Устройство
Существует несколько модификаций механических приспособлений для безопасной подачи газа из баллонов. Во всех случаях применяется идентичное базовое устройство.
Редуктор состоит из следующих деталей:
- пружинный запор;
- мембранный элемент;
- редуцирующий клапан.
Функционирование механизма сводится к снижению давления газа при переходе из емкости к потребляющему устройству. Среднее давление сжиженной смеси – более 150 атм. При поступлении ее в трубопровод или камеру потребителя показатель уменьшается до минимального (1-70 атм.). Точное значение зависит от характеристик прибора.
Действие пружины внутри редуктора направлено на перекрывание клапана, а мембрана старается его открыть. На мембрану оказывает воздействие редуцированное топливо с рабочим давлением. При уменьшении этого показателя ниже определенной черты, усилие от мембраны перевешивает, и клапан открывается. Наряду с традиционной комплектацией, в состав газового редуктора иногда включают манометр и вентиль. Они дают возможность регулировать давление подаваемого газа.
Виды редукторов
По виду передач:
- цилиндрические (валы параллельные);
- конические (валы пересекаются);
- червячные (валы перекрещиваются);
- комбинированные (коническо-цилиндрические), валы пересекаются и параллельны.
По числу ступеней:
- одноступенчатые (два вала);
- двухступенчатые (три вала);
- трехступенчатые.
Ступень
— одна пара зубчатых колес (передач), обеспечивающих преобразование частоты вращения и крутящего момента.
Число ступеней равно числу валов минус один!
Рассмотрим основные разновидности редукторов:
Цилиндрический редуктор
Цилиндрический редуктор служит для одновременного уменьшения частоты вращения и
увеличения крутящего момента.Цилиндрические редукторы делят на горизонтальные одноступенчатые, и на горизонтальные двухступенчатые. Цилиндрические редукторы применяются при переменной, постоянной, одного направления и реверсивной нагрузке, как при непрерывной работе, так и при работе с периодическими остановками. У цилиндрического редуктора реализовано разностороннее вращение валов. Редукторы этого типа обладают высокой степенью надежности и КПД, но производят высокий уровень шума.
Червячный редуктор
Червячные редукторы, наверное, самый часто используемый тип данных механизмов. Он представляет собой винт с резьбой (червяк), зацепленный с зубчатым колесом со специальным профилем зубьев (червячное колесо). При вращении винта (червяка) его витки при перемещении толкают в том же направлении зубья червячного колеса. Таким образом габариты червячного редуктора ограничены размерами червяка и червячного колеса. Так же данные редукторы отличаются сниженной шумностью и отличной плавностью хода.
Но ему так же присущи и недостатки: нагрев, люфт, пониженный КПД, «самоторможение».
Применение их весьма широко – транспортеры, конвейерные ленты, бетономешалки, насосы. Редукторы используются в автомобилестроении, станкостроении, даже при производстве климатотехники и систем вентиляции применяются различные виды редукторов.
Мотор-редуктор это симбиоз самого редуктора и электродвигателя (иногда также его называют редукторным электродвигателем).
Различают следующие мотор-редукторы предназначенные для использования в промышленности :спироидные, цилиндрические, червячные, цилиндрически-червячные, планетарные, волновые и специального исполнения. Чаще всего в промышленности встречаются следующие мотор-редукторы с соосной схемой расположения редуктора и двигателя – планетарные и цилиндрические. В червячных мотор-редукторах электродвигатель часто расположен под углом 90 градусов к выходному валу.
Выходной вал мотор-редуктора может быть исполнен в различный вариациях: полый с шлицевым отверстием, односторонний или двухсторонний, конический, цилиндрический или муфтовый.
На выбор мотор-редуктора должны, в первую очередь, влиять следующие факторы: как часто будет проводится пуск мотор-редуктора; длительность суточной работы; внешняя нагрузка и частота вращения валов.
Виды планетарных редукторов
Отличительная черта планетарных редукторов – наличие двух и более степеней свободы. А скорость звена, напрямую связана с угловой скоростью остальных звеньев.
Существует несколько видов передач:
- Одноступенчатая – наиболее простой вариант с небольшими габаритами.
- Многоступенчатая – используется для получения большего придаточного числа.
Планетарные редукторы отличаются по расположению валов: вертикальному или горизонтальному.
Кроме того, планетарная передача различается по зацеплению зубчатых колёс, встречаются:
- Прямые (традиционный способ) – так как монтаж такой конструкции самый простой. Используется при небольших скоростях и не высоких нагрузках.
- Косозубые – его использование способно понизить шум редукторов, однако осевые нагрузки усложняют подбор подшипников. Угол наклона равен 18 градусам, ход более плавный, используются на скоростях среднего и высокого уровня.
- Шевронные – зубцы направлены в разные стороны. Рекомендованы для передач с высокими нагрузками. Преимущества данного вида – практически отсутствует осевая нагрузка на подшипник, это продлевает срок службы всего узла. Данный вид передачи даёт возможность увеличивать наклонный угол зубьев, до 40 градусов. Недостаток вида – его дороговизна.
Проектирование червячного редуктора
Смастерить червячный редуктор своими руками практически невозможно. Расчёт червячного механизма должен осуществляться квалифицированным специалистом. Когда чертёж будет сделан, все детали по нему изготавливаются только из материалов надлежащего качества, иначе зубчатый механизм может выйти из строя после непродолжительной работы. Сборка червячного редуктора, также должна осуществляться опытным мастером. Несоблюдение этого правила может значительно снизить эксплуатационный ресурс детали, ведь кроме правильной установки валов, понадобится тщательная регулировка червячного механизма.
Если необходимо применение червячного редуктора для того чтобы установить самодельный механизм по передаче крутящего момента, то в это случае лучше использовать уже готовые б/у изделия от техники, в которой используется подобный вид передачи крутящего момента. В том случае, когда осуществляется самостоятельная разработка новых устройств, которые будут запатентованы, проектирование червячного редуктора следует заказать в конструкторском бюро, занимающемся подобными разработками.
Конструктивные особенности
Существует два типа конических редукторов:
- узкие;
- широкие.
Под узким типом редуктора подразумевается то, что ширина зубчатого колеса будет равна четверти внешнего конусного расстояния. Передаточные числа в диапазоне 3-5, а число зубьев у шестерни 20-23. У редукторов широкого типа ширина колеса варьируется в пределах от 0,3 до 0,4 внешнего конусного расстояния. Значения передаточных чисел будут 1-2,5, а количество зубьев шестерни от 25 до 28.
На рисунке ниже изображен чертеж конического редуктора, на котором видно, что зубчатые колеса соприкасаются под определенным углом. Валы установлены на однорядные роликовые подшипники и находятся в закрытом корпусе с крышкой. В большинстве случаев, материалом для корпуса служат сталь или чугун, но встречаются модели из легких сплавов. В конструкции используются шестерни конического типа, имеющие прямые или косые зубья. Использование радиальных подшипников позволяет выдерживать большие осевые нагрузки.
По типу исполнения, конические редукторы могут содержать одну или несколько ступеней, с увеличением которых будет задействовано большее количество валов и конических пар. Самыми распространенными на сегодняшний день являются редукторы конические одноступенчатые. Благодаря двухступенчатым и трехступенчатым агрегатам получается достичь требуемого вращающего момента и реверсивного движения.
В независимости от количества ступеней, вращение к редуктору от электродвигателя передается при помощи муфты, клиноременной или цепной передачи. На рисунке ниже изображена кинематическая схема одноступенчатого редуктора.
Смазка конической пары осуществляется при помощи масляной ванны. Одна из шестеренок частично погружена в масло и при вращении перемещает часть масла на другую шестерню, с которого масла вновь капает в ванну. Во время работы агрегата часть масла попадает на внутренние стенки корпуса, в которых находятся технологические отверстия. Через них масло попадает к подшипникам и смазывает их.
Каковы технические характеристики
Редуктор Tomasetto предназначен для автомобильных систем первого и второго поколения. Он обладает двойной системой управления, которая позволяет значительно увеличить производительность агрегата. Изделие Томасетто содержит прочный литой корпус, изготовленный из сверхнадежного алюминия, трубку для входа горючего вещества и для его выхода. Весит устройство не более 1,5 кг. Его потребительская мощность составляет от 16 Ватт, а максимальная величина давления равна – 3 и более МПа. Иногда аппараты ТМ Tomasetto содержат не одну, а сразу несколько ступеней понижения давления газа. Например, именно такой является AT07. Встречаются и модели, содержащие вспомогательные клапаны, предназначенные для возможного сброса газового потока в случае увеличения давления в устройстве. Также сегодня в продаже можно увидеть и изделия, которые могут функционировать в автомобилях с мощным мотором от 120 и до 388 лошадок.
Где используется?
Редуктор Tomasetto идеально подходит для транспортных средств с карбюраторными или инжекторными двигателями с общей рабочей мощностью до 140 и более лошадиных сил.
Установленный газовый редуктор томасетто
Как отрегулировать?
Прежде чем заводить машину после покупки и установки модели Томасетто, необходимо сначала его хорошо отрегулировать. Для начала отметим, что устройство изделия предусматривает два вида настройки:
- регулировку величины давления второго уровня холостого хода;
- настройку потока газа, который проходит по каналу для холостого хода.
Перед настройкой также рекомендуется завести автомобиль и прогреть его, установив обороты в минуты до 950-1000. Далее стоит прекратить выработку и подачу топлива, вывернув дозатор до его максимальной отметки (если же устройство содержит несколько камер, то первую из них нужно установить на максимум, а вторую – на ее минимум), сначала завернуть до упора винт холостого хода, а затем его повернуть на целых 5 оборотов.
Как установить холостой ход на изделии?
Прежде чем установить редуктор, заведите авто. Для того чтобы завести без проблем машину на газу, есть смысл сначала подстроить обороты до 1700-2000 при помощи «подсоса». Далее нужно плавно убрать подкачивающий элемент и добрать нужное количество оборотов (т. е. продолжайте откручивать винт газового испарителя до тех пределов, пока обороты перестанут увеличиваться). После этого необходимо устранить «подсос» и настроить работу транспортного средства на холостом ходу.
Газовый редуктор томасетто
Как настроить уровень чувствительности?
При настройке инжектора Томасетто нужно предварительно повернуть его винт (до момента увеличения оборотов), а затем вернуть его назад (примерно на 1,25 оборота). После этого можно нажать на педаль газа и немного ею поработать. При этом педаль должна с легкостью «откликаться» на ваши команды.
Как настроить дозатор?
Перед настройкой редуктор следует обтереть от пыли или остатков упаковочного материала. Далее необходимо довести мотор до 3000-3500 оборотов. Затем рекомендуется подкрутить винт вашего дозатора (делайте это до того момента, пока ваши заданные обороты не станут увеличиваться)
Далее нужно продолжить крутить ручку, обращая внимание на показатели оборотов. Как только они перестанут расти, остановитесь. Открутите от данного значения рычаг на 0,75 оборота
Этот порог и будет наилучшим. Он сможет правильно запустить ваш редуктор, «направив его в нужное русло»
Открутите от данного значения рычаг на 0,75 оборота. Этот порог и будет наилучшим. Он сможет правильно запустить ваш редуктор, «направив его в нужное русло».
Механические
Практически в любой технике встречаются подобные виды редукторов. Их назначение состоит в том, чтобы понижать угловую скорость для увеличения крутящего момента ведомого вала по отношению к ведущему. Такие агрегаты используют в производстве станков, автомобилей, спецтехники и т. д.
Существуют следующие основные виды этих машин:
- Червячные.
- Конические.
- Цилиндрические.
- Волновые.
- Планетарные.
- Глобоидные.
- Комбинированные редукторы, которые сочетают в себе различные виды передач. Например, червячно-конические или планетарно-цилиндрические.
Некоторые вышеупомянутые виды редукторов, их назначение и устройство более подробно рассмотрены ниже.
Устройство и принцип работы
Конструкция мотор-редуктора представляет собой соединенные в единый блок механический редуктор и электрический двигатель. Благодаря этому, в технологической установке требуется закладывать одно место установки, вместо двух. Также не придется обеспечивать сносность валов двигателя и редуктора, подбирать и монтировать муфту, передающую вращение. Общая конструкция мотор-редуктора имеет некоторые отличия от раздельных вариантов. Корпус передачи изготавливается с необходимым запасом прочности, обеспечивающим надежное функционирование устройства с закрепленным тяжелым мотором. Для монтажа двигателя на корпусе выполняются специальные посадочные места. В конструкции ведущей шестерни редуктора предусматриваются цилиндрические отверстия, используемые для установки вала приводного мотора. На корпусе дополнительно предусматривают элементы крепления для монтажа мотор-редуктора в технологическую установку. В качестве электропривода мотор-редуктора допускается применять любые типы электродвигателей. Наиболее часто встречаются модели, использующие стандартные асинхронные электродвигатели. Для реализации моноблочного исполнения выбирают модели фланцевого типа.
Принцип действия мотор редуктора не отличается от работы классического редукторного электропривода. Момент вращения двигателя передается на ведущую шестерню, фактически установленную на валу мотора. Благодаря зубчатому зацеплению, вращающий момент преобразуется одним или несколькими ведомыми элементами, которые в свою очередь оказывают воздействие на вал технологического механизма.
Выходная скорость вращения зависит от параметров двигателя и передаточного отношения редуктора. Для получения повышенного коэффициента преобразования используются многоступенчатые модели. При необходимости коррекции скорости, мотор-редукторы легко интегрируются в системы с регулировкой оборотов посредством управляемых преобразователей.
Классификация рулевых редукторов
Необходимо сказать, что существует большое количество разновидностей редукторов. Поэтому всех их можно объединять в несколько групп, классифицируя по следующим признакам:
- По типу передач они бывают зубчатые, червячные или же зубчато-червячные.
- По числу ступеней: одноступенчатые, двухступенчатые и так далее.
- По типу зубчатых колес: цилиндрический, конические, коническо-цилиндрические.
- В зависимости от расположения валов в пространстве редукторы делятся на горизонтальные и вертикальные.
- В зависимости от особенностей кинематической схемы: могут быть с раздвоенной ступенью, а могут быть с развернутой соосной схемой.
Стоит отметить, что столь великое разнообразие редукторов рулевого управления обусловлено тем, что каждый из них имеет разную нагрузочную способность и соответственно совершенно различный коэффициент полезного действия.
Как известно, разные типы автомобилей имеют разный вес. И, чем тежелее машина, тем, в свою очередь, больше будет вес, который опирается на управляющие колеса. А значит и управлять данным авто будет сложнее. Именно поэтому, например, рулевой редуктор уаз будет совсем не таким как рулевой редуктор газели или редуктор рулевого механизма ваз. То есть, чем больше масса машины, тем большим должен быть КПД редуктора рулевого механизма, для обеспечения транспорту нормальной управляемости.
Для более полного и подробного ознакомления с устройством рулевого редуктора можно просмотреть схему его строения.
Итак, это рулевой редуктор ваз 2107. По изображению видно, что в его конструкцию входят следующие детали:
- Уплотнительный колпачок;
- Гайка низкая;
- Шайба стопорная;
- Пластина регулировочного винта;
- Винт регулировочный;
- Вал сошки;
- Сепаратор с шариками:
- Кольцо нижнего подшипника червячного вала;
- Прокладка регулировочная;
- Крышка картера нижняя;
- Винт;
- Сошка;
- Шайба 20 пружинная;
- Пробка мк;
- Крышка картера верхняя;
- Прокладка верхней крышки;
- Сальник червяка;
- Картер рулевого механизма:
- Втулка вала сошки;
- Сальник вала сошки;
- Кольцо верхнего подшипника;
- Вал червячный:
- Гайка М20×1.5.
Совершенно понятно, что это лишь один пример схемы. На его основе нельзя делать выводы о том, какой редуктор стоит в автомобиле другой марки, т.к. все они отличаются друг от друга. Хотя есть и аналоги, например – рулевой редуктор 2105. Также похожи по строению рулевой редуктор ваз 2106 и рулевой редуктор 2101. Все эти устройства отличаются друг от друга совсем незначительно. Поэтому могут даже заменяться друг другом. Так, к примеру, если сломался рулевой редуктор нивы, и при этом нет возможности найти новый, можно поставить рулевой редуктор ваз 2105. При этом цена рулевого редуктора ваз будет значительно ниже, а с прежнего редуктора рулевого 2121 придется только взять сошку.
Классификация червячных редукторов
Могут устанавливаться самые различные типы червячных редукторов, все зависит от области применения механизма. Основная классификация выглядит следующим образом:
- Материал деталей может быть самым различным, в большинстве случаев внутренние детали изготавливаются из углеродистой стали. Корпус часто представлен чугунной емкостью со специальными выемками для фиксации подшипников, вала и других элементов.
- Разное число заходов также можно назвать основным критерием классификации.
- Направление резьбы червячного вала также является одним из признаков, по которым проводят классификацию.
- Профиль резьбы.
- Тип применяемого винта.
Редуктор червячный одноступенчатый получил весьма широкое распространение на сегодняшний день. Это связано с тем, что он маленький и может применяться для передачи большого усилия. При необходимости можно установить редуктор червячный двухступенчатый, который может не только изменять параметры передаваемого усилия, но и регулировать их в небольшом диапазоне.
Устройство редуктора заднего моста
Рассматривать устройство подобного узла необходимо совместно с другими элементами, входящими в его состав.
- главная передача (ГП);
- межколесный дифференциал.
Мощность от ДВС, если быть совершенно точным – от КПП, через ведущую шестерню 3 поступает на ведомую шестерню 2. Эта пара шестеренок называется главной передачей, и она изменяет величину момента и направление его передачи.
Ведомая шестерня связана с полуосями, через которые мощность от двигателя поступает на колеса. Межколесный дифференциал позволяет ее распределить между различными полуосями, и дает им возможность двигаться с различной скоростью, при изменении направления движения.
Подобный принцип построения реализован во многих заднеприводных машинах, не являются исключениями автомобили ВАЗ, такие модели как 2106, 2107, Газель. Такое устройство показало свою надежность и способность работать в самых сложных условиях.
Особенности конструкции
Устройство волнового редуктора зависит от сферы его применения. Основная цель, для которой используется этот механизм – преобразование входного вращательного движения двигателей в:
- выходное поступательное;
- выходное вращательное.
По своей конструкции они схожи с планетарными механизмами так как имеется несколько зон соприкосновения с гибким колесом. Обеспечивает одновременное соприкосновение кулачок. Он имеет несколько выступов, которые образуют волны при вращении. При этом нагрузка распределена по всем зацепляемым зубьям равномерно. При производстве волновых редукторов количество зубьев на колесах варьируется в пределах от 100 до 600.
По количеству таких зон редуктор с гибким элементом может быть:
- одноволновый;
- двухволновый;
- трехволновый.
Большее количество волн встречается крайне редко.
Основные характеристики редуктора
К наиболее значимым технико-эксплуатационным параметрам редуктора можно отнести следующие:
- Передаточное число. Отражает отношение количества зубцов колеса к количеству зубцов шестерни в передаче. Также в расчетах может учитываться число заходов к червячной передаче и соотношение диаметра большего шкива с толщиной меньшего шкива в ременной передаче.
- Надежность. На рабочие качества не влияет, но выражает эксплуатационный ресурс – как отдельных элементов, так и системы в целом. К слову, изменение конструкционных параметров из-за износа может сказаться и на качестве выполнения основных функций механизма, что отражается и на смежных агрегатах. Например, редуктор моста вполне может повлиять на работоспособность осей через вынужденное снижение оборотов крутящего момента.
- Коэффициент полезного действия. Характеризует производительность и эффективности устройства с точки зрения качества передачи энергии. Для определения КПД используется соотношение использованной энергии к затраченной.
- Защитно-изоляционные качества. Определяются по системе классов защиты IP. Например, стандартные механизмы на сегодняшний день обеспечиваются корпусами IP 55, способными выдерживать температуры в диапазонах от -15 до 40 °C. Также изоляция не допускает под корпус частицы пыли, грязь и воду.
Общее определение
Редуктор, как конструкционный элемент, применяется в множестве механизмов. Это технический узел, необходимый для коррекции скорости вращения при передаче движения. Изобретение и распространение редукторов произошло во время развития двигателей разного типа. Это объясняется тем, что появилась необходимость превращать высокую оборотную скорость в усилие крутящего момента, или же наоборот. Для различных целей существует множество разновидностей редукторов, выбор которых играет важнейшую роль для нормального функционирования механизмов.
Передаточное отношение редуктора обозначается мультипликатором, который свидетельствует о типе механизма: понижающий он, или понижающий. Понижающие передаточные редукторы имеют мультипликатор больше 1, редуктор с передаточным числом менее 1 называется повышающим.
В автомобилях редуктора используются для перенаправления силового импульса на колеса с коробки передач, причем всегда скорость вращения снижается. Передаточное число — показатель того, во сколько раз скорость уменьшится. Если передаточное число равняется 4 — это означает, что крутящий момент, передающийся с редуктора на ось, в 4 раза меньше, чем скорость вращения трансмиссии.
Обычно такой механизм устанавливается на ведущую ось, если автомобиль является полноприводным, то устанавливаются два, по одному на каждую ось.
Редуктор не обязательно должен строго соответствовать установленным заводским параметрам, в некоторых случаях при поломке можно заменить на новый узел с меньшим или большим передаточным числом. Как проверить, какой механизм подойдет? Обычно можно делать замену на модели, в которых номинальное передаточное число отличаются не более чем на 0,5 в большую или меньшую сторону. Если взять, к примеру, редукторы автомобилей ВАЗ, есть возможность устанавливать 4 модели. Соответственно скорость работы редуктора уменьшается при увеличении передаточного числа.
Поэтому скорость автомобиля напрямую зависит от скорости работы редуктора, и с помощью замены этого узла можно сделать свой автомобиль более шустрым, например, поставив узел с передаточным числом 20.
При замене узла на модель с большим или меньшим числом, стоит позаботиться о правильной работе спидометра. Так как очень часто он начинает показывать некорректные показатели. Нужно либо заменить тросик, при серьезном сбое, либо просто отрегулировать спидометр.
Что удивительно, при замене редуктора, снять старый и установить новый это самое простое, сложнее всего все правильно отрегулировать и настроить, чтобы общее передаточное число соответствовало необходимым параметрам. Если это не удастся, то даже самый качественный редуктор может быстро выйти из строя.
Передний и задний редукторы – в чем разница?
Если рассматривать элементы обоих редукторов в отрыве от общей системы, то определить его принадлежность к приводу не удастся. Но при сравнительном анализе выяснится, что ведомые шестерни у заднего механизма будут крупнее. В остальном же меняется только конфигурация расположения совмещенных узлов. В частности, редуктор заднего моста находится вдоль продольной линии автомобильного корпуса вместе с коробкой передач и двигателем. За гибкость сцепки при этом отвечает карданный вал. В системе с передним приводом задействуются редукторы угловых скоростей шарового типа. В остальном механика работы остается одинаковой.
