Синтез привода запорной трубопроводной арматуры с автоматическим переключением скоростей

Авторы

  • Ф. И. Плеханов ИжГТУ имени М. Т. Калашникова
  • А. А. Грабский НИТУ «МИСиС»

DOI:

https://doi.org/10.22213/2413-1172-2019-1-72-77

Ключевые слова:

планетарный привод, ведомое звено, стержень, прочность, жесткость, запорная арматура, параметры

Аннотация

В приводах запорной трубопроводной арматуры широко используются зубчатые планетарные передачи. Однако существующие их конструкции с ручным переключением скоростей сложны в изготовлении и неудобны в эксплуатации. Привод, выполненный на базе эксцентриковой планетарной передачи с гибкими элементами, лишен этих недостатков и обеспечивает автоматическое переключение скоростей в зависимости от нагрузки на рабочем органе арматуры. Важнейшими деталями указанного привода являются гибкие элементы, выполненные в виде стержней, жестко заделанных в ведомое звено. Их размеры должны обеспечивать требуемую прочность и жесткость и соответствовать параметрам зубчатого планетарного механизма. Диаметр гибких элементов и их длина при заданном количестве определялись исходя из условия, что при работе механизма в режиме непосредственной передачи движения от шкива к ведомому звену радиальное смещение подвижного колеса в результате деформации гибких элементов не превышает зазора между поверхностями вершин зубьев колес при отсутствии нагрузки, а при работе в режиме редуктора равно межосевому расстоянию передачи. При этом использовались методы строительной механики. Параметры зубчатой планетарной передачи (числа зубьев колес, угол и модуль зацепления, ширина венцов) определялись из расчета зубьев на изгибную прочность и в соответствии с величиной эксцентриситета колеса с внешними зубьями при работе передачи в режиме редуктора. Таким образом, установлено, что при моменте на входном валу привода не более 240 Н·м и рациональных значениях чисел зубьев колес длина гибких элементов не превышает 150 мм, а их диаметр - 13 мм. Приведенная конструкция привода запорной трубопроводной арматуры с автоматическим переключением скоростей и методы ее расчета позволяют осуществить рациональное проектирование указанного механизма.

Биографии авторов

Ф. И. Плеханов, ИжГТУ имени М. Т. Калашникова

доктор технических наук, профессор, профессор кафедры «Промышленное и гражданское строительство»

А. А. Грабский, НИТУ «МИСиС»

доктор технический наук, профессор, профессор кафедры «Горное оборудование, транспорт и машиностроение»

Библиографические ссылки

Drewniak I., Kopek I., Zawislak S. Kinematical and Efficiency Analysis of Planetary Gear Trains by Means of Various Graph-Based Approaches. Theory and Practice of Gearing and Transmissions, Mechanisms and Machine, 2016, 34, pp. 263-284.

Sondkar P., Kahraman A. A Dynamic Model of a Double-helical Planetary Gear Set. Mechanism and Machine Theory, 2013, 70, pр. 157-174.

Волков Г. Ю., Ратманов Э. В., Курасов Д. А. Адаптивная система коррекции погрешностей наклона зубьев в зубчатых передачах // Вестник машиностроения. 2013. № 3. С. 14-16.

Исследование распределения нагрузки в зацеплениях колес многопоточных планетарных передач и его влияние на технико-экономические показатели привода / Плеханов Ф. И., Вычужанина Е. Ф., Пушкарев И. А. [и др.] // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2017. Т. 20, № 2. С. 29-35.

Суриков Д. Г. Разработка методики предупреждения отказов механических трансмиссий мехатронных приводов трубопроводной арматуры // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. 2015. № 5. С. 233-241.

Сызранцев В. Н., Пазяк А. А. Прецессирующая передача для приводов запорной арматуры нефтегазопроводов и редукторных вставок насосов для добычи тяжелых нефтей // Известия Томского политехнического университета. 2017. Т. 328, № 2. С. 15-27.

Плеханов Ф. И., Тонких А. С., Вычужанина Е. Ф. Особенности проектирования и технико-экономические показатели планетарных передач буровых установок // Нефтяное хозяйство. 2015. № 6. С. 44-46.

Конструктивные исполнения планетарно-цевочных редукторов для высокоточных следящих систем / Иванов А. С., Ермолаев М. М., Крикунов Д. Э. [и др.] // Вестник машиностроения. 2013. № 3. С. 9-12.

Ражиков В. Н., Беляев А. Н. Методика ускоренных ресурсных испытаний планетарной зубчатой передачи k-h-v, работающей с небольшой частотой вращения // Вестник машиностроения. 2017. № 1. С. 40-43.

Ан И. К. Распределение усилий между звеньями планетарного механизма типа k-h-v // Вестник машиностроения. 2016. № 5. С. 60-63.

Плеханов Ф. И., Блинов И. А., Кутявина Л. Л. Геометрия внутреннего эвольвентного зацепления колес с малой разницей чисел их зубьев и ее влияние на нагрузочную способность планетарной передачи // Интеллектуальные системы в производстве. 2015. № 2. С. 67-70.

Загрузки

Опубликован

11.04.2019

Как цитировать

Плеханов, Ф. И., & Грабский, А. А. (2019). Синтез привода запорной трубопроводной арматуры с автоматическим переключением скоростей. Вестник ИжГТУ имени М.Т. Калашникова, 22(1), 72–77. https://doi.org/10.22213/2413-1172-2019-1-72-77

Выпуск

Раздел

Статьи