Приводы и редукторы

Приводы и редукторы

 Без применения специальных вспомогательных систем часто оказывается невозможным управлять работой контролирующего оборудования трубопроводной системы в целом.

При этом наибольшее распространение находят системы управления трех типов:

•  Редукторы;
  
•  Пневмоприводы,
  
• Электроприводы. 
  

Механический редуктор предназначен для преобразования и передачи крутящего момента, что позволяет упростить и облегчить управление основным контролирующим оборудованием.

Среди основных характеристик редукторов: коэффициент полезного действия; передаточное отношение – соотношение угловой скорости ведущего вала к угловой скорости ведомого вала; передаваемая мощность; максимальные угловые скорости валов; количество ведущих и ведомых валов; тип и количество передач и ступеней.

Редуктор преобразовывает высокую угловую скорость вращения входного вала в более низкую на выходном валу, повышая при этом вращающий момент.

Обратный механизм работы – переход с низкой скорости на высокую – обеспечивают устройства, называемые «мультипликаторами».

 Кроме того, различают редукторы как: коробки передач – со ступенчатым изменением скоростей, и, вариатор – плавное изменение скорости

Важнейшей характеристикой редуктора является тип используемой передачи. Их различают 7:

•  цилиндрические, 
• конические, 
• червячные, 
• планетарные, 
• волновые, 
• спиральные, 
• комбинированные. 

Пневматические приводы (пневмопривод) – для передачи движения используют энергию сжатого воздуха.

Классифицируются пневмоприводы в зависимости от характера движения своего основного передающего рабочего механизма: вращательное, и, поступательное – находят наибольшее применение.

Среди преимуществ использования пневмоприводов отмечаем: меньший вес по сравнению с электроприводами; простота и экономичность; эффективность срабатывания и большие частоты вращения; пожаробезопасность и нейтральность рабочей среды.

К недостаткам пневмоприводов относятся: нагревание и охлаждение рабочего среды; возможность обмерзания пневмосистем; конденсация водяных паров из рабочего газа, и в связи с этим необходимость его осушения; высокая стоимость пневматической энергии по сравнению с электрической (примерно в 3-4 раза); оставляющие желать лучшего точность срабатывания и плавность хода.

Пневмоприводы с поступательным движением по характеру воздействия на рабочий орган делятся на:

•  Двухпозиционные – рабочий орган перемещается между двумя крайними положениями, и, 
  
• Многопозиционные – существует несколько положений. 
  

По принципу действия пневмоприводы с поступательным движением бывают: одностороннего действия - возврат привода в исходное положение осуществляется механической пружиной; двухстороннего действия - перемещающие рабочий орган привода осуществляется сжатым воздухом.

По конструктивному исполнению пневмоприводы с поступательным движением делятся на:

•  Поршневые - представляют собой цилиндр, в котором под воздействием сжатого воздуха либо пружины перемещается поршень; 
• Мембранные - герметичная камера разделяется мембраной на две полости; 
• Сильфонные – используются значительно реже; 
• Вибрационный релейного типа. 

Электрические приводы (электроприводы) - электромеханическая система, предназначенная для преобразования электрической энергии в механическую и обратно.

В Российской Федерации электроприводы, их назначение и характеристики, определяет ГОСТ Р 50369-92.

 Для электроприводов определяются следующие характеристики: Механическая - зависимость угловой скорости вращения вала от электромагнитного момента.

Данная характеристика используется при анализе статических и динамических режимов электропривода.

Электромеханическая - зависимость угловой скорости вращения вала от силы тока.

Динамическая - зависимость между мгновенными значениями двух координат электропривода для одного и того же момента времени переходного режима работы.

Классифицируются электроприводы следующим образом:
 
По количеству и связи исполнительных, рабочих органов:

• Индивидуальный - исполнительный орган приводится в движение одним самостоятельным двигателем; 
• Групповой - один двигатель приводит в действие исполнительные органы нескольких механизмов; 
• Взаимосвязанный – несколько связанных друг с другом электродвигателей. 
• Многодвигательный – работа нескольких электродвигателей на один вал. 

По типу управления и задаче управления:

• Автоматизированный; 
  
• Программно-управляемый; 
  
• Следящий – работа обеспечивается отслеживанием положения исполнительного органа; 
  
• Позиционный – автоматическая регулировка исполнительного органа; Адаптивный – автоматический выбор оптимального режима работы. 
  

По характеру движения:

• C вращательным движением; 
  
• C линейными двигателями; 
  
• Дискретный. 
  

По наличию и характеру передаточного устройства:

• Редукторный; 
  
• Электрогидравлический - с передаточным гидравлическим устройством. 
• Магнитогидродинамический - происходит преобразование электрической энергии в энергию движения токопроводящей жидкости. 
  

По типу тока:

• Переменного тока. 
• Постоянного тока. 

По степени важности выполняемых операций:

• Главный; 
  
• Вспомогательный. 
  

Для обеспечения эффективности работы любой системы, управление которой будет производиться электроприводами, очень важно правильно выбирать как тип электродвигателя, так и его мощность. От этого зависит как экономичность работы системы, так и длительность срока службы всей системы.