Устройства для передачи энергии: Как осуществляется передача электрической энергии?

Содержание

популярные способы и альтернативные варианты

Электричество не относится к накопительным ресурсам. На сегодняшний день нет эффективных технологий, позволяющих аккумулировать энергию, выработанную генераторами, поэтому передача электроэнергии потребителям относится к актуальным задачам. В стоимость ресурса входят затраты на его производство, потери при транспортировке и расходы на монтаж и обслуживание ЛЭП. При этом от схемы передачи напрямую зависит эффективность системы электроснабжения.

Высокое напряжение, как способ уменьшения потерь

Несмотря на то, что во внутренних сетях большинства потребителей, как правило, 220/380 В, электроэнергия передается к ним по высоковольтным магистралям и понижается на трансформаторных подстанциях. Для такой схемы работы есть весомые основания, дело в том, что наибольшая доля потерь приходится на нагрев проводов.

Мощность потерь описывает следующая формула: Q = I2 * Rл ,

где I – сила тока, проходящего через магистраль, RЛ – ее сопротивление.

Исходя из приведенной формулы можно заключить, что снизить затраты можно путем уменьшения сопротивления в ЛЭП или понизив силу тока. В первом случае потребуется увеличивать сечения провода, это недопустимо, поскольку приведет к существенному удорожанию электропередающих магистралей. Выбрав второй вариант, понадобится увеличить напряжение, то есть, внедрение высоковольтных ЛЭП приводит к снижению потерь мощности.

Классификация линий электропередач

В энергетике принято разделять ЛЭП на виды в зависимости от следующих показателей:

  1. Конструктивные особенности линий, осуществляющих передачу электроэнергии. В зависимости от исполнения они могут быть двух видов:
  • Воздушными. Передача электричества осуществляется с использованием проводов, которые подвешиваются на опоры. Воздушные линии электропередач
  • Кабельными. Такой способ монтажа подразумевает укладку кабельных линий непосредственно в грунт или в специально предназначенные для этой цели инженерные системы. Обустройство блочной кабельной канализации
  1. Вольтаж. В зависимости от величины напряжения ЛЭП принято классифицировать на следующие виды:
  • Низковольтные, к таковым относятся все ВЛ с напряжением не более 1-го кВ.
  • Средние – от 1-го до 35-ти кВ.
  • Высоковольтные – 110,0-220,0 кВ.
  • Сверхвысоковольтные – 330,0-750,0 кВ.
  • Ультравысоковольтные — более 750-ти кВ. Ультравысоковольтная ЛЭП Экибастуз-Кокчетав 1150 кВ
  1. Разделение по типу тока при передаче электричества, он может быть переменным и постоянным. Первый вариант более распространен, поскольку электростанции, как правило, оборудованы генераторами переменного тока. Но для уменьшения нагрузочных потерь энергии, особенно на большой дальности передачи, более эффективен второй вариант. Как организованы схемы передачи электричества в обоих случаях, а также преимущества каждого из них, будет рассказано ниже.
  2. Классификация в зависимости от назначения. Для этой цели приняты следующие категории:
  • Линии от 500,0 кВ для сверхдальних расстояний. Такие ВЛ связывают между собой отдельные энергетические системы.
  • ЛЭП магистрального назначения (220,0-330,0 кВ). При помощи таких линий осуществляется передача электричества, вырабатываемого на мощных ГЭС, тепловых и атомных электростанциях, а также их объединения в единую энергосистему.
  • ЛЭП 35-150 кВ относятся к распределительным. Они служат для снабжения электроэнергией крупных промышленных площадок, подключения районных распределительных пунктов и т.д.
  • ЛЭП с напряжением до 20,0 кВ, служат для подключения групп потребителей к электрической сети.

Способы передачи электроэнергии

Осуществить передачу электроэнергии можно двумя способами:

  • Методом прямой передачи.
  • Преобразуя электричество в другой вид энергии.

В первом случае электроэнергия передается по проводникам, в качестве которых выступает провод или токопроводящая среда. В воздушных и кабельных ЛЭП применяется именно этот метод передачи. Преобразование электричества в другой вид энергии открывает перспективы беспроводного снабжения потребителей. Это позволит отказаться от линий электропередач и, соответственно, от расходов, связанных с их монтажом и обслуживанием. Ниже представлены перспективные беспроводные технологии, над совершенствованием которых ведутся работы.

Технологии беспроводной передачи электричества

К сожалению, на текущий момент возможности транспортировки электричества беспроводным способом сильно ограничены, поэтому об эффективной альтернативе методу прямой передачи говорить пока рано. Исследовательские работы в этом направлении позволяют надеяться, что в ближайшее время решение будет найдено.

Схема передачи электроэнергии от электростанции до потребителя

Ниже на рисунке представлены типовые схемы, из которых первые две относятся к разомкнутому виду, остальные — к замкнутому. Разница между ними заключается в том, что разомкнутые конфигурации не являются резервированными, то есть, не имеют резервных линий, которые можно задействовать при критическом увеличении электрической нагрузки.

Пример наиболее распространенных конфигураций ЛЭП

Обозначения:

  1. Радиальная схема, на одном конце линии находится электростанция производящая энергию, на втором — потребитель или распределительное устройство.
  2. Магистральный вариант радиальной схемы, отличие от предыдущего варианта заключается в наличии отводов между начальным и конечным пунктами передачи.
  3. Магистральная схема с питанием на обоих концах ЛЭП.
  4. Кольцевой тип конфигурации.
  5. Магистраль с резервной линией (двойная магистраль).
  6. Сложнозамкнутый вариант конфигурации. Подобные схемы применяются при подключении ответственных потребителей.

Теперь рассмотрим более подробно радиальную схему для передачи вырабатываемой электроэнергии по ЛЕП переменного и постоянного тока.

Рис. 6. Схемы передачи электроэнергии к потребителям при использовании ЛЭП с переменным (А) и постоянным (В) током

Обозначения:

  1. Генератор, где вырабатывается я электроэнергия с синусоидальной характеристикой.
  2. Подстанция с повышающим трехфазным трансформатором.
  3. Подстанция с трансформатором, понижающим напряжение трехфазного переменного тока.
  4. Отвод для передачи электироэнергии распределительному устройству.
  5. Выпрямитель, то есть устройство преобразующее трехфазный переменный ток в постоянный.
  6. Инверторный блок, его задача сформировать из постоянного напряжение синусоидальное.

Как видно из схемы (А), с источника энергии электричество подается на повышающий трансформатор, затем при помощи воздушных линий электропередач производится транспортировка электроэнергии на значительные расстояния. В конечной точке линия подключается к понижающему трансформатору и от него идет к распределителю.

Метод передачи электроэнергии в виде постоянного тока ( В на рис.6) от предыдущей схемы отличается наличием двух преобразовательных блоков (5 и 6).

Закрывая тему раздела, для наглядности приведем упрощенный вариант схемы городской сети.

Наглядный пример структурной схемы электроснабжения

Обозначения:

  1. Электростанция, где электроэнергия производится.
  2. Подстанция, повышающая напряжение, чтобы обеспечить высокую эффективность передачи электроэнергии на значительные расстояния.
  3. ЛЭП с высоким напряжением (35,0-750,0 кВ).
  4. Подстанция с понижающими функциями (на выходе 6,0-10,0 кВ).
  5. Пункт распределения электроэнергии.
  6. Питающие кабельные линии.
  7. Центральная подстанция на промышленном объекте, служит для понижения напряжения до 0,40 кВ.
  8. Радиальные или магистральные кабельные линии.
  9. Вводный щит в цеховом помещении.
  10. Районная распределительная подстанция.
  11. Кабельная радиальная или магистральная линия.
  12. Подстанция, понижающая напряжение до 0,40 кВ.
  13. Вводный щит жилого дома, для подключения внутренней электрической сети.

Передача электроэнергии на дальние расстояния

Основная проблема, связанная с такой задачей – рост потерь с увеличением протяженности ЛЭП. Как уже упоминалось выше, для снижения энергозатрат на передачу электричества уменьшают силу тока путем увеличения напряжения. К сожалению, такой вариант решения порождает новые проблемы, одна из которых коронные разряды.

С точки зрения экономической целесообразности потери в ВЛ не должны превышать 10%. Ниже представлена таблица, в которой приводится максимальная протяженность линий, отвечающих условиям рентабельности.

Таблица 1. Максимальная протяженность ЛЭП с учетом рентабельности (не более 10% потерь)

Напряжение ВЛ (кВ) Протяженность (км)
0,40 1,0
10,0 25,0
35,0 100,0
110,0 300,0
220,0 700,0
500,0 2300,0
1150,0* 4500,0*

* — на текущий момент ультравысоковольтная ВЛ переведена на работу с напряжением в половину от номинального (500,0 кВ).

Постоянный ток в качестве альтернативы

В качестве альтернативы электропередачи переменного тока на большое расстояние можно рассматривать ВЛ с постоянным напряжением. Такие ЛЭП обладают следующими преимуществами:

  • Протяженность ВЛ не влияет на мощность, при этом ее максимальное значение существенно выше, чем у ЛЭП с переменным напряжением. То есть при увеличении потребления электроэнергии (до определенного предела) можно обойтись без модернизации.
  • Статическую устойчивость можно не принимать во внимание.
  • Нет необходимости синхронизировать по частоте связанные энергосистемы.
  • Можно организовать передачу электроэнергии по двухпроводной или однопроводной линии, что существенно упрощает конструкцию.
  • Меньшее влияние электромагнитных волн на средства связи.
  • Практически отсутствует генерация реактивной мощности.

Несмотря на перечисленные способности ЛЭП постоянного тока, такие линии не получили широкого распространения. В первую очередь это связано с высокой стоимостью оборудования, необходимого для преобразования синусоидального напряжения в постоянное. Генераторы постоянного тока практически не применяются, за исключением электростанций на солнечных батареях.

С инверсией (процесс  полностью противоположный выпрямлению) также не все просто, необходимо допиться качественных синусоидальных характеристик, что существенно увеличивает стоимость оборудования. Помимо этого следует учитывать проблемы с организацией отбора мощности и низкую рентабельность при протяженности ВЛ менее 1000-1500 км.

Кратко о свехпроводимости.

Сопротивление проводов можно существенно снизить, охладив их до сверхнизких температур. Это позволило бы вывести эффективность передачи электроэнергии на качественно новый уровень и увеличить протяженность линий для использования электроэнергии на большом удалении от места ее производства. К сожалению, доступные на сегодняшний день технологии не могут позволить использования сверхпроводимости для этих целей ввиду экономической нецелесообразности.

Список использованной литературы

  • Герасименко А.А. Федин И.Т. «Передача и распределение электрической энергии» 2008
  • Веникова В.А. «Электрические системы. Режимы работы электрических систем и сетей» 1998
  • Дубинский, Г. Н. «Наладка устройств электроснабжения напряжением выше 1000В»  2014
  • А. Куско, М. Томпсон «Сети электроснабжения. Методы и средства обеспечения качества энергии» 2012

Беспроводной способ передачи электроэнергии. Новейший кейс применения разработки компании Emrod

Пока страны думают, как снизить объемы выбросов CO2 в атмосферу, увеличивая долю ВИЭ и атомной энергии, а десятки компаний ищут идеальный накопитель электроэнергии, новозеландский стартап Emrod презентовал способ беспроводной передачи электроэнергии.

{«id»:168713,»type»:1,»typeStr»:»content»,»showTitle»:false,»initialState»:{«isActive»:false},»gtm»:»»}

{«id»:168713,»gtm»:null}

3152 просмотров

Фото с официального сайта компании Emrod

Предприниматель Грег Кушнир задумался о дешевом и надежном способе электроснабжения в обход тяжеловесной инфраструктуры электрических сетей. В ходе исследований изучил работу НАСА и Японского космического агентства, которые планировали собирать солнечную энергию с помощью спутников и транслировать на Землю. Кушнир понял, что способ бесконтактной передачи электроэнергии на расстояния существует. Единичные исследования в этой области натыкались на проблему потерь большей части энергии и прекращались.

Ученый Рэй Симпкин из Callaghan Innovation по заказу Кушнира и при финансовой поддержке государства разработал прототип устройства беспроводной передачи электроэнергии.

Устройство беспроводной передачи энергии. Из чего состоит и как работает

Устройство представляет собой выполненные из метаматериалов передающую, принимающую антенны и реле между ними. Электрическая энергия в установке, проходя через передающую антенну, преобразуется в электромагнитные волны, направляется в ретранслирующие экраны, попадает в ректенну и трансформируется обратно в электроэнергию. Дальность действия устройства ограничивается видимостью.

Фото с официального сайта компании Emrod

Потеря энергии при передаче на прототипе составляет 30%. Причем эффективность принимающей антенны из радиопоглощающих метаматериалов стремится к 100%.

{ «osnovaUnitId»: null, «url»: «https://booster.osnova.io/a/relevant?site=vc&v=2», «place»: «between_entry_blocks», «site»: «vc», «settings»: {«modes»:{«externalLink»:{«buttonLabels»:[«\u0423\u0437\u043d\u0430\u0442\u044c»,»\u0427\u0438\u0442\u0430\u0442\u044c»,»\u041d\u0430\u0447\u0430\u0442\u044c»,»\u0417\u0430\u043a\u0430\u0437\u0430\u0442\u044c»,»\u041a\u0443\u043f\u0438\u0442\u044c»,»\u041f\u043e\u043b\u0443\u0447\u0438\u0442\u044c»,»\u0421\u043a\u0430\u0447\u0430\u0442\u044c»,»\u041f\u0435\u0440\u0435\u0439\u0442\u0438″]}},»deviceList»:{«desktop»:»\u0414\u0435\u0441\u043a\u0442\u043e\u043f»,»smartphone»:»\u0421\u043c\u0430\u0440\u0442\u0444\u043e\u043d\u044b»,»tablet»:»\u041f\u043b\u0430\u043d\u0448\u0435\u0442\u044b»}} }

Прототип разработки с октября тестируется компанией Powerco — вторым по величине поставщиком электроэнергии в Новой Зеландии. Аппарат передает ток мощностью всего 2 кВт, но создатели уверяют, что мощность, как и дальность, легко нарастить.

Для передачи энергии Emrod задействует неионизирующий промышленный, научный и медицинский диапазон частот (ISM). Существуют международные правила безопасности по использованию такой частоты и долгая история применения среди людей без ущерба здоровью.

Представители Emrod утверждают, что установка не угрожает птицам и дронам, оказавшимся на пути электромагнитных волн. Сети лазерных лучей окружают электрический путь, и, если в их периметр попадает объект, передача энергии прерывается, что не сказывается на бесперебойности электроснабжения. Снег, дождь, град, взвеси пыли не приводят к отключению устройства.

Планы компании Emrod

Разработчики не планируют вытеснять привычные электрические сети, а предлагают использовать устройство в труднодоступных районах или для быстрого возобновления электроснабжения на аварийных участках сети с помощью машин с антеннами.

Кроме того, установка таких аппаратов позволит передавать энергию станций ВИЭ в регионы с неподходящим для выработки «зеленой энергии» климатом.

15 октября компания написала на официальном сайте о возможном кейсе применения своей разработки для электроснабжении острова Стьюарт. Он расположен в 30 км от Южного острова в Новой Зеландии. 85% территории, а это 1300 квадратных километров, занимает Национальный парк Ракиура. Стьюарт почти полностью покрыт лесом, на острове живут 5 видов пингвинов, коричневая птица киви, редкий вид попугая Нестор-кака.

Фото с официального сайта компании Emrod

У национального парка с сохраненной экосистемой есть скелет в шкафу, не гармонирующий с имиджем парка. Потребности в электроэнергии острова покрываются дизельной генерацией и использованием сжиженного нефтяного газа, а годовые выбросы СО2 составляют 820 тонн. Кроме того, стоимость электроэнергии за кВт-ч на полдоллара дороже, чем на территории Новой Зеландии, питающейся от национальных электрических сетей. Люди экономят слишком дорогую энергию, поэтому потребление на человека на острове Стьюарт составляет меньше половины среднего потребления по стране.

Решением проблемы дорогостоящего и неэкологичного энергоснабжения могла бы стать прокладка подводного кабеля или использование энергии солнца и ветра на острове. Однако первый вариант требует огромных затрат, а ВИЭ не покроют потребностей в электроэнергии из-за недостаточной выработки в силу климата. Более того, установки для ВИЭ могут негативно влиять на экосистему. Солнечные панели закроют собой огромную площадь национального парка, а ветряная электростанция создаст вибрацию, к которой чувствительны птицы.

Emrod предлагает передавать энергию бесконтактно от ВИЭ с Южного острова. Компания подсчитала, что беспроводная передача электроэнергии за счет экономии на инфраструктуре снизит тариф для жителей Стьюарта с 0.6$ за кВт-ч до 0,46$ за кВт-ч. Это самый бюджетный вариант за аналогичную мощность.

Если разработка Emrod докажет жизнеспособность, то станет яркой иллюстрацией прорывных технологий, когда вдруг появляется стартап и кардинально меняет отрасль, устанавливая новые недорогие способы передачи электроэнергии.

Алексей Голиков

Урок 12. преобразование и передача электроэнергии — Естествознание — 11 класс

Естествознание, 11 класс

Урок 12. Преобразование и передача электроэнергии

Перечень вопросов, рассматриваемых в теме:

  • Какие способы передачи энергии на расстояние существуют?
  • Чем обусловлены потери энергии при передаче?
  • Чем выгоден каждый способ передачи электроэнергии?
  • Как уменьшить потери при передаче электроэнергии?

Глоссарий по теме:

Электромагни́тная инду́кция — явление возникновения электрического тока, электрического поля или электрической поляризации при изменении во времени магнитного поля или при движении материальной среды в магнитном поле.

Правило Ленца: индукционный ток всегда направлен так, чтобы противодействовать причине, его вызывающей.

Закон электромагнитной индукции (закон Фарадея).

Какова бы ни была причина изменения магнитного потока, охватываемого замкнутым проводящим контуром, возникающая в контуре Э.Д.С. индукции определяется формулой:

Первичной обмоткой называется та, на которую подается исходное напряжение от какого-либо источника переменного тока. Вторичная обмотка – обмотка, которая служит источником питания для потребителя. Обычно первичную обмотку обозначают индексом 1, а вторичную – индексом 2.

Трансформатор (от лат.transformare — «превращать, преобразовывать») — статическое электромагнитное устройство, имеющее две или более индуктивно связанные обмотки на каком-либо магнитопроводе и предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем (напряжений) переменного тока в одну или несколько других систем (напряжений), без изменения частоты.

Основная и дополнительная литература по теме урока:

Обязательная литература:

  1. Александров, А. П. Атомная энергетика и научно-технический прогресс / А.П. Александров. — М.: Наука, 2015. — 272 c.
  2. Арутюнян, А. А. Основы энергосбережения / А.А. Арутюнян. — М.: Энергосервис, 2016. — 600 c.
  3. Демидов, В. И. Тепла Вам и света / В.И. Демидов. — М.: Лицей, 2009. — 254 c.

Дополнительные источники:

  1. https://moiinstrumenty.ru/elektro/obmotka-transformatora.html
  2. Якобсон, И.А. Испытания переключающих устройств силовых трансформаторов / И.А. Якобсон. — М.: Наука, 2006. — 56 c

Теоретический материал для самостоятельного изучения

В современном мире трудно представить себе даже несколько минут без электричества. Многие жизненно важные приборы, а также бытовая техника потребляют электроэнергию. Проблема передачи электроэнергии на различные расстояния: от маленьких деревень до многомиллионных городов до сих пор остается актуальной. Как это осуществить с минимальными потерями и наиболее эффективно?

Развитие цивилизации и научно-технический прогресс, связанный с использованием двигателей, потребовал решения не только задач производства энергии, но также задачи передачи энергии на расстояние. С давних пор известно два способа передачи топлива для двигателей: транспортный и более экономичный – трубопроводный, применяемые до сих пор. Но самый эффективный способ – по проводам. Французский физик М. Депре построил первую линию электропередачи в 1880 г. Однако, и этот способ не позволяет избежать потерь, связанных с нагревом подводящих проводов.

При простейшем способе передачи, когда источник электроэнергии (электрогенератор) связан проводами с потребителем, процесс передачи можно изобразить схемой, приведенной на Рис. 1

Рис.1

Обозначая полезную потребляемую мощность (мощность на нагрузке) через Wн, а паразитную мощность, идущую на нагревание проводов через Wп, получим для них выражения:

Wн = I2Rн

Wп = I2Rп

Из этих формул видно, что отношение мощностей равно отношению сопротивлений.

Чтобы уменьшить потери сопротивление подводящих проводов стараются сделать как можно меньше. Провода делают из хорошо проводящего материала – в основном из алюминия или меди и достаточно толстыми.

Уменьшить потери энергии в проводах по сравнению с энергией, которую нужно передать, можно, если уменьшить ток, текущий в проводах, по сравнению с током, который течет в приборах потребителя. Сделать это позволяет трансформатор, принцип действия которого основан на взаимопреобразовании электрического и магнитного полей. Трансформатор, история применения которого насчитывает почти полтора века, все это время служит человечеству верой и правдой. Его назначение — преобразование напряжения переменного тока. Это одно из немногих устройств, КПД которого может достигать почти 100%.

Самый простой трансформатор — это сердечник из ферромагнитного материала с большой магнитной проницаемостью (например, из электротехнической стали) и две намотанных на него обмотки (рис. 2). При пропускании через первичную обмотку переменного тока силой I1 в сердечнике возникает меняющийся магнитный поток Ф, которым пронизывается как первичная, так и вторичная обмотка.

В каждом из витков этих обмоток находится одинаковая по численному значению ЭДС индукции. Таким образом, отношения ЭДС в обмотках и витков в них одинаковы. На холостом ходу (I2 = 0) напряжения на обмотках практически равны ЭДС индукции в них, следовательно, для напряжений также выполняется соотношение:

U1 / U2 ≈ N1 / N2, где

N1 и N2 — число витков в обмотках.

Отношение U1 / U2 называют еще коэффициентом трансформации (k). Если U1 < U2, трансформатор называют повышающим, при U1 > U2 — понижающим (рис 2). У первого трансформатора коэффициент трансформации больше, а у второго — меньше единицы. Поскольку КПД трансформатора близок к 100%, мощность в цепи первичной обмотки приблизительно равна мощности в цепи вторичной обмотки:

U1I1=U2I2

Следовательно, ток во вторичной обмотке меньше, чем ток в цепи потребителя. Так как потери на нагрев проводов в линии электропередачи пропорциональны , уменьшение тока в проводах линии электропередачи позволяет уменьшить потери энергии.

Один и тот же трансформатор, в зависимости от того к которой обмотке прикладывается, а с какой снимается напряжение, может быть как повышающим, так и понижающим.

Рис 2. Повышающий трансформатор (k < 1)

Рис 3. Понижающий трансформатор (k > 1)

При U2>>U1, U2>>U3 и, соответственно, I2<<I1, I2<<I3 потери электроэнергии на нагрев проводов значительно уменьшаются.

Но и трансформаторы не идеальные устройства. Реальные трансформаторы, работающие в системе передачи электроэнергии достаточно сложны и внутри их помимо полезного, возникают и вредные токи, снижающие эффективность передачи.

Поэтому не прекращаются поиски усовершенствования выработки и передачи электроэнергии.

Рис.4 Устройство трансформатора

Рис.5. Сверхпроводники

Выводы:

  • Передача энергии на расстояние в виде электроэнергии является в настоящее время наиболее удобным и дешевым способом передачи энергии.
  • Использование трансформаторов и увеличение напряжения в проводах линий электропередачи, позволяет существенно снизить потери энергии при передаче электроэнергии.
  • Ученые постоянно работают над проблемой сбережения энергии при ее передаче, например, использование сверхпроводников. Но многие проекты находятся еще на стадии разработки.

Примеры и разбор решения заданий тренировочного модуля:

Задание 1: Подчеркните правильные ответы: «Чтобы уменьшить потери сопротивление подводящих проводов стараются сделать как можно __________. Провода делают из хорошо проводящего материала – в основном из ________ или ее сплавов и достаточно_________».

Варианты ответов: больше, меньше, стали, меди, толстыми, тонкими.

Правильный вариант: Чтобы уменьшить потери сопротивление подводящих проводов стараются сделать как можно меньше. Провода делают из хорошо проводящего материала – в основном из меди или ее сплавов и достаточно толстыми.

Задание 2: Решите кроссворд.

По горизонтали
2
. статическое электромагнитное устройство, имеющее две или более индуктивно связанные обмотки на каком-либо магнитопроводе и предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем (напряжений) переменного тока в одну или несколько других систем (напряжений), без изменения частоты, называют….

3. обмотка, на которую подается исходное напряжение от какого-либо источника переменного тока.

По вертикали
1.обмотка, которая служит источником питания для потребителя.

Правильный вариант:

Общая информация о передаче электрической энергии

Информация о передаче электрической энергии и схема взаимодействия  участников по передаче электроэнергии.

Общий принцип и порядок обеспечения недискриминационного доступа к услугам по передаче электрической энергии, а также оказания этих услуг, определены  Правилами недискриминационного доступа к услугам по передаче электрической энергии и оказания этих услуг, утвержденными постановлением Правительства РФ от 27 декабря 2004 г. N 861.

Недискриминационный доступ к услугам по передаче электрической энергии предусматривает обеспечение равных условий предоставления указанных услуг их потребителям независимо от организационно-правовой формы и правовых отношений с лицом, оказывающим эти услуги.

Потребителями услуг по передаче электрической энергии являются лица, владеющие на праве собственности или на ином законном основании энергопринимающими устройствами и (или) объектами электроэнергетики, технологически присоединенные в установленном порядке к электрической сети (в том числе опосредованно) субъекты оптового рынка электрической энергии, осуществляющие экспорт (импорт) электрической энергии, а также энергосбытовые организации и гарантирующие поставщики в интересах обслуживаемых ими потребителей электрической энергии (с 1 января 2013 г. — на условиях определения обязательств по оказанию услуг по передаче электрической энергии в отношении точек поставки каждого потребителя электрической энергии, обслуживаемого энергосбытовой организацией и гарантирующим поставщиком). Услуги по передаче электрической энергии предоставляются сетевой организацией на основании договора о возмездном оказании услуг по передаче электрической энергии (далее — договор).

Не признается услугой по передаче электрической энергии деятельность потребителя (производителя) электрической энергии, использующего электрическую энергию при предоставлении ему жилых и нежилых помещений в аренду, в наем и (или) эксплуатацию.

В целях обеспечения исполнения своих обязательств перед потребителями услуг (покупателями и продавцами электрической энергии) сетевая организация заключает договоры с иными сетевыми организациями, имеющими технологическое присоединение к объектам электросетевого хозяйства, с использованием которых данная сетевая организация оказывает услуги по передаче электрической энергии

Договор является публичным и обязательным к заключению для сетевой организации.

Договор не может быть заключен ранее заключения договора об осуществлении технологического присоединения энергопринимающих устройств (энергетических установок) юридических и физических лиц к электрическим сетям, за исключением случаев, когда потребителем услуг выступают:

— лица, чьи энергопринимающие устройства технологически присоединены к электрической сети;

— лица, осуществляющие экспорт (импорт) электрической энергии и не имеющие во владении, в пользовании и распоряжении объекты электроэнергетики, присоединенные к электрической сети;

— энергосбытовые организации (гарантирующие поставщики), заключающие договор в интересах обслуживаемых ими потребителей электрической энергии.

 

В отношении потребителей электрической энергии, в интересах которых заключается договор, сетевая организация вправе в целях определения технических характеристик энергопринимающих устройств, необходимых для оказания услуг по передаче электрической энергии, запросить у соответствующих лиц и (или) уполномоченных органов государственной власти сведения и документацию о технологическом присоединении.

В рамках договора сетевая организация обязуется осуществить комплекс организационно и технологически связанных действий, обеспечивающих передачу электрической энергии через технические устройства электрических сетей, а потребитель услуг — оплатить их.

Тарифы на услуги по передаче электрической энергии устанавливаются в соответствии с Основами ценообразования в области регулируемых цен (тарифов) в электроэнергетике и Правилами государственного регулирования (пересмотра, применения) цен (тарифов) в электроэнергетике.

Все взаимодействия между сетевой организацией и потребителями услуг (покупателями и продавцами электрической энергии) регламентируются нормативно-правовой документацией. 

Беспроводная передача энергии: революция в мобильной электронике?

| Поделиться Группа американских ученых предложила технологию беспроводной передачи энергии самым различным мобильным устройствам – от телефонов до ноутбуков.

Марин Солячич (Marin Soljacic), Аристидис Каралис (Aristeidis Karalis) и Джон Иоаннопулос (John Joannopoulos) из Массачусетского технологического института (МТИ) предложили технологию, способную произвести революцию в мобильной электронике. Они полагают, что уже сейчас возможна организация беспроводной подзарядки мобильных устройств электроэнергией без проводов.

Очевидно, возможность беспроводной передачи энергии мобильным устройствам по аналогии с беспроводной передачей информации – их подзарядки или даже работы без источника питания вообще – резко повысит гибкость их применения и позволит найти новые сферы их применения. К тому же возможность передачи энергии на расстояние без проводов сама по себе новинкой не является.

Передача электроэнергии через электромагнитное поле с использованием механизма электромагнитной индукции используется, в частности, в таких электротехнических устройствах, как электродвигатели и трансформаторы. Опыты по передаче энергии на расстояние проводил знаменитый Тесла.

О деталях технической реализации идеи ученых из МТИ известно немногое. Предполагается, сообщает Physorg, что механизм, аналогичный передаче энергии в трансформаторе, может использоваться на существенно больших расстояниях – например, несколько метров – без «загрязнения» окружающей среды. В этом случае энергия, излучаемая «передатчиком», поглощается в основном «приемником» благодаря резонансу, а непоглощенная часть реабсорбируется самим «передатчиком». По словам авторов идеи, их предложение основывается на расчетах и результатах математического моделирования.

Предложенная авторами идеи конструкция системы бесконтактной передачи энергии позволяет осуществить передачу энергии ноутбуку на расстояние в несколько метров. Чем меньше габаритные размеры подзаряжаемого устройства, тем меньше дистанция, на которой возможна подзарядка.

Если технология, разработанная специалистами МТИ, окажется не очередным электротехническим курьезом и будет применима на практике, мир мобильной электроники ждут большие перемены. Исчезнет «зоопарков» разъемов, процедура подзарядки самих устройств станет более гибкой. Появление перезаряжаемых источников питания с очень небольшой длительностью перезарядки позволит сделать эту процедуру необременительной для пользователя и практически незаметной для него.

Илья Черкасов, «МаксимаТелеком»: Платформы объективного контроля помогают управлять городом и производством

Бизнес

Возможно появление цифровых устройств принципиально нового типа без источников питания вообще – современных аналогов детекторных приемников столетней давности.

Появятся, очевидно, и новые угрозы. Трудно оценить, несколько будет безопасной такая система и какова вероятность того, что энергия электромагнитного поля «случайно» будет поглощена совсем не тем устройством, которому предназначалась. Вероятно, возможна интерференция устройств подзарядки, оказавшихся поблизости. Но обсуждение проблем станет возможным с получением более полной информации о самой идее и о ее техническом воплощении.

Новая технология должна должна быть продемонстрирована авторами на проходящем сейчас в Сан-Франциско форуме промышленной физики, проводимом Американским физическим институтом.

Более подробная информация о новом открытии будет представлена в разделе Исследования и разработки – RND.CNews.



рассказываем о последних разработках ученых ИТМО в области бесконтактной передачи энергии

Беспроводная передача энергии уже несколько лет существует на рынке в виде зарядок для телефонов и зубных щеток. Однако она далеко не так совершенна: мощности ниже, чем у аналогов, а эффективность сильно зависит от правильной стыковки устройства с зарядным модулем. В новом материале ITMO.NEWS рассказываем о том, за счет чего можно уменьшить потери в системах БПЭ, каким образом организовать стол для подзарядки множества устройств и как в этой области работают ученые Нового физтеха ИТМО.

Беспроводную передачу энергии (БПЭ) используют для зарядки аккумуляторов любых электронных устройств: смартфонов, ноутбуков, зубных щеток и даже электромобилей, — без какого-либо физического соединения с источниками питания. В таких системах есть два типа потерь: обусловленные материалом зарядной станции и излучением.

Именно поэтому особое внимание ученых в оптике и нанофотонике привлекают безызлучательные источники энергии. Они не излучают энергию в дальнее поле, но в то же время обеспечивают сильное ее удержание в ближнем. В основе таких устройств может лежать анапольное состояние частиц, при котором они «невидимы» для электромагнитных волн.

В прошлогоднем исследовании Нового физтеха, проведенном совместно с научными группами из Китая, Германии и Австралии, ученые постарались избавиться от потерь на излучение передатчика и приемника, чтобы повысить эффективность БПЭ. Предлагаемая ими безызлучательная система беспроводной передачи энергии позволяет передавать заряд без рассеивания в окружающую среду. В данном случае гибридное анапольное состояние возникает в результате деструктивной интерференции полей, которые генерируют разные части источника. Это наложение волн и «гасит» излучение системы.

«Мы с коллегами предположили, что использование неизлучающих источников в системе БПЭ ближнего поля повысит ее эффективность, поскольку энергия не будет теряться в виде излучения. Сначала мы исследовали безызлучательный источник на основе гибридного анапольного состояния с полным подавлением излучения. Затем экспериментально изучили и продемонстрировали эффективную беспроводную систему на их основе», — говорит соавтор статьи, аспирант Нового физтеха Эсмаил Занганех.

Сначала ученые исследовали предлагаемую ими конструкцию численно и теоретически, а затем для подтверждения результатов моделирования изготовили прототип. Эксперименты показали, что беспроводная система, состоящая из двух неизлучающих источников (передатчика и приемника), может достичь эффективности в 92 % за счет устранения потерь. Это значение выше максимального КПД аналогов.

В случае неизлучающих источников передатчик может заряжать только одно устройство единовременно, что не очень удобно в повседневной жизни. Системы же БПЭ «один-ко-многим» способны с помощью одного передатчика заряжать сразу несколько устройств одновременно. Для этого очень важна равномерность создаваемого излучателем магнитного поля. Она обеспечивает одинаковую эффективность передачи энергии независимо от того, в каком месте зарядки расположено устройство. Это делает системы БПЭ более удобными в применении и дают пользователю больше свободы. Беспроводные зарядки, которые есть сейчас на рынке, этим похвастаться не могут.

«Магнитное поле создается токами, протекающими в проводниках, из которых состоит наш резонатор. Таким образом, управляя распределением токов в пространстве, мы можем управлять и распределением магнитного поля. Мы улучшили равномерность поля также и за счет того, что отказались от полностью заполненного диэлектриком резонатора (в нем накапливается энергия — прим. автора), который был в наших прошлых прототипах. В этот раз мы только частично заполнили его диэлектриком с высокой проницаемостью», — объясняет первый автор статьи, аспирант Нового физтеха Павел Смирнов.

Научная группа, в которой состоит Павел, уже несколько лет работает над концепцией системы БПЭ под названием «умный стол». В ней в качестве передатчика используют резонатор на основе метаповерхности, а реализована она по типу «один-ко-многим». С каждым годом ученые становятся все ближе к созданию реального продукта, который можно было бы вывести на рынок.

Из-за того, что электромагнитные свойства метаповерхностей можно настраивать на каждом метаатоме, их применение позволяет более гибко управлять распределениями магнитного и электрического полей, чем это позволяют сделать классические плоские катушки индуктивности, которые сейчас используют для БПЭ. За счет метаповерхностей удается значительно улучшить характеристики устройств: например повысить эффективность, безопасность и максимальное расстояние, на которое будет передаваться заряд.

«В прошлых версиях передатчика мы использовали резонатор из перекрещенных проводов, погруженных в воду — материал с высокой диэлектрической проницаемостью, позволивший снизить рабочую частоту резонатора. Такая конструкция сложна в изготовлении и не очень практична, поэтому сейчас вместо воды мы используем твердый диэлектрик — керамические композитные материалы. За счет них мы решили сразу несколько задач. Во-первых, такой материал позволил обеспечить компактность передатчика и повысить его практичность. Во-вторых, оптимизировав размеры керамических вставок и их проницаемость, мы можем более точно настраивать рабочую частоту», — рассказывает Павел Смирнов.

Особую опасность в системах БПЭ представляет сильное электромагнитное излучение, которое создает передатчик: оно оказывает тепловое воздействие на любые биологические объекты и, если они находятся слишком близко к устройству, может привести к перегреву тканей. В своей работе исследователи ИТМО снизили тепловое воздействие в 30 раз по сравнению с обычной катушкой индуктивности. Это значит, что теперь можно безопасно передать в 30 раз больше энергии.

«Возможно, конкретно этот дизайн “умного стола” не получится запустить в массовое производство — используемая керамика довольно дорогой материал. Однако сейчас наша группа активно разрабатывает зарядные станции на основе другой метаповерхности, более простой в изготовлении. С ее помощью мы уже реализовали зарядку маломощных устройств. Когда завершится этот проект, мы пойдем в сторону увеличения мощностей. Я думаю, что в течение ближайших пары лет мы сможем заряжать телефоны и начнем коммерциализировать наработки», — отмечает Павел Смирнов.

Подробнее об исследованиях: E. Zanganeh, M. Song, A. C. Valero, A. S. Shalin, E. Nenasheva, A. Miroshnichenko, A. Evlyukhin, and P. Kapitanova, Nonradiating sources for efficient wireless power transfer (Nanophotonics, 2021) и P. Smirnov, P. Kapitonova, E. Nenasheva, and M. Song, Compact Hybrid Metasurface-Inspired Resonator With Uniform Magnetic Field Distribution for Wireless Power Transfer (IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, 2022).

Перейти к содержанию

Качество электрической энергии — Россети Урал

Согласие на обработку персональных данных

В соответствии с требованиями Федерального Закона от 27.07.2006 №152-ФЗ «О персональных данных» принимаю решение о предоставлении моих персональных данных и даю согласие на их обработку свободно, своей волей и в своем интересе.

Наименование и адрес оператора, получающего согласие субъекта на обработку его персональных данных:

ОАО «МРСК Урала», 620026, г. Екатеринбург, ул. Мамина-Сибиряка, 140 Телефон: 8-800-2200-220.

Цель обработки персональных данных:

Обеспечение выполнения уставной деятельности «МРСК Урала».

Перечень персональных данных, на обработку которых дается согласие субъекта персональных данных:

  • — фамилия, имя, отчество;
  • — место работы и должность;
  • — электронная почта;
  • — адрес;
  • — номер контактного телефона.

Перечень действий с персональными данными, на совершение которых дается согласие:

Любое действие (операция) или совокупность действий (операций) с персональными данными, включая сбор, запись, систематизацию, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передачу, обезличивание, блокирование, удаление, уничтожение.

Персональные данные в ОАО «МРСК Урала» могут обрабатываться как на бумажных носителях, так и в электронном виде только в информационной системе персональных данных ОАО «МРСК Урала» согласно требованиям Положения о порядке обработки персональных данных контрагентов в ОАО «МРСК Урала», с которым я ознакомлен(а).

Согласие на обработку персональных данных вступает в силу со дня передачи мною в ОАО «МРСК Урала» моих персональных данных.

Согласие на обработку персональных данных может быть отозвано мной в письменной форме. В случае отзыва согласия на обработку персональных данных.

ОАО «МРСК Урала» вправе продолжить обработку персональных данных при наличии оснований, предусмотренных в п. 2-11 ч. 1 ст. 6 Федерального Закона от 27.07.2006 №152-ФЗ «О персональных данных».

Срок хранения моих персональных данных – 5 лет.

В случае отсутствия согласия субъекта персональных данных на обработку и хранение своих персональных данных ОАО «МРСК Урала» не имеет возможности принятия к рассмотрению заявлений (заявок).

Изделия, передающие энергию для создания движения

Элементы машин имеют уникальные функции. Некоторые используются для удержания компонентов, некоторые используются для передачи энергии, а третьи используются для поддержки дополнительных компонентов, включая подшипники, оси, кронштейны и т. д.

Изделия для передачи энергии передают энергию для создания движения. Процесс передачи мощности передает движение от одного вала к другому с помощью связи между ними, такой как ремень, цепь или шестерня. Продукты для передачи энергии обычно используются в промышленной автоматизации, строительной технике и системах обработки материалов.

Компания

Bearing & Drive Systems стремится стать ведущим поставщиком подшипников и продуктов для передачи мощности на мировой рынок сбыта. Мы предлагаем растущий портфель продуктов для передачи энергии, предназначенный для повышения надежности и эффективности промышленного оборудования и машин.

В этой статье мы обсуждаем типы способов и устройств передачи энергии.

Метод передачи — это метод, который соответствует «силовой машине и рабочей части машины с точки зрения конфигурации энергии, скорости движения и формы движения.»

Четыре метода передачи мощности для передачи мощности для создания движения

Мы рассматриваем четыре метода передачи энергии с упором на механическую передачу энергии.

1. Механическая передача энергии

Дизайн инженерной продукции цитирует:

«Механическая передача энергии — это передача энергии от места, где она генерируется, к месту, где она используется для выполнения работы, с помощью машин, механических соединений и элементов механической передачи энергии.» 

Преимущества заключаются в эффективной передаче мощности, изменении скорости вращения и преобразовании вращательного движения в линейное возвратно-поступательное движение.

Типы элементов механической передачи мощности включают широкий спектр:

  • Тормоза и муфты — используются для включения и отключения передаваемой мощности.
  • Цепи и звездочки — используются для передачи мощности, когда требуется точное соотношение скоростей.
  • Зубчатые передачи и зубчатые передачи — «Зубчатая передача представляет собой механическую систему передачи мощности, в которой шестерни установлены на валах, так что зубья сопрягаемых шестерен входят в зацепление и каждая катится друг по другу на своем диаметре делительной окружности.»(источник) Шестерни считаются жесткими соединителями.
  • Силовые винты — используются в качестве тягового элемента силовой передачи
  • Валы — применяются во всех типах конструкции механического оборудования. Такие компоненты, как муфты, шестерни, шкивы и другие, устанавливаются на вал для передачи мощности или вращения.

2. Электропривод

Электропривод относится к электродвигателям для привода производственных машин, транспортных средств и т.п.

Преобразует электрическую энергию в механическую.

3. Пневматическая трансмиссия

Машина MFG цитирует…

«Пневматическая трансмиссия использует в качестве рабочего тела сжатый газ, а гидравлическая передача мощности за счет давления газа».

У этого метода есть свои плюсы и минусы. Основное преимущество заключается в том, что в качестве рабочего тела используется сжатый газ, его легко получить, а стоимость низкая.

Тем не менее,

Из-за сжимаемости воздуха рабочая скорость менее стабильна, а давление воздуха может быть низким и может потребоваться подача воздуха.(источник)

4. Гидравлическая трансмиссия

Гидравлическая трансмиссия — это передача энергии и управления с использованием жидкости в качестве рабочей среды.

«Жидкость обычно используется для минеральных масел. Ее функция аналогична функции элементов трансмиссии, таких как ремни, цепь и шестерня в механической трансмиссии.» (источник)

Рынок промышленной передачи электроэнергии

Рынок промышленных силовых трансмиссий работает с базовыми силовыми трансмиссиями с открытым приводом, такими как ременные передачи, цепные передачи, зубчатые передачи, и каждая из них имеет свой собственный набор преимуществ и недостатков.

Устройства передачи энергии

1. Технология ременной передачи — передача движения от одного вала к другому с помощью ленты, проходящей через два шкива.

2. Технология цепного привода — передача мощности от одного компонента к другому через связанную цепь и звездочки.

3. Технология зубчатого привода — передает мощность на короткое расстояние с постоянным передаточным числом.

Ресурс:

Взгляд на технологию ременных, цепных и зубчатых приводов

Заключение

Энергия необходима для привода машин и оборудования различного назначения.В разных отраслях промышленности используются разные продукты для передачи энергии, а иногда и их комбинация в соответствии с их индивидуальными потребностями.

Существуют устройства линейного перемещения, передающие мощность и поддерживающие прямолинейное движение. К ним относятся приводы и линейные подшипники.

Устройства вращательного движения передают мощность между вращающимися частями машины. К ним относятся цепи, ремни, шкивы, шкивы и шестерни. Кроме того, у нас есть подшипники, которые продлевают срок службы колес, шкивов и других вращающихся частей за счет снижения трения и обеспечения плавного движения деталей.

BDS имеет самый большой запас избыточных запасов подшипников и трансмиссии. Мы здесь для вас, если вы не можете получить то, что вам нужно на складе, а производители указывают длительные сроки поставки.

Избранное изображение предоставлено: Зубчатые колеса с Pixabay

Что такое механическая передача энергии и ее элементы?

Что такое механическая передача энергии?

Механическая передача энергии — это передача энергии от места, где она генерируется, к месту, где она используется для выполнения работы с использованием простых механизмов, рычажных механизмов и элементов механической передачи энергии.

Механическая передача энергии

Почти все машины имеют какую-либо передачу энергии и движения от входного источника. Обычно это электродвигатель или двигатель внутреннего сгорания, который обычно обеспечивает крутящий момент за счет комбинации входного вала и муфты.

Реклама

Реклама

Реклама

Реклама

Зачем нужна механическая передача энергии?

Существует много способов генерировать энергию, но иногда невозможно генерировать энергию там, где она необходима, или в нужной форме, направлении или величине.Следовательно, электрические и механические передачи жизненно важны для любой конструкции инженерного продукта. Эта статья посвящена исключительно механической передаче энергии и ее элементам, за исключением передачи электрической энергии. Механическая передача мощности и ее элементы используются по следующим причинам:

  1. Генерируемая мощность или энергия могут быть преобразованы в полезную форму
  2. Физические ограничения ограничивают выработку электроэнергии в том месте, где она используется, поэтому ее можно передавать от источника к месту, где она необходима
  3. Может использоваться для изменения направления и величины, например, скорости или крутящего момента
  4. Может использоваться для изменения типа энергии, т.е.е. вращательного в линейное и наоборот

Элементы механической передачи энергии

При проектировании изделий машиностроения, таких как приводы автоматики, машины и т.п., силовая передача и ее элементы позволяют согласовать источник энергии с условиями его эксплуатации и состоянием рабочих органов.

Преимущества элементов силовой передачи

  • Эффективная мощность передачи
  • Элементы помогают разделить и распределить источник питания для работы нескольких механизмов, таких как один двигатель, приводящий в действие несколько конвейерных лент.
  • Для изменения скорости вращения
  • Изменить направление вращения двигателя
  • Преобразует вращательное движение в линейное возвратно-поступательное движение

Реклама

Реклама

Реклама

Реклама

Типы элементов механической передачи энергии

  • Валы и муфты
  • Силовые винты
  • Шестерни и зубчатые передачи
  • Тормоза и сцепления
  • Ремни, канаты и шкивы
  • Цепи и звездочки

Валы и муфты

Как обсуждалось ранее, валы и муфты являются неотъемлемой частью трансмиссии современных инженерных изделий, таких как машины.Поскольку валы силовой передачи широко используются почти во всех типах конструкции механического оборудования, конструкция имеет решающее значение для безопасности и длительного срока службы машин.

Валы

Механический вал представляет собой элемент механической передачи мощности, который передает мощность и вращательное движение от одного устройства к другому. Конструкция вала имеет решающее значение для предотвращения любого преждевременного отказа, и проектировщик должен учитывать распространенные виды отказов.

Подкомпоненты, такие как муфты, шестерни, шкивы, звездочки и т. д., устанавливаются на вал для передачи мощности или вращения через центральную часть компонента, называемого ступицей, вместе с фиксирующими устройствами, такими как шпонки и шлицы.Соединение должно обеспечивать передачу нагрузки, мощности и вращения без проскальзывания и в пределах требований к точности конструкции.

конструкция вала

Типы соединений и компонентов, которые необходимо использовать вдоль оси вала, диктуются функциональными требованиями продукта и зависят от следующих факторов

– Величина крутящего момента
– Размер вала
– Скорость вращения
– Направление вращения

Муфты

Муфты, также известные как муфты вала, используются для соединения двух концов вала вместе для передачи как углового вращения, так и крутящего момента.Основное конструктивное требование к муфтам и их удерживающим устройствам заключается в том, что номинальный крутящий момент должен передаваться без проскальзывания, преждевременного выхода из строя или, в некоторых случаях, должен выдерживать несоосность.

Жесткие и гибкие муфты

Механические муфты передачи энергии обычно делятся на две широкие категории

  • Жесткая муфта
  • Гибкая муфта

Жесткие муфты просты, легки в конструкции и сравнительно дешевы, хотя требуют точного выравнивания валов, тогда как гибкие муфты могут компенсировать несоосность валов.

Силовые винты

Силовой винт, также известный как ходовой винт (или ходовой винт) и поступательный винт, представляет собой винт, используемый в качестве элемента рычажного механизма передачи энергии в инженерном продукте, таком как машина, для преобразования вращательного движения в линейное движение. Большая площадь скользящего контакта между наружной и внутренней частями винтовой резьбы обеспечивает большое механическое преимущество за счет небольшого угла клина.

Силовой винт

Силовые винты имеют множество применений, таких как линейные ходовые винты, машинные направляющие, тиски, винтовой домкрат, механизмы управления механическим прессом и т. д.Наиболее распространенные устройства устроены таким образом, что приводной винт вращается, а гайка переходит в линейное движение вместе с винтами. Но он также используется в противоположной ориентации, например, в винтовом домкрате, где гайка вращается, а винт движется линейно, чтобы поднять домкрат.

Они не используются в трансмиссиях высокой мощности из-за больших потерь энергии на трение на резьбе, но используются в прерывистой трансмиссии малой мощности, например, в низкоточных позиционерах.

Реклама

Реклама

Реклама

Реклама

Шестерни и зубчатые передачи

Зубчатые передачи представляют собой несколько наборов шестерен, передающих мощность.Зубчатая передача представляет собой механическую систему передачи мощности, в которой шестерни установлены на валах так, что зубья сопрягаемых шестерен входят в зацепление, и каждая из них катится друг по другу на своем диаметре делительной окружности.

Зубчатые колеса и зубчатые передачи

Передаточное отношение и механическое преимущество сопряженных зубчатых колес определяются отношением диаметра делительной окружности.

Тормоза и сцепления

Теоретически тормоза и муфты почти неотличимы друг от друга, хотя функционально муфты представляют собой муфты, которые используются для включения и выключения передачи мощности между двумя соединительными валами, вращающимися с разными скоростями на общей оси.Основная функция муфты – привести оба элемента к общей угловой скорости.

тормоза и муфты

Тормоз функционирует аналогичным образом, за исключением того, что один из элементов является фиксированным, поэтому при срабатывании общая угловая скорость равна нулю.

Хотя тормоза и сцепления известны своим применением в автомобилях, они также широко используются в лебедках, косилках, подъемниках, стиральных машинах, тракторах, мельницах, подъемниках и экскаваторах.

Муфты

Механические муфты можно классифицировать и различать различными способами в зависимости от типа их зацепления, принципа действия, типа приведения в действие и метода работы

Тип зацепления Принцип работы Тип срабатывания Метод работы
Муфты принудительного привода Включающие муфты Гидравлический привод Сухие сцепления
фрикционы Размыкающие муфты Пневматический Мокрые сцепления
Механический
Электромагнитные муфты

 

Критические вещи, которые следует учитывать
    • Передаваемый крутящий момент
    • Приводная сила
    • Потеря энергии
    • Повышение температуры
Тормоза

Как и сцепления, существуют механические, гидравлические, пневматические и электрические тормоза.

Его можно классифицировать в зависимости от его функции:

  • Стопорные тормоза, стопорные тормоза
  • Регулирующие тормоза
  • Динамометрические тормоза

Некоторые распространенные типы тормозов:

  • Колодочные тормоза
  • Ленточная выпечка
  • Дисковые тормоза
  • Барабанные тормоза

Реклама

Реклама

Реклама

Реклама

Ремни, канаты и шкивы

Ремни и шкивы

используются, когда расстояние между валами слишком велико для использования шестерен.

ремни, канаты и шкивы

Цепь и звездочки

Цепи

используются для более низких скоростей, когда расстояние между валами слишком далеко друг от друга, чтобы использовать зубчатые передачи, а ремни должны поддерживать крутящий момент, который необходимо передать. Они также являются хорошим способом передачи мощности, когда требуются точные соотношения скоростей

цепи и звездочки

Совет по проектированию: звездочки с нечетным числом зубьев изнашиваются медленнее, чем звездочки с четным числом зубьев.

УСТРОЙСТВА ПЕРЕДАЧИ ЭНЕРГИИ | МАШИНОСТРОЕНИЕ ДЛЯ IAS И IES

   Мощность передается от одного вала к другому с помощью ремней, цепей и шестерен.Ремни и канаты представляют собой гибкие элементы, которые используются при большом расстоянии между двумя валами. Цепи также обладают гибкостью, но они предпочтительнее для средних расстояний. Шестерни используются, когда валы расположены очень близко друг к другу. Этот тип привода также называется положительным приводом, потому что в нем отсутствует проскальзывание. Если расстояние немного больше, можно использовать цепной привод, чтобы сделать его принудительным приводом. Ремни и канаты передают мощность за счет трения между ремнем или канатом и шкивом.Существует возможность проскальзывания и проскальзывания, и поэтому этот привод не является принудительным приводом. Зубчатая передача представляет собой комбинацию зубчатых колес, которые используются для передачи движения от одного вала к другому.

В случае ремней трение между ремнем и шкивом используется для передачи мощности. На практике между ремнем и шкивами всегда имеется некоторое проскальзывание, поэтому точное соотношение скоростей получить невозможно. Вот почему ременная передача не является принудительной передачей. Поэтому ременная передача используется там, где не требуется точное соотношение скоростей.

Ременные приводы бывают следующих типов:
(a) открытый ременный привод и
(b) поперечный ременный привод

Открытая ременная передача используется, когда направление вращения обоих шкивов одинаково. Желательно, чтобы натянутая сторона ремня находилась внизу, а слабая сторона — вверху, чтобы увеличить угол контакта со шкивами. Этот тип привода показан на рисунке

.

При поперечном ременном приводе шкивы вращаются в противоположном направлении. Угол контакта ремня
на обоих шкивах одинаков.Этот диск показан на рис. 3.3. Как показано на рисунке
, ремень должен изгибаться в двух разных плоскостях. В результате ремень
изнашивается очень быстро, поэтому этот тип привода не является предпочтительным для передачи мощности. Это может быть использовано для передачи скорости при малой мощности.

Нравится:

Нравится Загрузка…

Страницы: 1/2/3/4/5/6/7/8/9/10/11/12/13/14

4 типа трансмиссии — механическая, электрическая, гидравлическая и пневматическая (за и против)

Метод передачи — это инженерный метод, который соответствует силовой машине и рабочей части машины с точки зрения конфигурации энергии, скорости движения и формы движения.

Из четырех основных типов трансмиссий (механическая, электрическая, гидравлическая и пневматическая), которые используются в настоящее время, ни одна силовая трансмиссия не идеальна.

Сегодня я поделюсь с вами преимуществами и недостатками четырех методов передачи.

Механическая трансмиссия

01 Шестерня

Зубчатая передача является наиболее широко используемой формой передачи в механической трансмиссии.

Его передача является более точной, высокой эффективностью, компактной структурой, надежной работой и длительным сроком службы.

Зубчатые передачи можно разделить на множество различных типов в соответствии с различными стандартами.

Плюсы:

  • Компактная конструкция, подходящая для передачи на короткие расстояния;
  • Широкий диапазон применимых периферийных скоростей и мощностей;
  • Передаточное число точное, стабильное и эффективное;
  • Высокая надежность и долгий срок службы;
  • Он может реализовать передачу между параллельной осью, пересекающейся осью под любым углом и смещенной осью под любым углом.

Минусы:

  • Высокая точность изготовления и монтажа и высокая стоимость;
  • Не подходит для передачи между двумя осями на большое расстояние;
  • Нет защиты от перегрузки.

02 Турбо-вихревой привод

Подходит для движения и мощности между двумя осями с вертикальными и непересекающимися промежутками.

Плюсы:

  • Большое передаточное число;
  • Структура компактная.

Минусы:

  • Большое осевое усилие
  • Легко нагревается
  • Низкая эффективность
  • Только односторонняя передача.

Основные параметры привода турбины:

  • Модуль
  • Угол давления
  • Индексный круг червячной передачи
  • Делительный круг червяка
  • Ход хода
  • Червячная передача №
  • Количество головок червяка
  • Передаточное отношение

03 Ременная передача

Ременная передача — это механическая трансмиссия, в которой используется гибкий ремень, натянутый на шкив для передачи движения или мощности.

Ременная передача обычно состоит из ведущего колеса, ведомого колеса и бесконечного ремня, натянутого на два колеса.

1) Для случая, когда направление параллельного вращения двух осей одинаково, это называется концепцией открывающего движения, межосевого расстояния и угла охвата.

2) Тип ремня можно разделить на три категории в зависимости от формы поперечного сечения: плоский ремень, клиновой ремень и специальный ремень.

3) Фокус приложения:

  • расчет передаточного отношения;
  • расчет анализа напряжения ремня;
  • допустимая мощность одинарного клинового ремня.

Плюсы и минусы ременного привода:

Плюсы:

  • Применимо к трансмиссии с большим межосевым расстоянием между двумя валами, ремень обладает хорошей гибкостью, может смягчать удары и поглощать вибрации;
  • Скольжение при перегрузке для предотвращения повреждения других деталей;
  • Простая конструкция и низкая стоимость.

Минусы:

  • Наружные размеры трансмиссии большие;
  • Требуется натяжное устройство;
  • Из-за проскальзывания фиксированное передаточное число не может быть гарантировано;
  • Ремень имеет короткий срок службы;
  • Низкая эффективность передачи.

04 Цепной привод

Цепной привод представляет собой метод передачи, при котором движение и мощность ведущей звездочки, имеющей зуб специальной формы, передаются на ведомую звездочку, имеющую особую форму зуба, через цепь.

В том числе:

  • активная цепь
  • ведомая цепь
  • круговая цепь

Плюсы:

Цепные приводы имеют много преимуществ по сравнению с ременными приводами,

  • Неупругое скольжение и проскальзывание, точное среднее передаточное отношение, надежная работа и высокая эффективность;
  • Мощность передачи велика, способность к перегрузке велика, а размер передачи при тех же условиях работы мал;
  • Требуемое натяжение мало, и давление, действующее на вал, мало;
  • Он может работать в суровых условиях, таких как высокие температуры, влажность, пыль и загрязнение.

По сравнению с зубчатой ​​передачей, цепной привод отличается:

  • Низкие требования к изготовлению и установке;
  • Когда межосевое расстояние велико, структура передачи проста;
  • Мгновенная скорость цепи и мгновенное передаточное число не являются постоянными, и трансмиссия менее стабильна.

Минусы:

Основными недостатками цепного привода являются:

  • Может использоваться только для передачи между двумя параллельными валами
  • Высокая стоимость
  • Легко носить, легко растягивать, плохая стабильность передачи
  • При работе возникают дополнительные динамические нагрузки, вибрация, удары и шум
  • Не следует использовать в режиме быстрого реверса.

05 Колесный поезд

Передача, состоящая из более чем двух передач, называется колесной передачей.

В зависимости от того, есть ли движение оси в колесной передаче, зубчатая передача может быть разделена на обычную зубчатую передачу и планетарную передачу.

Зубчатое колесо, ось которого движется в колесной передаче, называется планетарным зубчатым колесом.

1) Колесная передача делится на два типа: передача с фиксированной осью и планетарная передача.

2) Отношение угловой скорости (или частоты вращения) входного вала к выходному валу в поезде называется передаточным числом поезда. Он равен отношению произведения количества зубьев всех ведомых шестерен в каждой паре шестерен, находящихся в зацеплении, к количеству зубьев всех ведущих шестерен.

3) В планетарной зубчатой ​​передаче шестерня, положение оси которой изменяется, то есть шестерня, которая одновременно вращается и вращается, называется планетарной передачей, а шестерня с фиксированным осевым положением называется центральным колесом или солнцем механизм.

4) Передаточное отношение планетарной передачи не может быть рассчитано напрямую методом решения передаточного числа передачи с фиксированной осью. Метод относительного движения (или метод инверсии) должен использоваться для преобразования планетарной передачи в гипотетическую передачу с фиксированной осью с использованием принципа относительного движения.

Характеристики колесной передачи:

  • Подходит для передачи между двумя осями, которые находятся далеко друг от друга;
  • Может использоваться в качестве трансмиссии для передачи с переменной скоростью;
  • Можно получить большее передаточное число;
  • Достичь синтеза и разложения движения.

Электрический привод

Электропривод относится к использованию электродвигателей для преобразования электрической энергии в механическую, для привода различных типов производственных машин, транспортных средств и предметов, которые необходимо перемещать в жизни.

Высокая точность: в качестве источника питания используется серводвигатель , а шарико-винтовая передача и зубчатый ремень состоят из простого и эффективного передаточного механизма. Его ошибка воспроизводимости составляет 0,01%.Листогибочный пресс использует этот метод передачи.

Энергосбережение: Энергия, высвобождаемая на фазе торможения рабочего цикла, может быть преобразована в электрическую энергию для повторного использования, что снижает эксплуатационные расходы, а подключенное электрооборудование составляет всего 25% от мощности оборудования, необходимого для гидравлического привода.

Точный контроль: Точный контроль по заданным параметрам, при поддержке высокоточных датчиков, измерительных приборов, компьютерной техники, может значительно превышать точность контроля, которая может быть достигнута другими методами контроля.

Охрана окружающей среды: Благодаря сокращению энергопотребления и оптимизированной производительности уменьшается источник загрязнения и снижается уровень шума, что обеспечивает лучшую гарантию работы предприятия по охране окружающей среды.

Шумоподавление: Уровень шума при работе составляет менее 70 децибел, что составляет примерно 2/3 уровня шума литьевой машины с гидравлическим приводом.

Экономия: расходы на гидравлическое масло и вызванные проблемы устраняются.Нет жесткой или мягкой трубы, нет необходимости охлаждать гидравлическое масло, а затраты на охлаждающую воду значительно снижаются.

В пневматической трансмиссии в качестве рабочего тела используется сжатый газ, а в жидкостной передаче мощности или информации давление газа.

Плюсы:

  • С воздухом в качестве рабочего тела рабочее тело относительно легко получить, а использованный воздух выбрасывается в атмосферу, что удобно в обращении, и нет необходимости в восстановленном топливном баке и трубопроводе по сравнению с гидравлическая трансмиссия.
  • Поскольку вязкость воздуха очень мала (около одной десятитысячной вязкости гидравлического масла), его потери также невелики, поэтому удобно концентрировать подачу газа и транспортировку на большие расстояния. Внешние утечки не так сильно загрязняют окружающую среду, как гидравлические приводы.
  • По сравнению с гидравлической трансмиссией, пневматическая трансмиссия отличается быстрым действием, быстрой реакцией, простотой обслуживания, чистой рабочей средой и отсутствием ухудшения среды.
  • Рабочая среда имеет хорошую адаптируемость, особенно в суровых условиях, таких как легковоспламеняющиеся, взрывоопасные, пыльные, сильные магниты, радиация, вибрация и т. д., превосходит гидравлическое, электронное и электрическое управление.
  • Низкая стоимость и автоматическая защита от перегрузки.

Минусы:

  • Из-за сжимаемости воздуха рабочая скорость менее стабильна. Однако использование газожидкостного рычажного устройства даст удовлетворительные результаты.
  • Из-за низкого рабочего давления (обычно 0,31 МПа) и из-за того, что размер конструкции не должен быть слишком большим, общая выходная сила не должна превышать 10 ~ 40 кН.
  • Шум большой, и добавлен глушитель в момент скоростного выхлопа.
  • Скорость передачи газового сигнала в пневматическом устройстве медленнее скорости электрона и света в пределах скорости звука. Поэтому пневматическую систему управления не следует использовать в сложных схемах со слишком большим количеством составных ступеней.

Гидравлическая трансмиссия

Гидравлическая трансмиссия — это метод трансмиссии, в котором жидкость используется в качестве рабочей среды для передачи энергии и управления.

Плюсы:

  • Со структурной точки зрения выходная мощность на единицу веса и выходная мощность на единицу размера сжаты силой в четырех типах режимов передачи и имеют большой коэффициент инерции момента. Объем гидравлической трансмиссии мал при передаче одинаковой мощности. Легкий вес, низкая инерция, компактная структура и гибкая компоновка.
  • С точки зрения производительности скорость, крутящий момент, мощность могут регулироваться бесступенчато, быстрый отклик, быстрая коммутация и переключение, широкий диапазон скоростей, диапазон скоростей от 100:1 до 2000:1; быстрое действие, управление и регулировка относительно просты, операция удобна и экономична, удобно взаимодействовать с электрическим управлением и соединением с ЦП (компьютером) для облегчения автоматизации.
  • С точки зрения использования и технического обслуживания компоненты обладают хорошими самосмазывающимися свойствами, легко обеспечивают защиту от перегрузки и поддержание давления, безопасны и надежны; компоненты легко добиться сериализации, стандартизации и обобщения.
  • Все оборудование с гидравлической технологией безопасно и надежно.
  • Экономичность: пластичность и изменчивость гидравлической технологии очень сильны, что может повысить гибкость гибкого производства, а также легкость изменения и корректировки производственного процесса.Гидравлические компоненты относительно недороги в производстве и обладают относительно высокой технологичностью.
  • Простое сочетание гидравлической технологии с новыми технологиями, такими как микрокомпьютерное управление, представляет собой интеграцию «машина-электро-гидравлика-свет», которая стала тенденцией мирового развития и легко реализуема в цифровом формате.

У всего есть две стороны, есть преимущества и недостатки. Гидроприводы не исключение:

Минусы:

  • Гидравлическая трансмиссия неизбежно протекает из-за относительной движущейся поверхности, а масло не является абсолютно несжимаемым.Кроме того, гидравлическая трансмиссия не может обеспечить строгое передаточное отношение и, следовательно, не может использоваться в цепях трансмиссии станков, таких как зубчатые передачи.
  • Имеются потери, такие как потери вдоль потока, локальные потери и утечки во время потока масла, а эффективность передачи низкая, что не подходит для передачи на большие расстояния.
  • В условиях высоких и низких температур гидравлическая трансмиссия испытывает определенные трудности.
  • Чтобы предотвратить утечку масла и удовлетворить определенные требования к производительности, гидравлические компоненты изготавливаются с высокими требованиями к точности, что создает определенные трудности в использовании и обслуживании.
  • Трудно проверить на наличие неисправностей, особенно для агрегатов, где гидравлическая технология не популярна. Это противоречие часто препятствует дальнейшему продвижению и применению гидравлической техники. Обслуживание гидравлического оборудования требует определенного опыта, а подготовка специалистов по гидравлике требует более длительного периода времени.

Механическая передача мощности | Fractory

Передача энергии — это процесс, необходимый почти для каждого механизма.От крошечных двигателей во всплывающих селфи-камерах до инновационных линий передачи Большого адронного коллайдера — приложения для передачи энергии окружают нас повсюду. Мы используем методы передачи мощности для передачи мощности от первичного двигателя к ведомому оборудованию для его работы.

Существует четыре основных типа силовой передачи – механическая, электрическая, гидравлическая и пневматическая. В этой статье мы узнаем о механической передаче энергии, ее типах, плюсах и минусах каждого типа.

Что такое механическая передача энергии?

Механическая передача энергии относится к передаче механической энергии (физического движения) от одного компонента к другому в машинах. Большинству машин требуется какая-либо форма механической передачи энергии. Общие примеры включают электробритвы, водяные насосы, турбины и автомобили.

В большинстве случаев вращательное движение первичного двигателя преобразуется во вращательное движение приводимого механизма. Однако скорость, крутящий момент и направление могут измениться.

Иногда они могут преобразовывать вращательное движение в поступательное движение (движение вперед и назад) в зависимости от функциональных требований приложения. Такое изменение может быть выполнено с помощью рычажных механизмов или других элементов машины.

Типы механической передачи энергии

Различные элементы машин могут передавать мощность между валами машин. Наиболее распространенными методами передачи механической энергии, используемыми сегодня в машиностроении, являются:

  • Соединительные муфты
  • Цепные приводы
  • Зубчатые передачи
  • Ременные передачи
  • Силовые винты (ходовые винты)

Соединительные муфты

Муфты валов соединяют два вала и передают крутящий момент между ними.Валы могут быть на одной линии, пересекающимися, но не параллельными, или непересекающимися и непараллельными. Для удовлетворения потребностей различных областей применения и сред производится множество различных типов и размеров муфт.

В целом существует два типа муфт валов: жесткие и гибкие. Жесткие муфты не допускают относительного движения между валами, тогда как гибкие муфты позволяют. Следовательно, гибкие муфты могут справиться с некоторым смещением вала.

Некоторые муфты, такие как разъемные муфты, могут быть закреплены на валах без их перемещения.Напротив, для большинства других требуется перемещение вала для установки/снятия.

Преимущества
  • Муфты валов являются малообслуживаемыми элементами машин
  • Они могут поглощать удары и вибрации
  • Они могут компенсировать радиальное и осевое смещение
  • Обеспечивают теплоизоляцию
  • Доступны конструкции, не требующие обслуживания и постоянно смазываемые
Недостатки
  • Муфты валов нельзя использовать для непересекающихся параллельных валов
  • Жесткие муфты могут повредить вал, если несоосность ползет в
  • В течение срока службы может развиться люфт, что приведет к дополнительной нагрузке на муфты, подшипники и компоненты привода
  • Некоторые муфты со временем могут ослабнуть, что приведет к повреждению компонентов привода

Ременные передачи

Типы ремней, используемых в ременных передачах: плоский ремень, клиновой ремень, зубчатый ремень

Ременные передачи довольно часто встречаются в промышленности.Система ременного привода состоит из двух шкивов и ремня (или троса). Ремень прочно захватывает оба шкива и передает мощность от ведущего вала к ведомому за счет трения. Ременная передача одинаково хорошо работает как на низких, так и на очень высоких скоростях, и поэтому находит применение в высокоскоростных устройствах, таких как воздушные компрессоры.

Как и другие приводы, существует множество конструкций ременных приводов, которые отлично подходят для конкретных применений. Ремни могут приводить в действие несколько параллельных шкивов и изменять скорость по мере необходимости.Они также могут в определенной степени поглощать ударные нагрузки, защищая другие части привода. Оба шкива вращаются в одном направлении, если только это не поперечный ременный привод . В ременных передачах используются три основных типа ремней: плоские, клиновые и зубчатые.

Анимация поперечного ременного привода

Плоские ремни отлично подходят для приложений общего назначения с требованиями к крутящему моменту от низкого до среднего. Типичные области применения включают дробилки, сепараторы, роликовые конвейеры, вентиляторы, водяные турбины и т. д.Плоские ремни являются реверсивными и могут передавать мощность с обеих сторон. В плоских ремнях отсутствует эффект заклинивания. Это делает потери энергии незначительными, а механический КПД может превышать 98%. Он может достаточно хорошо справляться с пылью и грязью и, следовательно, имеет более длительный срок службы по сравнению с другими альтернативами.

Клиновые ремни лучше подходят для средних и высоких требований к крутящему моменту. Клиновой ремень имеет канавки на внутренней поверхности, которые входят в клинья на шкивах. Ведущий вал натягивает ремень за канавки, которые на другой конец натягивают ведомый шкив.Такая операция вызывает потери на расклинивание, что, в свою очередь, снижает эффективность клинового ремня. Клиновые ремни не справляются с пылью и грязью так же, как плоские ремни.

Зубчатый ремень , также известный как зубчатый ремень, имеет зубья на внутренней поверхности ремня, которые подходят к зубчатым шкивам или звездочкам. Этот ременный привод используется для трансмиссии высокой мощности и синхронизаторов. Зубчатые ремни используются в автомобильных и мотоциклетных двигателях для привода распределительных валов.

Преимущества
  • Ременные приводы более доступны по цене, чем другие приводы, благодаря низкой стоимости компонентов и высокой эффективности
  • Они могут передавать энергию на большие расстояния
  • Более плавная и тихая работа по сравнению с цепными приводами
  • Могут поглощать удары и вибрации
  • Ременный привод обеспечивает некоторую степень защиты от перегрузок за счет проскальзывания ремня
  • Легкий и относительно прочный
  • Низкие затраты на обслуживание
Недостатки
  • Проскальзывание ремня может изменить отношение скоростей
  • Короткий срок службы при ненадлежащем обслуживании
  • Конечный диапазон скоростей
  • Они оказывают большую нагрузку на подшипники и валы
  • Для компенсации износа и растяжения им нужен натяжной ролик или регулировка межосевого расстояния

Цепные приводы

Цепные приводы используются для передачи мощности между двумя компонентами, находящимися на большем расстоянии.Эти приводы состоят из роликовой цепи и двух или более звездочек. Зубья ведущей звездочки входят в зацепление с роликовой цепью и передают крутящий момент на ведомую звездочку. Цепи обычно можно увидеть в трансмиссии велосипедов и мотоциклов, но они также довольно распространены в промышленных машинах.

Они могут устанавливаться в труднодоступных местах с помощью промежуточных звездочек. Цепные приводы также используются в приложениях, где время имеет решающее значение, и любая задержка, вызванная проскальзыванием, может привести к проблемам. Вот почему они используются в судовых дизельных двигателях в качестве зубчатых цепей для передачи мощности от коленчатого вала к распределительному валу.Распределительный вал управляет выпускным клапаном и синхронизацией впрыска топлива. Если синхронизация выключена, двигатель будет страдать.

Преимущества
  • Цепной привод более компактен, чем ременный, и может поместиться в относительно ограниченном пространстве
  • Может передавать крутящий момент на большие расстояния
  • В отличие от ременных передач, цепные передачи не проскальзывают
  • Один цепной привод может одновременно приводить в движение несколько валов
  • Обладает высоким механическим КПД благодаря малому трению
  • Цепной привод может работать во всех средах (сухая, влажная, абразивная, коррозионная и т. д.).) и при высоких температурах
Недостатки
  • Они шумные и могут вызывать вибрации
  • Цепной привод не может работать с непараллельными валами
  • Некоторые конструкции требуют постоянной смазки
  • Несоосность может привести к соскальзыванию цепи
  • Для цепного привода обычно требуется корпус
  • Требуется приспособление для натяжения цепи в виде натяжной промежуточной звездочки

Зубчатые передачи

Зубчатые передачи используют шестерни для движения и передачи мощности от одного вала к другому.Они состоят из ведущей шестерни (на входном валу) и ведомой шестерни (на выходном валу). Передача мощности от источника питания к нагрузке происходит посредством зацепления зубьев шестерни. Благодаря множеству доступных конструкций они могут работать в различных направлениях и приложениях.

Зубчатая передача может выдерживать более высокие нагрузки по сравнению с цепной передачей, но подходит только для коротких расстояний, так как шестерни должны находиться в непосредственном контакте друг с другом. Использование нескольких шестерен в зубчатой ​​передаче позволяет изменять передаточное число, скорость вращения, крутящий момент и направление по мере необходимости.Однако слишком большое количество передач в одной системе снизит механический КПД.

Зубчатые передачи не проскальзывают, но со временем могут возникать люфты. Люфт – это зазор между двумя зацепляющимися зубьями шестерни на делительной окружности. При более низких выходных значениях это может привести лишь к незначительным ошибкам в расчетах. Но при более высокой выходной мощности люфт вызовет удар по всей зубчатой ​​передаче. В некоторых случаях это может даже привести к повреждению зубьев шестерни.

Преимущества
  • Подходит для передачи высокой механической мощности
  • Шестерни прочные и долговечные
  • Компактная установка
  • Шестерни имеют высокий КПД и не скользят
Недостатки
  • Не подходит для больших расстояний между валами, требуется прямое соединение
  • Склонен к вибрации и шуму
  • Металлические шестерни тяжелые и увеличивают вес машины
  • Они не обеспечивают никакой гибкости
  • Требуют смазки
  • Ударные нагрузки могут повредить шестерни
  • Дороже, чем другие приводы (цепные, ременные и т.д.))
  • Зубчатые зацепления требуют точного выравнивания

Силовые винты

Тиски используют приводные винты для преобразования вращательного движения в поступательное

Силовые винты, также известные как ходовые винты (ходовые винты) или поступательные винты, представляют собой винты, которые либо передают, либо принимают мощность. Они отличаются от винтовых креплений, которые используются для создания временных соединений в машинах. Силовой винт состоит из винта и гайки, которые зацепляются друг с другом для передачи усилия.

В некоторых случаях гайка неподвижна, а винт движется для передачи усилия (винтовой домкрат и тиски).В других случаях источником силы является гайка, а винт неподвижен (ходовой винт токарного станка).

Силовые винты при работе подвергаются значительным осевым, горизонтальным и вертикальным нагрузкам. Они должны иметь достаточную прочность и опорную поверхность, чтобы выдержать их.

Ходовые винты можно увидеть в действии в винтовых домкратах, токарных станках, тисках, механических прессах и т. д. В них используется тот же принцип, что и в винтовых креплениях: преобразование вращательного движения в поступательное для уменьшения усилия, необходимого для выполнения работы.Чем ниже шаг, тем легче поднимать, перемещать или затягивать объекты с помощью силовых винтов. Наиболее распространенным профилем резьбы для силовых винтов является квадратная резьба, за которой следуют трапецеидальная и контрфорсная резьбы.

Преимущества
  • Силовые винты дешевы и надежны, так как состоят всего из нескольких частей
  • Некоторые ходовые винты обладают свойством самоблокировки
  • Практически не требует обслуживания
  • Возможность подъема тяжелых грузов
  • Плавная и тихая работа
  • Винты с малым шагом позволяют проводить очень точные измерения, что очень важно для станков (микрометр работает по тому же принципу)
Недостатки
  • Высокая скорость износа по сравнению с другими методами механической передачи энергии
  • Силовые винты имеют низкую эффективность
  • Не подходит для механических трансмиссий с очень высоким крутящим моментом

Выбор правильного метода передачи мощности

Выбор правильного метода передачи энергии может быть сложным.Из приведенных выше данных видно, что у каждого типа есть свои плюсы и минусы по сравнению с другим. В одних областях различия могут быть очень очевидными, а в других едва заметными.

Иногда подкатегории внутри определенного типа помогают повысить производительность в некоторых аспектах. Но если инженеры будут работать в обратном направлении от своих ожиданий от привода, это сузит количество жизнеспособных вариантов и даже поможет с окончательным выбором.

В этом разделе мы рассмотрим пять важных факторов передачи мощности, которые помогут вам выбрать правильный метод для вашего приложения:

  • Угол между валами
  • Расстояние между первичным двигателем и грузом
  • Крутящий момент
  • Температура
  • Вопросы технического обслуживания

Угол между валами

Валы могут быть параллельными, пересекающимися, непараллельными, но пересекающимися или непараллельными непересекающимися.Некоторые механические силовые передачи требуют, чтобы между валами не было относительного движения (например, зубчатые, цепные и ременные передачи). Напротив, другие могут справиться с незначительным смещением (например, гибкие муфты вала).

Расстояние между первичным двигателем и грузом

Расстояние между источником питания и нагрузкой может еще больше сузить выбор. При значительном расстоянии между валами можно использовать ременную или цепную передачу. Для коротких расстояний больше подходят муфты валов и зубчатые передачи.

Крутящий момент

Для приложений с высоким крутящим моментом можно использовать цепные передачи, поскольку ременные передачи могут проскальзывать. С другой стороны, для низкого крутящего момента лучше подходят плоские ременные передачи и силовые винты.

Температура

Такие материалы, как резина и синтетические соединения, не совместимы с высокотемпературной средой. Если такие материалы использовать для изготовления ремней в ременных передачах, то они скоро начнут изнашиваться.

Альтернативы, такие как цепные и зубчатые передачи, лучше подходят для высоких температур, поскольку они могут быстро адаптироваться к таким условиям и работать эффективно.Такие системы могут работать и с масляным охлаждением. То же масло, которое охлаждает двигатель, можно использовать для смазки привода. С другой стороны, масляное охлаждение невозможно с резиной, так как это приведет к ухудшению качества материала.

Вопросы технического обслуживания

Вопросы технического обслуживания, такие как натяжение, степень износа, выравнивание и смазка, могут помочь инженеру определить подходящий метод механической передачи энергии для применения.

Заключение

Методы механической передачи энергии гарантируют, что нагрузка получает необходимую мощность безопасно и эффективно.В разных отраслях промышленности используются разные продукты механической передачи энергии, а иногда и их комбинация для удовлетворения соответствующих потребностей.

Иногда для одного и того же приложения может подходить несколько методов. Все сводится к сравнению плюсов и минусов каждого варианта, чтобы определить наиболее подходящий вариант механической передачи мощности для вашей конструкции.

10 Устройства передачи энергии, используемые в машиностроении

Введение в элементы передачи энергии

Существует множество способов хранения или выработки энергии, но все они бесполезны без передачи для передачи энергии от источника к месту, где она необходима. форму, в которой его можно использовать.Кроме того, базовая физика производства и передачи энергии показывает, что высокая скорость и низкий крутящий момент более эффективны для создания, чем низкая скорость и высокий крутящий момент. Первый генерируется высоким напряжением и низким током, что более экономично, чем низкое напряжение и большой ток. Опять же, для преобразования энергии в полезную форму часто требуется передача. Но какая комбинация элементов обеспечивает наилучшее соотношение цена/качество? Например, как преобразовать высокоскоростное вращательное движение с низким крутящим моментом двигателя в низкоскоростное линейное движение с высокой силой?

1.Шкивы:

Шкивы являются одним из старейших и наиболее распространенных элементов силовой передачи, но они требуют тщательного проектирования. Если ремень или трос проходит вокруг неподвижного вала, трение между ремнем и валом может привести к снижению эффективности и быстрому износу троса. Шкив уменьшает эти эффекты за счет контакта качения между кабелем и машиной, но он должен быть достаточного размера, обычно в 20 раз больше диаметра троса, чтобы предотвратить усталость прядей троса.

Подробнее: Механические преимущества Устройства — шкив, рычаг, шестерня, колесо

2.Лебедки
Лебедка — это устройство, используемое для контроля натяжения и положения троса путем его наматывания на барабан. Лебедки являются одним из основных элементов кранов, так как они обеспечивают подъемную силу крюка и часто стрелы.

Устройства передачи энергии — лебедки

Лебедки также обычно используются для обеспечения тягового усилия для оборудования, такого как эвакуаторы. До появления гидравлики лебедки также были одним из основных средств приведения в действие строительной техники.Роботы, особенно те, которые используются на соревнованиях, могут использовать лебедку, чтобы подняться по крутому склону или развернуть стену.

3. Ремни и тросы
Ремни и тросы являются очень распространенными элементами силовой передачи, поскольку их упругая природа позволяет им проходить через круглые предметы (шкивы), как правило, с высокой степенью эффективности. Термин «передача мощности» буквально означает, что выходная мощность устройства равна произведению эффективности и мощности, подводимой к устройству.Таким образом, анализ любой системы передачи мощности на самом деле так же прост, как отслеживание произведения скоростей и крутящих моментов (или сил) и КПД.

Ремни и тросы податливы в поперечном направлении, что делает их устойчивыми к смещению, поэтому они широко используются в автомобилях и офисном оборудовании. Во всех случаях ключевыми функциональными требованиями к ремню или тросу являются способность передавать растягивающие нагрузки и проходить через шкив. Срок службы ремня или троса зависит от его предварительного натяжения, диаметра наименьшего шкива и ожидаемой нагрузки.Ключевым вопросом эффективности является минимизация контакта на разных диаметрах, чтобы предотвратить дифференциальное проскальзывание между ремнем и шкивом.

Поперечное сечение ремня должно быть выбрано так, чтобы выдерживать сумму нагрузок от этих трех источников при сохранении желаемого уровня жесткости.
Трос представляет собой гибкий натяжной элемент, элементы которого скручены вместе, так что нагрузка распределяется на все пряди. Когда трос проходит через шкив, пряди локально скользят друг по другу, поэтому напряжение изгиба в любой отдельной пряди намного ниже, чем если бы сплошной стержень того же диаметра был согнут по шкиву.Однако проскальзывание рассеивает энергию, поэтому тросовые приводы используются в основном в низкоскоростных приложениях. Нагрузка, которую могут нести тросы, зависит от предварительного натяжения, коэффициента трения между тросом и шкивом и угла намотки. Следовательно, шкив действует как вращающийся шпиль.

Ремень может иметь множество форм, но основными являются три типа: плоские, зубчатые и клиновые ремни. Плоские ремни передают нагрузку за счет предварительного натяжения, и, как и в случае тросов, шкивы действуют как шпили.

Подробнее: Типы ременных приводов, используемых для передачи энергии и промышленного использования

4. Шестерни

Зубчатые передачи используются для передачи движения от одного вала к другому или между валом или ползуном. Это достигается за счет последовательного зацепления зубьев. Существует много типов зубчатых колес, таких как прямозубые, косозубые, конические, червячные, зубчатые рейки и т. д. и Приложение

5.Цепи и звездочки

Цепи часто используются для передачи очень больших усилий и крутящих моментов относительно их размера. Существует множество различных типов цепей, и одним из наиболее распространенных типов является роликовая цепь, в которой используются металлические звенья, соединенные вместе штифтами и разнесенные втулками. Звездочки, зубчатые колеса, которые представляют собой особую форму шестерни, механически входят в зацепление с цепью, поэтому проскальзывание невозможно. Соответственно, цепи чрезвычайно универсальны. Их можно использовать для передачи мощности между двумя вращающимися валами, а также для преобразования вращательного движения в поступательное или для обеспечения линейного движения в поступательное.Цепь и звездочка

устройств передачи мощности

Звездочки легко доступны в различных размерах. Инструмент для разрыва цепи используется для выдавливания штифтов из втулок, чтобы цепь можно было сделать нужной длины, а затем воссоединить с помощью основных звеньев. Также могут быть получены различные специальные типы звеньев, чтобы другие элементы можно было легче присоединить к цепи. Режущие зубья также могут быть прикреплены, как в цепной пиле. Все они легко доступны из каталогов.

Подробнее: Механические приводы — ремень, цепь, шестерня | Преимущества и недостатки

6.Колеса

Колесо и ось — одна из шести простых машин, идентифицированных учеными эпохи Возрождения на основе греческих текстов о технологиях. Колесо и ось состоят из колеса, прикрепленного к меньшей оси, так что эти две части вращаются вместе, при этом сила передается от одной к другой. Шарнир или подшипник поддерживает ось, обеспечивая вращение. Он может усиливать силу; небольшая сила, приложенная к периферии большого колеса, может перемещать больший груз, прикрепленный к оси.

7.Кулачки и толкатели
Кулачок — это элемент машины, за кулачками особой формы которого следует толкатель кулачка, благодаря которому профиль кулачка передается другому объекту. Обычно применяется в двигателе внутреннего сгорания, где кулачок приводится в движение цепью или ремнем, соединенным с коленчатым валом. Таким образом, кулачки кулачка синхронизируются с вращением коленчатого вала, открывая и закрывая впускные и выпускные клапаны по мере необходимости. Форма кулачка определяет не только то, когда клапан открывается, но и то, как быстро и как долго он остается открытым, что называется временем задержки.В современном двигателе с верхним расположением распредвала кулачок давит на толкатель кулачка, который давит на шток клапана. Клапан удерживается в нормально закрытом положении пружинами клапана, которые через цепочку элементов заставляют толкатель кулачка оставаться в контакте с кулачком и удерживают клапан в нормально закрытом положении.

Подробнее: Типы кулачков и толкателей — основы теории машин

8. Валы
Валы могут показаться относительно мягкими элементами машины, но они часто подвергаются большим циклическим изгибающим и скручивающим нагрузкам.Есть также много различных компонентов, которые могут быть прикреплены к ним множеством различных способов. Кроме того, для уменьшения потерь на трение в подшипниках желательно минимизировать диаметр вала. Сочетание всех этих фактов делает конструкцию вала одним из наиболее сложных аспектов проектирования машин. Первым шагом в проектировании вала является оценка изгибающих и скручивающих нагрузок на вал. Изгибающие нагрузки можно определить по диаграмме свободного тела предлагаемой системы, обращая внимание на то, где вал опирается на подшипники, и на то, что точки опоры действуют как свободно поддерживаемые ограничения или ограничения, поддерживающие момент.

9. Муфты
Муфты необходимы между поворотными и линейными приводами и ведомыми компонентами, поскольку приводы предназначены для перемещения с одной степенью свободы (линейной или вращательной), но они никогда не могут быть идеально выровнены. Когда компонент перемещается, он не всегда будет выровнен с приводом. Произведение чистой разницы в движении на жесткость связи между двумя системами дает силу смещения, действующую на исполнительный механизм. Если используется жесткая муфта, усилия могут быть чрезвычайно высокими, и что-то, обычно подшипники, должно будет поддаваться, и они вскоре выйдут из строя.Кроме того, значительная часть мощности системы может быть затрачена в процессе. Когда муфта идеальна и только ограничивает предполагаемое движение с незначительным эффектом (жесткостью) по всем другим осям, говорят, что она является муфтой, не влияющей компоненты, работа которых обычно прозрачна для пользователя, пока они не потребуются. Сцепление обычно ведет себя как жесткий элемент до тех пор, пока не будет превышен определенный крутящий момент, после чего оно проскальзывает.

Стандартный или «открытый» дифференциал уравнивает крутящий момент на двух выходных валах, ограничивая сумму их вращательных перемещений равной входному вращательному перемещению.

Сачин Торат

Сачин имеет степень бакалавра технических наук в области машиностроения в известном инженерном колледже. В настоящее время работает дизайнером в сфере производства листового металла. Кроме того, он интересуется дизайном продуктов, анимацией и дизайном проектов. Он также любит писать статьи, связанные с машиностроением, и пытается мотивировать других студентов машиностроения своими инновационными проектными идеями, дизайном, моделями и видео.

Последние сообщения

ссылка на сосуды под давлением — детали, конструкция, применение, типы, материал, схема ссылка на шарнирное соединение — детали, схема, расчет конструкции, применение

Руководство по передаче механической энергии

Машины или части машин могут перемещаться посредством привода, также называемого транспортером или трансмиссией. Привод — это собирательное название различных методов, которые передают круговые или возвратно-поступательные движения, а также мощность/производительность машины.

Одним из наиболее распространенных примеров является автомобиль, колеса которого приводятся в движение двигателем. В промышленности мы сталкиваемся с приводами во всех машинах, требующих движения, таких как насосы, вентиляторы, блоки захвата и размещения, конвейерные ленты и т. д. Существует несколько приводных систем:

  • Гидравлические приводы
  • Пневматические приводы
  • Электроприводы
  • Механические приводы

В этом руководстве мы углубимся в механические приводы.Это руководство предназначено для того, чтобы проинформировать вас о том, как работают эти приводы, какие существуют механические приводы и о различных частях, которые относятся к этим приводам.

1. Как работают механические силовые передачи?

Механические приводы, одни из старейших существующих приводов, соответствуют технологическому сектору. Мощность и движение передаются через приводной двигатель, такой как ремни, цепи или шестерни.Иногда для инструмента требуется та же скорость и мощность, что и для приводного двигателя, но они также могут отличаться. В последнем случае мы говорим о переменной передаче.

Мощность обычно передается от вращательного движения к другому вращательному движению, хотя иногда вращательное движение также преобразуется в линейное движение.

Существуют различные способы передачи мощности и скорости в рамках технологии механической передачи энергии:



Ассортимент механических приводов

Откройте для себя ассортимент механических приводов и найти правильный продукт для вашего приложения.

Посмотреть ассортимент

2. Ременные передачи

Основное назначение ременных передач — передача мощности между двумя параллельными осями с помощью ремня. На этих осях установлены шкивы (также называемые ременными шкивами), чтобы ремень мог свободно перемещаться по ним. Используется закрытый пояс, поэтому он не имеет ни начала, ни конца. Когда два шкива имеют одинаковый диаметр, они будут вращаться с одинаковой скоростью.

Но когда диаметр одной из осей отличается от диаметра другой оси, скорость либо увеличится, либо уменьшится.Шкивы ременной передачи обычно вращаются в одном направлении.

Существует три различных ременных привода: клиноременный, зубчатый и плоский. Большинство приводов оснащены клиновым ремнем или зубчатым ремнем, они будут описаны ниже.


Типы ременных передач

Клиновой ремень
Клиновые ремни

существуют с начала 20 века. Этот привод состоит из двух или более шкивов с одной или несколькими V-образными канавками снаружи.Клиновой ремень затем натягивается на эти канавки, и когда ведущий шкив движется, клиновой ремень обеспечивает движение ведомого шкива.

Если клиновой ремень недостаточно натянут или если клиновые канавки изношены, ремень может проскальзывать. Проскальзывание также происходит, когда система заблокирована. Несколько клиновых ремней могут проходить рядом друг с другом в одном шкиве для передачи большей мощности.


Зубчато-ременная передача

Зубчато-ременные передачи состоят из двух или более шкивов с отформованными снаружи зубьями, зубчатый ремень затем закручивается между шкивами.Зубья ремня входят в зацепление с зубьями шкива и передают движение от одного привода к другому. В отличие от клиноременных приводов зубчатые ремни обычно имеют очень небольшой люфт, что исключает риск проскальзывания. В свою очередь экономичность зубчато-ременной передачи выше, чем у ее аналогов.


Расчет отношения скоростей

Рассчитать скорость ведомого шкива просто. Вы можете использовать следующую формулу:

d1 x n1 = d2 x n2

d1 = диаметр шкива 1

n1 = количество оборотов в минуту шкива 1 (скорость привода)

d2 = диаметр шкива 2

n2 = количество оборотов в минуту шкива 2 (приводная скорость)

Возможно, что шкив клиноременной передачи вращается несколько медленнее, чем показывает формула.Возможно, это результат проскальзывания, которое может иметь место в клиновых ремнях, но не в зубчатом ременном приводе.


Использование ременной передачи

Ременные приводы обычно используются в насосах, промышленных вентиляторах, а также в рольгангах или транспортных ремнях, компрессорах и т. д.


Преимущества использования ременной передачи

Во-первых, ременные передачи обеспечивают плавную передачу мощности от одного компонента к другому на большие расстояния.Другие преимущества включают в себя:

  • Экономичный; ременные передачи имеют высокий КПД (95-98%)
  • Простой в использовании и легкий
  • Низкие затраты на обслуживание
  • Долгий срок службы

Недостатки ременной передачи

Одной из возможных причин отказа от использования клиноременной передачи может быть риск проскальзывания. Хотя это проскальзывание также может служить мерой безопасности для заблокированного диска.Вы не найдете возможности проскальзывания в зубчатом ременном приводе.
Другими недостатками ременной передачи являются:

  • Привод не компактен в сочетании с приложениями, использующими силу большой мощности.
  • Соотношение скоростей может меняться из-за проскальзывания и растяжения ремня.

3. Цепные передачи

Подобно ременной передаче, цепной привод использует две «звездочки». которые связаны цепочкой.Эта цепь состоит из ряда цепных звеньев, которые затем выстраиваются в линию с зубчатыми звездочками. Оси движутся параллельно, и все звездочки вращаются в одном направлении. Так же, как и зубчато-ременная передача, цепная передача не проскальзывает и способна передавать движение на большее расстояние.


Использование цепного привода

Думая о цепном приводе, мы обычно думаем о велосипеде и мотоцикле. но цепной привод также часто используется в аграрном секторе и промышленных машинах.

Известно, что цепной привод используется для трех основных целей:


  1. Передача мощности: Цепной привод может передавать мощность (скорость и крутящий момент) от одной детали к другой даже в компактном пространстве.
  2. Транспорт: Цепной привод может использоваться для транспортировки материалов (перемещение, толкание, тяга или переноска) путем прикрепления к цепи так называемых булавок. Общие примеры включают: ящики, дерево, стекло и т. д.
  3. Хронометраж: Цепной привод также можно использовать для отслеживания времени или синхронизации.

Преимущества

Подобно зубчатому ремню, цепной привод не может проскальзывать. Среди других преимуществ:


  • Способный к высокой скорости
  • Экономичный, с низкими потерями энергии
  • Способность выдерживать высокие температуры, жидкости и грязь
  • Простота установки

Недостатки

Цепной привод требует более частого обслуживания и более шумный, чем ременный привод.К другим недостаткам можно отнести:

  • Цепь необходимо часто смазывать
  • Могут проявляться признаки колебания скорости при использовании длинной цепи, особенно в сочетании с меньшими звездочками
  • Может вызывать частые вибрации

4. Муфты валов

Муфты валов используются для разных целей. Основная цель муфты вала — передача мощности от ведущего вала к ведомому валу.Эти валы находятся на одной линии друг с другом, в отличие от параллельных шкивов или звездочек в ременных и цепных передачах. Когда расстояние между двумя валами больше, можно использовать так называемые распорные муфты.


Использование муфты вала

Муфты вала используются в качестве соединения между двумя компонентами для дайвинга, которые находятся на одной линии друг с другом. Мы видим это в различных отраслях, особенно в приводах машин, в бумажной и полиграфической промышленности, а также в производстве синтетических материалов.Кроме того, имеются также муфты валов, подходящие для взрывоопасных сред.

Помимо передачи приводного вала, муфты имеют и другое назначение, а именно:

  • Высокая жесткость на кручение
  • Компенсирует несоосность и механическую гибкость
  • Поглощает удары и вибрации

Различные муфты вала

Муфты знают разные исполнения, а именно:

Ленточное соединение
Гибкая (кулачковая) муфта
Муфта с втулкой
Жесткая муфта
Пластинчатая муфта
Эластичные муфты
Гидромуфта (или гидромуфта)
Кулачковые муфты
Втулочные муфты
Карданный шарнир или шарнир Гука

Необходимая муфта будет зависеть от мощности, применения и окружения вашего приложения.


Преимущества

Муфты валов обычно используются для очень точной работы, но у них есть и другие преимущества:


  • Низкие эксплуатационные расходы
  • Высокая точность в течение всего срока годности
  • Большинство муфт допускают радиальное и осевое смещение
  • Виброподавляющие муфты
  • Работает в грязных и агрессивных средах

Недостатки
  • Их нельзя использовать при использовании силовой передачи между параллельными осями.

В отраслевом глоссарии мы обсудим наиболее распространенные термины и сокращения, которые используются в отраслях, которые обслуживает ERIKS. таких как сырьевая промышленность, фармацевтическая и пищевая промышленность, энергетика и транспортный сектор.
Прочитать глоссарий


5. Зубчатые передачи

Хотя зубчатая передача используется для передачи крутящего момента или мощности с одного вала на другой, как и другие приводы, они также часто используются для изменения направления вращения или угла движения.Кроме того, зубчатые передачи используются для увеличения или уменьшения крутящего момента и диапазона скоростей. Привод имеет входную шестерню и выходную шестерню, также известную как ведущая шестерня и ведомая шестерня. Как мы видели ранее в случае ременных и цепных передач, в зубчатых передачах не может происходить проскальзывание.


Расчет отношения скоростей

Можно рассчитать передаточное отношение привода, также известное как передаточное число. Подсчитайте количество зубьев на входной шестерне и ведомой шестерне, затем передаточное число определяется количеством зубьев на каждой шестерне.Если у входной шестерни 20 зубьев, а у выходной шестерни 10, то ваше деление будет 2:1. Вы легко сможете определить отношение скоростей по следующей формуле:

z1 x n1 = z2 x n2

z1 = количество зубьев входной шестерни

n1 = число оборотов входной шестерни в секунду

z2 = количество зубьев выходной шестерни

n2 = число оборотов выходной шестерни в секунду


Использование зубчатой ​​передачи

Зубчатые передачи часто используются, когда требуется передача большой мощности на короткое расстояние.Когда маленькая шестерня перемещает большую шестерню, это создает увеличение мощности. Точно так же большая шестерня, перемещающая маленькую шестерню, вызовет увеличение скорости, хотя и уменьшит мощность.


Преимущества

Зубчатые передачи компактны и при этом обеспечивают широкий диапазон скоростей, что делает их идеальными для небольших помещений. Другие преимущества включают в себя:

  • Проскальзывание отсутствует
  • Постоянное соотношение скоростей
  • Мощная трансмиссия, способная передавать значительную мощность
  • Длительный срок службы редуктора

Недостатки

Зубчатая передача не подходит для осей с большим расстоянием.Он также известен этими недостатками:

Не лучшее решение для высоких скоростей
Необходимо регулярно проводить техническое обслуживание; шестерни приходится часто смазывать
Шумно на высоких скоростях
Менее экономичный, чем ременные или цепные приводы
Дополнительные шестерни относятся к общему весу
Статический; небольшая гибкость
Шестерни легко повреждаются при ударной нагрузке.


Свяжитесь с нашими специалистами

Мы знаем, что каждое приложение требует особого подхода, и каждый проект — это новая задача.Вот почему наши специалисты по продуктам предоставят вам профессиональные консультации и подробно разберутся в наших продуктах.

Позвоните нам по телефону +31 475 37 22 62 | Напишите нам

Подробнее о силовой передаче


Как правильно выбрать подшипник?

Выбор правильного типа подшипника на этапе проектирования имеет решающее значение для обеспечения безопасной, стабильной и эффективной работы вашей машины.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.