Сами того не понимая, мы еще в детстве познакомились с центробежной силой. Помните, когда катаешься на карусели, твоё тело так и норовило вырваться с сидушки. И чем быстрее становилось вращение, тем сильнее становилась эта сила и все труднее было держаться.
В основе работы центробежная муфта лежит принцип создания этой силы. Она считается одной из самых плавных типов муфт, поскольку нагрузка на двигатель передается постепенно и позволяет ему достичь оптимального диапазона крутящего момента до того, еще до того, как он будет нагружен.
Именно почему центробежные муфты используются в мотоциклах, скутерах и картах. Они позволяют ведущему валу небольших двигателей входить в зацепление с ведомым валом только после того, как они достигнут достаточных оборотов и отключаться, когда нога водителя снижает нажатие на педаль акселератора.
Такие же муфты стоят в бензопилах и газонокосилках. Там так же необходимо набирать достаточную мощность двигателя. Первые центробежные муфты устанавливали на железнодорожные локомотивы ещё в 19 веке.
Принцип работы центробежной муфты.
Вращающийся вал соединен с коленчатым валом двигателя посредством сцепления. Внешний кожух которого расположен концентрически и соединен с ведомым валом. По мере увеличения оборотов двигателя увеличивается скорость вращения приводного вала, это заставляет башмаки, установленные на внутренней стороне, выдвигаться и дотягиваться до внутренней стенки барабана.
Внутренняя сторона барабана и внешняя сторона колодки изготовлены из материалов с высоким коэффициентом трения, фрикцион, что обеспечивает надежное сцепление. Однако из-за трения это приводит к разогреву узла.
Как только обороты двигателя снова упадут, сцепление немедленно отключится, и ведомый вал больше не будет получать энергию вращательного движения. Это помогает предотвратить остановку двигателя, когда нагрузка слишком велика и двигатель с трудом справляется с ней, а также делает общую работу безопасной как для систем, так и для пользователя.
Преимущества использования центробежной муфты заключаются в следующем:
- Удобство использования, простое управление.
- Это безопасно для пользователя и системы, поскольку большие нагрузки не остановят двигатель, а при отпускании дроссельной заслонки приводной вал почти сразу отключается.
- Центробежные муфты, как правило, являются более дешевыми.
- Если оптимизировать его в сочетании с конкретным двигателем, общая работа может стать чрезвычайно эффективной и результативной.
Однако есть и несколько недостатков, наиболее важными из которых являются:
- Выделение большого количества тепла является постоянной проблемой. Перегрев узла сцепления может полностью вывести его из строя.
- Для поддержания температуры на безопасном уровне необходимо часто смазывать муфту.
- Неправильная установка центробежной муфты может привести к ее выходу из строя всего за пару минут. Тем не менее, даже при правильной установке она прослужит не более пяти лет.
- Частицы песка и пыли, попадая на фрикцион, изменяют его свойства и могут вызвать потенциально опасные поломки.
- Независимо от того, насколько хорошо работает центробежная муфта, всегда будет теряться определенное количество мощности из-за трения и проскальзывания.