Трубопроводная арматура

Червячные редукторы

Статья о червячных редукторах "Редукторы продолжают оставаться надежным решением в области ручного управления на протяжении всего 21 века."

Главная » Статьи » Червячные редукторы

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

Червячные редукторы используются по всему миру. У редукторов нет требований к питанию, нет гидравлического или пневматического блока давления для обслуживания и может использоваться в самых удаленных местах. Сфера использования варьируется от подводных условий эксплуатации до добычи полезных ископаемых, вода работает на нефте- и газопроводах, если требуется крутящий момент, то червячные редукторы отлично подходят.

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

Червячные передачи часто используются, поскольку они предлагают возможность увеличения крутящего момента и нагрузки в небольшой и недорогой упаковке. На рисунке представлен пример стандартного червячного зубчатого колеса, используемого в червячном редукторе.

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. Стоимость

Каковы 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.

В общем, бронза-лучший материал шестерни, чем железо, однако, выбирать или нет, редукторы строго основываясь только на используемых материалах некорректно. Шестерни выполняют различные функции, такие как: скольжение, качение, динамика и трение. Геометрия шестерни, габариты, взаимодействие поверхностей, сопряжение материалов, расположение шестерни, конструкция подшипника и контактного давления всего лишь несколько переменных, которые определяют тот или иной материал. Другие аспекты — это окружающая среда, применение и процесс производства. Плохо спроектированные редуктора и изменения в процессе производства могут превратить бронзу и закаленную сталь в металлолом. Прочная конструкция, спроектированная на контролируемом производственном процессе, с использованием качественных материалов (будь то чугун или кованая бронза), являются более надежными при определении производительности.

Новости рынка

10.07.17

Unique Mixproof Horizontal Tank (HT) и Unique Mixproof – это новые модульные противосмесительные ...продолжить чтение

23.11.16

В новой товарной линии представлены высококачественные набивки, ...продолжить чтение

24.04.15

Известный итальянский бренд PC Progetti объявил об очередном расширении ...продолжить чтение

Архив новостей

Интересные статьи

Затворы с тройным эксцентриситетом

Затвор с тройным эксцентриситетом является эффективным решением опасных… продолжить чтение

Червячные редукторы

Редукторы продолжают оставаться надежным решением в области ручного управления на протяжении… продолжить чтение

Роль отрасли в изменении климата

Мир может не согласиться со всеми причинами изменения климата, но большинство людей понимают, что наши действия за последние 150 лет способствовали накоплению парниковых газов… продолжить чтение

Архив статей