Как подобрать мотор-редуктор инженеру-разработчику


123.jpg
Угловые редукторы помогают сократить время простоя и количество запасных частей для более высокой производительности

Изготовление редукторов под конкретную задачу становится все более распространенной услугой на рынке, главным образом, потому что изготовление таких редукторов стало проще, чем когда-либо.

Однако это не означает, что упростился этап разработки. Тем не менее, современное производство позволяет поставщикам изготавливать редукторы и их компоненты непосредственно под условия конкретного технического задания.

Новые подходы в предоставлении технической поддержки, а также новые станки, программное обеспечение для автоматизации и проектирования дают возможность ОЕМ-производителям и конечным пользователям получать недорогие редукторы даже в относительно небольших количествах.

При привлечении помощи от консультанта или производителя инженер с большей вероятностью получит редуктор, который будет соответствовать спецификации после того как правильно ответит на следующие вопросы:
  • Какова будет скорость вращения и мощность на входном валу?

  • Какая конечная выходная скорость и крутящий момент? Эти параметры определяют передаточное отношение редуктора.

  • Какие условия эксплуатации? Сколько часов в день будет работать редуктор? Должен ли он выдерживать ударные нагрузки и вибрацию?

  • Насколько далеко вынесена нагрузка на валу? Учитывайте, что конические зубчатые передачи обычно не приспособлены для установки на нескольких опорах из-за того что их валы пересекаются…и поэтому одна или несколько шестеренок оказываются вынесенными относительно точки упора. Это может создавать дополнительную нагрузку на вал, который деформируется и положение шестеренок смещается, ухудшая контакт зубьев и уменьшая срок службы. Одним из возможных решений является использование широких подшипников на каждой стороне шестерни.

  • Должен ли быть редуктор оснащен обычным или полым выходным и входным валами?

  • Как будет расположен редуктор? Например, будет ли это передача движения с поворотом на 90°, должен ли червяк быть установленным над или под колесом? Будут ли валы выходить из корпуса редуктора горизонтально или вертикально?

  • Требуется ли коррозионностойкая окраска и исполнение корпуса и валов из нержавеющей стали.

Коэффициент условий эксплуатаций. Отправной точкой в выборе редуктора является определение коэффициента условий эксплуатации. Опираясь на значение данного коэффициента можно рассчитать тип входного вала, количество рабочих часов в день и любые ударные и вибрационные нагрузки, связанные с применением редуктора. Задачи, сопровождающиеся нерегулярными ударными нагрузками (например, задачи связанные с дроблением материалов), как правило, требуют более высокий коэффициент условий эксплуатации. Аналогичным образом редуктор, работающий с перерывами, требует для определения параметров меньшего коэффициента условий эксплуатации, чем редуктор, работающий 24 часа в сутки без перерыва.

Класс обслуживания. После того как инженер определился с коэффициентом условий эксплуатации, его следующий шаг – определение класса обслуживания. Например, редуктор, соединенный с простым электродвигателем переменного тока, который приводит в движение равномерно нагруженный конвейер с постоянной скоростью 20 часов в день, может иметь класс обслуживания 2.

124.jpg
Преимущественной задачей инженера-разработчика является разработка и расчет конструкции редукторов и электродвигателей. Такие комплекты оборудования получают номер в виде римской цифры соответствующего класса обслуживания (например – I, II или III) который равен классу обслуживания для дискретного редуктора (в данном случае – 1,0, 1,41 или 2,0).

Такую информацию, как правило, предоставляют сами производители редукторов в виде диаграмм в которых перечислены классы обслуживания. Для правильного использования этих диаграмм инженер-проектировщик должен знать входную мощность, тип использования, необходимый коэффициент редукции. Например, предположим, что для решения задачи необходим двигатель мощностью 2 л.с. и редуктор с коэффициентом редукции 15:1. Для правильного определения класса обслуживания найдите на диаграмме точку, в которой пересекается колонка с мощностью 15 л.с. и ряд с коэффициентом редукции 15:1 – в данной точке находится редуктор с размером 726. В соответствии с системой внутренней индексации номер 726 определяет редуктор имеющем центральное расстояние 2,62. Такие диаграммы также работают и в обратном направлении, и инженер может определить крутящий момент и скорость вращения у редуктора заданного размера.

154.jpg
Данная диаграмма показывает значения для выходного вала двигателя (с фланцем) или непосредственного соединения (без фланца). Использование диаграммы позволяет инженеру проектировщику проверить, что 726 редуктор с коэффициентов редукции 15:1 будет иметь скорость вращения выходного вала 116,7 об/мин и крутящий момент 112 Нм, при условии, что на входном валу редуктора установлен двигатель мощностью 2 л.с.

Вынос нагрузки на валу. После того как инженер проектировщик выбрал размер редуктора, с помощью каталога или сайта производителя, на котором как правило, также перечислены и предельные значения для максимального выноса нагрузки на валу. Совет: если вынос нагрузки в задаче превышает допустимое значение, увеличивайте размер редуктора, чтобы он мог выдерживать вынесенную нагрузку. 

Монтаж. На данном этапе разработчик уже определил размер редуктора и его основные возможности. Следующий шаг – выбор типа монтажа. Компании производители редукторов предоставляют множество вариантов для монтажа своих редукторов разных размеров. Самый распространенный тип монтажного приспособления – фланцевый с полым валом для двигателя с подковообразной рамой и выходным валом, направленным в левую сторону. В тоже время существует множество других вариантов. Возможны такие варианты как установочные ножки для изменения высоты установки, полые входные и выходные валы. Все производители редукторов перечисляют все возможные варианты установки своих редукторов в каталогах и веб-сайтах.

Смазка, уплотнения и интеграция двигателя. После того как завершено определение размера и конфигурации редуктора остается только определить некоторые финальные параметрами. Большинство производителей поставляют редукторы уже наполненные смазкой. Но, все же, большинство редукторов поставляются без смазки, чтобы пользователи имели возможность воспользоваться сайтом компании производителя выбрать смазочный материал, подходящий для условий эксплуатации на площадке клиента. Для конструкций, в которых присутствует вертикальный вал, некоторые производители рекомендуют использовать два комплекта уплотнений. Наконец, множество редукторов в конечном итоге монтируются на двигателе пи помощи подковообразной рамы, многие компании производители предлагают на этапе заказа произвести интеграцию двигателя и редуктора в единую конструкцию.

Лучшим подходом при выборе редуктора это тесное общение с консультантами и использование специально изготовленных редукторов и сборок редуктор-двигатель если того требует техническое задание, некоторые такие комбинации могут быть достаточно эффективными. Фактически, непрерывное и тесное взаимодействие с представителями компании-производителя при обсуждении параметров предварительного проектирования мотор-редуктора гарантирует, что полученная комбинация двигателя и редуктора будет работать в соответствии со спецификациями полученными из расчетов и испытаний выполненных заводом изготовителем. Также стоит проверять расчеты выполненные компанией-производителем для того, чтобы вовремя определить расхождения и предотвратить потенциальные проблемы которые может вызвать мотор-редуктор на площадке заказчика. 

Запомните, что редуктор, изготовленный под заказ и редуктор, выбранный из стандартного ряда, не являются взаимоисключающими решениями. Там где использование применением редукторов изготовленных под заказ не оправданно (например, требуемое количество недостаточно велико) стоит рассмотреть возможность работы с производителями, которые продают редукторы, построенные на основе стандартных модульных компонентов. В обратном случае, для приобретения небольших партий, полностью заказных редукторов, обратите внимание на производителей, которые используют новейшие САПР, САМ и станки ЧПУ для оптимизации обработки и снижения стоимости изделия. 

Еще один, последний, совет: после того как вы выбрали мотор-редуктор и установили его, проведите несколько тестовых прогонов в условиях производства, с типичными рабочими сценариями. Если работа мотор-редуктора сопровождается необычно высокой температурой, шумом или повышенной нагрузки, необходимо повторить процесс выбора редуктора или обратится за консультацией к производителю. 


См. также:
Как выбрать редуктор