Принцип работы вариатора, причины износа и способы повышения срока службы компонентов

Инновационные покрытия MODENGY выдерживают экстремальные условия работы

Ремонт воздушного поршневого компрессора

Смазка для велосипедных цепей EFELE

Смазка подшипников электродвигателей ТЭЦ

Принцип работы вариатора

Вариатор предназначен для изменения передаточного отношения между двумя системами с целью регулировки скорости вращения.

Вариаторы имеют достаточно широкую область применения. Механизм бесступенчатого изменения передаточного отношения встречается в станках различного назначения, авто- и мототехнике, конвейерных линиях и многом другом оборудовании.

Принцип работы вариаторов любого вида построен на движении замкнутого ремня относительно двух шкивов переменного диаметра. Они могут быть конусообразными, дисковыми, торовыми и другими.

Наиболее распространены вариаторы с клиновидным ремнем и двумя шкивами, состоящими из подвижного и неподвижного конических дисков.

Один из шкивов является ведущим, второй – ведомым. Изменение передаточного отношения между ними достигается за счет регулирования радиуса расположения клиновидного ремня.

Изменение положения ремня осуществляется за счет движения подвижных дисков, которые перемещаются под действием центробежной силы (например, в вариаторах мототехники установлены грузы, которые под действием центробежной силы перемещаются по дорожкам, двигая диск), гидравлического давления, усилия пружин или ручного перемещения.

Износ вариатора: основные причины

Детали вариатора постоянно контактируют друг с другом, вследствие чего по достижении определенной наработки могут выйти из строя.

В местах контакта элементов образуется зазор, особенно это касается пары «вал-диск».

Из-за люфта детали перестают перемещаться равномерно, что приводит к скачкообразному движению и нарушению передачи крутящего момента. Продолжительная работа вариатора в таких условиях может стать причиной выхода из строя его шкивов.

Для предупреждения истирания контактирующих поверхностей широко применяется твердая смазка. Например, на детали вариаторов станков наносятся антифрикционные твердосмазочные покрытия MODENGY 1005 и MODENGY 1014, на элементы вариаторов мототехники – MODENGY 1002, которое распыляется из аэрозольного баллона и отверждается при комнатной температуре.

Пластичная смазка не является эффективным способом снижения износа вариатора. Во-первых, она испаряется и требует частой замены. Во-вторых, она притягивает пыль, что может стимулировать абразивное изнашивание компонентов. В-третьих, при нанесении смазка с высокой вероятностью может попасть на внутренние поверхности диска, что станет причиной проскальзывания ремня.

Покрытия помогают снизить износ вариатора путем создания на поверхностях устойчивого сухого слоя, обладающего высокими смазочными и разделительными свойствами.

Твердосмазочные покрытия для вариаторов обеспечивают:

• Плавное движение дисков по поверхности валов без рывков и заеданий
• Повышение эффективности потребления энергии (снижается количество используемого топлива либо электричества)
• Предотвращение скачкообразного движения
• Повышение надежности и ресурса работы вариатора
• Облегчение процесса регулирования

Износу также подвержен ремень вариатора. Снижать его смазками недопустимо – между поверхностями диска и ремнем должно быть обеспечено стабильное трение для предотвращения проскальзывания.

Поэтому рекомендуется использовать исключительно качественные ремни, которые будут сохранять работоспособность долгое время.

Периодически необходимо следить за состоянием ремня. Если на нем появились трещины и отслаивания – элемент подлежит замене.

Состояние ремня очень влияет на скоростные и другие эксплуатационные характеристики вариатора. Поэтому при снижении динамики разгона необходимо, в первую очередь, визуально осмотреть ремень, а потом измерить его ширину.

На каждом ремне указываются его заводские размеры, при отклонениях деталь также подлежит замене.

Для обеспечения наилучшей эксплуатации вариатора и предотвращения неожиданных поломок рекомендуется менять ремень чаще, чем это регламентирует производитель.

Замена клиновидного ремня – не самая дорогостоящая операция, учитывая, что срок службы превышает 6 тысяч километров пробега. Этого нельзя сказать о деталях шкива, поэтому для предотвращения необходимости догостоящего ремонта деталей вследствие их истирания необходимо применять качественные смазочные материалы.

принцип работы, история, масло GT CVTF Multi / GT OIL автомобильные масла из Кореи

1. Главная
2. Полезное
3. Cтатьи
4. Вариатор: принцип работы, история, масло GT CVTF Multi

Cтатьисертификатырекомендациискачать

Автоматические коробки с бесконечным количеством передач CVT

Как же они устроены?

Основа этой передачи два конических шкива и металлический ремень  или цепь между ними. входной шкив двигает  ремень, а ремень в свою очередь вращает выходной шкив. Зазор между конусами определяет рабочий диаметр шкивов. Конусы вариатора, не цельные как было раньше, но имеют сдвижные половинки. Если шкив сдвинут, а ремень вращается по большому диаметру, получается максимальное передаточное число, что соответствует первой передаче.  Далее сдвигая шкив, можно максимально плавно уменьшать передаточное число, то есть максимально плавно переключать скорости (хотя их и нет), но передаточные числа соответствуют скоростям в обыкновенной автоматической коробке.

Когда ведущий шкив раздвинут максимально, ремень крутится по малому диаметру, опираясь гранями на его поверхность, это своеобразная пятая – шестая передача 

Этот простой механизм и показывает основной принцип работы CVT!

Все это делает вариатор (CVT), очень эффективным звеном, между двигателем и колесами. Ведь здесь передается максимальное КПД, потому как передача крутящего момента от двигателя – трансмиссии – колесам, здесь жесткая, то есть передается механическими усилиями, а не давлением масла.

Что может ломаться в таких коробках?

Вариатор очень требователен к обслуживанию. Как регламентируют некоторые производители масло меняется раз в 60 – 80 000 километров, а в тяжелых условиях и чаще. ДЕЛАТЬ ЭТО СТОИТ ВСЕГДА! Потому как если вы не замените масло, то начинают проявляться проблемы и здесь они далеко не «детские».

• Например забивается отложениями гидроблок, и масляный насос не может нагнетать нормальное давление.
• От этого валы не могут нормально зажать или разжать ремень, он начинает в них пробуксовывать.
• Когда буксует ремень, он очень сильно изнашивается. При высоких износах он может порваться. И тогда коробка может быть серьёзно разрушена!

Вот к чему может привести неправильное техническое обслуживание

Немного об истории CVT

Принцип бесступенчатой трансмиссии изобрел еще Леонардо Да Винчи, аж в 1490 году, только внедрить его в массы он не смог, у него попросту не было такого двигателя внутреннего сгорания, которым обладают современные автомобили. Однако принцип двух конусов направленными в разные стороны сужающимися частями и натянутым между ними ремнем, предложил именно Да Винчи, такие конструкции применялись на мельницах, это уже и был примитивный вариатор. Далее про эту систему как-то забывают и только в начале 19 го века, принцип начинают применять в промышленных редукторах,  но до автомобильного варианта, еще далеко. 

Первой бесступенчатой трансмиссией современного автомобиля стала DAF Variomatic [3] Её создал голландский инженер Хуберт ван Доорн основатель DAF.

По сравнению с дорогими автоматическими коробками имеющими только три ступени это был прорыв. Эта трансмиссия устанавливалась на автомобиль DAF 600 с двигателем небольшого объёма — 0,59 литра. выпускался он в 1959-1963гг

В 1975 году легковое подразделение DAF было продано концерну VOLVO и унаследовав патент компания VOLVO устанавливала CVT коробки на Volvo 3 серии. 

С 1984 года новое поколение вариаторов Transmatic клиновые вариаторы с цепным приводом были запущены в массовое производство Ford и FIAT (Ford Fiesta, FIAT Uno). В то же время Subaru наладило производство своей CVT Lineartronic, которую поставляло и поставляет другим автопроизводителям. Это всё были малолитражки.

Только в конце 1990-х годов вариаторы начали устанавливать и на машины среднего класса с двигателями более 2,5 литра, взамен традиционных гидромеханических АКПП. Самые распространенные AISIN TOYOTA и  JATCO NISSAN

Масло в вариаторе несет на себе множество функций. А работает при этом в очень тяжелых условиях. Основные функции масла для вариатора:

• защита от трения металла о металл
• защита от проскальзывания ремня о шкивы
• привод гидравлики вариатора
• охлаждение вариатора во время эксплуатации
• предотвращение вспенивания жидкости
• содержание деталей вариатора в чистоте
• защита деталей от коррозии.

Универсальное масло для вариаторов GT CVTF Multi справляется с этими функциями

GT CVTF Multi обеспечивает полную защиту трансмиссии при низких температурах, защиту от шлама в трансмиссии, максимально повышая производительность. GT CVTF Multi – это высококачественное масло, превосходящее большинство современных спецификаций OEM. 

Преимущества:

• Превосходные антивибрационные свойства: максимальный комфорт вождения. 
• Повышенный запас прочности: более длительный срок службы и увеличенный интервал обслуживания и защита деталей
• Надёжная защита от износа всех элементов вариатора.  

Применение: Универсальное масло для большинства автоматических коробок передач с плавно изменяемым передаточным числом (CVT), с цепным или ременным вариатором.

Но есть и ограничения в примение данного продукта 

Не рекомендуем применять 

1.в вариаторах с сухим типом ремня, 

2.EXTROID NISSAN, то она встречается очень редко в России. Система предназначена для моторов мощностью в 280–300 л.с., а вместо клинового ремня используются торы, применяются жидкости CVT KTF1 Nissan, Lineartronic, Subaru, CVT с гидротрансформатором, Ecotronic Ford 

3.в гибридных CVT

Новое поколение  вариаторных коробок Toyota Direct-Shift CVT

Механико-вариаторный гибрид, призванный побороть главную проблему вариатора — проблемы со стартом. Состоит из вариатора и стартовой зубчатой передачи. Последняя работает в самых сложных для вариатора режимах — старте и вытаскивании из грязи.

4. e-CVT (планетарно-электрический «вариатор» гибридных автомобилей)

CVT, установленная на автомобиле Toyota Prius, разработчики назвали PSD (Power Split Device, устройство распределения мощности, японцы называют эту трансмиссию «трёхходовая муфта»). Применяется DEXRON VI

5. В  традиционных АКП с гидротрансформатором

Спецификации и рекомендации:

Физико-химические свойства

По своим физико-химическим свойствам GT CVTF Multi соответствует ряду оригинальных OEM продуктов

• Toyota CVTF TC 
• Toyota CVTF FE
• Nissan NS-1,2,3
• Honda HMMF(without starting clutch)
• HCF2 (Honda Z-1) (CVT model, without starting clutch)
• Mitsubishi SP-III, Mitsubishi CVTF-J1, Mitsubishi CVTF-J4 and -J4+ 
• Mazda JWS 3320
• Subaru ECVT, Subaru iCVT/iCVT FG(Nissan NS-2), Subaru Lineartroincs Chain CVT/HT Chain CVT
• Daihatsu Ammix CVT DFE, Daihatsu Ammix CVT DC 
• Suzuki CVTF TC, Suzuki NS-2, Suzuki CVTF3320, Suzuki CVTGreen 1&2 
• Hyundai SP-III (CVT Model)/CVT-J1 
• Chrysler Jeep NS-2/CVTF +4 
• GM DEX CVT 
• Mini Cooper EZL799/83 22 0 136 376/83 22 0 429 154 
• Audi Multitronic Chain CVT 
• Ford CFT or CVT 30 or WSS-M 2C933A(Chain type, Ford CFT or CVT 23 or WSS-M 2C928A, Ford MERCON® C MB 236. 20 Punch CVT 

Рекомендуется для применения в автомобилях американских, японских, корейских и европейских марок: Toyota, Lexus,  Nissan, Infiniti, Honda, Acura, Mazda, Mitsubishi, Suzuki, Daihatsu, Subaru, Hyundai, Kia, GM, Chrysler, Ford, Renault, FIAT, Mini,  концерна VW 

Достаточно широкий диапазон применения позволяет успешно использовать это моторное масло в самых распространенных моделях автомобилей российского рынка

KSL: гидромуфты с регулируемым наполнением

Компания Transfluid разработала гидравлические муфты с регулируемым наполнением серии KSL для решения проблем, возникающих при «пуске» и «изменении скорости» для машин средней и большой мощности, приводимых в движение электродвигателями и двигателями внутреннего сгорания.

ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ МУФТА: ЭКСПЛУАТАЦИЯ

Благодаря очень простому и эффективному принципу гидравлической муфты KSL достигается чрезвычайно эффективная работа. Масло, являющееся рабочей средой, перекачивается из поддона в контур гидродинамической муфты, где оно, наконец, «сливается» через ряд дроссельных пробок обратно в поддон.

Принцип «ЗАПУСК»:

При управлении потоком масла питающего насоса муфты в рабочий контур с помощью небольшого преобразователя частоты переменного тока в рабочем контуре муфты происходят изменения, которые изменяют характеристики проскальзывания муфты, что смягчает «запуск» драматичен.

Принцип «РЕГУЛИРУЕМАЯ СКОРОСТЬ»:

Тот же самый принцип, который используется для управления пуском, позволяет KSL работать как привод с регулируемой скоростью, изменяя скорость между входом и выходом.

Его функция «ОГРАНИЧЕНИЕ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА»:

Еще одной особенностью KSL является его способность ограничивать передаваемый крутящий момент, пробуксовывая на время, а затем сбрасывая масло в контуре, отключая приводимое оборудование. Быстрое отсоединение возможно за счет установки быстроразъемного клапана.

Основные функции «KSL»:

• плавный пуск
• регулируемая скорость
• ограничение крутящего момента

ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ МУФТА: ХАРАКТЕРИСТИКИ

Устройство плавного пуска

Рабочий контур гидромуфты KSL постепенно заполняется маслом из пустого состояния в заполненное. Такое поведение способствует исключительно мягкому управляемому пуску, особенно в машинах с высокой инерцией. Система регулируемой подачи масла KSL управляется преобразователем частоты во время разгона, обеспечивая идеальное устройство плавного пуска.

Точное изменение скорости

При управлении вручную или с помощью контроллера преобразователя частоты KSL всегда гарантирует точность выходной скорости в соответствии с требованиями оператора или системы управления.

Гашение вибрации

Одной из наиболее важных характеристик гидромуфты KSL является эффект гашения крутильных колебаний, защищающий как ведомую машину, так и двигатель или двигатель.

Защита от перегрузки

Это особенность гидромуфты и большое преимущество для пользователей. Еще большей защиты можно добиться, установив «быстросъемные дренажные клапаны», которые сливают масло из рабочего контура за несколько секунд, полностью ограничивая любой продолжительный период перегрузки.

Высокая эффективность

KSL является чрезвычайно эффективным устройством по сравнению с гидравлической муфтой с постоянным заполнением, поскольку объем рабочего контура регулируется на максимально возможном объеме для поддержания минимальной скорости проскальзывания.

Лабиринтное уплотнение вала

Благодаря этому серия KSL не требует особого обслуживания.

Простота обслуживания

Благодаря разъемной конструкции корпуса можно демонтировать весь узел крыльчатки гидромуфты, не перемещая двигатель/двигатель или приводимое оборудование, что избавляет от необходимости повторной центровки и затрат простоя . Кроме того, все аксессуары монтируются снаружи, что позволяет легко и быстро заменять их в случае необходимости.

ВЫБОР ПРАВИЛЬНОЙ МУФТЫ

Чтобы правильно выбрать муфту, Transfluid необходимо знать следующее:

• Тип двигателя/двигателя, мощность и скорость
• Тип приводимого механизма, мощность и скорость
• Диапазон выходной скорости
• Условия окружающей среды
• Характеристики охлаждающей воды
• Конфигурация сборки
• Размеры и допуски ведущего и ведомого валов.

ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ МУФТА: ПРИНАДЛЕЖНОСТИ

MPCB

действующий Transfluid, с проприетарным программным обеспечением Transfluid, способным выполнять следующие функции:

• Контроль входной и выходной скорости гидромуфты
• Контроль всех параметров гидромуфты
• Отправка сигналов состояния ПК и аварийных сигналов на главную диспетчерскую
• Реализация логики блокировки
• Местное или дистанционное управление выходной скоростью

 

Как работает частотно-регулируемый привод

Использование частотно-регулируемого привода (VFD) может сократить расходы на электроэнергию и ее потребление. Кроме того, частотно-регулируемые приводы могут ужесточить технологические процессы, сократить объем технического обслуживания, повысить производительность и продлить срок службы вашего оборудования.

Что такое ЧРП?

ЧРП или частотно-регулируемый привод — это электронное устройство, используемое для управления асинхронным или синхронным двигателем переменного тока. ЧРП управляет крутящим моментом, скоростью и направлением двигателя, плавно запуская и разгоняя двигатель до желаемой скорости с контролируемой скоростью ускорения. Замедление также контролируется, а торможение доступно в качестве опции.

ЧРП позволяют использовать один двигатель для различных процессов и условий, для которых могут потребоваться разные скорости. Другие названия частотно-регулируемого привода включают:

• Привод с регулируемой скоростью
• Преобразователь частоты
• Преобразователь частоты/напряжения
• Привод переменного тока
• Микродрайв
• Инвертор
• Преобразователь частоты

В отличие от электросети с фиксированной частотой, при которой двигатель постоянно работает на полной скорости, частотно-регулируемый привод обеспечивает гибкость и экономию средств в производстве и других отраслях. Доступны частотно-регулируемые приводы различных типов и мощностей от менее 1 до тысяч лошадиных сил. Кроме того, вы можете выбрать скалярное управление PWM V/HZ, векторное управление PWM с обратной связью, векторное управление без обратной связи, прямое управление крутящим моментом (DTC) и другие методы управления двигателем.

Как работает частотно-регулируемый привод

Преобразователь частоты подает фиксированное переменное напряжение и частоту на выпрямительный мост для преобразования напряжения в постоянное, использует батарею конденсаторов и катушки индуктивности для фильтрации постоянного тока, затем инвертирует постоянное напряжение обратно в переменного тока и отправляет его на двигатель с желаемой частотой.

• Микропроцессор или цифровой сигнальный процессор (DSP) обменивается данными с ПЛК и пользователем (через ЧМИ или клавиатуру), наблюдает за работой двигателя и проверяет наличие неисправностей.
• Схема управления координирует переключение силовых устройств для активации силовых компонентов в правильной последовательности. Скорость двигателя изменяется за счет изменения напряжения и частоты, подаваемых выходными устройствами.
• Базовые частотно-регулируемые приводы поддерживают крутящий момент двигателя, поддерживая постоянное отношение напряжения к частоте. Усовершенствованные устройства используют более интеллектуальные и адаптивные алгоритмы для повышения производительности двигателя.

Короче говоря, частотно-регулируемый привод преобразует одно напряжение и частоту в другое, чтобы изменить скорость двигателя без потери крутящего момента.

Систему привода ЧРП можно разделить на три подсистемы:

• Двигатель переменного тока , чаще всего трехфазный асинхронный двигатель, но иногда однофазный или синхронный двигатель.
• Контроллер главного привода , использующий полупроводниковую систему преобразования силовой электроники, содержащую выпрямительный мостовой преобразователь, звено или фильтр постоянного тока и секцию переключения или инвертора.
• Интерфейс мониторинга и управления , предоставляющий оператору или ПЛК возможность запуска и остановки двигателя, регулировки скорости, изменения направления и т. д. Этот интерфейс также предоставляет информацию о работе двигателя, исправности привода и т. д. Связь с ПЛК может осуществляться с помощью нескольких протоколов последовательной связи или через релейные входы и выходы «старой школы» в сочетании с аналоговыми сигналами 4–20 мА или 0–10 В.

За прошедшие десятилетия частотно-регулируемые приводы стали меньше, в частности, благодаря микропроцессорам, заменившим полупроводниковые компоненты. Во многих приложениях окупаемость вложений в диски часто превышает цену диска.

Когда использовать частотно-регулируемый привод

Частотно-регулируемые приводы используются в системах, приводимых в действие электродвигателями переменного тока, от производства до кондиционирования воздуха. Существует множество причин для выбора системы с частотно-регулируемым приводом.

• Для точного контроля скорости производственного процесса.
• Для обеспечения плавного пуска и плавного разгона до рабочей скорости.
• Для экономии энергии, особенно в тех случаях, когда крутящий момент и мощность нагрузки изменяются нелинейно. Вентиляторы и насосы с переменным крутящим моментом являются хорошими кандидатами на экономию.
• Для улучшения процесса и качества ускорения, расхода, мониторинга, скорости, температуры, напряжения, крутящего момента и давления в вашем приложении.
• Для запуска двигателя по специальным схемам для минимизации механических и электрических нагрузок.

ЧРП значительно уменьшают или устраняют скачки тока, необходимые для запуска двигателя «через линию». Помимо скачков тока, в восемь раз превышающих ток полной нагрузки двигателя, такой тип пуска также может повредить механические компоненты приводимой нагрузки.

Поддержание вашего частотно-регулируемого привода и оборудования в рабочем состоянии

Небольшое техническое обслуживание — это все, что ЧРП требует от своих операторов. Следите за тем, чтобы на диске не было пыли, обеспечьте надлежащую вентиляцию, держите все в сухом и защищенном от влаги месте. Время от времени проверяйте надежность всех электрических соединений.

ЧРП — невероятно надежные устройства. Когда частотно-регулируемый привод указывает на неисправность, бортовая диагностика может помочь определить причину, а иногда и способ устранения. Многие неисправности не являются неисправностью самого частотно-регулируемого привода, но могут означать проблемы с входной мощностью, двигателем или ведомой нагрузкой.

Преобразователь частоты, независимо от того, регулируется ли он вручную или с помощью ПЛК, может помочь вам усилить контроль над технологическим процессом при одновременном увеличении производительности. Затраты на техническое обслуживание и ремонт ваших линий снижаются, как и ваши счета за электроэнергию.

С меньшим количеством ошибок и меньшим временем простоя ваша прибыль будет расти с меньшими усилиями с вашей стороны и вашего оборудования.