Повышение эффективности применения редукторов и мотор-редукторов

Применение редукторов и мотор-редукторов в приводах машин и агрегатов различного назначения позволяет обеспечить требуемые энергосиловые и скоростные параметры проектируемого оборудования.

Критериями эффективности выбора являются обеспечение необходимых мощностей и моментов в заданном частотном диапазоне, уменьшенное потребление электроэнергии, надежность в работе и повышенные сроки эксплуатации.

К основным характеристикам, определяющим возможность и целесообразность применения редукторов и мотор-редукторов в приводах, можно отнести следующие: конструктивное исполнение, диапазон передаваемых мощностей и моментов, передаточных чисел, коэффициент полезного действия, эксплуатационный коэффициент (сервис-фактор), допускаемые радиальные и осевые нагрузки на входе и выходе, возможность расширения диапазона частот за счет использования многоскоростных двигателей, частотных преобразователей, вариаторов.

Сюда же можно отнести различные конфигурации исполнения выходного вала и способов установки и крепления редукторов.

Различные фирмы-производители приводной техники предлагают большое разнообразие редукторов и мотор-редукторов – цилиндрических, конических, червячных, планетарных.

Итальянская компания Bonfiglioli является одним из крупнейших мировых производителей и экспортеров приводной техники, выпускающая наряду с редукторами и мотор-редукторами частотные преобразователи (инверторы) и вариаторы.

Компания "ФАМ-Групп" – одна из ведущих российских компаний по поставке комплектующих для машиностроения и разработке готовых решений для автоматизации производства – является официальным дилером компании Bonfiglioli в России, на Украине и в ближнем зарубежье и предоставляет полный комплекс услуг по подбору, поставке и гарантийному обслуживанию предлагаемых изделий.

Среди выпускаемых компанией Bonfiglioli изделий наиболее широким спросом у потребителей пользуются редукторы и мотор-редукторы следующих видов: червячные серий VF и W; соосно-цилиндрические серии С; цилиндро-конические серии А; плоско-цилиндрические серии F; цилиндрические с параллельными осями серии HDP; цилиндрические с ортогональными осями серии HDO; планетарные серии 300.

В конструкции всех выпускаемых компанией Bonfiglioli редукторов применяются передовые технические решения, благодаря которым они обладают рядом преимуществ:

• Высокий удельный крутящий момент;

• Отличные эксплуатационные характеристики;

• Высокая прочность и надежность;

• Бесшумность и отсутствие вибраций;

• Продолжительный срок службы.

Корпуса редукторов в зависимости от его серии изготовлены из высоко-прочного чугуна или алюминия с большим количеством обработанных поверхностей и монтажных отверстий. Форма и толщина корпусов оптимизирована с применением метода конечных элементов, благодаря чему они обладают высокой прочностью при небольшой массе. Редукторы имеют шлифованные косозубые шестерни из закаленной цементированной стали, что обеспечивает бесшумность и плавность вращения, уменьшает потери на трение и повышает коэффициент полезного действия. Шлифованные входные валы выполнены из цементированной стали, выходные валы – из высокопрочной закаленной и отпущенной стали.

Серия 300

В качестве опор применяются усиленные подшипники ведущих мировых производителей, рассчитанные на повышенные внешние радиальные и осевые нагрузки.

Конфигурация выходного вала имеет различные исполнения. Для редукторов серий A, F, HDP, HDO возможны исполнения цельного вала со шпонкой, полого вала со шпоночным пазом или полого вала с обжимным диском. Редукторы серии С выпускаются с цельным валом, а червячные редукторы серий VF и W с полым валом со шпоночным пазом (за исключением VF27). Большим разнообразием исполнения выходного вала отличаются планетарные редукторы серии 300. Это цельный и усиленный цельный валы со шпонкой, цельный и усиленный цельный шлицевые валы, полый шлицевой вал и полый шлицевой вал для обжимного диска, большой усиленный цельный вал со шпонкой для мешалок и миксеров.

Серия А

Существенное значение для нормального функционирования приводов имеет установка и крепление редукторов и мотор-редукторов. В зависимости от конструктивного исполнения для различных серий возможны следующие варианты: крепления корпуса редуктора с использованием монтажных отверстий (для редукторов серий А, HDP, HDO и W); на лапах (для редукторов серий С, VF, 300); на фланцах (для редукторов серий А, С, VF, W, 300). При этом предусмотрена возможность для одного и того же типоразмера применения фланцев различного размера и на различном расстоянии от оси – удлиненные, укороченные, усиленные. Для редукторов серий А, F, VF, W, 300 существует возможность их установки с использованием моментных рычагов, что позволяет устранить погрешности от несоосности и упростить установку и закрепление.

Очень важным условием при выборе необходимого типоразмера редуктора является учет характера нагрузок и условий эксплуатации (продолжительность работы, частота включений), которые определяются величиной эксплуатационного коэффициента или сервис-фактора. Правильный выбор сервис-фактора позволяет обеспечить нормальные условия функционирования и заданный ресурс работы привода. Следующим существенным фактором нормальной работы редукторов является учет действующих радиальных и осевых нагрузок. Зачастую даже при правильном выборе редуктора по крутящему моменту и сервис-фактору возможно нарушение нормальной работы и даже выхода из строя привода из-за превышения допустимых нагрузок на входном или выходном валах. На входном валу превышение допустимой нагрузки возможно при натяжении ремней двигателя, при нарушении в работе зубчатой передачи и др. На выходном валу причиной превышения допустимой радиальной нагрузки может явиться большое расстояние точки приложения нагрузки от опорной поверхности выходного вала. Поэтому при проектировании привода необходимо стремиться к уменьшению этого расстояния, а если это невозможно, предусмотреть использование второй опоры, чтобы исключить консольную нагрузку. В случаях воздействия заведомо больших радиальных нагрузок при выборе редуктора можно применить усиленные подшипники (например, опция HDB для редукторов серии HDР). Существенное влияние на величину допустимых радиальных нагрузок оказывает конфигурация выходного вала. Например, для планетарных редукторов серии 300 значения допустимых радиальных нагрузок в зависимости от исполнения (MC, MZ,HC/PC,HZ/PZ,FZ) могут отличаться в два, три и более раз.

Серия С

Необходимым условием для нормального функционирования приводов является учет термической мощности, величина которой должна быть равной или превышать фактически расходуе-мую механическую мощность. Если это условие не выполняется, необходимо выбрать редуктор большего типоразмера или использовать принудительное охлаждение. Возможным вариантом повышения допустимой термической мощности является выбор редуктора с уменьшенным значением частоты вращения на входе – 900,700, 500 об/мин вместо 1400 об/мин.

Вариант конструктивного решения при проектировании приводов зависит и от способа соединения редукторов с двигателем. Для всех мотор-редукторов предусмотрены два варианта исполнения: компактные и со съемным двигателем. Существует и вариант исполнения редукторов с входным валом. В этом случае соединение редуктора с двигателем осуществляется посредством ременной или иной, например, зубчатой, передачи. Применение ременной передачи предоставляет возможность расширить диапазон частот вращения на выходном валу редуктора за счет изменения передаточного отношения шкивов ременной передачи. Для редукторов серий HDP и HDO возможно соединение с двигателем с помощью фланцевого переходника и посредством переходника – колокола и гибкой муфты.

Серия VF W

Для обеспечения заданного ресурса работы привода необходимо систематически проводить проверку уровня масла редуктора в зависимости от его рабочей позиции, а также производить замену масла в соответствии с указанными сроками и применять рекомендованные марки масла. При установке вне помещения необходимо обеспечить защиту приводов от воздействия атмосферных осадков и прямых солнечных лучей.

М.С. Бундур, к. т. н.
П.П. Петков, к. т. н.

Фото и материалы предоставлены ООО "ФАМ-Групп"