Меню Рубрики

Установка позиций на муфтах

Соединительные муфты для арматуры

Одной из важных задач современного монолитного строительства является надежная стыковка несущей металлической арматуры. Если раньше для соединения применяли сварочную сборку и обвязку внахлест, то сейчас повсеместно внедряется механическое муфтовое крепление. Строительная технология с использованием арматурных муфт востребована при возведении зданий с повышенной несущей нагрузкой: многоэтажных домов, гидроэлектростанций, мостов, а также в сейсмически неустойчивых зонах.

Что представляют из себя муфты

В производстве деталей используют трубы небольшого диаметра — гладкие или с микрорезьбой. Материал для изготовления — качественная сталь разных марок, в зависимости от типа арматуры. Готовые пустотелые детали имеют цилиндрическую форму. Длина цилиндра колеблется в пределах 7-20 см, а диаметр зависит от толщины стержня. Стенки детали имеют толщину 2-5 мм. Арматурные муфты по форме похожи на аналогичные элементы, применяемые при закладке трубопроводов.

Для обеспечения прочной стыковки форма и исходный материал муфты и стержневой арматуры должны соответствовать ГОСТу 10922-2012. В отношении соединения железобетонных монолитных конструкций руководствуются ГОСТом 34278-2017.

Назначение и особенности

С развитием монолитно-каркасной строительной технологии, соединительные муфты стали более востребованы. Они способствуют надежному креплению арматуры непосредственно в зоне работ.

Монтаж муфтового узла занимает до 10 минут. Не требует специализированного оборудования и обучения. Концы арматуры фиксируют внутри муфты, а затем навинчивают на резьбу или используют такие крепежные элементы:

Если нужно соединить арматуру различной толщины, применяют позиционные муфты. Они также подходят для поперечного и прямого крепления изогнутых стержней. Расчет затрат на сборку конструкции производят при планировании общей сметы.

Соединение арматуры муфтами: плюсы и минусы

Технология муфтового соединения имеет 5 основных преимуществ перед ванной сваркой и соединением «внахлест»:

  1. Ускоряет скорость строительства. Обеспечивает до 500 стыков на 1 строительную бригаду за смену.
  2. Позволяет сократить количество рабочих, благодаря высокой производительности.
  3. Устраняет потребность в высококвалифицированных сварщиках, так как применяется механический способ стыковки.
  4. Гарантирует экономию материала. От перерасхода избавляет стыковка арматуры и отсутствие нахлестов.
  5. Позволяет увеличить высоту, за счет прочности и меньшей массы арматуры в каркасе.

С использованием механического соединения становится возможным одновременно вести накатку и монтаж. Для вертикальной установки не требуется дополнительное оборудование. При этом значительно сокращается время эксплуатации кранов.

К недостаткам механического крепления относятся:

  • уменьшение толщины металла в результате нарезки, и, как следствие, понижение прочности;
  • необходимость физического усилия при закручивании муфты;
  • применение дорогих гидравлических прессов при обжиме;
  • высокая стоимость цилиндров.

Стоит отметить, что затраты в этом случае быстро окупаются.

Разновидности креплений

Для фиксации стержней и предотвращения разбалтывания конструкции, внутри муфт делают резьбу или устанавливают обжимные кольца. По типу крепления на стержне, муфты делят на 2 вида:

  • резьбовые, с нанесенной внутри резьбой;
  • обжимные, подразумевающие дополнительное использование затягивающих элементов (кольца или гайки).

Для каждого способа предусмотрена соответствующая подготовка и обработка материалов.

Резьбовые муфты

Если применяют технологию резьбового монтажа, используют муфты с нанесенной резьбой. В торце арматуры располагают резьбу с соответствующим шагом. Таким образом, обеспечивается правильная фиксация, а соединенные стержни по прочности получаются не хуже цельных.

Резьбовая технология оптимальна для арматуры, толщиной свыше 16 мм.

Тип резьбы может быть конический и прямой. При прямой резьбе размер цилиндра минимальный. Тип определяют во время предварительной подготовки арматуры. На стержневые концы наносят резьбу, которая должна сочетаться с резьбой муфты.

При профессиональном резьбовом монтаже собирают стержни до 20-30 метров в длину без сегментации. При этом не используются дополнительные элементы и проволока. Для фиксации нужно просто подготовить места стыков арматуры и завинтить в муфте. Резьбовое крепление — малозатратный и легкий в применении способ.

Болтовые арматурные муфты

Для равнопрочного монтажа арматуры без предварительной подготовки торцов используют болтовые муфты. Конструкция включает следующие элементы:

  • цилиндрическая металлическая трубка с отверстиями для болтов;
  • срезные болты;
  • вкручивающий инструмент.

Болтовая система — универсальная. Она применима к арматуре любой толщины и формы, гладкой и профильной. Данный вид крепления используется для реконструкции монолитных строений.

Читайте также:  Установка магнитол на логан

Обжимные арматурные муфты

Для работы необходимо гидравлическое оборудование. Стержни муфты могут иметь внутреннюю перегородку. Они несколько утолщают стыки, но в то же время, обеспечивают быстроту монтажа.

Типы оборудования для соединения

Оборудование для стыковки зависит от типа применяемой муфты и места работ. Выпускается 2 вида станков: для обжима и резьбового крепления.

Для обжима в условиях стройки используют мобильные гидравлические прессы, состоящие из: пресса, маслостанции и рукавов высокого давления. Пресс работает в полуавтоматическом режиме. Управление осуществляется с пульта, встроенного в рукоятку или вручную.

Благодаря переносному прессу механические обжимные крепления образуют стык арматуры с высокой прочностью по отношению к растяжению. При этом значительно повышается фактическое усилие к временному сопротивлению сжимаемого проката и гарантируется неограниченная выносливость.

Станок для нарезки резьбы на арматуре

Станки предназначены для подготовки стыков к последующему муфтовому креплению. Они применимы к стержням с диаметром от 16 до 40 мм. Обеспечивают максимальную длину резьбы на выходе до 80 мм.

В зависимости от нарезки существует 2 типа станков:

  • Для конической нарезки. Механизм действия: снятие резцами лишнего тела с арматуры с последующим приданием конусообразной формы и нарезкой. Производительность — до 1000 насечек за смену.
  • Для цилиндрической накатки. Ребра арматуры срезаются резцами, а насечки накатываются роликами. Можно использовать непосредственно на участке стройки с производительностью 400 резьб за смену.

Станок для обжима

Полный комплект для технологии обжима обеспечивают станки. Система соединяет арматуру в диапазоне 16-55 мм. В комплект входят сменные штампы для разных диаметров стержней. Стандартный станок состоит из следующих комплектующих:

  1. Арматурный пресс (стационарный или переносной).
  2. Насосная станция.
  3. Лебедка для перемещения пресса относительно муфты.
  4. Рукав для создания высокого давления.

Станок создает крепление, идентичное по прочности арматурному стержню. Управляется одним оператором. Используется в любом положении в пространстве.

Принцип муфтового соединения

Технологическая последовательность обжима зависит от места проведения работ. Для соединения арматурной стали на строительном участке придерживаются следующей последовательности действий:

  • помещается муфта на место стыка;
  • производится опрессовка;
  • проводится визуальный контроль;
  • выполняется комплексная проверка.

При механическом резьбовом соединении используют трубы маленького диаметра. Внутри конструкций чертят микрорезьбу нужного диаметра, а стыковочные концы формируют «под ключ» в виде многогранника. Дюймовую микрорезьбу наносят с наименьшим шагом, чтобы избежать перекрытия стенок труб зубцами. В этом случае стандартная сборка продольной арматуры состоит из 7 этапов:

  1. Подготовка оборудования и закупка муфт соответствующих размеров.
  2. Нарезка резьбы на торцах стержней.
  3. Фиксация арматуры.
  4. Прикручивание к одному из концов цилиндра.
  5. Закручивание с другой стороны.
  6. Затягивание узла до максимума.
  7. Проверка результата сборки.

При таком способе не требуется большое количество крепежных элементов. Так как нанесение резьбы истончает материал, используют толстостенные трубы.

Независимо от типа механического муфтового крепления и технологии фиксации, данный способ является передовым. Так, на производство одного механического стыка уходит в 20 раз меньше времени по сравнению со сваркой. Время работы сварщиков уменьшается на 90%, тем самым исключаются простои из-за нехватки кадров. Расходы на стыковку арматуры снижаются до 25%. Соединение без сварки — актуальная задача в строительстве.

источник

dustovod › Блог › Муфты полного привода. Устройство и принцип работы.

Описываемый ниже тип включения полного привода настолько распространён, что перечень всех автомобилей, где он устанавливается будет достаточно обширным.
Renault Duster, Nissan Qashqai, Mitsubishi Outlander, Hyundai Tucson, Hyundai Creta (upd. в комментариях поправили, что на Creta стоит муфта другого типа), Ford Escape, Mazda CX-5 — это лишь некоторые из тех, что на слуху. В основном, конечно же, это так называемые «паркетники», где установка полноценных раздаточных коробок невозможна из-за плотной компоновки. Так же малые габариты и простота управления позволяют устанавливать муфты этого типа и на совсем маленькие автомобили типа Mini Cooper. Однако и это далеко не вся область применения. Точно такие же муфты (правда, открытого типа и покрупневшие в размерах) можно обнаружить и в составе «взрослых» раздаточных коробок (например Borg Warner 4405 для Ford Explorer или Borg Warner 4406 для Ford Expedition/Lincoln Navigator).
Устройство муфты.

Читайте также:  Установка вайбера на люмия

Конструктивно муфту можно разделить на три части:
— электромагнитная муфта для активации функции полного привода управляемая внешним электронным блоком;
— кулачковая муфта, предназначение которой — преобразование разницы крутящих моментов на входном и выходном валу в усилие сжатия фрикционного пакета;
— фрикционная муфта посредством которой и передаётся основной крутящий момент от входного вала к выходному.

На большинстве автомобилей все эти муфты (за исключением неподвижной катушки) заключены в герметичный корпус в который залита специальная трансмиссионная жидкость. Сделано это из-за слишком разных требований к маслам используемых в гипоидных зубчатых передачах (главная пара) и в передачах с использованием фрикционных материалов.
Для простоты представления процессов рассмотрим работу муфты на примере работы в режиме принудительного полного привода. В этом случае алгоритмы работы электроники управляющей включением электромагнитной муфты можно опустить.

При включении принудительного полного привода происходит подача напряжения на катушку электромагнитной муфты (6). Якорь (3) электромагнитной муфты притягивается к катушке и смещаясь по шлицам обоймы кулачковой муфты (2) входит в зацепление с корпусом муфты образуя жёсткую кинематическую связь обоймы (2) с входным валом. Вторая обойма (1) кулачковой муфты постоянно зацеплена с выходным валом посредством шлицов.

Пока вращение входного и выходного валов синхронно (езда по твёрдому покрытию с хорошим сцеплением) ничего не происходит. Но как только возникает пробуксовка передней оси, входной вал смещается вперёд относительно выходного. Это приводит к смещению шарика (5) кулачковой муфты в бороздках. А так как бороздки имеют переменную глубину (скосы) шарик начинает давить на обоймы обгонной муфты. Обойма (2) упирается в корпус. Обойма (1) имеющая нажимной диск начинает сжимать фрикционную муфту. Сила сжатия будет расти до того момента пока угловые скорости входного и выходного валов не выравняются. То есть конструкция муфты такова, что при её срабатывании никакой пробуксовки (больше чем это достаточно для срабатывания кулачковой муфты, т.е. считанные градусы) в муфте нет. Как только начинается пробуксовка, обоймы кулачковой муфты смещаются ещё больше и фрикционный пакет сжимается с бОльшей силой пока пробуксовка муфты не будет устранена.
Правда тут есть нюанс. На дорогих спортивных авто в конструкцию муфты вносят дополнительное усовершенствование. Между якорем (3) и корпусом муфты устанавливается ещё один «первичный» (primary) пакет фрикционов. Тогда за счёт модуляции сигнала на катушке (6) появляется возможность контролировать блокировку обоймы муфты (2) допуская её некоторое проскальзывание. Тем самым появляется возможность гибко перераспределять крутящий момент между передней и задней осью. Необходимо это для изменения поведения в повороте (баланс между избыточной и недостаточной поворачиваемостью) у машин претендующих на гордое звание раллийных или спорт-каров. К недорогим паркетникам это никоим образом не относится. Там муфта работает просто по принципу вкл/выкл. Однако, «дорогие технологии» постепенно становятся более доступными и есть основания надеяться, что вскоре можно будет заняться подобной тонкой настройкой и бюджетных авто.

Но тогда возникает закономерный вопрос: как же тогда возникает перегрев муфты? А возникает он по совокупности факторов.
1. Трение во фрикционном пакете при включении муфты хоть и минимально по времени, но всё есть. Учитывая передаваемый момент и цикличность включений-выключений муфты (на некоторых режимах езды и неправильной буксовки, о чём ниже) выделение тепла может достигать значительных величин.
2. Нагрев электромагнитной катушки. Он достаточно мал, чтобы вызвать перегрев даже будучи включённой значительное время, но всё же тоже вносит вклад.
3. Нагрев в результате проскальзывания якоря (3) по корпусу муфты. Это не является штатным функционированием, но может возникать при резком включении муфты. Например, при езде на высоких скоростях по нестабильным покрытиям в режиме 4WD AUTO. При этом время включения фрикционной муфты (то есть время проскальзывания в ней) увеличивается, а значит и увеличивается тепловыделение в ней.
Интересен так же способ, которым контроллер определяет температуру муфты. Датчиков температуры муфты на большинство указанных авто не устанавливается, тем не менее контроллер как-то определяет температуру. А определяет он её по изменению сопротивления катушки, то есть по изменению тока протекающего через неё. Сопротивление меди увеличивается с ростом температуры. Изменение составляет около 25% при увеличении температуры на 60°C. Электроника просто измеряет изменение силы тока при приложенном напряжении и высчитывает сопротивление. По изменению сопротивления можно вычислить температуру. Измерения не являются абсолютно точными (измерения калиброванным датчиком будут заведомо точнее), но более чем достаточными для выявления перегрева.
При выключении муфты обесточивается катушка (6), под действием пружинного диска якорь муфты «отлипает» от корпуса муфты. Тем самым пропадает кинематическая связь между входным валом и обоймой кулачковой муфты (2), она получает возможность свободного вращения относительно корпуса на игольчатом подшипнике (4). Шарик (5) кулачковой муфты под действием сил реакции сжатого фрикционного пакета стремится занять устойчивое положение в углублении обойм (1) и (2), а так как препятствующих ему это сделать сил нет (обойма (2) свободно вращается), он «распускает» кулачковую муфту, а та в свою очередь — фрикционный пакет. Муфта разблокирована.
Теперь ещё один нюанс. Так как механическая блокировка приводится в действие от разницы в частотах вращения хвостовиков переднего и заднего мостов учитывается не пробуксовка какого-то конкретного колеса на оси, а средняя арифметическая скорость вращения левого и правого колёс осей. То есть, например, при диагональном вывешивании при активной работе газом за счёт инерции вывешенных колёс скорости вращения входного и выходного валов муфты будут периодически выравниваться и меняться местами вызывая смещение шарика (5) кулачковой муфты и разблокировку фрикционной муфты. аналогичные процессы будут происходить и при «дрифтинге» и, само собой разумеется, при смене направления движения.
Из этого следует, что дифференциал заднего моста с блокировкой сильно облегчил бы жизнь муфте полного привода. Количество ненужных включений-выключений сильно бы сократилось.
Теперь обсудим, что будет происходить в муфте при износе её компонентов.
Кулачковая муфта — практически вечная. Ей как и подшипникам грозит только контактная усталость и выкрашивание пятна контакта шарика с канавками, но даже и с такими дефектами она будет работать ещё достаточно долго вплоть до полного разрушения, так как относительные скорости шарика и обойм ничтожно низкие.
Износ якоря (либо фрикционных дисков первичного пакета, неравномерный, либо с задирами) и его контактной поверхности на внутреннем корпусе муфты приведёт к пробуксовке обоймы кулачковой муфты (2) и неполному сжатию фрикционного пакета. Как правило сопровождается это заметными рывками в трансмиссии под большой нагрузкой. Однако такой вид износа достаточно редок (помним, что относительные скорости входного и выходного валов невысоки, а при штатной «мягкой» эксплуатации и вообще около нуля).
Износ фрикционного пакета муфты до какого-то момента компенсируется кулачковой муфтой. Просто увеличиваются ходы её обойм до блокировки муфты. Но когда предел будет достигнут кулачковая муфта превратится в подшипник. При этом будут слышны достаточно громкие щелчки всякий раз, когда шарики будут проскакивать углубления в обоймах. При этом так же возможны рывки в трансмиссии но гораздо более вялые нежели в предыдущем случае.
Подведём итог. В достоинства муфты занесём простоту конструкции, минимум движущихся частей (а те, что есть, движутся с невысокими относительными скоростями), простоту управления без применения дорогих сервоприводов, герметичность конструкции (никаких выходящих наружу тяг и валов управления), плавность включения, опция управления передаваемым на задние колёса моментом. Недостаток по сути один — отсутствие возможности постоянного жёсткого подключения полного привода.
P.S. А вот видео с конструкцией муфты полного привода ранних Дастеров:

Читайте также:  Установка pale moon для linux


источник

Добавить комментарий