Какие параметры у редукторов?

Существует ряд технических параметров мотор-редуктора являющихся основными при определении области его применения. К таким параметрам относятся:

количество оборотов выходного вала в единицу времени (частота) f2 (оборотов/минуту);
момент сопротивления усилия нагрузки, подводимой к выходному валу Tc (Н*м);
мощностные характеристики самого двигателя P2 (кВт);
установленный режим эксплуатации;
условия применения;
индивидуальные конструктивные особенности.

Частота вращения

Показатель скорости вращения зависит от передаточного числа вала редуктора и рассчитывается по формуле вида: где x – искомая величина передаточного числа, f1 – частота оборотов входного вала редуктора, f2 – скорость вращения оси выходного вала редуктора.

Момент нагрузки

Конечная величина и методика расчета момента сопротивления зависит от технологии подведения нагрузки к оси вала двигателя, типа сопрягаемого механизма и характера выполняемых задач. В общем случае, формула расчета момента нагрузки имеет вид: где Tc – искомая величина момента, P1 – входная мощность редуктора в кВт, K – коэффициент полезного действия редуктора, N1 – частота оборотов входного вала двигателя.

Необходимая мощность

Расчетную мощность подводимого к редуктору двигателя рассчитывают по формуле: где P1 – показатель мощности двигателя в кВт, T2 – значение момента выходного вала редуктора, N2 – частота оборотов выходного редуктора (об/минуту), N – коэффициент полезного действия редуктора.

Эксплуатационный режим

Первоначальная методика определения режима эксплуатации подчинялась требованиям Гостехнадзора и включала в себя четыре подгруппы:

L – легкий, PV – до 16%.
S – средний, PV – до 25%.
T – тяжелый, PV – до 40%.
VT – непрерывный режим эксплуатации, PV – до 63%.

Где PV – временной интервал активной работы двигателя по отношению к общей продолжительности включенного состояния, учитывая также и технологические паузы охлаждения. Временной интервал VT рассчитывается по 10 минутному промежутку. Требования ГОСТ 21835 также отталкиваются от временного интервала VT, и имеют шесть основных градаций режимов эксплуатации:

Особо легкий режим – при значении VT – 1 минута и менее. V – по ГОСТ 21354.
Легкий режим – от 1 до 2 минут. IV – по ГОСТ 21354.
Режим «Средний нормальный» - от 2 до 3 минут. III – по ГОСТ 21354.
Режим «Средний равновероятный» - от 3 до 4 минут. II – по ГОСТ 21354.
Тяжелый режим – от 4 до 5 минут. I – по ГОСТ 21354.
Режим «Непрерывный» - при соотношении времени работы к общему времени цикла в 6 минут и более. 0 – по ГОСТ 21354.

Современная система оценки эксплуатационной нагрузки на силовой агрегат редуктора использует утвержденные параметры ГОСТ 21354, на двигатель – параметры S1 – S10 по системе IEC 34-1. Наиболее приемлемым комплексным решением, сочетающим в себе оба метода, является применение расчетного коэффициента эксплуатационных условий FS. Коэффициент FS получил широкое распространение при определении режима эксплуатации за пределами Российской Федерации. Действующий режим работы редуктора в системе оценки FS, рассчитывается исходя из наличия данных о следующих параметрах:

тип воздействия. Инерционный вектор вращения вала редуктора больше аналогичного вектора нагрузки – спокойная безударная тип «А», тип «В» - умеренные удары, вращение ротора нагрузки превышает скорость вращения привода редуктора на величину не превышающую трехкратной скорости;
общее суточное время работы редуктора;
количество включений редуктора в единицу времени (час).

Характер нагрузки

Условно, нагрузочные характеристики измеряются методом сравнения с конкретными условиями эксплуатации.

Механизмы работающие в штатном режиме эксплуатации — тип «А»:

механизированные подъемники;
транспортеры ступенчатые и ленточные;
краны и кран-балки;
шнеки и шнекороторы;
мешалки.

Механизмы, эксплуатируемые в режиме редкого возникновения ударов — тип «В»:

поворотные станины тяжелых машин;
транспортеры габаритных грузов;
подающие узлы станков дерево и металлообработки;
станки фрезеровочные.

Устройства эксплуатируемые в условиях сильных ударов — тип «С»:

металлизированные лебедки;
прессовальные машины;
станки по изготовлению, сварке и изгибанию труб;
промышленные ножницы;
ударные вибраторы;
станки сверлильные.

Условия применения по предназначению

Стандартные редукторы выпускаемые промышленностью могут использоваться в системах предусматривающих работу в круглосуточном режиме или кратковременными включениями в режиме 1/3, со сменой условий эксплуатации «А,В,С», а также направлением оси вращения. Допускаются кратковременные пиковые перегрузки до двух раз от номинальной величины. Электропитание мотор-редукторов осуществляется от стандартной однофазной или трехфазной сети переменного тока с частотой 50 Гц и напряжением 220/380 Вольт. Частота оборотов валов мотор-редукторов, позиционирующихся как высокооборотистые должна быть равна или менее 18800-и оборотов в минуту. Двигатель используемый как инициатор вращения редуктора не должен иметь мощность более чем на 20% превышающую номинальную. Если по условиям технологии производства необходимость эксплуатации мотор-редукторов в условиях пониженных температур (от 0 до -30) является обязательной, то желателен выбор устройств с пониженным пусковым порогом, от -30 и ниже рекомендуются мотор-редукторы оснащенные дополнительно-встроенной системой подогрева масла или жидкие масла малой вязкости.

КПД мотор-редукторов

КПД современных агрегатов достигает высоких значений за счет применения высокотехнологичных смазочных материалов, качественного изготовления составляющих элементов и электронного моделирования расчетов потребляемой энергии. Как правило КПД редуктора зависит от следующих показателей:

передаточного числа шестерен;
количественного показателя оборотов приводного вала;
температуры масла.

Наиболее благоприятные условия работы изделий создаются при эксплуатации агрегата с оборотами тихоходного вала не превышающими номинальные значения.

Пониженный на 20-25% коэффициент полезного действия может наблюдаться в начальный период приработки изделия (50-70 рабочих часов), а также на послепусковом интервале в связи с потерями на холодной смазке.