Мотор-редуктор
Наша модульная система мотор-редукторов ориентируется на многообразие ваших сфер применения. Выберите для своего привода идеальный вариант из мотор-редукторов стандартного исполнения, для сервопривода, с вариатором, из нержавеющей стали или взрывозащищенных.
Что такое мотор-редуктор?
Мотор-редуктор – это единый компактный узел, состоящий из редуктора и двигателя. В электроприводной технике, изготавливаемой компанией SEW-EURODRIVE, двигатель всегда электрический. Идея „агрегата из двигателя и редуктора“ восходит к патенту конструктора и предпринимателя Альберта Обермозера из г. Брухзаль от 1928 года: он изобрел так называемый „двигатель с промежуточной передачей“.
С тех пор мотор-редукторы постоянно совершенствовались, были изобретены новые типы редукторов. Двигатели постоянного тока утратили свое значение, поэтому сегодня редукторы чаще всего комбинируются с двигателями переменного тока или с серводвигателями.
Как работает мотор-редуктор?
Главным компонентом мотор-редуктора является редуктор с его ступенями – парами зубчатых колес. Они передают усилие двигателя от входной стороны к выходной. Таким образом, редуктор работает как преобразователь вращающего момента и частоты вращения.
В большинстве случаев применения редуктор замедляет скорость вращения двигателя, а вращающий момент при этом становится значительно больше, чем у электродвигателя без редуктора. Поэтому от конструкции редуктора зависит, будет ли мотор-редуктор использоваться для малых, средних или тяжелых нагрузок, для коротких или долгих периодов включенного состояния.
В зависимости от того, уменьшает или увеличивает редуктор частоту вращения двигателя (т. е. частоту вращения на входе), говорят о понижающем или повышающем редукторе. Мерой этого служит передаточное отношение i между значениями частоты вращения на входе и выходе редуктора.
Еще одним важным параметром мотор-редуктора является максимальный вращающий момент на выходном валу. Он указывается в ньютон-метрах (Нм) и является мерой усилия мотор-редуктора и нагрузки, которую он может привести в движение этим усилием.
Какие типы мотор-редукторов существуют?
Тип мотор-редуктора определяется прежде всего направлением передачи усилия в редукторе. При этом различают три основных варианта конструкции: редуктор с параллельными валами, угловой редуктор и планетарный редуктор.
Где применяются мотор-редукторы?
Возможности применения мотор-редукторов чрезвычайно разнообразны. Без мотор-редукторов остановились бы целые отрасли экономики по всему миру. Так, в промышленном производстве они приводят в движение бесчисленные конвейерные линии, поднимают и опускают грузы и перемещают самые разные товары в различных системах транспортировки из пункта А в пункт Б.
Вот лишь малая доля возможных применений:
В автомобилестроении мотор-редукторы можно встретить на каждом этапе производства от штамповки кузовных деталей до окончательной сборки. А в производстве безалкогольных напитков они перемещают бутылки, упаковки и ящики, а также применяются при розливе напитков или сортировке пустой тары. Вся внутренняя логистика производственных предприятий полностью зависит от приводов, будь то складирование, сортировка или выдача товара.
Также и в аэропортах без мотор-редукторов ничего бы уже не двигалось, и пассажиры напрасно ждали бы своего багажа в зоне выдачи.
Манипуляторы и роботы, для которых очень важна высокая динамика и точность движений, были бы немыслимы без мотор-редукторов для сервопривода.
И последнее, но не менее важное: совсем не было бы некоторых аттракционов в индустрии развлечений, и мы, наверное, не знали бы, как захватывает дух на американских горках.
‘ data-close-others=»true» data-title=»» data-max-width=»90%» style=»left: 2.91%; top: 29.4288%;» >1
Мотор-редукторы SEW-EURODRIVE: особенности.
все публикации по тематике по отраслям
Двигатели могут быть обеспечены дополнительным оборудованием, таким как: — Встроенными дисковыми тормозами или блокираторами обратного хода — Взрывозащитой по стандарту ATEX 100a — Встроенными преобразователями частоты (до 3 кВт) — Термодатчиками, устройствами принудительного обдува, импульсными и абсолютными датчиками и т.п. Рис.3 Плоско-цилиндрический мотор-редуктор |
Имеют наибольшее распространение, и могут быть применены практически для любой цели. Совместно с редукторами других видов (плоские цилиндрические, конические, червячные, планетарные) соосно-цилиндрические редукторы используются в качестве предступени для получения особо больших передаточных отношений. Единственное исполнение, которое невозможно реализовать для соосно-цилиндрических редукторов – насадное, что является ограничением по применению данного типа мотор-редукторов.
Серия маркируется R …7…, имеет 14 типоразмеров ( R 07 – R 147) для крутящего момента от 50 до 18000 Нм. Передаточные числа лежат в диапазоне от 1,5 до 27000. КПД: от 0,94 до 0,97 в зависимости от числа ступеней. Конструктивные исполнения на лапах, на лапах с фланцем, с фланцем.
Для использования в земснаряде был выбран соосно- цилиндрический мотор-редуктор. Учитывая кинематическую схему, мотор-редуктор оснащен электромагнитным тормозом. Чтобы привод работал в уличных условиях, для двигателя сделана внутренняя антикоррозионная обработка, а для мотор-редуктора (в целом) внешняя антикоррозионная обработка. Для использования в российских условиях привод может быть изготовлен для работы в диапазоне температур от –40 до +60 О С.
Имеет широкое распространение для задач, где требуется высокая компактность привода. Наиболее часто используемое конструктивное исполнение – насадное.
Серия маркируется F…7…, имеет 11 типоразмеров ( F 27 – F 157) для крутящего момента от 130 до 18000 Нм, передаточные числа лежат в диапазоне от 4 до 30000. КПД: от 0,94 до 0,97 в зависимости от числа ступеней. Конструктивные исполнения с цельным валом и c полым валом со шпоночным пазом, со стяжной муфтой, шлицами; насадные, на лапах, с фланцем.
Для использования в миксере был выбран плоско- цилиндрический мотор-редуктор, что сэкономило монтажное пространство, позволив компактно разместить 6 приводов.
Часто применяется для задач, где требуется стойкость к переменным нагрузкам, частым пускам, радиальным нагрузкам на выходном валу и где требуется высокая компактность.
Серия маркируется K…7…, имеет 12 типоразмеров (К37 – К187) для крутящего момента от 200 до 50000 Нм, передаточные числа лежат в диапазоне от 4 до 32000. КПД: 0,97 – самый высокий из всех типов угловых редукторов. Конструктивные исполнения с цельным валом и c полым валом со шпоночным пазом, со стяжной муфтой, шлицами; на лапах, насадные, с фланцем.
Для использования в транспортерах аэропорта был выбран коническо- цилиндрический мотор-редуктор. Установка угловых редукторов характерна для транспортеров, а применение коническо- цилиндрических редукторов, имеющих высокий КПД, позволила использовать двигатели меньшей мощности по сравнению с червячными мотор-редукторами и сократить расходы на электроэнергию. Учитывая, что редукторы с высоким КПД не обладают свойством самоторможения, на наклонных транспортерах могут быть использованы блокираторы обратного хода.
ЦИЛИНДРО — ЧЕРВЯЧНЫЕ МОТОР-РЕДУКТОРЫ
Имеет широкое распространение для задач, где необходимо реализовать большое передаточное отношение, а также, исторически, в пищевой и упаковочной промышленности. Ограничение по применению – температура окружающей среды более +50 О С и ударные нагрузки.
Серия маркируется S…7…, имеет 7 типоразмеров ( S 37 – S97) для крутящего момента от 90 до 4000 Нм, передаточные числа лежат в диапазоне от 6,8 до 33800. Благодаря цилиндрической ступени КПД у этой серии выше, чем у одноступенчатых червячных редукторов при равных передаточных числах. Конструктивные исполнения с цельным валом и c полым валом со шпоночным пазом, со стяжной муфтой, шлицами; на лапах, насадные, с фланцем.
Для использования в линии розлива был выбран цилиндро-червячный мотор-редуктор. Это позволило получить требуемую низкую скорость движения. Для применения в пищевой промышленности редукторы могут быть заправлены специальным нетоксичным маслом. Также может быть произведена покраска любого типа мотор-редуктора в необходимый пользователю цвет.
СПИРОИДНЫЕ МОТОР-РЕДУКТОРЫ
Самые «молодые» редукторы в линейке мотор-редукторов SEW . Имеют одну передаточную ступень, состоящую из неизнашеваемой пары сталь-сталь. Широко распространены для задач, где требуется привод небольшой мощности за умеренную цену.
Серия маркируется W …0…, имеет 3 типоразмера ( W 10 – W 30) для крутящего момента от 25 до 70 Нм, передаточные числа лежат в диапазоне от 6,57 до 75. Конструктивные исполнения с цельным валом и c полым валом со шпоночным пазом; на лапах, насадные, с фланцем.
Особенности спироидных мотор-редукторов: не требуют технического обслуживания, заправлены маслом на весь срок службы. Отсутствует дыхательный клапан (сапун). Благодаря этому редуктор может эксплуатироваться в любой монтажной позиции без корректировки уровня масла и перестановки дыхательного клапана.
Рис.9 Спироидный мотор-редуктор
Для использования на роликовом конвейере в автоматизированном складе был выбран спироидный мотор-редуктор. Это позволило получить требуемую скорость движения, а применение установленного на двигателе преобразователя частоты сделало эту скорость регулируемой в диапазоне 1:10.
ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТОВ ПРИ ВЫБОРЕ РЕДУКТОРОВ
При огромном разнообразии процессов движения в производстве, кажется, невозможно найти два одинаковых варианта привода.Однако в действительности все варианты привода можно свести к трем стандартным решениям: линейное движение по горизонтали, линейное движение по вертикали, вращательное движение.
При выборе прежде всего учитываются данные нагрузки, такие как масса, момент инерции, скорость, усилия, количество включений в час, время работы, размеры шестерен и валов проектируемого механизма.
Исходя из этих данных, можно определить мощности с учетом КПД и необходимые частоты вращения выходного вала. В результате, учитывая условия эксплуатации, определяется необходимый мотор-редуктор по каталогу производителя. После этого тип мотор-редуктора выбирается с учетом типа двигателя, если необходимо, учитываются возможности регулирования, наличие тормоза и др. Естественно, каждое решение требует детальной проработки.
Удобно при этом использовать специальные программы изготовителей, например, как электронный каталог EKAT или программа расчета PRO — DRIVE , разработанные SEW — EURODRIVE .
При выборе мотор-редуктора важно учитывать монтажное пространство, способы крепления и соединение с приводимым механизмом. Обязательной оценки требует наличие внешних радиальных и осевых нагрузок и изгибающих моментов.
Типоразмер редуктора зависит от вращающего момента на его выходном валу, который рассчитывается по номинальной мощности двигателя и частоте вращения на выходе редуктора.
Мотор-редукторы обычно описываются либо через отдаваемую мощность, либо через вращающий момент при заданной частоте вращения выходного вала.
При этом дополнительным параметром является эксплуатационный коэффициент.
Действующий в России стандарт на прочностной расчёт цилиндрических зубчатых передач — ГОСТ 21354 вводит понятие о типовых статистических режимах эксплуатации.
Особенностью редукторов SEW — EURODRIVE является то, что для непрерывного режима эксплуатации (при работе в 1-2 смены) можно использовать момент указанный в каталоге. Кроме того, вводится понятие эксплуатационный коэффициент (сервис-фактор). Воздействие рабочего механизма на редуктор учитывается с достаточной точностью, если при расчете использовать эксплуатационный коэффициент f B (как правило, более распространенное название сервис-фактор). Эксплуатационный коэффициент определяется по ежедневному времени работы и количеству включений в час. При этом выделяют три характера нагрузки в зависимости от коэффициента инерции. Необходимый эксплуатационный коэффициент можно определить по диаграмме на рис. Полученный эксплуатационный коэффициент должен быть меньше или равен эксплуатационному коэффициенту.
Рис.11 График для выбора эксплуатационного коэффициента
Где: * = ежедневное время работы [ч/сут]
** = количество включений в час ( учитываются все процессы запуска и торможения, а также переходы с низкой частоты вращения на высокую и наоборот ).
I — Кривая равномерной нагрузки, допустимый коэффициент инерции ≤ 0,2
II — Кривая умеренной ударной нагрузки, допустимый коэффициент инерции ≤ 3
III — Кривая значительной ударной нагрузки, допустимый коэффициент инерции ≤ 10
Коэффициент инерции равен отношению суммы всех внешних моментов инерции к моменту инерции двигателя.
Естественно, в ряде случаев коэффициенты выбираются более высокими, чем на графике. Это определяется спецификой нагрузки, например: радиальными и осевыми нагрузками, а для червячных редукторов – повышенной температурой окружающей среды.
При выборе нельзя забывать о пиковых и стартовых нагрузках, которые должен парировать мотор-редуктор, независимо от тяжести режима работы оборудования.
Практика работы SEW — EURODRIVE в России и во всем мире показывает, что:
1. Участие квалифицированных специалистов по мотор-редукторам позволяет выбрать оптимальный и надежный привод.
2. Исчерпывающая документация, консультации и помощь специалистов SEW — EURODRIVE позволяют выбрать мотор-редуктор для любой задачи привода.
3. Модульная система мотор-редукторов с ее миллионами вариантов позволяет подобрать изделие практически для любых условий эксплуатации, что дает возможность использовать мотор-редукторы во всех отраслях промышленности.
4. Децентрализованная сборка мотор-редукторов из первоклассных компонентов позволяет быстро поставлять продукт пользователю.
5. Высокое качество и надежность мотор-редукторов в ежедневной эксплуатации обеспечивают непрерывную работу оборудования в целом.
