Статья о червячных редукторах «Редукторы продолжают оставаться надежным решением в области ручного управления на протяжении всего 21 века.»
Червячные редукторы
Редукторы продолжают оставаться надежным решением в области ручного управления на протяжении всего 21 века.
Понимание того, как работает данное оборудование, а также оптимизация и затраты, связанные с ручными редукторами, могут помочь конечным пользователям выбрать правильную технологию для управления процессом. За последние 30 лет автоматизация арматуры преобладала в отрасли регулирования потока среды. Но несмотря на то, что автоматизированное управление привлекает внимание, воображение, а также имеет львиную долю роста использования на рынке, ручное управление арматурой, также продолжает расширяться, получая собственные инновационные разработки. В этой статье мы предлагаем введение в основные принципы этого оборудования и обсуждение текущих тенденций на рынке. Мы также рассматриваем преимущества и расходы, связанные с ручными червячными передачами.
Диапазон
Для начала попробуем взглянуть на мир глазами инженера. Мы поднимаем наши стильные очки, открываем нашу электронную таблицу и спрашиваем: «Крутящий момент или усилие?» Первая мысль при выборе исполнительного механизма — это тип требуемой силы. Крутящий момент, являющийся вращательной или скручивающей силой, необходимый для закрытия или открытия шаровых кранов, затворов и т.д., будет в центре внимания этой статьи.
Давайте рассмотрим фундаментальную задачу, с которой сталкивается наш инженер-разработчик, а именно: «Как мы можем обеспечить безопасное и эффективное закрытие или открытие клапана?»
Если крутящий момент достаточно мал, гаечный ключ или рычаг достаточной длины или маховик соответствующего диаметра обеспечивают простые решения нашей дилеммы.
Как маховик, так и рычаг увеличивают механическое преимущество, применяя принципы, описанные Архимедом более 2000 лет назад.
Однако рычаги, хотя они эффективны и экономичны, остаются непрактичными или нежелательными для многих использований. В какой-то момент сила, необходимая для закрытия или открытия клапана, превышает возможность рычага.
Мы используем редукторы в течение тысяч лет, чтобы добывать энергию от ветра, воды и животных. Подумайте о механизмах редукторов, как о серии взаимодействующих рычагов и винтов. В нашем случае редукторы используются для увеличения крутящего момента. Короче говоря, мы используем механизмы для преобразования силы в работу.
Механизм
В соответствии со стандартами конструкции оборудования, если однозаходный червяк это ведущий, а 80ти-зубчатая червячная передача является ведомой, отношение будет выражаться как 1:80.
Эти цифры говорят только о том, что для достижения одного оборота червячного редуктора требуется 80 оборотов червяка. Соотношение говорит нам о влиянии механизма на скорость, но практически ничего о крутящем моменте. Чтобы понять влияние на крутящий момент, нам нужно знать передаточное отношение (MA). В идеальной машине соотношение 1:80 должно составлять MA 1:80 (выражается как 80), что означает, что для того чтобы приложить 1 единицы силы, необходимо сгенерировать 80 единиц силы.
Означает ли это свободный крутящий момент? К сожалению, нет. Энергия Вселенной постоянна, и, как и все, существует соответствующая стоимость. СтоимостьКаковы затраты, связанные ручным редуктором? Во-первых, червячный редуктор будет стоить больше, чем рычаг или маховик.
Во-вторых, машины не идеальны, что демонстрируется в потерях эффективности за счет тепла и износа. Как оказалось, менее 35 % стандартных металлических червячных редукторов эффективны по конструкции. Кроме того, редуктора с углом профиля червяка и конструкцией, эффективность которых составляет около 35% и более, обычно не являются самоблокирующимися и без самоблокирующихся характеристик не подходят для ряда применений. На основе примера ведущих производителей, 32% — это приблизительная средняя эффективность для редукторов с червячной передачей. Эта простая формула объясняет, что происходит с передаточным отношением при эффективной зубчатой передаче в 32%:
80 x .32 = 25.6 MA
МА будет составлять примерно 25, а не 80. Это почти 55 пунктов передаточного отношения, потерянного для эффективности.
В-третьих, что не учитываются в технических данных производителя, это изменение стоимости связанные с иными факторами.
Аспекты выбора
За некоторыми исключениями, стандартный червячный редуктор довольно простое изобретение. Помимо конкретных требований к крутящему моменту и характеристик рабочего цикла, отличие в выборе происходит прежде всего из-за конструкции арматуры, окружающей среды и остальных параметров.
Конструкция арматуры: Подбор редукторов к конструкции штока и присоединительного фланца или крышки клапана представляет наибольшие сложности. Приводы клапанов как правило плотно устанавливаются на арматуру, но каждый производитель арматуры и инженер привносят свои собственные уникальные конструкции штока и крышки на рынок.
Окружающая среда: Играет важную роль в определении типа материалов, покрытия оборудования, смазки и уплотнений, выбранного для применения. Понимание условий эксплуатации и адаптация к ней имеет решающее значение для срока службы привода.Параметры: Расположение маховика, направление, чтобы закрыть или открыть, удаленный индикатор положения, входной вал привода и т.д. Варианты бесконечны и не являются предметом данной статьи. Смотрите основное руководство по эксплуатации.
Материалы и конструкция
В то время, как конструкторские организации, сделали многое, чтобы разработать стандарты для редукторов в части конструкции и материалов, все-таки, медленная работа, высокий крутящий момент и относительно низкая цикличность, связанные с использованием редукторов, выходят за пределы критериев нормальной эксплуатации, на основании которых эти стандарты были созданы.
www.thearm.ru
Червячные редукторы в круглом корпусе Червячные мотор-редукторы INNOVARI (Италия) построены по модульному принципу: Все редукторы залиты синтетическим маслом на весь срок службы и не требуют обслуживания. Редукторы типоразмеров 030-085 поставляются залитыми маслом для любой монтажной позиции, при заказе типоразмера 110 необходимо указывать монтажную позицию. Каждый типоразмер редуктора может комплектоваться несколькими вариантами крепежных лап, и выходных фланцев. Это обеспечивает взаимозаменяемость по размерам с SITI, BONFIGLIOLI, MOTOVARIO, STM, VARVEL, SEW EURODRIVE, LENZE, NORD. Теперь Вы, наши уважаемые заказчики, можете получить со склада в Москве и Санкт-Петербурге собранный мотор-редуктор в кратчайшие сроки.
Отличительные особенности червячных мотор-редукторов INNOVARI:
Применения:
Внимание!С 2006 года для удобства конструкторов оборудования все чертежи мотор-редукторов доступны в наиболее используемых форматах:
Вы можете запросить чертежи в отделе продаж. Червячные редукторы
Аналоги других производителей, взаимозаменяемые по основным посадочным размерам
По запросу готовы предоставить сравнительные таблицы размеров редукторов INNOVARI c аналогами других производителей. Материалы для скачивания:Запросите бесплатную консультацию и цены:Необходимо ваше согласие на обработку персональных данных | |||||
www.prst.ru
Редукторы червячные одноступенчатые типа Ч
Червячные одноступенчатые редукторы с межосевыми расстояниями от 50 до 160 мм при непрерывной работе могут передавать моменты на тихоходном валу от 50 до 2000 Н • м при передаточных числах от 8 до 80.
Редукторы типа Ч имеют воздушное охлаждение. На червячном валу установлен вентилятор для охлаждения корпуса редуктора, что способствует повышению передаваемого момента на 15… 20% по сравнению с редуктором без охлаждения. Благодаря наличию на корпусе ребер увеличивается площадь охлаждения и направляется воздушный поток.
Редукторы Ч-100, Ч-125, Ч-160 внешним исполнением отличаются от редукторов Ч-50, Ч-63, Ч-80. У первых вентилятор установлен со стороны конца червячного вала, у вторых — с противоположной стороны.
На листе 162 показан червячный редуктор с межосевым расстоянием 160 мм. Корпус этого редуктора неразъемный, торцовые крышки литые и выполнены из чугуна с ребрением наружных поверхностей. Торцовые крышки центрируются буртами в отверстиях корпуса и служат опорами однорядных роликовых конических подшипников вала червячного колеса. Червячные валы изготовляют из легированной стали, витки червяков подвергают цементации с закалкой до твердости 58…62 HRCэ с последующим шлифованием и полированием. Червячные валы устанавливают на однорядных конических роликовых подшипниках с углом конуса 26…290. Осевой зазор в подшипниках валов червяка и колеса регулируется жестяными прокладками, установленными между торцовой поверхностью корпуса и крышки. Червячное колесо сборной конструкции и состоит из стального центра и бронзового венца. Бронзовый венец насаживается на центр с натягом. Венец изготовляют из оловянно-фосфорной бронзы, имеющей высокие антифрикционные свойства и сопротивление износу.
Редукторы Ч-40, Ч-63 и Ч-80 имеют неразъемный корпус, крышки отлиты из алюминия, а опорные лапы привертные, выполнены из неравнобоких стальных уголков.
Концы быстроходного и тихоходного вала присоединяются к рабочей машине с помощью муфт. Тихоходный полый вал имеет на внутренней поверхности шлицы и через шлицевое соединение соединяется с валом машины.
Центрирование шлиц по наружному диаметру
Применение редукторов в насадном исполнении снижает массу редуктора и удешевляет привод, так как отпадает необходимость в тихоходном вале и соединительной муфте. При монтаже редуктора в насадном исполнении на вал рабочей машины необходимо предусматривать крепление редуктора от проворачивания. Выходные валы уплотнены манжетами. Смазывание передачи картерное непроточное. Подшипники смазывают разбрызгиванием при работе редуктора.
Для смазывания при температуре окружающей среды от 0 до + 50° С рекомендуется масло цилиндровое 24 или МС-20; а для температуры от — 40 до 0° С масло АСЗН-6 или АСЗП-10.
Для отвода теплого воздуха из внутренней полости корпуса есть пробка-отдушина. Также имеется пробка для контроля уровня масла.
В табл. 264 приведены габаритные и присоединительные размеры (лист. 163) редукторов типа Ч.
В табл. 265 даны допускаемые крутящие моменты на тихоходном валу и КПД редуктора.
Значения момента ТТ указаны для непрерывной работы при постоянной нагрузке в течение 24 ч, температура окружающей среды при нижнем расположении червяка tB=20°C. При верхнем расположении червяка величины нагрузок следует снизить на 20%.
Мощность, подводимая к редуктору, равна
Значение крутящих моментов Т при tв>20°C определяется по формуле
где tм — максимально допустимая температура масла внутри корпуса редуктора, tM = 95°С.
Наибольшие радиальные консольные нагрузки на концы валов приведены в табл. 266
raschet-reduktorov.ru
Червячные редукторы
Силовые червячные редукторы и мотор-редукторы разделяют на изделия общего назначения и специальные.
Изделия общего назначения рассчитаны для использования в наиболее распространенных отраслях народного хозяйства, в типовых режимах эксплуатации.
Важнейшими показателями и характеристиками таких редукторов являются:
— межосевое расстояние
— допустимый уровень нагрузки
— КПД
— диапазон передаточных чисел
— частота вращения выходного вала
— исполнение по варианту сборки
— размеры и форма концов валов
— габаритные размеры и масса
Межосевое расстояние — важнейшая геометрическая характеристика редуктора, определяющая его нагрузочную способность. В настоящее время оптимальный ряд межосевых расстояний для редукторов общего назначения 40-160 мм.
Допустимый уровень нагрузки обычно задается вращающим моментом на тихоходном валу (при непрерывном режиме и постоянной нагрузке).
КПД в основном зависит от передаточного числа и конструктивных параметров редуктора.
Диапазон передаточных чисел для редукторов общего назначения составляет:
— для одноступенчатых червячных 6,3-100
— для червячно-цилиндрических 50-315
— для червячных двухступенчатых 100-4000
Этот диапазон может изменяться в связи с особенностями конструкции редуктора, применением унифицированного инструмента, унифицированных пар и т.д.
Частота вращения тихоходного вала мотор-редукторов определяется в соответствии с диапазоном передаточных чисел редукторов, но на него накладываются ограничения, связанные с подбором электродвигателей.
Цилиндрическо-червячные редукторы почти всех исполнений могут быть выполнены в варианте мотор-редуктора. Особенно удачными по компоновке могут быть двухступенчатые мотор-редукторы, т.к. для них требуются электродвигатели относительно небольших размеров
Количество исполнений по вариантам сборки определяется ГОСТ 20373-80 и как правило выпускаются в трех четырех исполнения. Редукторы с двухсторонним червяком изготавливаются только по специальному заказу как и вариант исполнения с «полым валом».
По расположению осей в пространстве редукторы и мотор-редукторы общего назначения выпускаются с горизонтальной или вертикальной осью червяка:
— червяк горизонтальный надо колесом
— червяк горизонтальный под колесом
— червяк горизонтальный сбоку колеса
— червяк вертикальный
По размерам и форме валов редукторы общего назначения выпускаются с коническими и цилиндрическими валами, также в спец.исполнении — «котельный вал» — редуктор Ч-125 для топки ТШПМ.
Пол количеству ступеней червячные и комбинированные червячными передачами редукторы и мотор-редукторы изготваливают одно и двухступенчатыми. Наибольшее распространение получили одноступенчатые редукторы, т.к. диапазон их передаточных чисел охватывает наиболее востребованные потребности.
В 70-е годы выпускали редукторы под серией РЧУ (РЧУ-40, РЧУ-63, РЧУ-100, РЧУ-125). Малогабаритные выпускались в корпусах из алюминиевого сплава, а крупногабаритные — в чугунных корпусах.
В конце 70-х годов были освоены и выпускаются до сих пор редукторы серии Ч (Ч-40, Ч-80, Ч-100, Ч-125, Ч-160.
Все одноступенчатые червячные редукторы обозначают буквой Ч, а их конструктивные модификации — цифрой, стоящей перед буквой, например: 1Ч, 2Ч, 3Ч, 4Ч, 5Ч и т.д.
Все двухступенчатые червячные редукторы обозначают Ч2, а их конструктивные модификации — цифрой, стоящей перед буквой, например: 1Ч2, 2Ч2, 3Ч2 и т.д.
Применение червячных редукторов
Области применения червячных редукторов определяются их объективными преимуществами в сравнении с другими типами редукторов, важнейшими из которых являются:
— широкий диапазон передаточных чисел при одних и тех же габаритных размерах
— бесшумность
— свойство самоторможения
— относительно небольшие габариты при больших передаточных числах
Это позволяет создать в ряде случаев привод более компактный и дешевый по сравнению с приводом, имеющим зубчатых двухступенчатый или даже планетарный редуктор.
Существенным свойством червячных редукторов является практически бесшумность их в работе, что особенно важно при размещении привода в помещениях с ограниченным объемом, в которых находится обслуживающий персонал, например в рыборазделывающих цехах сейнеров и плавбаз, на технологических транспортерах, в подъемниках читальных залов библиотек, механизмах подъема декораций театральных залов, где применение большинства других типов редукторов неприемлемо.
Надежное самоторможение в ряде случаев позволяет исключить из привода тормоза или вспомогательные механизмы. Так в ручных талях, лебедках, подъемниках, приводах заслонок, задвижек, ворот самоторможения червячной передачи вполне достаточно, чтобы предотвратить самопроизвольное открывание или перемещение исполнительного механизма.
Использование в цепных транспортерах червячных редукторов, имеющих исполнение «полый вал», дает значительную экономию места, поскольку оси и симметрично расположенный быстроходный вал позволяют разместить выполненный на базе мотор-редуктора привод под самим транспортером с креплением на его на одну из опор звездочки, исключив рамные конструкции.
Применяя червячный редуктор, можно осуществить точную доводку исполнительного механизма за счет осевого перемещения червяка. Это свойство используют например в транспортерах литейных цехов, когда изложницу следует подать точно под разливочный ковш, а также в других транспортерах периодического действия.
ds22.su