Выбор редукторов для станков с числовым программным обеспечением - сложная задача, требующая определенного опыта. Клиентам необходимо постоянно быть в курсе разнообразия редукторов, специализированных для решения различных задач. Неверный выбор часто приводит к покупке дорогостоящих и излишне мощных редукторов. В промышленности редукторам требуется передача механической энергии для поддержания большой внешней радиальной нагрузки, а также способность выдерживать динамическую нагрузку для точного регулирования перемещений внутри сервомеханизма.
Одной из главных задач, с которой сталкивается клиент, является правильный выбор характеристик редуктора и нагрузки, учитывая различные установки двигателя и допустимые нагрузки. Выбор характеристик редуктора может быть упрощенным, но это может привести к переплате и приобретению редуктора с излишними характеристиками. Верный выбор характеристик позволит вашему редуктору справиться с нагрузкой, обеспечить эффективность и занимать меньше места.
При оценке параметров редукторов существуют общие аспекты, которые необходимо учитывать во всех случаях. Это температура эксплуатации и окружающей среды, которая требует особого внимания к уплотнительным приборам и смазкам. Также важен коэффициент перегрузки, который должен учитывать неравномерную нагрузку и повышенную температуру. Тип выхода или выходного механизма определяется высокой радиальной или осевой нагрузкой, требующей соответствующих подшипников. Ударные нагрузки или специфичные типы нагрузки могут привести к износу шестерен и подшипников, поэтому необходим повышенный перегрузочный коэффициент. Тип корпуса также влияет на выбор редуктора, а размер выходного вала или полости выходного шпинделя должен соответствовать требованиям заказчика.
Чтобы получить оптимальное решение, заказчикам необходимо знать величину нагрузки и учитывать перегрузочный коэффициент, внешнюю температуру, ударные нагрузки и время сервиса. Компьютерные программы могут помочь в подборе оптимального редуктора.
В случае с прецизионным редуктором для сервосистемы, особое внимание следует уделять разработке, включению в систему и выбору компонентов. Существует множество вариантов редукторов на рынке, поэтому важно выбрать подходящий для поставленных целей редуктор с соответствующим двигателем.
Среди большого разнообразия промышленных редукторов очень важно выбрать подходящий тип для двигателя и привода, учитывая требования задачи. Если в определенной ситуации требуется применение сервосистемы, выбор типа редуктора играет ключевую роль, особенно в отношении точности и воспроизводимости движения.
Прецизионные геликоидальные планетарные редукторы считаются отличным выбором для задач, требующих высокой точности и надежности. Они обладают практически бесшумной работой при максимальной производительности. При правильном выборе срок эксплуатации этих редукторов может достигать более 20000 часов без сервисного обслуживания. Кроме того, планетарные редукторы обладают низким зазором (обычно в пределах 1/9 угловой минуты).
Редукторы используются во многих случаях, но в некоторых случаях они не требуются, так как серводвигатели могут непосредственно передавать движение на нагрузку. Однако редукторы используются для увеличения крутящего момента и снижения скорости вращения выходного вала. Это позволяет более компактно использовать сервосистемы, что экономит энергию, место и средства.
Одно из основных преимуществ редукторов - возможность компенсировать несоответствие инерции. Применение редуктора с большим коэффициентом передачи позволяет значительно снизить инерцию, что особенно полезно в высокопроизводительных системах.
Редукторы разных типов, такие как передачи с цилиндрическим зубчатым колесом, планетарные передачи, винтовые и червячные передачи, могут использоваться для передачи мощности. Планетарные редукторы широко применяются в сервоприводах.
Геликоидальные соосные редукторы позволяют использовать шестерни на параллельных валах с зубьями в форме спирали, что позволяет увеличить расстояние между зубьями. Однако соосные геликоидные редукторы и цилиндрические прямозубые передачи обычно имеют больший люфт и менее подходящую вспомогательную силу по оси шестерни. Геликоидальные редукторы работают более тихо и могут быть использованы в различных типах редукторов.
Планетарные редукторы состоят из зубчатого кольца, планетарного механизма и зубчатого солнечного колеса. Зубчатое кольцо обычно является частью наружного кожуха редукторов, а зубчатое солнечное колесо управляет ведущим валом.
Шестерни с прямыми зубьями используются для передачи мощности прямыми зубьями на параллельных валах. Эти передачи обычно характеризуются большим люфтом и считаются экономично-производительными.
Таким образом, прецизионные редукторы обеспечивают наилучшую точность и периодичность движений по сравнению с другими типами редукторов. Они также обеспечивают высокую мощность, которая часто требуется в сервосистемах.
Используя планетарный редуктор вместе с сервосистемой можно достичь высочайшей точности передачи перемещения. Однако для этого необходимо точно согласовать все компоненты системы. Несмотря на то, что в настоящее время приобретение сервопривода, редуктора и двигателя у разных разработчиков считается возможным, такой подход не рекомендуется специалистам, поскольку он требует значительных временных затрат.
В то время как покупка компонентов у единственного производителя, особенно того, кто проверил их совместимость, предоставляет значительные преимущества. Как правило, такой поставщик уже прошел все испытания, подтверждающие совместимость компонентов. Кроме того, такой разработчик обычно предоставляет гарантию на свою продукцию. Кроме того, у такого поставщика есть оборудование для крепления, которое идеально подходит для монтажа системы.
Некоторые инструменты для выбора компонентов позволяют производителю установить параметры момента и скорости вращения, а затем автоматически отобрать оптимальные мотор-редукторы. Инженеры могут включать момент вращения и скорость в метрической или имперской системе единиц, а также могут выбирать системы нужного размера. Производитель предоставляет скорость в виде дискретного значения, затем выбирается передаточное число, а разработчик выбирает тип установки - коаксиальный, перпендикулярный или оба варианта.
Некоторые поставщики предоставляют онлайн-инструменты для выбора сервосистемы и совместимых с ней редукторов, что упрощает работу с характеристиками. Такие инструменты могут помочь во время разработки и предоставляют рекомендации о совместимых комбинациях компонентов, которые можно приобрести как единое целое. В данном случае инженерам необходимо быть уверенными в том, что компоненты системы, которые они разрабатывают, совместимы во всех ключевых аспектах, и что они могут быть установлены вместе с другими важными деталями (втулками и ключами).
Результирующий список доступных систем, как правило, должен содержать информацию о ценах, что часто является важным фактором при выборе. После выбора редуктора и мотора разработчик переходит на страницу с абсолютной классификацией выбранного компонента, включая его отдельные детали.
Однако следует учесть, что при использовании селектора обычно инженерам и проектировщикам необходимо проверять характеристики компонента, чтобы убедиться, что они соответствуют требованиям технических задач.
Несмотря на то, что редуктор обычно помогает снизить несоответствие инерции двигателя и нагрузки, инерция самого редуктора должна учитываться при расчетах.
Совместным способом устранения обратных ходов является работа каждого устройства в одном направлении. В случае необходимости осуществления обратных движений некоторые разработчики предоставляют возможность нагрузке пройти определенное расстояние и вернуться к начальной точке после полного оборота.
Сила тяжести, действующая на нагрузку, является наиболее распространенным методом радиальных нагрузок, и в зависимости от устройства, установленного рядом с выходным валом, могут возникнуть и другие условия для такой нагрузки. В случае, когда определенным нагрузкам требуются вспомогательные наружные подшипники для уменьшения радиальной нагрузки, это обеспечит длительный срок службы внутренних подшипников редуктора.
Для достижения высокой динамической производительности инженеру необходимо правильно настроить систему сервоприводов, учитывая допустимую нагрузку. Эта настройка позволяет достичь быстрых перемещений, снизить пружинные колебания и перерегулирование.
Таким образом, производители должны сосредоточить свои усилия на радиальных и ударных осевых нагрузках. Ударные осевые нагрузки действуют вдоль осей выходных валов, а радиальная нагрузка действует перпендикулярно к выходному валу.
Классическим примером использования прецизионных редукторов является поворотно-делительный стол с небольшим количеством рабочих станций. Прецизионные редукторы и системы позиционирования идеально подходят, когда стол достаточно тяжелый и требует точной позиционной установки, но не нуждается в высокой скорости перемещений.
В таком случае редуктор используется только для преобразования момента крутящего момента. В этом случае требуется лишь низкая скорость (3000-5000 об/мин), поэтому коэффициент редукции должен быть относительно высоким. Это позволяет создавать компактные системы сервопривода, способные справляться с поставленными задачами. Системы сервопривода могут быть оснащены встроенными индексирующими устройствами для точного наблюдения за движениями с использованием дискретных сигналов от программируемого логического контроллера (ПЛК), включая обычные переключатели.
Прецизионный редуктор и сервосистема могут быть использованы для автоматизации широкого диапазона задач. Однако разработчикам следует покупать составляющие этих установок у проверенных поставщиков, которые хорошо разбираются в технологии собственного производства.
Использование интернет-инструментов может существенно облегчить выбор подходящего редуктора, однако система всегда потребует специальной настройки после установки. Грамотно спроектированная, внедренная и настроенная система должна обеспечивать безупречную работу на протяжении длительного периода эксплуатации.
В качестве другого примера применения редукторов можно рассмотреть высокоскоростной прибор для захвата и перемещения, например, прибор для удаления компонентов, состоящих из термопластических автоматов. Этот тип устройств имеет решающее значение для работы машин в рамках производственного цикла, и конструкция термопластического автомата, как правило, стремится к максимально быстрому удалению приспособления после открытия формы.
Подвижные части механизма захвата и перемещения проектируются таким образом, чтобы быть относительно компактными и иметь низкую инерцию приспособлений. Редуктор позволяет снизить разногласия инерций, что делает устройство захвата более эффективным.
В данном случае программируемый логический контроллер (ПЛК) может активно участвовать в управлении движением и передавать сигналы различных импульсов перемещения и направления (шаг/направление). В некоторых случаях программируемый логический контроллер (ПЛК) может передавать настройки сервоустройству для компенсации изменения инерции или профиля движения при захвате приспособления.
(*Данная статья написана искусственным интеллектом. Как пример реальной работы нейросетей на январь 2024.)