РЕДУКТОРЫ - НЕЗАМЕНИМЫЙ ЭЛЕМЕНТ В ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

GEARBOXES ARE AN INDISPENSABLE ELEMENT IN THE ENERGY INDUSTRY

Nikita Tugushev

student, Department of Power Supply of Industrial Enterprises and Electrical Technologies, National Research University "MEI",

Russia, Moscow

АННОТАЦИЯ

В статье рассматривается принцип работы редуктора. Приводится характеристика редукторов в зависимости от конструкционных особенностей. Рассматривается ряд технических характеристик, которые определяют работу редуктора и его применение. Предлагаются советы при выборе редуктора для энергетической промышленности.

ABSTRACT

The article discusses the principle of operation of the gearbox. The characteristic of gearboxes is given depending on the design features. A number of technical characteristics are considered that determine the operation of the gearbox and its application. Tips are offered when choosing a gearbox for the energy industry.

Ключевые слова: редуктор, зубчатое колесо, коэффициент полезного действия, энергия, электроэнергетика.

Keywords: gearbox, gear wheel, efficiency, energy, electric power industry.

Редуктор — это механическое устройство, используемое для изменения скорости и вращающего момента. Он обычно состоит из нескольких зубчатых колес или других элементов, которые передают мощность от одного вала к другому. Редуктор работает за счет изменения передаточного отношения между входным и выходным валом. Это достигается путем изменения количества зубчатых колес, участвующих в передаче. Когда входной вал вращается, он приводит в движение первое зубчатое колесо, которое затем передает вращение следующему колесу и так далее. Когда последнее зубчатое колесо на выходном валу вращается, оно приводит в движение весь механизм. Таким образом, редуктор позволяет изменять скорость и вращающий момент механизма.

Редукторы - незаменимый элемент в энергетической промышленности. Они используются в самых разных аппаратах, включая клапанные системы, конвейеры для подачи топлива и обслуживание техники электростанций. Редукторы могут использоваться для повышения или понижения напряжения, изменения частоты и фазы сигнала, а также для преобразования одного вида электрического тока в другой. Использование редуктора в электроэнергетике позволяет оптимизировать работу электрических сетей, снижать потери энергии и повышать эффективность ее использования.

В зависимости от конструкционных особенностей редукторы разделяются на отдельные типы.

Цилиндрический редуктор - это одна из самых популярных разновидностей редукторов. Это тип механического редуктора, который используется для изменения скорости и направления вращения. Он состоит из двух или более цилиндрических зубчатых колес, которые находятся в зацеплении друг с другом. Цилиндрические редукторы обычно используются в промышленных приложениях, где требуется высокая точность и надежность. Сейчас производят различные типы продукций: цилиндрический редуктор одно-, двух-, и трехступенчатый.

Червячный редуктор - это механический редуктор, который используется для преобразования вращательного движения в поступательное. Он состоит из червяка (винта с трапецеидальной резьбой) и червячного колеса. Червячные редукторы используются в устройствах, где необходимо получить большое передаточное отношение, например, в лебедках и подъемниках. Данные редукторы обладают высокой плавностью хода и бесшумностью в работе и самоторможением при определенных передаточных числах, что позволяет исключать из привода тормозные устройства.

Коническо-цилиндрический редуктор - это редуктор, который состоит из конических зубчатых колес на входе и цилиндрических зубчатых колес на выходе. Этот тип редуктора используется в тех случаях, когда необходимо передать мощность между валами, расположенными под углом друг к другу. Данный тип редукторов обладают высоким коэффициентом полезного действия (КПД) и значительной долговечностью. Встречается коническо-цилиндрический редуктор для приводов конвейерных линий, для привода тягового шахтного электровоза и т.д.

Планетарный редуктор - это сложный механический редуктор, который использует несколько зубчатых колес для передачи вращательного движения. Он состоит из центрального колеса, называемого соосным, и нескольких планетарных колес, которые вращаются вокруг центрального колеса. Планетарные редукторы используются в автомобилях, самолетах и других транспортных средствах для снижения оборотов двигателя и увеличения крутящего момента на колесах.

Волновой редуктор - это вид механического редуктора, в котором используются волновые деформации упругого звена для передачи движения. Он состоит из неподвижного элемента, называемого гибким колесом, и подвижного элемента, называемого жестким колесом. Волновые редукторы обладают высокой точностью и малыми размерами, что делает их идеальными для использования в прецизионных системах.

Редуктор имеет ряд технических характеристик, которые определяют его работу и применение. Некоторые из них включают:

Передаточное отношение: это отношение числа зубьев на входном колесе к числу зубьев на выходном колесе. Оно определяет, во сколько раз уменьшается скорость вращения.

Номинальный крутящий момент: это максимальный крутящий момент, который редуктор может передать без повреждения.

Номинальная мощность: это максимальная мощность, которую редуктор может передавать без перегрева.

Коэффициент полезного действия (КПД): это отношение выходной мощности к входной мощности. Он показывает, насколько эффективно редуктор преобразует энергию.

Допустимая радиальная нагрузка: это нагрузка, которую могут выдерживать подшипники редуктора без повреждения.

Допустимая осевая нагрузка: это нагрузка, которую может выдерживать выходной вал без разрушения.

Диапазон рабочих температур: это диапазон температур, в котором редуктор может работать без повреждения.

Уровень шума: это уровень звука, производимый редуктором при работе.

Чтобы правильно выбрать редуктор для энергетической промышленности, нужно четко понимать для чего он будет применяться. Например, планетарные механизмы лучше всего использовать для разных станков. Волновые редукторы рекомендуется применяться на паровых турбинах. Цилиндрические устройства лучше использовать для подъемников. Червячные механизмы рекомендуется применять на насосных станциях.

В последние годы наблюдается тенденция к развитию новых типов редукторов, таких как гибридные редукторы, которые сочетают в себе преимущества различных типов передач. Повышению долговечности редукторов способствовало применение поверхностного упрочнения рабочих профилей и зубьев зубчатых колёс. [1] Также разрабатываются редукторы с электронным управлением, которые позволяют изменять передаточное отношение в зависимости от нагрузки и скорости. Кроме того, ведутся исследования в области создания более эффективных материалов и технологий производства редукторов, чтобы улучшить их характеристики и снизить стоимость.

Список литературы:

1. Анфимов М. И. Редукторы. Конструкции и расчет. 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1993. - 463 с.
2. Балашов Б. А., Гальпер Р. Р., Гаркави Л. М. и др. Под общ. ред. Ю. А. Державца. Редукторы энергетических машин: Справочник. - Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1985. - 232 с, ил.
3. Баранов Г.Л. Расчет деталей машин: учебное пособие для студентов высших учебных заведений, обучающихся по машиностроительным специальностям.-Екатеринбург: УРФУ, 2014. - 286 с.
4. Малиновский А.Н. Методические указания по расчетам и анализу современных редукторов.- М.: МАДИ, 1981. – 72 с.
5. Непомнящий Л. Л. Редукторы: Каталог-справочник. - М.:ГОСИНТИ, 1963.- 259 с.