Składa się z walca wywierconego według 2 stożków zbieżnych ku sobie, oraz z dwóch pochew otoczonych stożkowo, a wywierco
nych według średnic końcy wałów. Trzy śruby, przechodzące wzdłuż pochew, ściągają je wzajem ku sobie, wciskając je zarazem w walec zewnętrzny. A ponieważ pochwy są rozcięte wzdłuż jednego z row
ków na śrubę, przeto równocześnie zakleszczają się one na walc. Dla pewności dodają klin dwuwpustny po stronie prze
ciwległej rozcię
ciu pochwy.
Sprężystość pochwy' dozwala zaciskać i sprzę
gać spółśrodko- wo ze sobą wa
ły różniące się nieco w średnicy, a okoliczność ta czyni sprzęgło Sellersa jednem z najlepszych sprzę
gieł sztywnych. Wy^miary zewnętrzne bywają:
I) = 2,3 cl -t- 2 cm; L — 3 cl -+- 4 cm.
Istnieje kilka odmian sprzęgła Sellers’a, normalny typ amerykań
ski zasługuje jednak na pierwszeństwo.
b. Stałe sprzęgła luźne.
1. Sprzęgło 0ldham'a sprzęga dwa wały o osiach • geometrycz
nych równoległych, lecz nie zupełnie współosiowe. Jest to sprzęgło tarczowe (por. rys. 319-b) bez śrub, mające na każdej z obydwu powierzchni zetknięcia wycięty rowek wzdłuż całej średnicy' tarczy.
Połówki tak zmienionego sprzęgła tarczowego, nie stykają się bez
pośrednio ze sobą, lecz między niemi znajduje się luźna, płaska tar
Kys. 320.
II. Części maszyn o ruchu obrotowym (obrotniaki). 501
cza zabiercza, mająca po obu stronach występy dostosowane do owych rowków w tarczach sprzęgła. Występy te są skierowane względem siebie na krzyż, pod 90°, wskutek czego tarcza zabiercza, podczas ruchu obrotowego walów, wykonywa dodatkowy ruch posuwisty, wzdłuż obu występów i rowków.
Sprzęgło to ma dziś ju ż tylko znaczenie teoretyczne, bo w pę
dniach fabrycznych się nie używa.
2. Sprzęgło suwliwe (rys. 321).
pomysłu Sharp’a, wyrównywa przesunięcia i naprężenia powstające w kierunku osi wałów, skutkiem- ich wydłużania się pod wpływem ciepła. (Yroooo do ‘/soooo dla żelaza spawalnego i zlewnego, ’/soooo do 790000 dla stali na 1° C.) Sprzęgło to składa się z dwóch pochew zaklinionych na moc
na wałach i mających na czołach kły, któ
re w siebie zachwy- tują nawzajem. Dla zachowania spół- środkowości wałów, jeden z nich wchodzi w wewnętrzny wy
stęp sąsiedniej połów
ki sprzęgła. (Zamiast
tego można obydwie połówki sprzęgła zrobić zupełnie jednakowe i, wytoczywszy je od wewnątrz, wsunąć między nie pierścień, któ
ryby kły obu połówek obchwytywały.)
Zastosowanie sprzęgła suwliwego zaleca się wogóle przy długich liniach, zapobiega ono bowiem wysuwaniu się powierzchni wspar
cia wałów z panewek i wciąganiu \fi nie kurzu i pyłu. Jeżeli na długiej linii wałów siedzą stożki zębate, sprzęgła cierne i t. p. czę
ści nie znoszące przesunięcia wzdłuż osi, to zastosowanie sprzęgła suwliwego staje się niezbędnem. Wały po obu stronach sprzęgła trze
ba podeprzeć łożyskami. Wymiary zewnętrzne bywają:
D — 2,3 d -t- 10 cm, L = 2,4 ¿ + 8 cm, a przesuwność: od 1/3 do 7 6 d.
3. Sprzęgło przegubowe (rys. 322, 322-a),
czyli klucz Cardana (Hooke'a), sprzęga wały o przecinających się osiach geometrycznych. W postaci rys. 322-a, str. 502, używa się ono bardzo często przy napędzie maszyn rolniczych. W pędni fabrycznej, jak również przy wałach śrubowców, wykonywa się sprzęgło to staran
niej (por. rys. 322), t. j. z osiami czopów, leżącemi w jednej płasz- czynie, a zamocowanemi w okalającym je pierścieniu dwudzielnym, z pochwami spiżowemi na czopy, do których używa się smar stały.
Jeżeli osie wałów nie leżą dokładnie w jednej płaszczyźnie, to
ma-Dział piąty. — Części maszyn.
ły luz zostawiony' między podstawą czopów i pierścieniem, pozwa
lając czopom przesuwać się w kierunku, ich osi, działa w sposób po
dobny jak tarcza zabiercza w sprzęgle 01dham’a (por. b. 1.) Rys. 322.
Ky 322-a.
Rys 322-b.
Stosunek prędkości kątowych wała pędzącego A (rys. 322-b) i wa
la pędzonego B jest zmienny w gra
nicach od 1: cos « do cos a, gdy a oznacza kąt wytworzony przez osie _________ _________________ __ walów. Niejednostajność; tę można
^i- --..— 3 _ —'^ v ê- usunąć, dodając wal pośredni C,
“ — 9 I--::.., i-' tworzący z wałami głównymi jedna
kowe kąty Vî a i sprzęgnięty dwo
ma sprzęgłami przegubowemi z A i B, z warunkiem wszakże zupełnej symetryi układu. Nawet gdy osie wałów A i B się nie przecinają.
lecz mijają, pośredni wat C dozwala przenosić nie
zmiennie prędkość kąto
wą z *4 na B, jeżeli, przy równych kątach (^ł C) i (B C), czopy na jednym końcu wała G będą w położeniu prostopadiem do płaszczyzny A C, gdy r ó w n o c z e ś n i e czopy na drugim końcu wała C będą prostopadle do płaszczyzny C B.
Sprzęgła przegubowe pędniano wykonywują się dla kątów niewielkich (a — 10 do 20°).*) Wymiary zewnętrzne bywają:
¿> = 2,3 tf + 13 cm: L = 2,4 d + 6 cm.
Uproszczoną budowę sprzęgieł przegubowych, gdy chodzi o bar
dzo nieznaczne odchylenie osi wałów, przedstawia sprzęgło zabier- cze, (rys. 322-e) stosowane dziś tylko do małych wałów, z powodu
■) Odmiany budowy -zasadniczej sprzęgła przegubowego: p. Rouleaux; ¡Construc
teur, 4 wydanie, Brunświk. Yiowog i; Syn, 18S2 — 1889. Do tego też gatunku należy sprzęgło amerykańskie „ A llm o n d ,“ zastępujące kierowany napęd pasowy (pod kątem).
Ii. Części maszyn o ruchu obrotowym (obrotniaki). 503
322-c.
Bys. 322-d.
zużywania się powierzchni zetknięcia otworów tarczy z czopami nie
co kulistymi. Sprzęgło to jest zarazem, i suwliwe (p. b. 2).
Podobnie działa sprzęgło walcarskie, będące w zasa
dzie nasówką luźno nasunię
tą na gwiazdzisto ukształto
wany koniec walca i na kwa
dratowy wał napędowy. W al
cownie żelaza' doszły do
świadczeniem do kształtu i wymiarów takich sprzęgieł, które (p. rys. 322-d) otrzymu
ją umyślnie wymiary względ
nie słabe, aby, przy nadmier- nem obciążeniu walców, pę
kały przedewszystkiem sprzę
gła, a nie inne części wal
carki.
c. Sprzęgła rozłączne *) -dozwalają odprzęgać wal, część jego lub oddzielne ko
ła od poruszającej się całości (maszyny łub pędni), mogą
więc zastąpić luźne koła pasowe. Nieuniknione przeginanie się wa
łów, zużywanie łożysk, osiadanie budynku, wydłużanie się wałów pod wpływem ciepła i t. p. okoliczności powodują zmiany wzajemnego położenia obu zasadniczych części sprzęgła względem siebie. Sprzę
gło rozłączne będzie zatem tem doskonalsze, im większe zniesie od
chylenia przy zachowaniu n i e z a w o d n e j p e w n o ś c i d z i a ł a n i a , (z czego wynika konieczność pewnej, wewnętrznej sprężystości sprzę
gła), oraz im łatwiej dadzą się w niem u s u n ą ć n i e d o k ł a d n o ś c i pochodzące ze zużycia.
Zabezpieczenie od wypadków, t. j. odprzęganie (odczepienie) wa
ła w chwili, gdy zaczyna, on powodować wypadek, można osiągnąć jedynie przez sprzęgło rozprzęgające się łatwo za pomocą sprzę- gni ka, t. j. urządzenia rozprzęgającego, któremby można było zda- leka rozprzęgnąć sprzęgło. Przy wałach poruszających większe masy, dodatkowe zastosowanie hamulców jest niezbędnym warunkiem bez
pieczeństwa.
Opory, jakie sprzęgło rozłączne musi przezwyciężyć w chwili sprzęgania nieczynnego wala z woalem będącym już. w ruchu, są:
opór bezwładności mas będących w spokoju, opór tarcia w pędni puszczanej w ruch, a wreszcie opór wytwórczy w poruszonych przez pędnię maszynach.
') Ad. Ernst. Ausruckbare Kupplungen; Berlin 1690. J . Springer.
504 Dział piąty.— Części maszyn.
Różnorodność warunków pracy pędni i maszyn wytwórczych (np.
walcarka, tartak, prądnica) wpływają zasadniczo ną 'rodzaj i moc
budowy sprzęgła, którego wybór zależy przeto od szczególnych, wa
runków jego pracy, położenia i zastosowania.
Zasadnicze rodzaje układów pędni ze sprzęgłami rozłącznemi, przed- Rys. 323-e, stawiają rys. 323-a, b, c, w
których oznacza: A część
pę-Urządzcnie 323-e z pustym wałem zapobiega wycieraniu się pia
sty, nieuniknionemu przy urządzeniu 323-b. Przy zastosowaniu nie
których sprzęgieł działających bądź w jednym tylko kierunku (sp.
wechwytowe), bądź też zawierających części, które do działania pobu
dza siła odśrodkowa (sp. cierne), zamiana części pędzonej na pędzą
cą (B na A) wymaga osadzenia właściwych połówek sprzęgła na odpowiednich częściach lub też pewnych zmian w budowie samego sprzęgła.
Według ustroju swego dzielą się sprzęgła rozłączne na: ktowe, wechwytowe i cierne, oraz ich kombinacye. Rozczepienie (rozprzęga- nie) sprzęgła kłowego wymaga znacznej siły, powoduje zatem par
cie w kierunku osi wała, a przy powolnem dokonywaniu rozprzęga- nia i zagryzanie się kłów. Włączanie (wprzęganie) sprzęgła kłowe
go podczas biegu powoduje znów gwałtowne uderzenia i skręcanie wałów (czasami aż do złamania.) Dla tego też sprzęgła' kłowe jako tanie, proste i długotrwałe stosują się wprawdzie i do najgrubszych wałów, jednakże z warunkiem, aby je rozprzęgano, a zwłaszcza sprzęgano, wyłącznie tylko podczas postoju pędni.
Sprzęgła wechwytowe odprzęgają wały szybko, a wymagając ma
łej siły, niepowodują znaczniejszych parć po osi. Przy doprzęganiu wałów dają jednak uderzenia twarde, podobnie jak sprzęgła kłowe.
Używają się jako sprzęgła bezpieczeństwa, oraz przy łącznem dzia
łaniu dwóch silników na tę samą linię wałów.
Sprzęgła cierne pod względem wielkości siły potrzebnej na ich sprzęgnięcie i rozprzęgnięcie zajmują miejsce pośrednie, działają bez
Rys. 323-a.
S
Rys. 323-b.
-B
(I)
B (A) dni oddającą pracę, t.j. będą
cą zawsze w ruchu; B— część otrzymującą pracę, t. j. bę
dącą czasowo w spokoju;
S sprzęgło rozłączne; C, D części pomocnicze, t. j. ło
żyska, wały puste i t. d.
II. Części maszyn o ruchu obrotowym (obrotniaki). 505 uderzeń, pozwalając przedłużać trwanie sprzęgania stosownie do wiel
kości przezwyciężanego oporu. Znaczna część pracy wprowadzonej w sprzęgło przez sprzęgnik zamienia się na ciepło; to też sprzęgła te powinny mieć masę odpowiednią do rozprowadzenia i oddania nazewnątrz tego ciepła; dalej należy skracać wedle możności trwa
nie sprzęgania, rozumie się, z uwzględnieniem warunków danej pędni, nakoniec starać się o to, aby włączać do linii opory większe dopie
ro po dokonanem sprzęgnięciu sprzęgła. Gdy chodzi o częste od- przęganie wałów podczas pracy, sprzęgła cierne zalecają się przed wszystkiemi innemi, jako sprzęgła bezpieczeństwa natomiast tylko, o ile się łatwo i prędko rozprzęgają.
«) Sprzęgło kłowe.
Posiada często ustrój sprzęgła suwliwego (rys. 321), z tą jednak różnicą, iż jedna z połówek osadza się nie na klin, lecz na osad- kę, a przesuwa się ją drągiem, działającym na rowek wytoczony w piaście. Wskutek znacznej’ siły wynikającej z M i, a działającej na osadkę, niszczy się ona szybko, a nadto sprzęgło takie wymaga wielkiej siły na rozprzęgnięcie, stosuje się ono zatem przeważnie przy maszynach,
W pędniach fabrycznych używają sprzęgła kłowego (wedł. rys.
323-d ), w
któ-rem część suwli- Kys- 323'''’ ,
wa suwa się po części osadzonej klinem na wale.
Siła, wynikająca z momentu
obra-obwodzie o wię
kszym promie
niu, przez co siła potrzebna przęgania znako
micie się zmniej
sza.
Wymiary tego sprzęgła bywają:
D = 3,7 d 6 cm ; l = 1,2 d -f- 5 cm ; L = 1,-5 d -f- 12 cm ; skok s a a 0,25 d -}- 3,5 cm.
P) Sprzęgło wechwytowe do silników (rys. 323-e, str. 506).
Składa się z tarczy t z wykrojami, w których się poruszają i cho
wają pieski z, o osiach utrzymywanych w stałem położeniu przez dwa pierścienie^), ześrubowane z tarczą. Walec w, okalający tar
czę, a zamocowany na sąsiednim wale B, ma wykroje odpowiadają
ce pazurom piesków* które wpadają w nie, gdy wał A obraca się w kierunku strzałki. Celem zapewnienia tego w chwytu, około każde
go wykroju walca umieszcza się sprężynka s, zaczepiająca o pazur.
506 Dział piąty. — Części maszyn.
Sprzęgło powyższe jest sa m od z i a ł a j ące. Stosuje się ono przy działaniu na pędnię dwóch silników, z których jeden odgrywa ro
lę pomocniczego.
Osadzając wów
czas na końcu wa
ła B , napędzanego przez silnik głó
wny (np. turbinę), sprzęgło samo- działające, sprzę
gnięte z wałem A, poruszanym przez silnik po
mocniczy (np. s.
parowy), otrzymu
jemy urządzenie, w którem przy
zmniejszonem
■ chwilowo zapo
trzebowaniu pracy, nadmiar jej w silniku głównym nie może się niepotrzebnie zużywać na poruszanie silnika pomocniczego. W ów
czas bowiem wał l i wyprzedza nieco wał A i sprzęgło przestaje dzia
łać dopóty, dopóki B nie zwolni biegu.
Wymiary zewnętrzne bywają:
I) == 3 d 4- 24 cm; L — 2,5 d -ł- 5 cm.
S p r z ę g ł a w e c h w y t ow e , s p r z ę g a n e od ręki, opierają się na tej samej zasadzie, co sprzęgła samodziałające, z tą .jednak różnicą, iż pieski mają tu osie przedłużone, na które działają drążki łączą
ce się ze sprzęgnikiem. Nadto układ piesków w różnych systemach bywa rozmaity.
y) Sprzęgła cierne.
O b l i c z e n i e polega na zasadach wyłożonych powyżej pod 15.
W sprzęgłach prawidłowo wykonanych spotykamy ciśnienia p == 4 do 10 kg/cm2 trących się powierzchni żelaza lanego.
Setki rodzajów sprzęgieł ciernych sprowadzić można do 3-ch za
sadniczych:
1) Sprzęgła o stożkach ciernych; w sprzęgłach tych trącemi się