Первоначально хочу отметить, что эффект достигается при работе двигателя на небольшой мощности (5-10 кВт). Об этом можно судить, рассматривая запас энергии и пробег электромобиля аналогичного веса. Именно такую мощность требуется автомобилю большую часть времени при передвижении по городу или междугородней трассе. Большая мощность требуется только при разгоне, движении в гору или маневрах обгона. При этом кпд двигателя автомобиля оказывается крайне мал и составляет 8-20 процентов. (Оценка кпд двигателя автомобиля при работе на режиме небольшой мощности приводится здесь: http://technic.itizdat.ru/docs/Варан/FIL13200911840N185154001/ . Желающие могут самостоятельно найти характеристики электромобилей близкого веса к анализируемому автомобилю с двигателем внутреннего сгорания и определить его кпд и требуемую мощность для передвижения).
Доработав свой двигатель (увеличив степень сжатия и изменив угол опережения зажигания) В.И.Червяков значительно снизил расход топлива, и кпд его двигателя при работе на режиме малой мощности возрос до 20-25% (расчет кпд приведен по ссылке выше).
При этом следует понимать, что такая доработка двигателя с целью повышения его экономичности может оказаться неприемлемой для применения в серийной производстве автомобилей, так как совершенно не ясно, что произойдет с двигателем при работе на режиме номинальной мощности сколько-нибудь продолжительное время (двигатель в подобном режиме не эксплуатировался).
Вместе с тем аналогичную экономию при эксплуатации автомобиля получил Игорь Артемов, используя совершенно другой подход к совершенствованию работы двигателя. Статью об этом можно прочитать здесь: http://www.membrana.ru/particle/17175
То есть, выясняется интересная вещь, двигатели большинства автомобилей при работе на режимах небольшой мощности (такой режим как раз и требуется автомобилю большую часть времени), имеют большой резерв для роста экономичности. Нужно всего лишь для каждого частичного, переходного режима подобрать оптимальное количество и состав смеси, угол опережения зажигания, а в перспективе и момент открытия и закрытия клапанов. При этом желательно учитывать как можно больше параметров, влияющих на работу автомобиля, включая и параметры окружающей среды. Игорь Артемов предложил использовать для управления работой двигателя самообучающуюся программу, которой желательно предоставлять как можно больше данных о работе двигателя и дать объективные критерии оценки экономичности.
Вот такой подход к доработке двигателя, на мой взгляд, более правилен и продуктивен. И что самое интересное, он до сих пор никем не используется. То есть, имеется совершенно свободная ниша по созданию самообучающихся устройств автоматического управления двигателем для повышения его экономичности. Подобное устройство можно будет устанавливать на любой автомобиль и добиваться весьма значительной экономии, при этом неплохо зарабатывая на такой деятельности. Да и расходы на разработку не обещают быть большими. Осталось найти желающих.
Ну а работа В.И.Червякова только показывает, что производителей, несмотря на вроде бы жесткую конкуренцию, проблемы потребителей не очень то и волнуют. И создавать новую теорию для объяснения полученного эффекта совершенно не требуется. Нужно просто понимать, что работа двигателя на частичных режимах крайне неэкономична и имеет резервы для улучшения. А подтверждает это работа И.Артемова.
Алексей Варежкин
mognovse.ru
Механический редуктор – (от англ. «reduce» — уменьшать, снижать) это устройство, которое передаёт и преобразует крутящий момент между двигателем и исполнительным механизмом. Механический редуктор может быть как одноступенчатый, так и многоступенчатый. Чаще всего редукторы преобразуют низкий крутящий момент, но высокую скорость вращения в более низкую и пропорционально увеличившийся крутящий момент на выходе. Мультипликатором называется такой редуктор, которой повышает угловую скорость вала в ущерб крутящему моменту.
Многоступенчатые редукторы называются коробками передач, а редукторы с плавным изменением передаточного отношения называются вариаторами.
Редукторы делятся на классы главным образом по типу используемой механической передачи. Также существуют подклассы, определяемые тип корпуса, мощность, скорость вращения, передаточное число, способ охлаждения и другие малозначимые параметры.
Из большого количества редукторов можно выделить отдельный класс устройств, в которых передача осуществляется особым способом. Такие устройства называются червячными редукторами.
Червячные редукторы передают крутящий момент посредством червячной передачи. Червячная передача также называется зубчато-винтовой, поскольку основными элементами такой передачи являются зубчатое червячное колесо и винт-червяк.
Червяк – это особый винт с трапецеидальной формой профиля резьбы. Изготавливается из прочных материалов. Имеет много разновидностей, но на практике самыми удобными оказываются однозаходные, двухзаходные или четырёхзаходные червяки. Степень заходности зависит от количества индивидуальных каналов резьбы.
Червячное колесо внешним видом похоже на обыкновенное зубчатое колесо, но чаще всего резьба подогнана под форму резьбы сопряжённого с этим колесом червяка. Изготавливаются зубчатые колёса для довольно мощных червячных редукторов чаще всего из двух разных материалов. В качестве материала для зубьев используется высокопрочный антифрикционный металл, а для сердечника подходит любая прочная, но не дорогая сталь или обыкновенный чугун.
Червячная передача благодаря своей конструкции довольно эффективна в устройствах, где требуется высокий крутящий момент, сопряжённый с низкой угловой скоростью. Червяк является ведущим звеном механизма. Это означает, что крутящий момент от двигателя передаётся на червяк, а уже потом червяк передаёт момент на зубчатое колесо, который в свою очередь вращает выходной вал. Вследствие эффекта самоторможения червячная передача является необратимой. То есть приложенный момент к зубчатому колесу не сможет заставить двигаться червяк, даже при обилии смазки, поскольку силы трения во много раз превышают приложенную силу.
Червячная передача в силу своих конструктивных особенностей имеет как достоинства, так и недостатки.
Из достоинств стоит отметить плавность хода, эффект самоторможения, низкий уровень шума, большое передаточное отношение с использованием всего двух деталей.
Из недостатков следует обратить внимание на сравнительно низкий КПД, повышенный износ, заедание, большое тепловыделение вследствие сил трения. Низкий КПД обуславливает применение подобных механизмов при передаче относительно небольших мощностей до 100 кВт. Для предотвращения скорого износа и заедания необходимо соблюдать требования к точности сборки и регулировать механизмы. Высокое тепловыделение требует специальных установок для отвода лишнего тепла.
Различие редукторов в основном сводится к различиям червяков и зубчатых колес, из которых собран данный червячный редуктор.
Червяки разделяются на типы по следующим признакам:
Червячные редукторы со встроенным двигателем называются червячными мотор-редукторами. В редукторах чаще всего двигательный вал располагается под прямым углом к движимому. Компоновка червячного редуктора выбирается исходя из конкретных требований к устройствам. Двигатель может располагаться как сверху приводимого в движение колеса, так и снизу и сбоку. При боковом расположении двигатель устанавливается вертикально. Вследствие вертикального расположения усложняется процесс смазки подшипников вала, а также чистки внешних элементов.
Для увеличения передаточного числа используются разные технологии, но наиболее эффективной является применение большего числа ступеней.
Для смягчения сил трения и повышения сопротивления заеданию применяются специальные вязкие смазочные составы или масла. При низких скоростях вращения смазка осуществляется при помощи специальных ванночек с маслом либо использованием специальных устройств, разбрызгивающих смазку в места повышенного трения. Для червячных редукторов, скорость вращения которых высока применение ванночек нецелесообразно, и применяется принудительная смазка охлаждёнными смазочными материалами.
Основные преимущества редуктора червячного перед зубчатыми передачами заключаются в том, что начальный контакт звеньев происходит не в точке, а по линии. Также входной и выходной валы могут скрещиваться под разными углами, но чаще всего этот угол составляет 90 градусов. Также червячная передача занимает гораздо меньше места, чем зубчатая при одинаковом большом передаточном отношении.
Помимо червячного редуктора червячная передача также применяется в системах регулирования и управления различными устройствами. Благодаря самоторможению обеспечивается точная фиксация положения, а большое передаточное отношение (до 1000) позволяет наиболее точно отрегулировать положение, либо использовать маломощные двигатели. Также червячные передачи и червячные редукторы отлично подходят для установки в качестве механизма передачи в подъёмные и лебёдочные механизмы благодаря своим конструктивным особенностям.
Некоторые технические характеристики промышленно производимых и широко распространённых червячных редукторов.
Самыми распространёнными являются одноступенчатые мотор-редукторы.
| Тип | Передаточное число | Частота вращения выходного вала об/мин | Номинальный крутящий момент на выходном валу Нм | |
| редуктор | мотор-редуктор | |||
| Ч-20 | МЧ-20 | 5 — 50 | 28 — 300 | 4 |
| Ч-25 | МЧ-25 | 6 | ||
| Ч-31,5 | МЧ-31,5 | 8 | ||
| 2Ч-40 | МЧ-40 | 5 — 80 | 9,37 — 300 | 28 — 37 |
| Ч-50 | МЧ-50 | 50 — 70 | ||
| 1Ч-63, 2Ч-63 | МЧ-63 | 5 — 80 | 7,5 — 300 | 95 — 135 |
| 1Ч-80, 2Ч-80, Ч-80 | МЧ-80 | |||
| Ч-100 | МЧ-100 | 315 — 570 | ||
| Ч-125 | МЧ-125 | 615 — 1000 | ||
| Ч-160 | МЧ-160 | 1100 — 1900 | ||
| Ч-200 | МЧ-200 | 1600 — 3100 | ||
| Ч-250 | МЧ-250 | 2700 — 5700 | ||
| Ч-320 | МЧ-320 | 4400 — 10000 | ||
| Ч-400 | МЧ-400 | 6500 — 19000 | ||
| Ч-500 | МЧ-500 | 8200 — 33000 | ||
| РЧН-180 | МРЧН-180 | 12,5 — 50 | 20 — 90 | 1300 — 1800 |
| РЧП-300 | МРЧП-300 | 16, 25, 50 | 20 — 40 | 4200 |
myfta.ru
Пылеводонепроницаемый IP69K-сервопривод, стойкий к щелочам, кислотам и высокой температуре.
| Тип | Номинальный крутящий момент, Нм | Передаточное число | Номинальная мощность мотора, кВт | Диаметр выходного вала, мм |
PCFSS | 1,3…18 | 5…80 | 0,09 | 14 |
XCFSS | 3,4…39 | 7…102 | 0,18…0,35 | 18 |
SXCFSS | 6,6…70 | 7…100 | 0,35…0,74 | 25 |
Компания Mini Motor S.r.l. (Италия, г. Баньоло-ин-Пьяно) специализируется на приводной технике с 1965 года и производит маломощные высокоточные мотор-редукторы под брендом Mechatrohic Solutions более 40 лет.
Полный цикл производства и проектирования включает дизайн, изготовление комплектующих, контроль их качества и сборку готовых изделий.
Корпус из хромоникелевой (нержавеющей) стали позволяет мотор-редукторам Mini Motor работать в агрессивной среде, проводить их чистку и дезинфекцию высокощелочными и кислотными моющими средствами.
| |
 | Степень защиты IP69K (стандарт IEC/EN 60529) гарантирует пыленепроницаемость и герметичность привода в условиях мойки при высоких температурах и давлении воды, благодаря уплотнениям из термостойкой резины. |
| Электродвигатель стандарта IEC соответствует требованиям Международной Электротехнической Комиссии для систем электропривода с регулируемой скоростью. | |
| Высокоточный механизм обеспечивает плавность хода и износостойкость, благодаря конструктивным особенностям коррозионностойких мотор-редукторов Mini Motor.
| |
 | Сертификат ISO 9001 подтверждает, что приводы прошли аттестацию в международной системе менеджмента качества. |
 | Маркировка CE удостоверяет, что мотор-редукторы из нержавеющей стали Mini Motor прошли сертификацию на соответствие Директивам Совета Европы:
|
| Бесщеточный (бесколлекторный) сервомотор, оснащенный системой обратной связи (2-х полюсной резольвер) и предохранителем от перегрева, дает сочетание полезных свойств:
| |
 | Смазочные материалы по стандарту NSF-h2, применяемые в мотор-редукторах из нержавеющей стали Mini Motor, безопасны для человека при их частичном попадании в готовую продукцию. |
| Приспособленный для гигиены дизайн, разработанный согласно принципам EHEDG (Европейская организация по гигиеническому инжинирингу) — исключает возникновение непромытых зон и мест скопления загрязнений. | |
| Угловая компоновка позволяет легко интегрировать привод в проектируемое оборудование и экономить рабочее пространство. | |
| Сертификат ISO 14001/2004 гарантирует соответствие изделий требованиям международной системы экологического менеджмента. |
rusautomation.ru
Червячный мотор редуктор - это двигатель, внутри которого встроена червячная передача. Данное устройство является одним из типов механических редукторов. Различают такие мотор редукторы по их видам механической передачи. Червячная передача, которая находиться внутри самого механизма, имеет вид червяка. Именно по этой причине оборудование получило свое название.
Также подобные механические приспособления различаются и по количеству рабочих передающих режимов. Их может быть от одного и больше режимов. В данном устройстве крутящие моменты увеличивается от преобразования энергии, которая находиться в увеличенном значении углового движения, а также и в невысоких крутящих моментах на входящем валовом приспособлении.
Самые известные из червячных мотор редукторов – это механические устройства одноступенчатого типа. Если передаточные числа слишком высокие, то используют приспособления двухступенчатого типа или зубчато-червячные, с комбинированной структурой, элементы. Размещение червяка в устройстве с одноступенчатой передачей зависит от требований компоновки.
Червячный элемент, может находиться над колесным соединением под данным сектором конструкции. А также в вертикальном положении или горизонтально по отношению боковой стороны колесного приспособления. При размещении с боковой стороны, подшипниковые соединения вертикальных валовых механизмов, связываются между собой со значительным усилием.
Если нужно, чтобы сопротивление заедания, в технической конструкции мотор редуктора червячного, стало больше, то в механизмах принято использовать масловые компоненты, имеющие вязкую структуру. Окунание червячного элемента или подшипникового колесного соединения в масляную среду, происходит при скоростях скольжения смазочного состава червячных передач оборудования. Если размещение червячного элемента находиться в положении снизу, то уровень масляной массы должен находиться в центральном секторе ролика подшипникового соединения.
В то же время червячный элемент обязан находиться в масляной жидкости по уровню верхней отметки витка. Когда же показатель ставиться по роликовому приспособлению и червячное приспособление, не находиться в масляном компоненте смазочного состава механизма, то на валовый элемент червяка ставят крыльчатки. Данные составляющие подают масляную смазку на червячную передачу и на колесное соединение.
1. Самое главное - это компактность. Она зависит, от того, что входной и выходной валы смыкаются. Из-за этого намного практичнее компонировать привод мотор редуктора червячного, потому что он не занимает слишком много места, в отличие от цилиндрических редукторов.
2. Высота уровня передаточных чисел. Данный показатель может доходить до 1:100. Поэтому у червячной передачи больше шансов снизить частоту вращения и уровень увеличения крутящих моментов. Возможность получения таких передаточных чисел с простыми передачами имеется только в 3-х ступенчатом мотор редукторе червячном. А в других типах устройства, для их получения достаточно будет лишь одной ступени. По этой причине мотор редуктор червячный вызывает особых трудностей при эксплуатации, имеет низкую стоимость и высокую производительность.
3. Бесшумность. Низкий уровень шума происходит из-за особенностей зацепления.
4. Плавность хода. Плавность хода обеспечивается путем вращения червячного редуктора в обе стороны и плавного торможения.
5. Самоторможение. Если червяк стоит в неподвижном состоянии, то ведомый валовый элемент начинает тормозить, и его невозможно будет провернуть. Это происходит в случае, когда передаточное число достигает установленного показателя или превышает его. Но, самоторможение червячного мотор редуктора осуществляется главным образом в зависимости от угла подъема червяка, а не от самого передаточного числа. Если угол 3.5° или меньше, то происходит автоматическая остановка рабочий процессов устройства.
promplace.ru
Выбирая редукторы от производителя, каждый потребитель должен представлять, для каких целей предназначено изделие и какие технические задачи требуется решать.
Наряду с цилиндрическими редукторами в машиностроении широко применяются и червячные аналоги. Червячные редукторы — один из распространенных видов этих изделий.
В конструкцию входит червяк (винт с нарезанной резьбой) и червячное колесо (со специальным профилем зубьев).
Оси червяка и червячного колеса расположены под прямым углом в пространстве.
Преимущества червячного перед цилиндрическим редуктором
Недостатки червячных редукторов и приводов на их основе
Применение
Червячные редукторы применяются для конвейеров, транспортеров, подъемников, механических мешалок, насосов, приводов ворот, станков для обработки металла и дерева, где нет больших ударных нагрузок и невысока периодичность включения.
Большое значение имеет пространственное расположение осей редуктора. Базовая установка, когда ось червяка находится внизу, а ось колеса вверху. Могут быть модификации, которые следует устанавливать в строгом соответствии со схемой.
При выборе типа редуктора всегда нужно иметь в виду эффект самоторможения. Например, если установить червячный редуктор на тележке, ее трудно будет катить вручную.
Сегодня продажа редукторов ведется как поставщиками, так и производителями. Они предлагают широкий выбор видов, типоразмеров и по заданным параметрам всегда подберут тот, который оптимальным образом решит поставленную задачу.
tehno-drive.ru
Продолжение статьи о червячных мотор-редукторах - в этом разделе описан принцип действия червячной передачи, рассмотрены конструкция, достоинства и недостатки червячной передачи.
 |
Червячная передача |
Червячная передача представляет собой устройство, состоящее из основного червяка (винта со специальной резьбой) и зубчатого колеса, поэтому ее называют зубчато-винтовой. Это колесо, как правило, изготавливается из двух материалов – дорогого антифрикционного и более дешевого прочного металла. В рабочем процессе, когда зубья шестерни переходят в витки резьбы, сама шестерня приводится в движение червяком редуктора, передача переходит из винтовой зубчатой - в червячную.
Контакт звеньев редуктора сконцентрирован не в одной определенной точке, а по линии соприкосновения составляющих элементов. И от угла скрещивания вала и колеса (в большинстве случаев он равен 900) зависит длина этой контактной линии. Размеры и направление резьбы червяка полностью идентично подъему зубьев ведомого колеса.
Резьба червяка бывает:
В практике чаще всего используется многозаходная правая резьба.
По своему строению червячные передачи бывают двух видов:
Зубчатые колеса различают:
Валы червячного колеса бывают:
Стоит отметить, что передаточное число червячной передачи значительно выше, чем у аналогичной зубчатой. Это позволяет использовать подобное устройство во многих системах управления и регулировки (лифты, автокраны, экскаваторы), в большинстве обрабатывающих станков, оборудовании подъемных машин, специализированного транспорта и прочих механизмов.
Червячная передача помимо положительных характеристик имеет и некоторые недостатки. Так, КПД этого двигателя значительно меньше, ведь винтовая пара в процессе работы несет некоторые потери передаваемой мощности.
Эти редуктора нередко дорогие в обслуживании: антифрикционные материалы, необходимые для обработки червячной пары стоят немалых денег. К тому же заедание резьбы и зубьев – очень распространенное явление в подобных мотор-редукторах. Здесь имеет место деформация рабочей поверхности зубьев колеса и резьбы винта, а также их поломка вследствие значительных перегрузок и долгосрочной их эксплуатации.
В связи с этим червячные передачи применяются значительно реже, чем подобные зубчатые. А предаваемые мощности, которые они создают, довольно небольшие – до 50-200 кВт.
Использован материал из книги "Детали машин" Гузенков П.Г.
...дальше
Червячные мотор-редукторыЧервячный редуктор
gearmotor.ru
| Основные Продукции: | Двигателем Постоянного Тока, Редукторный Электродвигатель, Бесколлекторный, Планетарный Редуктор Двигателя, Бесщеточный Мотор-редуктора |
ru.made-in-china.com
