 973×P × B (kgfm) ……………………………………………………… ( 1 )
--------------------------------------------------------------------------------

n

根据负荷条件及用途,负荷转矩必须乘以1.5-3倍安全系数,才是适用的规格。
(2)功率
以机械启动,停止方式使用时,增减连结频率,必须检讨连结功率或制动功率。
(连结/制动功率)
E = GD2×ni × Tc ×N …………………………………………………… ( 2 )
--------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------

7150 Tc±Ti

( + ) 减速连结( 停止时 ) ( - ) 增速连结 ( 启动时 )
2、使用缓冲控制用
●缓冲启动
(1)算出离合器回速时的转矩

Tc = GD2×ni + Ti (kgfm) ………………………………………………………… ( 3 )
--------------------------------------------------------------------------------

375×t

(2)离合器的转矩
离合器的转矩容量依需要传达转矩(1)式设定,依(3)式算出加速时所需转矩,但需确认该形式大小的转矩是否在控制范围内才能确认
(3)连结功率(E) ………………………………………………………… 依( 2 )式
●缓冲制动
(1)算出制动器的制动转矩
Tc = GD2×ni - Ti (kgfm) ……………………………………………………… ( 4 )
--------------------------------------------------------------------------------

3752×ni

(2)制动器的转矩
制动器的转矩容量,通常设定为运转时所需要的转矩,依(1)式,从(4)式算出制动时所需转矩,但需确认该形式大小的转
矩是否在控制范围内才能确认。
(3)制动功率(E) ………………………………………………………… 依( 2 )式
3、在连续滑动状态下使用
在转矩固定且定回转数滑动时
从离合/制动器的滑动转矩求滑动功率,一般以下式算出
Ps = 1.03 × Tc × ni(W) ……………………………………………………… ( 5 )
即以发生滑动转矩Tc,滑动回转数ni,被运转之离合/制动器的滑动功率以P表示。
4、张力控制下使用
必须检讨使用条件的各个主要数据
(1)总轴速度 : Zui大Vmax ,Zui小Vmin (m/min)
(2)卷取径,卷出径 : Zui大Dmax ,Zui小Dmin (mm/Ø)
(3)设定张力 : Zui大Fmax ,Zui小Fmin (kgf)
(4)卷取离合器时 : 离合器入力轴的回转数No (rpm)
●卷出制动器时
使用电磁磁粉式制动器作卷出张力控制时,必须检讨以下各点:
(1)启动时所需制动器转矩(TB)和回转数(Ns)
TB = Fmax×Dmax × 10-3 (kgfm) ……………………………………………………… ( 6 )
--------------------------------------------------------------------------------

2
Ns = Vmax × 103 (rpm) ……………………………………………………… ( 7 )
--------------------------------------------------------------------------------

π×Dmax
(2)结尾时所需制动器转矩(TB)和回转数(NE)
TB = Fmax×Dmin × 10-3 (kgfm) ……………………………………………………… ( 8 )
--------------------------------------------------------------------------------

2
NE = Vmax × 103 (rpm) ……………………………………………………… ( 9 )
--------------------------------------------------------------------------------

π×Dmin

(3)Zui大回转数(Nmax) Nmax = Vmax × 103 (rpm) ……………………………………………………… ( 10 )
--------------------------------------------------------------------------------

π×Dmin
(4)Zui小回转速(Nmin) Nmin = Vmin × 103 (rpm) …………………………………………………… ( 11 )
--------------------------------------------------------------------------------

π×Dmax

(5)Zui小制动转矩(TB min)
TB min = Fmin×Dmin × 10-3 (kgfm) ………………………………………………………… ( 12 )
--------------------------------------------------------------------------------

2

(6)Zui大制动转矩(TB max)
TB max = Fmax×Dmax × 10-3 (kgfm) ……………………………………………………… ( 13 )
--------------------------------------------------------------------------------

2

(7)Zui大滑动功率(Pmax)和平均滑动功率(Pave)
Pmax = Pave = 0.164×Fmax×Vmax (W) ……………………………………………………… ( 14 )
● 卷取离合器时
用电磁磁粉式离合器作卷取张力控制时,必须讨以下各点:
(1)启动时所需离合器转矩(Tc)和出力轴的回转数(Ns)
Tc = Fmax×Dmax × 10-3 (kgfm) ……………………………………………………… ( 15 )
--------------------------------------------------------------------------------

2
Ns = Vmax × 103 (rpm) ……………………………………………………… ( 16 )
--------------------------------------------------------------------------------

π×Dmax

(2)Zui终时所需离合器转矩(Tc)和回转数(NE)

TB = Fmax×Dmax × 10-3 (kgfm) ……………………………………………………… ( 17 )
--------------------------------------------------------------------------------

2
NE = Vmax × 103 (rpm) ……………………………………………………… ( 18 )
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π×Dmax

(3)离合器出力轴的Zui高回转数(Nmax) ………………………………………………… 依(10)式
(4)离合器出力轴的Zui小回转数(Nmin) ………………………………………………… 依(11)式
(5)Zui小离合器转矩 (Tc min) ………………………………………………… 依(12)式
但是 TB min → Tc min
(6)Zui大离合器转矩 (Tc max) ………………………………………………… 依(13)式
但是 TB min → Tc min
(7)Zui大滑动功率 (Pmax)
Pmax = 0.164×Vmax×Fmax×( No × Dmax -1 ) (W)
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--------------------------------------------------------------------------------

Nmax Dmin

(8)平均滑动功率(Pave)

Pave = 0.164×V×F×( 2 × No × i+i+1 - 1 ) (W)
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3 Nmax i+1
V:运转总轴速度(m/min)
F:运转张力(kgf)
i:Dmax/Dmin
5、转矩限制时
利用电磁磁粉式离合器的定转矩特性,为了防止电动机,驱动机构负荷,以防止机械,制品破损,一量超过设定转矩以上时,利用离合器
滑动,消除超出的转矩。以滑动转矩和离合器的设定转矩相等而成一定值,滑动回转数(Ni)也一定时,滑动功率(Es)如下所示:
Es = 2π ×ni×Tc×ro×N (kgfm/min)
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