Совершенствование механических преобразователей движения

Комплексное решение вопросов совершенствования современных электроприводов и электромеханических комплексов на их основе требует особого внимания к проектированию и реализации механических преобразователей движения. В настоящее время усиливается тенденция к упрощению механических устройств технологического оборудования и усложнению их электротехнических компонентов.

При проектировании нового технологического оборудования стремятся к использованию "коротких" механических передач и беэредукторных электроприводов. Выполненные исследования показали, что по массогабаритным показателям и КПД безредукторные электроприводы сравнимы с масогабаритными показателями и КПД редукторных электроприводов, если учитывается не только электродвигатель, но и редуктор.

Существенным выигрышем в применении жёстких механических передач и безредукторных электроприводов является достижение более высоких качественных показателей систем управления движением исполнительных органов машин и надёжности механизмов. Это объясняется тем, что протяженные механические передачи, охваченные обратными связями, существенно ограничивают из-за наличия упругих механических колебаний полосу пропускания частот системы управления электропривода.

Простейшие механические передачи общепромышленного применения обычно из-за податливости зубьев, валов и опор имеют несколько резонансных частот упругих колебаний. Если к этому добавить необходимость усложнения механики из-за применения устройств выборки люфтов, то становится очевидно, что применение безредукторных приводов будет все актуальней, особенно для технологического оборудования высокой производительности и качества.

Перспективным направлением развития электроприводов является применение линейных электродвигателей, которые позволяют исключить не только редуктор, по и устройства, преобразующие вращательное движение роторов двигателей в поступательное движение рабочих органов машин. Электропривод с линейным двигателем является органической частью общей конструкции машины, предельно упрощает ее кинематику и создаст возможности для оптимального конструирования машин с поступательным движением рабочих органов.

В последнее время интенсивное развитие получило технологическое оборудование со встроенными в механизм электродвигателями. Примерами таких устройств являются:

· электроинструмент,

· встраиваемые в шарнирные соединения двигатели приводов роботов и манипуляторов,

· электроприводы подъемных лебедок, в которых двигатель конструктивно объединяется с барабаном, выполняющим функции ротора.

В последние годы в отечественной и зарубежной практике определилась тенденция к более глубокой интеграции электромеханическою преобразователя (электродвигателя) с рабочим органом и некоторыми устройствами управления. Это, например, мотор-колесо в тяговом электроприводе, электрошпиндель в шлифовальных станках, челнок - поступательно движущийся элемент линейного электропривода ткацкого оборудования, исполнительный орган координатного построителя с двухкоординатным (X, Y) двигателем.

Указанная тенденция прогрессивна, поскольку интегрированные электроприводы обладают меньшей материалоемкостью, имеют улучшенные энергетические показатели, компактны и удобны в эксплуатации. Однако созданию надежных и экономичных интегрированных электроприводов должны предшествовать комплексные теоретические и экспериментальные исследования, а также конструкторские разработки, выполненные на современном уровне, обязательно включающие оптимизацию параметров, получение оценок надежности. Причём работы в указанном направлении должны выполняться специалистами различных профилей.