Червячная передача: нужен совет

[Франческа]

Приветствую!
очень сложная ситуация
нужно принять решение - какое поворотное устройство использовать
опорно-поворотное устройство представляет собой подшипник довольно больших размеров,  примерно диаметр 1000-1200 мм (пытаемся уменьшить габариты)
этот подшипник одновременно является зубчатым колесом с наружным или внутренним зацеплением
выбираем из 3 вариантов
1) червячная пара. отличный вариант в плане компоновки, очень удобно получить всё в одном корпусе, но главный вопрос
поскольку вращаем массу более 2 тонн с частотой 2 об/мин, и резко остановить её не получится- как будет воздействовать инерционная нагрузка на червячное зацепление? 
2) опорно-поворотное устройство шариковое двухрядное. на данные момент применяем именно такое. вопрос в том, что наше ОПУ никогда не работает в условиях, чтоб ОПУ было расположено строго горизонтально, ОПУ смотнтировано на машине, поэтому всегда будет перекос
из минусов - качество  стук, рывки...
3) ОПУ со скрещенными роликами, будет ли лучше работать?
кипит мозг, совершенно не с кем посоветоваться
выручайте...

[Goran]

...1) червячная пара. отличный вариант...

У нас на ковшах для транспортировки металла установлены червячные редуктора, посредством которых производится выливка за счет опрокидывания (переворота). Масса пустого ковша 14т, полного 23т. Для примера посмотрите здесь.   

[zaev7]

А червячное колесо и червяк, при таком диаметре - самотормозщие? если нет то резкой остановки как бы не должго быть

[Франческа]

А червячное колесо и червяк, при таком диаметре - самотормозщие? если нет то резкой остановки как бы не должго быть

выходной вал червяка присоединён к гидромотору
вращается вал гидромотора - вращается червяк
червяк вращает круг
а вот обратная ситуация - червяк остановился из-за того, что прекратилась подача масла в гидромотор, а зубчатый круг ещё по-инерции продолжает движение
что произойдёт с червяком?
наверное, нехорошо так?

[Франческа]

Goran, спасибо, посмотрела сайт Вашего предприятия, любопытно
просто немного непонятно, червячный редуктор держит ковш, как бы система выравнивания? или наоборот, когда нужно опрокинуть, включается?

[obesov]

 Посмотрите здесь!
Здесь же можно скачать 3D модель.
Для исключения ударных инерционных нагрузок существует система управления как для электро-, так и для гидроприводов.

[Goran]

Goran, спасибо, посмотрела сайт Вашего предприятия, любопытно
просто немного непонятно, червячный редуктор держит ковш, как бы система выравнивания? или наоборот, когда нужно опрокинуть, включается?

Это не наше предприятие  . Мы только пользуем такие устройства. Наше вот. Привод электрический и ручной в зависимости от сложившихся условий. С его помощью (за счет переворота) производится выливка металла из ковша. Я к тому, что массы приличные и ничего нехорошего не происходит.

[niklas]

Приветствую!
очень сложная ситуация
нужно принять решение - какое поворотное устройство использовать
опорно-поворотное устройство представляет собой подшипник довольно больших размеров,  примерно диаметр 1000-1200 мм (пытаемся уменьшить габариты)
этот подшипник одновременно является зубчатым колесом с наружным или внутренним зацеплением
выбираем из 3 вариантов
1) червячная пара. отличный вариант в плане компоновки, очень удобно получить всё в одном корпусе, но главный вопрос
поскольку вращаем массу более 2 тонн с частотой 2 об/мин, и резко остановить её не получится- как будет воздействовать инерционная нагрузка на червячное зацепление? 
2) опорно-поворотное устройство шариковое двухрядное. на данные момент применяем именно такое. вопрос в том, что наше ОПУ никогда не работает в условиях, чтоб ОПУ было расположено строго горизонтально, ОПУ смотнтировано на машине, поэтому всегда будет перекос
из минусов - качество  стук, рывки...
3) ОПУ со скрещенными роликами, будет ли лучше работать?
кипит мозг, совершенно не с кем посоветоваться
выручайте...

Не заморачивайтесь, делайте что задумали, все будет прелестно. Червяк будет всегда подгружен, то ли круг его обгоняет, то ли круг грузит червяк. Т.е. зазоров не будет, а стало быть и рывков не будет, остановится и все. Ну будут инерционные нагрузки, так ведь они в расчет передач не входят, при расчете электродвигателя их нужно учитывать. Дерзайте, сомнения спрятать и на окружающих лебедушкой смотреть

[СВ]

 Как ни старались Вы поподробее озадачить нас, вводных всё же мало. Ни назначения, ни привода, ни "ответственности" устройства, ни Вашего металлорежужего парка,  ...
Однако одна фраза -

... ОПУ смотнтировано на машине...

как бы даёт подсказку - взять за основу поворотный механизм автокрана, экскаватора...

[Kirilius83]

Насколько помню, пожарные лестницы?

Даже самотормозящийся червяк не мгновенно лестницу остановит, он лишь добавит большое сопротивление повороту, как тормоз. насколько большое - фиг знает, надо считать, как - то же не знаю, но должно же как-то считатся?
Инерционные нагрузки - их просчитать можно, масса известна, размеры и обороты - тоже....

ЗЫ на практике видел вал от гидромотора с экскаватора, на нем шестерня привода башни была просто отломана нафиг. Как - привезший человак (ремонтник) развел руками. Единственно что мне пришло в голову - оператор  с полным ковшом на полном вылете сначало вертел башню в одну сторону, потом резко дал реверс....

[Франческа]

Как ни старались Вы поподробее озадачить нас, вводных всё же мало. Ни назначения, ни привода, ни "ответственности" устройства, ни Вашего металлорежужего парка,  ...
Однако одна фраза - как бы даёт подсказку - взять за основу поворотный механизм автокрана, экскаватора...

Да Вы просто ясновидящий
Цель - поменять имеющееся ОПУ (слишком габаритное, неоптимальное), это довольно серьёзная переделка конструкции, поэтому хочется что-то заодно улучшить...
понимаете, машина не может стоять так ровно, чтоб плоскость ОПУ была строго параллельна нормальной к поверхности Земли плоскости, поэтому ОПУ, как подшипник изначально работает в таких условиях
если выбирать не червячную пару, а обычное ОПУ, думаю, лучше шариковое двухрядное или роликовое двухрядное? просто от роликового двухрядного со скрещенными родиками жду, что будет выдерживать большие нагрузки, значит, смогу взять меньше диаметром и снизить габаритные размеры
или шариковое двухрядное будет лучше работать?

[Франческа]

Насколько помню, пожарные лестницы?

Даже самотормозящийся червяк не мгновенно лестницу остановит, он лишь добавит большое сопротивление повороту, как тормоз. насколько большое - фиг знает, надо считать, как - то же не знаю, но должно же как-то считатся?
Инерционные нагрузки - их просчитать можно, масса известна, размеры и обороты - тоже....

ЗЫ на практике видел вал от гидромотора с экскаватора, на нем шестерня привода башни была просто отломана нафиг. Как - привезший человак (ремонтник) развел руками. Единственно что мне пришло в голову - оператор  с полным ковшом на полном вылете сначало вертел башню в одну сторону, потом резко дал реверс....

этого и боюсь, что червяка снесёт...
однако то, что сейчас стоит (внешнее зацепление, шестерня обкатывается вместе со связкой - червячный редуктор+гидромотор)
хотелось бы убрать лишее, думаю заменить аксиально-поршневой гидромотор (слишком большие обороты) на гидромотор высокомоментный, который вполне ровно будет работать на небольших оборотах, без рывков, зачем разгонять, чтоб потом понижать? масло греется, насос шпарит расход, бак, естественно, большой
тут полно есть где снизить и массу  и оптимизировать

[Kirilius83]

ну так посчитайте на срез)))))

Э, а аксиально-поршневой разве высокооборотный? То, что нам приносили - как раз и был таким, и я так понял что он напрямую башню вращает. Хотя не уточнял, может я не так понял.
Вообще наверняка есть покупные моторы с планетарным редуктором, может удастся ставить готовый покупной узел на прямой привод? Или вообще электромотор, можно со встроенным тормозом...

А интерсно, от чего масло больше греется, от давления или расхода?

[Goran]

этого и боюсь, что червяка снесёт......

А что, проблема  посчитать? Методик вроде много...

... он напрямую башню вращает....

Поворот башни танка

...Вообще наверняка есть покупные моторы с планетарным редуктором,....

Например, механизм поворота МП-72Э

[Франческа]

ну так посчитайте на срез)))))

Э, а аксиально-поршневой разве высокооборотный? То, что нам приносили - как раз и был таким, и я так понял что он напрямую башню вращает. Хотя не уточнял, может я не так понял.
Вообще наверняка есть покупные моторы с планетарным редуктором, может удастся ставить готовый покупной узел на прямой привод? Или вообще электромотор, можно со встроенным тормозом...

А интерсно, от чего масло больше греется, от давления или расхода?

наш гидромотор (пересчитала) даёт 835 об/мин, а вообще по паспорту максимально может 1270 об/мин
расход при этих оборотах 44,5 л/мин
насос (нерегулируемый) даёт 80 л/мин
естественно, мы дросселируем поток,потому, что не нужны такие большие обороты, мы ж не карусели делаем
получается, что мы нерационально расходуем мощность
и да, и греется! кругом дросселя, всё зажато
что касается крутить башню напрямую - вообще не представляю, как это разместить, поскольку гидрошарнир и токосъёмник обязательно должны в центре находиться, там просто никак не получается разместить ещё и механизм поворота

[Франческа]

получается, не зря так внимательно присматриваюсь к червячным парам
тут подсказали - оказывается на строительной выставке в Москве на многих аналогичных машинах уже стоят

[Kirilius83]

Кстати, червясное колесо поидее дороже шестерни. В принципе, неплохо выходит заменять червячное колесо косозубым колесом, с нужным углом наклона зуба. Интересно, а можно червяком вращать прямозубое колесо, наклонив ось червяка?

Не, напрямую - имел ввиду, что ведушая шетерня сидит прямо на валу гидромотора и вращает венец башни, т.е. без всяких промежуточных редуктов.


ЗЫ за ссылку спасибо, очень интересно))))

[Николай]

Ненадолго же хватит таких колёс после этих экспериментов.

[Вячеслав]

В принципе, неплохо выходит заменять червячное колесо косозубым колесом, с нужным углом наклона зуба. Интересно, а можно червяком вращать прямозубое колесо, наклонив ось червяка?

Полное впечатление: курс "ТММ" и курс "Деталей машин" явно никому в вузах не нужен: они одним своим наличием пресекают появление смелых идей в технике...

[obesov]

 Уважаемые коллеги!
С Вашего позволения - я немножко "в теме". Поэтому попробую ответить топикстартеру исходя из общего понимания проектирования подобных ГМП.
Любое изменение в конструкции влечёт за собой перерасчёт по множеству параметров, обусловленных требованиями НТД.
Есть желание изменить ОПУ? ОК: полный перерасчёт по требованиям на устойчивость (а их аж целых три!). При этом могут измениться: конструкция несущей рамы, подъёмно-поворотного устройства, параметры гидросистемы, системы управления и пр. и пр.
Проблемы с нагревом масла в гидросистеме? Что же - решений множество: ставим на КОМ два насоса или один регулируемый, или заводим в систему дополнительно систему охлаждения. Здесь ведь нужно учитывать множество, на первый взгляд, не взаимосвязанных параметров! 
Ни для кого не секрет, что в подобных случаях есть очень серьёзный фактор в работе инженера:
  - Но ведь так будет лучше, чем у других! - вопиет инженер.
  - То, что лучше - купят "за бугром"! Ты мне сделай дёшево и из того. что можно купить в ближайшем автомагазине! - отвечает "сами знаете кто"