Редуктор – это механизм, способный преобразовывать крутящий момент, получаемый от двигателя, другим узлам в механизме. В большинстве механических систем, в том числе и в станках с ЧПУ, он изменяет направление усилия, а также вращательный момент и давление. Таким образом, он позволяет двигателю больше работать и испытывать меньше нагрузок.
Перечисленные функции выполняются за счет способности редуктора выполнять дробление шага. В станках, которые используют систему шагового двигателя, существует система полюсов.
У каждого двигателя есть коэффициент. Например, 1.8 градуса. Это значение делится на 360 градусов, которые обозначают круг. Если поделить коэффициент 1.8 на 360 градусов получает 200 полюсов. Так определяется минимальное значение шага. Это значение затем будет иметь весомое отображение в работе со станком. К примеру, нам необходимо вырезать деталь, длина которой – 100 мм.
Во сколько оборотов двигателя будет выполнена эта задача? Чаще всего, оборотов либо не хватает, либо становится больше. Из двух вариантов, система выберет минимальное и получится, что станок не дорежет необходимую величину. Редуктор, в таком случае, позволит раздробить шаг, благодаря чему оператор станка сможет выполнить необходимую задачу.
В ременных редукторах обычно устанавливается ремень с разным количеством зубцов. Коэффициент редукции у таких устройств – 1.5, тогда как у планетарного – 1.7. Значение коэффициента редукторов разного типа не являются конкурентным преимуществом, так как у каждой передачи есть свои преимущества и недостачи.
Ременной или планетарный редуктор станков с ЧПУ. Какой лучше?
На современных предприятиях наибольшую популярность приобрели два совершенно разных типа редукторов – планетарные и ременные.
Первый из них, редуктор планетарного типа, более дорогой, имеет небольшие габариты и демонстрирует наибольшую продуктивность среди аналогичных механизмов. Ременной довольно прост в своей конструкции, стоит дешево и так же дешево ремонтируется.
Планетарный редуктор
Компактный планетарный редуктор увеличивает крутящий момент и хорошо передает усилие. В таком механизме центральная шестеренка передает вращение на другие шестерни, которые могут вращать наружное кольцо, которое затем передает движение подсоединенному узлу. Либо по отзеркаленной схеме, наружное кольцо передает движение группе колец, которые затем дают крутящий момент центральной шестеренке.
Преимущества планетарного редуктора:
- отдача больших передаточных чисел,
- компактность и небольшой вес,
- большой КПД,
- способность справляться с большими нагрузками,
- безотказность в работе.
Ременной редуктор
Ременной редуктор – это механизм, способный осуществлять передачу вращения между валами, которые расположены параллельно на одной оси. В стандартную конструкцию такого редуктора входят: ведущий и ведомый вал и гибкая связь (зубчатый ремень). Ремень должен обтягивать определенную часть шкива для образования угла обхвата.
Значение этого обхвата влияет на качество сцепления. Большое значение влияет на более качественное сцепление. Редукция в таких устройствах вычисляется в соответствии с диаметрами валов, а вращательное движение может преобразовываться в поступательное.
На классификацию ременных редукторов влияют различия в поперечном сечении ремня, количество шкивов, расположение всех деталей механизма, а также наличие дополнительных роликов.
Преимущества ременного редуктора:
- низкая стоимость,
- простота ремонта.
- устойчивость к нагрузкам.
- легкий перезапуск.
- обрыв ремня не наносит вред двигателю
Недостатки ременного редуктора:
- шкивы могут иметь крупные размеры, что мешает пользоваться станком,
- неспособность вала справляться с повышенной нагрузкой,
- снижение передаваемого движения от незначительного проскальзывания ремня,
- износ ремня, в результате чего его периодически необходимо менять
- так как такой редуктор не имеет корпуса и все его детали находятся в открытом виде, существует большой риск из загрязнения.
Какой редуктор выбрать?
Планетарный редуктор лучше подходит, если вам предстоит работать на станке, который должен выполнять точную работу в интенсивном темпе. Передний планетарный редуктор для станка хорошо удаляет вибрацию, способен качественно дробить шаг и практично снижает нагрузку с двигателя.
Ременной мотор редуктор для станка не предназначен, а также не предназначен для точной, почти ювелирной редукции, поэтому его используют в производствах, где не требуется детализированная работа над всеми параметрами крутящего момента и двигателя, который его создает.
Все виды редукторов для станков с ЧПУ
Цилиндрический редуктор
Используется в механизмах с повышенными нагрузками, где есть необходимо сохранять высокие показатели КПД в передаваемой механической силе. Вся энергия двигателя предается на тот узел, который необходимо привести в движение. Демонстрирует при этом малые потери.
Может быть понижающим и повышающим. Отличительная черта конструкции – включает в себя одну или несколько последовательно соединенных механических передач, состоящих из шестерней и зубчатых колес, размещенных на валах. Главный недостаток – большие габариты.
Конический редуктор
Разработан на основе цилиндрических редукторов и используется в механизмах, которым необходимо осуществлять передачу вращения через перекрестные валы.
Червячный редуктор
Конструкция червячного редуктора предусматривает наличие колеса с зубцами и червячного вала. Такой редуктор способен передавать усилия от движущего механизма валам, которые пересекаются в одной плоскости. Сильные стороны такого устройства – качественное передаточное отношение, компактные размеры и система самостоятельного тормоза.
Недостатки – быстрое изнашивание зубцов колеса, невысокие мощности работы и средний коэффициент полезного действия. От постоянной работы в масляной ванне, зубчатое колесо, которое чаще всего производится из бронзы, быстро изнашивается, появляется люфт и такой редуктор будет требовать замены или ремонта. Еще одно преимущество – нет обратного хода. Если червяк вращает вал, то движение в обратную сторону происходить не будет, благодаря чему нет необходимости устанавливать системы торможения или дополнительные муфты.
Гипоидный редуктор
В таких редукторах гипоидная ось ведущей шестерни смещена относительно ведомой, за счет чего вырастает коэффициент перекрытия. По конструкции такой редуктор похож на червячный. Колесо имеет нарезанные спиральные зубья. Преимуществом этого механизма является число зубьев, одновременно входящих в зацепление.
На какие параметры стоит обращать внимание при выборе редуктора?
Перед тем как выбрать редуктор для станка с ЧПУ, необходимо понять, какие параметры работы вы ожидаете от передачи. Расчет нагрузок, с которыми столкнется редуктор, будет важным фактором при анализе коэффициента перегрузок, допустимых для механизма.