Редукторы Benarmo

Редукторы Benarmo: технические характеристики, конструктивные особенности и область применения

Редукторы Benarmo представляют собой серию червячных и цилиндро-червячных мотор-редукторов, разработанных для применения в системах управления и привода различного промышленного оборудования. Продукция под брендом Benarmo, производимая на современных заводах, соответствует международным стандартам качества и предназначена для решения широкого круга задач в энергетике, машиностроении, на транспорте и в других отраслях, где требуются надежные, компактные и эффективные силовые передачи.

Конструктивные типы и основные серии редукторов Benarmo

Ассортимент редукторов Benarmo делится на две основные категории, различающиеся по конструкции передач и компоновке.

1. Червячные редукторы

Основаны на червячной передаче, состоящей из червяка (винт) и червячного колеса. Ось червяка и ось колеса скрещиваются в пространстве, обычно под углом 90°. Основные преимущества: большие передаточные числа в одной ступени, компактность, плавность и бесшумность хода, самоторможение (при определенных условиях).

• Серия RV (алюминиевый корпус): Классические червячные редукторы с корпусом из алюминиевого сплава. Отличаются малым весом и хорошим теплоотводом. Применяются в условиях, где важна легкость конструкции и отсутствие повышенных ударных нагрузок.
• Серия RV (чугунный корпус): Аналогичная по кинематической схеме серия, но с корпусом из высокопрочного чугуна. Обладает повышенной жесткостью, виброустойчивостью и долговечностью при работе в тяжелых условиях и под значительными нагрузками.
• Серия NMRV: Универсальная и наиболее распространенная серия. Редукторы выполнены в алюминиевом корпусе, имеют фланцевое крепление электродвигателя (мотор-редуктор) или возможность самостоятельного монтажа на вал (редуктор без двигателя). Отличаются модульностью и широким набором вариантов сборки.

2. Цилиндро-червячные (коническо-червячные) редукторы

Комбинированные редукторы, в которых первая ступень – цилиндрическая (коническая) передача, а вторая – червячная. Такая конструкция позволяет оптимально распределить нагрузку, повысить общий КПД и моментную нагрузку по сравнению с одноступенчатыми червячными аналогами при схожих габаритах.

• Серия BW: Цилиндро-червячные редукторы с параллельным расположением валов. Первая ступень – цилиндрическая, вторая – червячная. Обеспечивают высокий крутящий момент и используются для привода тяжелых механизмов.
• Серия CW: Коническо-червячные редукторы. Первая ступень – коническая передача, что позволяет изменять направление вращения в первой ступени. Входной и выходной валы расположены ортогонально (под 90°). Обладают повышенной нагрузочной способностью.

Детальный анализ технических параметров

Передаточные числа и диапазоны

Червячные редукторы Benarmo обеспечивают широкий диапазон передаточных чисел, что позволяет точно подобрать аппарат под требуемые скорости вращения выходного вала.

• Одноступенчатые (серии RV, NMRV): Стандартный ряд передаточных чисел от 5:1 до 100:1. Наиболее распространенные значения: 7.5, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 60, 80, 100.
• Двухступенчатые (серии BW, CW): За счет двух ступеней передаточные числа существенно выше – от примерно 50:1 до 3000:1 и более. Конкретные значения формируются умножением передаточных чисел каждой ступени.

Крутящий момент на выходном валу

Выходной крутящий момент является ключевой характеристикой. Он зависит от типоразмера редуктора (центрового расстояния), передаточного числа, КПД и мощности входного двигателя. Моментная характеристика нелинейна: с ростом передаточного числа при той же входной мощности выходной момент увеличивается, но падает КПД и допустимая входная скорость.

Примерные значения выходного момента для серии NMRV (алюминиевый корпус)

Типоразмер (Центровое расстояние, мм)	Диапазон передаточных чисел (i)	Номинальный выходной момент, Нм	Макс. допустимый момент, Нм
030	5 — 100	10 — 22	до 50
050	5 — 100	35 — 82	до 150
075	5 — 100	87 — 215	до 500
090	5 — 100	145 — 370	до 800
110	5 — 100	230 — 570	до 1400
130	7.5 — 100	460 — 1000	до 2200
150	10 — 100	800 — 1800	до 3500

*Значения приведены для ориентировки. Точные данные зависят от конкретного передаточного числа, режима работы (S1, S3) и должны браться из официального каталога производителя.

Коэффициент полезного действия (КПД)

КПД червячной передачи – критически важный параметр, напрямую влияющий на энергопотребление и тепловыделение. Для одноступенчатой червячной передачи КПД рассчитывается по формуле: η = (0.95…0.97)

• (tg(γ) / tg(γ + ρ’)), где γ – угол подъема витка червяка, ρ’ – приведенный угол трения. На практике КПД одноступенчатых редукторов Benarmo составляет:

• Для передаточных чисел 5-15: ~70-80%
• Для передаточных чисел 20-40: ~60-75%
• Для передаточных чисел 50-100: ~50-65%

Цилиндро-червячные редукторы (BW, CW) имеют более высокий общий КПД, так как первая цилиндрическая ступень обладает КПД около 97-98%. Суммарный КПД таких редукторов может достигать 75-85%.

Тепловой расчет и условия охлаждения

Из-за значительных потерь на трение в червячной паре редукторы выделяют тепло. Без правильного теплорасчета возможен перегрев масла, потеря его свойств, износ и заклинивание. Допустимая мощность P1, передаваемая редуктором, определяется исходя из двух условий: контактной прочности зубьев и термостойкости. Для червячных редукторов второе условие часто является лимитирующим. Производитель указывает допустимую мощность без дополнительного охлаждения (естественный теплоотвод) и с принудительным охлаждением (вентилятор на быстроходном валу или внешний обдув).

Монтажное исполнение и варианты сборки

Редукторы Benarmo предлагают множество вариантов сборки для интеграции в любую систему привода.

• Тип сборки:
  • Мотор-редуктор: электродвигатель состыкован с редуктором в единый агрегат.
  • Редуктор без двигателя (с полым или сплошным входным валом).
  • Редуктор с полым выходным валом (для насадного монтажа на приводной вал механизма).
• Положение в пространстве: Стандартные исполнения позволяют монтировать редуктор в любой пространственной ориентации. Однако необходимо следить за правильным расположением маслозаправочных и сливных пробок, а также сапуна (дыхательного клапана).
• Крепление: Лапы для крепления к фундаменту или фланец для настенного/вертикального монтажа. Возможны комбинированные варианты (лапа+фланец).
• Входной вал: Цилиндрический или конический со шпонкой, полый вал со шлицевым или шпоночным соединением.
• Выходной вал: Цилиндрический со шпонкой, полый вал с шпоночным пазом или без него.

Материалы и смазка

Качество материалов определяет ресурс редуктора.

• Червяк: Изготавливается из цементируемых сталей (например, 20CrMnTi, 17CrNiMo6) с последующей цементацией, закалкой до высокой твердости (HRC 56-62) и шлифовкой витков.
• Червячное колесо: Венец колеса выполняется из антифрикционного оловянистого бронзового сплава (БрО10Ф1, БрО10Ц2, G-CuSn12Ni2) методом центробежного литья. Центр колеса – из чугуна или стали. Соединение – запрессовка с фиксацией штифтами или посадка с натягом.
• Валы: Сталь 40Х, 45, 42CrMo4 с закалкой и шлифовкой.
• Корпус: Алюминиевый сплав АЛ9 (AlSi9Mg) или чугун GG-25 (EN-GJL-250).
• Смазка: На заводе редукторы заправляются синтетическим или полусинтетическим маслом ISO VG 320 или VG 460 (для больших типоразмеров и нагрузок). Рекомендуется использовать масла с противозадирными (EP) и антифрикционными присадками, специально предназначенные для червячных передач (например, Mobil SHC Series, Shell Omala). Первая замена масла – после 400 часов обкатки, последующие – каждые 4000-10000 часов в зависимости от условий работы.

Области применения в энергетике и смежных отраслях

Редукторы Benarmo находят применение в системах, где требуются компактный привод с большим передаточным числом и ортогональным расположением валов.

• Запорная и регулирующая арматура: Приводы задвижек, шаровых кранов, дисковых затворов, регулирующих клапанов. Используется свойство самоторможения для фиксации положения.
• Системы вентиляции и кондиционирования: Привод шиберов, заслонок, дросселей.
• Подъемно-транспортное оборудование: Лебедки с небольшими нагрузками, конвейеры с малой скоростью движения, поворотные механизмы.
• Очистные сооружения и водоподготовка: Приводы скребковых механизмов, смесителей, дозаторов.
• Станкостроение: Механизмы подачи, поворотные столы, позиционеры.

Критерии выбора редуктора Benarmo

1. Определение требуемого выходного момента (T2) в Нм, исходя из нагрузки на ведомом валу.
2. Определение требуемой скорости выходного вала (n2) в об/мин.
3. Расчет передаточного числа (i): i = n1 / n2, где n1 – скорость вращения электродвигателя (обычно 1500 или 1000 об/мин для асинхронных двигателей).
4. Выбор типоразмера по каталогу на основе T2 и i с учетом коэффициента эксплуатации (SF). SF зависит от типа нагрузки (равномерная, умеренные толчки, тяжелые удары), продолжительности работы в сутки и числа пусков в час.
5. Проверка по допустимой тепловой мощности (P1т). Мощность двигателя P1 должна быть меньше или равна P1т из каталога для выбранного типоразмера и передаточного числа. Если P1 > P1т, требуется редуктор большего типоразмера или принудительное охлаждение.
6. Определение монтажного исполнения и варианта сборки.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. В чем ключевое отличие серий RV (алюминий) и RV (чугун)?

Основное отличие – материал корпуса. Алюминиевый корпус легче и обеспечивает лучший теплоотвод в спокойных условиях. Чугунный корпус значительно прочнее, жестче и лучше гасит вибрации, что повышает ресурс подшипниковых узлов и передач при работе с ударными нагрузками. Чугунный вариант предпочтительнее для стационарных установок в тяжелых условиях.

2. Обладают ли червячные редукторы Benarmo эффектом самоторможения?

Самоторможение в червячной передаче возникает, когда угол подъема витка червяка (γ) меньше приведенного угла трения (ρ’). Это характерно для передач с большими передаточными числами (обычно i > 35-40). Для редукторов с малыми передаточными числами (i < 20-25) самоторможение не гарантируется. Для ответственных применений, где требуется жесткая фиксация, необходимо использовать отдельный тормоз.

3. Как правильно выбрать масло для редуктора и как часто его менять?

Рекомендуется использовать полусинтетические или синтетические масла вязкостью ISO VG 320 (для большинства типоразмеров) или VG 460 (для крупных редукторов и высоких нагрузок) с допусками AGMA EP и спецификацией для червячных передач. Первая замена – после 400 часов работы (период обкатки). Последующие плановые замены – каждые 4000-8000 часов при умеренном режиме работы. При работе в условиях высоких температур, влажности или запыленности интервал замены сокращается. Необходимо контролировать уровень масла визуально через смотровое окно.

4. Можно ли использовать редуктор в вертикальном положении с выходным валом, направленным вниз?

Да, но с учетом следующих условий: необходимо выбрать соответствующее монтажное исполнение (например, с фланцем). Важно, чтобы сапун (дыхательный клапан) находился в самой верхней точке корпуса, а сливная пробка – в самой нижней. Может потребоваться дополнительный контроль уровня масла, так как часть его может скапливаться в нижней полости.

5. Как правильно подобрать электродвигатель к редуктору?

Мощность двигателя P1 (кВт) рассчитывается исходя из требуемого выходного момента T2 (Нм), скорости выходного вала n2 (об/мин) и КПД редуктора (η): P1 = (T2 n2) / (9550 η). Полученное значение округляется в большую сторону до стандартной мощности двигателя. Важно также согласовать посадочные размеры фланца (например, IEC стандарт) и тип входного вала редуктора (цилиндрический/конический, сплошной/полый).

6. Что означает коэффициент эксплуатации (SF, сервис-фактор) и как его применять?

Коэффициент эксплуатации – это поправочный множитель, на который умножается расчетный выходной момент (T2) для учета реальных условий работы: типа нагрузки, продолжительности включения (ПВ), количества пусков/остановок в час. Например, для равномерной нагрузки и работы 8 часов в сутки SF=1.0-1.2. Для тяжелых ударных нагрузок и круглосуточной работы SF может достигать 1.5-1.75. Выбранный типоразмер редуктора должен иметь номинальный момент T2н, удовлетворяющий условию: T2н ≥ T2расч

• SF.

7. Какой ресурс у редукторов Benarmo?

Расчетный ресурс редуктора при правильном подборе, монтаже и обслуживании составляет не менее 10 000 часов. Ресурс определяется в первую очередь износостойкостью венца червячного колеса. На практике при соблюдении всех условий эксплуатации ресурс может превышать 25 000 часов. Критически важными факторами являются отсутствие перегрузок, правильная смазка и контроль температуры (рабочая температура масла не должна превышать 80-90°C).

Заключение

Редукторы Benarmo представляют собой надежное и технологичное решение для широкого спектра промышленных применений, особенно там, где востребованы компактность, возможность получения большого передаточного числа в одной ступени и ортогональная компоновка валов. Корректный подбор аппарата с учетом всех эксплуатационных факторов – нагрузки, режима работы, температурного режима и монтажных ограничений – является залогом его долговечной и безотказной работы. Применение качественных смазочных материалов и соблюдение регламента технического обслуживания позволяют полностью реализовать заложенный производителем ресурс, обеспечивая экономическую эффективность и надежность технологического процесса.