Станки револьверные: Револьверный станок | это… Что такое Револьверный станок?

Токарно-револьверные станки | Металлорежущие станки

Токарно-револьверные станки

Токарно-револьверные станки применяются в серийном производстве для обработки деталей из прутков или из штучных заготовок. На этих станках можно выполнить все основные токарные операции.

Особенности

Револьверные станки отличаются от токарно-винторезных тем, что не имеют задней бабки и ходового винта, а имеют револьверную головку, в гнездах которой может быть установлен разнообразный инструмент. При наличии специальных комбинированных державок можно в одном гнезде головки, закрепить несколько инструментов. Заготовки зажимаются патронами или специальными цанговыми зажимными устройствами. Револьверная головка может поворачиваться вокруг своей оси, и тогда инструмент последовательно подводится к детали, обрабатывая ее за несколько переходов. Инструмент крепится также и в резцедержателе поперечного суппорта. Применение токарно-револьверных станков считается рациональным в том случае, если по технологическому процессу обработки детали требуется применение большого количества режущего инструмента.

Преимущества

К преимуществам токарно-револьверных станков, по сравнению с токарными, относятся: возможность сокращения машинного времени за счет применения многорезцовых державок и одновременной обработки детали инструментом, установленным на револьверной головке и поперечном суппорте, а также сравнительно малые затраты времени за счет предварительной настройки станка на обработку детали многими инструментами. Токарно-револьверные станки в зависимости от вида обрабатываемых заготовок бывают прутковые или патронные. Обычно станки малого размера — прутковые, а среднего размера могут быть как прутковые, так и патронные. Крупные револьверные станки обычно патронные. Все эти станки делятся на станки с вертикальной и горизонтальной осью вращения револьверной головки (рис. 16). Револьверные головки бывают призматические и цилиндрические. Головки призматической формы (рис. 16, а) обычно имеют вертикальную ось и шесть граней с гнездами. Головки цилиндрической формы делают с горизонтальной осью вращения (рис. 16, б и в) с расположением горизонтальной оси головки параллельно (рис. 16, б) или перпендикулярно оси шпинделя станка (рис. 16, в).

Движения в револьверных станках

В револьверных станках главным движением является вращение шпинделя, несущего заготовку; движением подачи — продольное s1 и поперечное s2 перемещение суппортов, несущих режущий инструмент. В револьверных головках с горизонтальной осью вращения, параллельной оси шпинделя, поперечная подача осуществляется медленным вращением револьверной головки (рис. 16, б). В станках с револьверной головкой, имеющей вертикальную ось вращения, поперечная подача осуществляется поперечным суппортом, а иногда и перемещением салазок с револьверной головкой в поперечном направлении (рис. 16, а).

Рис. 16, Револьверные головки

Вспомогательными движениями в револьверных станках являются: повороты (индексирование) револьверной головки для последовательного ввода в работу различного инструмента; подача и зажим прутка; быстрый подвод и отвод револьверного, поперечного суппортов и др.

Похожие материалы

Что такое токарно-револьверный станок? Полное руководство

Токарные станки являются популярными обрабатывающими инструментами, которые состоят из вращающейся с высокой скоростью заготовки и режущего инструмента, установленного на резцедержателе, который может перемещаться по осям X и Z.

Эти станки могут использоваться для выполнения различных операций, таких как точение, растачивание, нарезание резьбы, сверление, накатка и т. д.

Однако для разных операций требуются разные инструменты, и смена инструмента для каждой операции увеличивает время цикла.

Револьверный токарный станок — это модификация обычных токарных станков, которая решает эту проблему и повышает производительность за счет сокращения времени цикла.

Так что же делает револьверные станки особенными и какие преимущества они предлагают по сравнению с другими токарными станками?

В этой статье я подробно рассказал о револьверных станках, рассказав об их деталях, особенностях и типах.

Что такое токарно-револьверный станок?

Токарно-револьверный станок представляет собой модифицированную версию традиционных токарных станков по металлу, в котором стойка инструмента заменена револьверной головкой, которая может вращаться вокруг своей вертикальной оси. Как правило, револьверная головка содержит шесть режущих инструментов, которые можно использовать для выполнения нескольких операций обработки за один сеанс.

Традиционные токарные станки содержат один режущий инструмент, который можно использовать для выполнения конкретной операции обработки, тем самым увеличивая время смены инструмента и снижая производительность процесса.

Вращающаяся револьверная головка устраняет необходимость останавливать процесс и менять режущий инструмент токарного станка для выполнения различных операций обработки, тем самым повышая производительность.

Важные детали токарно-револьверного станка

Конструкция типичного токарного станка

Важными частями токарно-револьверного станка являются:

• Револьверная головка
• Передняя бабка
• Приводная муфта
• Инструментальная стойка
• Каретка

Револьверная головка

Револьверная головка представляет собой шестигранный резцедержатель, который может вращаться вокруг своей вертикальной оси и установлен на седле.  Каждая сторона башни имеет четыре резьбовых отверстия для крепления насадок.

Он может вмещать до шести инструментов, а револьверную головку можно поворачивать, чтобы получить доступ к инструменту, необходимому для операции обработки.

Кроме того, седло можно перемещать вдоль горизонтальной оси, чтобы продвигать режущий инструмент к заготовке.

Например, токарная обработка полого алюминиевого цилиндра и нарезание резьбы требуют двух разных режущих инструментов для завершения процесса обработки.

В этом случае для выполнения токарной операции используется токарный инструмент, а затем можно повернуть револьверную головку, чтобы получить доступ к инструменту для нарезания резьбы и выполнить операцию нарезания резьбы.

Револьверная головка установлена ​​на свободно подвижном подшипнике, поэтому оператор может поворачивать ее для изменения положения инструментов после освобождения зажимов.

Передняя бабка

На передней бабке токарно-револьверного станка находятся все приводные механизмы.

В нем находятся все элементы управления станком, такие как пуск, останов, регулировка скорости и т. д.

В зависимости от типа привода передние бабки бывают двух типов: электрические и редукторные.

В электрической передней бабке изменение скорости шпинделя достигается за счет управления скоростью электродвигателя.

Электрическая передняя бабка обеспечивает лучший контроль скорости за счет крутящего момента и обычно используется для обработки небольших заготовок.

С другой стороны, редукторные передние бабки состоят из специальных конфигураций шестерен для изменения скорости вращения шпинделя.

Редукторный механизм снижает скорость шпинделя за счет увеличения его крутящего момента, что делает его идеальным для обработки заготовок большего диаметра.

Этот тип передней бабки обычно используется в больших токарных станках, которые используются для выполнения сравнительно более глубоких резов в твердых материалах.

Приводная муфта

Подобно сцеплению автомобиля, приводная муфта токарно-револьверного станка используется для соединения и разъединения первичного двигателя и шпинделя.  Первичным двигателем может быть двигатель или вал с зубчатой ​​муфтой.

В идеальном состоянии первичный двигатель и шпиндель разъединены, и вы можете использовать приводную муфту, чтобы зацепить их перед началом операции обработки.

Инструментальная стойка

Инструментальная стойка используется для установки режущих инструментов на револьверном токарном станке.

Она может перемещаться в направлениях X и Y, а также по станине с помощью каретки. Эти движения могут быть выполнены с помощью маховика или даже автоматизированы.

Каретка

Каретка также называется поперечным суппортом и находится между стойкой инструмента и седлом.

Поперечные салазки могут перемещаться поперек станка перпендикулярно движению седла.

Типы токарно-револьверных станков

В зависимости от ориентации, работы и количества револьверных головок существует шесть типов револьверных станков.

Горизонтальный револьверный токарный станок (ручной)

Это самый старый и самый распространенный тип токарно-револьверного станка.

Горизонтальный токарно-револьверный станок, как следует из названия, имеет револьверную головку, выровненную по горизонтали.

Ось револьверной головки коллинеарна оси заготовки.

Вертикальный револьверный токарный станок

Вертикальный револьверный токарный станок

В вертикально-револьверном станке ось револьверной головки перпендикулярна основанию станка.

Револьверная головка может перемещаться вверх/вниз и из стороны в сторону вдоль направляющих.

Помимо вертикально ориентированной револьверной головки, он состоит из двух квадратных стоек для инструментов по бокам, каждая из которых может вмещать 4 инструмента.

Стойки инструментов также можно перемещать в направлениях X и Y для выполнения операции обработки заготовки.

Таким образом, всего на вертикально-револьверном станке может разместиться 14 различных инструментов для обработки материала.

Этот тип токарно-револьверного станка подходит для обработки больших и тяжелых заготовок.

Автоматический токарно-револьверный станок

Автоматический токарно-револьверный станок является модификацией ручного токарно-револьверного станка.

Этот тип револьверной головки позволяет автоматизировать скольжение и индексацию револьверной головки с помощью распределительного вала, тем самым повышая производительность за счет сокращения времени обработки.

Это снижает потребность в квалифицированном операторе для управления машиной.

Автоматизация процесса повышает воспроизводимость, что делает револьверные автоматы идеальными для массового производства.

Однако автоматизация скольжения и индексации с помощью распределительного вала подходит для простых геометрий и не облегчает изготовление сложных геометрий.

Токарно-револьверный станок с ЧПУ

ЧПУ означает компьютерное числовое управление. Револьверные станки с ЧПУ используют сгенерированный компьютером G-код для управления скоростью подачи, скоростью шпинделя и движением револьверной головки.

Станки с числовым программным управлением (ЧПУ) используют компьютерную программу для управления различными параметрами обработки.

Эти машины состоят из компьютерной системы, которая преобразует цифровую модель в специальный код (G-коды).

Затем G-коды интерпретируются контроллером, чтобы направлять револьверный станок с ЧПУ для выполнения желаемого процесса обработки.

Эти станки также поддерживают автоматическую смену инструментов на револьверной головке, что устраняет необходимость вмешательства человека во время выполнения операции обработки.

Движение режущего инструмента, управляемое компьютером, делает токарно-револьверные станки с ЧПУ идеальными для обработки сложных форм с высокой точностью.

Двухревольверный токарный станок

Двухревольверный токарный станок от CMZ

Токарный станок с двумя револьверными головками состоит из двух автоматических револьверных головок, которые могут одновременно выполнять операции обработки заготовки.

Это значительно сокращает время цикла почти вдвое по сравнению со временем, которое требуется для выполнения аналогичной операции обработки на токарном станке с одной револьверной головкой.

Из двух башен одна ведет за собой другую башню. Эта последовательная операция между двумя револьверными головками позволяет станку выполнять черновую и чистовую операции за один проход.

Вы можете загружать и выгружать детали из одного шпинделя, не мешая работе другого. Некоторые токарные станки Twin-Turret могут даже запускать две отдельные программы на каждом из своих шпинделей.

Настройка токарного станка с двумя револьверными головками занимает больше времени, чем токарного станка с одной револьверной головкой. Следовательно, токарные станки с двумя револьверными головками подходят для серийного производства, когда за один присест производится большой объем однородной продукции.

Haas Automation и CMZ известны во всем мире благодаря производству токарных станков с двумя револьверными головками и других станков с ЧПУ премиум-класса.

Сравнение токарно-револьверного станка с другими токарными станками

Токарно-револьверный станок — это тип токарного станка по металлу, который позволяет устанавливать несколько режущих инструментов на его шестигранную револьверную головку.

По сравнению с токарными станками по дереву, токарные станки по металлу обеспечивают больший крутящий момент для вращения тяжелой заготовки и обеспечивают большую силу резания для удаления материала.

Даже самые лучшие токарные станки по дереву, доступные на рынке, обеспечивают сравнительно меньший выходной крутящий момент, и поэтому токарные станки по дереву не идеальны для обработки металлов .

Поэтому для обработки металла требуются специальные токарные станки по металлу, и в зависимости от их особенностей, конструкции и возможностей материала станки по металлу бывают разных типов.

В этом разделе мы сравним токарно-револьверные станки с другими аналогичными токарными станками по металлу: токарными станками Capstan и Engine.

Револьверный токарный станок против обычного

Capstan против токарного станка с револьверной головкой

В таблице ниже я суммировал основные различия между токарными станками Capstan и Turret.

Краткое изложение основных различий между токарным станком Capstan и револьверным станком

Токарный станок Capstan представляет собой легкий станок, предназначенный для обработки небольших заготовок диаметром до 60 мм.

Револьверные токарные станки, с другой стороны, больше и могут обрабатывать заготовки почти в два раза больше, чем то, с чем могут работать токарные станки Capstan.

Нежесткая конструкция и малый вес токарных станков Capstan делают их непригодными для выполнения тяжелых резов на заготовке.

Токарно-револьверный станок, будучи более тяжелым и устойчивым, может относительно легко выполнять тяжелые резы.

Меньшие возможности обработки заготовок на токарных станках Capstan также делают их быстрее, чем токарные станки с револьверной головкой.

В токарных станках Capstan ползун скользит по седлу, обеспечивая подачу инструмента. Это уменьшает диапазон движения, тем самым уменьшая максимальную длину заготовки, которую можно обработать.

В токарно-револьверных станках все седло может скользить по направляющим, что обеспечивает больший диапазон движения, позволяя токарно-револьверным станкам обрабатывать более длинные заготовки.

Некоторые токарно-револьверные станки допускают боковое перемещение головки револьверной головки по отношению к станине, но ползун токарно-револьверных станков не обеспечивает возможности бокового перемещения.

Механизмы индексации на обоих токарных станках совершенно разные. На токарных станках Capstan маховик ползуна вращается в обратном направлении, чтобы индексировать инструмент.

В то время как на токарно-револьверных станках револьверную головку необходимо вращать вручную после освобождения всех зажимов, чтобы индексировать инструменты.

Преимущества токарно-револьверного станка

Токарно-револьверный станок имеет очевидное преимущество перед обычными токарными станками, поскольку на них можно разместить до шести инструментов.

Замена инструментов на обычном токарном станке требует времени и замедляет производственный процесс.

В токарном станке с револьверной головкой револьверную головку можно вращать, чтобы менять инструменты для обработки детали. Это экономит время и снижает потребность в квалифицированных рабочих.

Использование токарно-револьверных станков повышает производительность за счет сокращения времени смены инструмента, тем самым сокращая время цикла.

Автоматические токарные станки с револьверной головкой могут производить дубликаты деталей с высокой повторяемостью по сравнению с ручными токарными станками с револьверной головкой.

Часто задаваемые вопросы

Что такое револьвер в револьверном станке?

Револьверная головка в револьверном токарном станке представляет собой держатель инструмента, похожий на пистолет, который содержит шесть инструментов, которые можно использовать взаимозаменяемо. Башня может вращаться вокруг вертикальной оси либо вручную с помощью маховика, либо автоматически с помощью автоматизированного механизма.

Почему токарно-револьверный станок лучше обычных токарных станков?

Револьверные станки лучше, чем обычные токарные станки, потому что они одновременно держат несколько инструментов. Револьверную головку можно повернуть, чтобы получить доступ к режущему инструменту, необходимому для операции обработки. Это сокращает время смены инструмента, тем самым ускоряя производственный процесс.

Какой тип двигателя используется для управления револьверной головкой токарного станка с револьверной головкой?

Шаговые или серводвигатели используются для управления револьверной головкой токарного станка с револьверной головкой. Они обеспечивают высокую точность с точки зрения частоты вращения и угла поворота, которые необходимы для точного выравнивания инструментов с заготовкой.

Вводная глава: Вращающееся оборудование | IntechOpen

• Авторская панель Войти

Что такое открытый доступ?

Открытый доступ — это инициатива, направленная на то, чтобы сделать научные исследования бесплатными для всех. На сегодняшний день наше сообщество сделало более 100 миллионов загрузок. Он основан на принципах сотрудничества, беспрепятственного открытия и, самое главное, научного прогресса. Будучи аспирантами, нам было трудно получить доступ к нужным нам исследованиям, поэтому мы решили создать новое издательство с открытым доступом, которое уравняет правила игры для ученых со всего мира. Как? Упрощая доступ к исследованиям и ставя академические потребности исследователей выше деловых интересов издателей.

Наши авторы и редакторы

Мы являемся сообществом из более чем 103 000 авторов и редакторов из 3 291 учреждения в 160 странах мира, включая лауреатов Нобелевской премии и некоторых самых цитируемых исследователей мира. Публикация на IntechOpen позволяет авторам получать цитирование и находить новых соавторов, а это означает, что больше людей увидят вашу работу не только из вашей собственной области исследования, но и из других смежных областей.

Оповещения о содержимом

Краткое введение в этот раздел, посвященный открытому доступу, особенно с точки зрения IntechOpen

Как это работаетУправление предпочтениями

Контакты

Хотите связаться? Свяжитесь с нашим головным офисом в Лондоне или командой по работе со СМИ здесь:

Карьера

Наша команда постоянно растет, поэтому мы всегда ищем умных людей, которые хотят помочь нам изменить мир научных публикаций.

Открытый доступ

Автор:

Getu Hailu

Представлено: 30 июля 2019 г. Опубликовано: 8 января 2020 г.276

СКАЧАТЬ БЕСПЛАТНО

Из отредактированного тома

Под редакцией Getu Hailu

Детали книги Заказать Распечатать

Обзор показателей главы

831 Глава Загрузки

Посмотреть полные показатели

СКАЧАТЬ БЕСПЛАТНО

Рекламное объявление

1. Введение

Вращающееся оборудование или турбомашина представляет собой машину с вращающимся компонентом, который передает энергию жидкости или наоборот. Следовательно, в турбомашине происходит передача энергии между жидкостью и ротором за счет динамического взаимодействия. Как правило, если передача энергии осуществляется от ротора к жидкости, это либо насос, либо вентилятор. Если передача энергии происходит от жидкости к ротору, то машина называется турбиной.

В повседневной жизни мы сталкиваемся с турбомашиной. На самом деле, мы приходим к использованию турбомашины по крайней мере раз в день. Когда мы сушим волосы феном, мы используем турбомашину. Фен обдувает горячим воздухом из нихрома (сплав никеля, хрома и часто железа) воздух комнатной температуры, что ускоряет испарение воды. Важным компонентом фена является тот, который выдувает воздух (он же вентилятор). Этот компонент представляет собой турбомашину. Еще одна часто используемая бытовая машина – стиральная машина. Стиральные машины должны сливать использованную грязную воду и заменять ее свежей водой. Для этого важным компонентом стиральной машины является насос, который используется для удаления грязной воды и подачи свежей воды. Этот насос является турбомашиной.

Если у вас есть автомобиль, вы знаете, как важно поддерживать оптимальную рабочую температуру вашего автомобиля. Водяной насос (гидродинамический насос) необходим для работы вашего автомобиля. Насос обеспечивает циркуляцию охлаждающей жидкости через блок цилиндров, шланги и радиатор и поддерживает оптимальную рабочую температуру.

Другим повседневным примером является кухонная вентиляция. Вентиляторы внутри кухонного вентиляционного отверстия, которые втягивают пары внутрь и выталкивают их через воздуховоды наружу или через фильтры (которые удаляют запахи) и выпускают их обратно в комнату, являются турбомашинами.

Помимо стиральной машины, посудомоечной машины или кухонного вентилятора, когда мы пишем на ноутбуке/рабочем столе, когда мы включаем вентиляцию в ванной, а также когда мы включаем настольный или потолочный вентилятор, мы используем турбомашины .

Все эти компоненты, маленький вентилятор в нашем компьютере, который помогает поддерживать температуру нашего компьютера, или потолочный вентилятор, который обеспечивает тепловой комфорт, необходимый летом, имеют определенные типы геометрии и формы. Вы, наверное, замечали разницу в форме и количестве лопастей между ветряком и современным ветряком. Эти формы и цифры являются результатом тщательного анализа потока жидкости или воздуха через эти машины.

Реклама

2. Достижения в исследованиях вращающихся машин

Поскольку турбомашины являются ключевыми машинами, используемыми в производстве электроэнергии и преобразовании энергии, последние исследования были сосредоточены на улучшении аэротермических характеристик этих машин и их эффективности. В авиационной отрасли исследования были сосредоточены на снижении воздействия на окружающую среду и снижении расхода топлива. Большая часть современных исследований вращающихся машин сосредоточена в основном в следующих областях [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]:

• Гидродинамика турбомашин (численное моделирование, теоретическая модель и экспериментальные измерения)

• Методы снижения шума и технологии испытаний на шум в вентиляторах, компрессорах, насосах и ветряных турбинах

• Методы оптимизации 9 0304 3

Повышение эффективности материалов для турбомашин

Хотя турбомашины являются одними из наиболее широко используемых машин, двумя основными областями их применения являются производство электроэнергии и движение. Текущие темы исследований высокого уровня, связанные с энергетическими турбинами, включают численное моделирование полей двухфазного потока, и исследовательские усилия направлены на снижение эрозии (кавитационной и жидкокапельной эрозии) в этих машинах [8, 9]., 10]. Вычислительная гидродинамика (CFD) все чаще используется для оценки конструкции лопасти с точки зрения аэроупругой нестабильности для увеличения срока службы и эффективности компонентов [11]. Анализ CFD используется для минимизации эффектов кавитации в гидравлических турбинах, что приводит к повышению производительности, эффективности и экономии средств. Определение сокращения выбросов альтернативных видов топлива является еще одной областью исследований, поскольку экологические нормы становятся все более строгими. Направление исследований включает изучение характеристик горения альтернативных видов топлива (этанол, пальмовый метиловый эфир (ПМЭ), диметиловый эфир (ДМЭ), водород/синтез-газ и биотопливо [12, 13, 14, 15, 16, 17]).

Реклама

3. Заключительные замечания

Турбомашины необходимы, поскольку они имеют ключевые области применения, включая производство электроэнергии. Следовательно, исследования и разработки проводятся соответствующей отраслью. Таким образом, основное внимание в исследованиях уделяется повышению эффективности (направленной на экономию средств), надежности (увеличению срока службы компонента) и устойчивости (обусловленной более строгими правилами). CFD играет важную роль в проектировании и анализе компонентов турбомашин.

Ссылки

1. 1. Шринивас Г., Рагхунандана К., Сатиш Шеной Б. Последние разработки в области материалов для компонентов турбомашин и производственные проблемы для авиационных двигателей. Материаловедение и инженерия. 2018;314:012012
2. 2. Чандрасекар У., Ян Л.Дж., Гоутхаман С., редакторы. Инновационные методы проектирования, анализа и разработки в аэрокосмической и автомобильной технике (I-DAD 2018). Springer: Nature Singapore Pte Ltd.; 2019
3. 3. Келкар Р., Андреако А., Отт Э., Грох Дж. Сплав 718: лазерное порошковое аддитивное производство для турбин. В: Ott E et al, редакторы. Материалы 9Международный симпозиум по суперсплаву 718 и его производным: применение в энергетике, аэрокосмической отрасли и промышленности. Серия «Минералы, металлы и материалы». Чам: Спрингер; 2018
4. 4. Лю Р., Ван З., Спаркс Т., Лю Ф., Ньюкирк Дж. Ремонт компонентов аэрокосмической отрасли с использованием аддитивного производства. В: Лазерное аддитивное производство. Эльзевир; 2017
5. 5. Амиранте Д., Хиллз, Нью-Джерси, Барнс, К.Дж. Алгоритм подвижной сетки для аэротермомеханического моделирования в турбомашиностроении. Международный журнал численных методов в жидкостях. 2012;70(9)
6. 6. Bucchi A, Xing JT и Gaudenzi P. Численное решение для взаимодействия жидкости с активной структурой. В: 19-я Международная конференция по адаптивным структурам и технологиям 2008 г. , ICAST 2008; 2008
7. 7. Wang Y, Cai X, Ma X, Tan J, Liu D, Ren D. Бессеточное моделирование обтекания аэродинамического профиля с использованием различных турбулентных моделей. Прогресс в вычислительной гидродинамике: международный журнал. 2017;17(2)
8. 8. Xie DM, Shi Y, Li WF, Hou YM, Yu XG и Qin HS. Численное моделирование двухфазного течения влажного пара в неподвижной лопатке последней ступени сверхкритической паровой турбины. В: DRPT 2011-2011 4-я Международная конференция по дерегулированию и реструктуризации электроэнергетики и энергетическим технологиям. 2011
9. 9. Li N, Zhou Q , Chen X, Xu T, Hui S, Zhang D. Воздействие капель жидкости на твердую поверхность с приложением к эрозии капель воды на лопатках турбины, часть I: нелинейная волновая модель и решение одномерной влияние. Международный журнал механических наук. 2008;50(10-11):1526-1542
10. 10. Zhou Q , Li N, Chen X, Xu T, Hui S, Zhang D. Воздействие капель жидкости на твердую поверхность с применением эрозии капель воды на лопатках турбины, часть II: Осесимметричное решение и анализ эрозии. Международный журнал механических наук. 2008;50(10-11):1543-1558
11. 11. Райс Т., Белл Д., Сингх Г. Определение запаса устойчивости между безопасной работой и началом флаттера лопасти. Журнал турбомашин. 2009;131(1):011009
12. 12. Haas FM, Chaos M, Dryer FL. Низкотемпературное и среднетемпературное окисление этанола и смесей этанол-PRF: экспериментальное и модельное исследование. Горение и пламя. 2009;156(12):2346-2350
13. 13. Хасимото Н., Озава Ю., Мори Н., Юрий И., Хисамацу Т. Основные характеристики горения пальмового метилового эфира (ПМЭ) в качестве альтернативного топлива для газовых турбин. Топливо. 2008
14. 14. Lee MC, Bin Seo S, Chung JH, Joo YJ, Ahn DH. Испытание характеристик сгорания ДМЭ в промышленных газовых турбинах для использования в качестве альтернативного топлива для производства электроэнергии. Топливо. 2009;87(15-16):3373-3378
15. 15. Мияма Н., Инаба К., Ямамото М. Численное моделирование эффекта вихревого потока при утечке на конце водородного потока вокруг трехмерной лопатки турбины. Журнал тепловых наук. 2008;17(2):186-192
16. 16. Chaos M, Dryer FL. Кинетика горения синтетического газа и его применение. Наука и технология горения. 2008;180(6):1053-1096
17. 17. Гупта К.К., Рехман А., Сарвия Р.М. Биотопливо для газовой турбины: обзор. Обзоры возобновляемых и устойчивых источников энергии. 2010; 14 (9): 2946-2955

Разделы

Информация о авторе

• 1. Введение
• 2. Должности в исследовании вращающейся машины

• .

  Getu Hailu

  Подано: 30 июля 2019 г. Опубликовано: 8 января 2020 г.

  СКАЧАТЬ БЕСПЛАТНО

  © 2020 Автор(ы). Лицензиат IntechOpen. Эта глава распространяется в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution 3.0, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии надлежащего цитирования оригинальной работы.

  Что такое Вращающаяся электрическая машина

  Вращающаяся электрическая машина состоит из статора, ротора и воздушного зазора между ними. Статор и ротор имеют обмотки. Ротор устанавливается в шток, а шток соединяется с двигателем и любыми другими нагрузками. Обмотки предназначены для передачи электрического тока, который генерирует магнитные поля для электрической нагрузки. Там могут быть созданы замкнутые контуры для напряжений.

  Рис. 1. Упрощенная схема вращающейся электрической машины

  Различают типы обмоток. Ток может работать во вращающейся машине для создания магнитного поля – этот ток называется намагничивающим . Этот тип обмотки называется обмоткой возбуждения .

  Ток представляет собой маломощный постоянный ток, а обмотки также могут выдерживать ток нагрузки и будут называться A rmature. В машинах постоянного и переменного тока обмотки, несущие ток намагничивания и ток нагрузки, различаются. Однако в некоторых машинах одни и те же обмотки могут нести нагрузку и токи намагничивания — так бывает в асинхронных двигателях. Эта обмотка называется первичной обмоткой. Выходная обмотка является вторичной обмоткой.

  Говоря о преобразовании энергии, электрические машины можно классифицировать следующим образом:

  • Генератор – машина, создающая электрическую энергию из механической;
  • Двигатель – машина, преобразующая электрическую энергию в механическую.

  Классификация вращающихся машин следующая:

  • Машины постоянного тока: машины постоянного тока;
  • Синхронные машины: здесь постоянный ток проходит по одной обмотке, а переменный ток по другой обмотке;
  • Индукционная машина: здесь переменный ток проходит через оба

  Для того, чтобы вращающаяся машина вращалась и генерировала электрические токи, используются постоянные магниты, а также входные токи переменного и постоянного тока. Магнитное поле создает крутящий момент в электродвигателе, а электромагнитные законы помогают генератору создавать электрический ток в магнитном поле.

  Давайте рассмотрим физику, происходящую в электрических машинах. Во всех электрических машинах сила на проводе равна f=iw[I,B], где iw – сила тока в проводе, а B — магнитное поле. Крутящий момент при минимуме на катушке T=KBiwsinα, здесь K  коэффициент, зависящий от геометрии катушек, α – угол между магнитным полем B  и током. Генерируются два поля – в статоре и роторе. Магнитное поле статора создает магнитное поле, которое описывается следующей формулой: B=µNi2πR.

  Вращающиеся машины представляют собой машины для преобразования энергии, которые характеризуются эффективностью и потерями энергии. Генератор и ротор могут характеризоваться различными видами потерь при прохождении постоянного тока. Потери во вращающихся машинах составляют:

  • Электрические потери
  • Потери в сердечнике
  • Механические потери

  Потери в генераторе и двигателе можно классифицировать следующим образом:

  • • Потери при вращении
      • Потери при вращении без нагрузки
      • Потери выдерживаемой нагрузки
    • Потери в меди в цепи якоря
      • Потери в якоре
      • Потери щеток
    • Потери меди в полевых условиях
      • Серийно-полевые потери
      • Потери в шунтирующем поле

  Однако они имеют разное распределение и значение для структуры потерь генератора и двигателя. Электрические потери обычно возникают из-за сопротивления постоянному току. Механические потери обычно происходят из-за трения или ветра. Потери могут также иметь место во вращающихся машинах для целей охлаждения. Потери в сердечнике холостого хода состоят из потерь на гистерезис и вихревых токов.

  Эффективность ротационной машины обычно выражается картой эффективности. Карта эффективности состоит из моментно-скоростных характеристик . Характеристики крутящий момент-скорость различаются для разных машин вращения и зависят от скорости вращения машины. Моментно-скоростные характеристики сходны с вольтамперными характеристиками источника питания схемы.

  Характеристики момент-скорость определяют фактическую скорость двигателя, подключенного к нагрузке. Важным фактом является то, что двигатель может создавать ненулевую скорость вращения. Это связано с тем, что двигатель подключен к источнику электроэнергии. И этот электрический источник может быть причиной некоторого крутящего момента двигателя. это называется пусковой момент .

  Важно соблюдать типовые рабочие параметры, указанные на двигателе. На заводской табличке указаны тип устройства, производитель, номинальное напряжение и частота, номинальный ток и вольт-ампер, номинальная скорость и мощность. В этом случае номинальное напряжение говорит нам о значении напряжения, необходимом для создания требуемого магнитного потока. Работа на высокой частоте увеличит потери в магнитном сердечнике.

  Номинальный ток и номинальные вольт-амперные токи и мощность, необходимые для стабильной работы и предотвращения перегрева двигателя во время работы. Работа с пиковой мощностью может превышать мощность двигателя, крутящий момент и другие характеристики, но в конечном итоге это приведет к перегреву двигателя и отказу в работе.

  Другим важным фактором, который следует учитывать, является регулирование напряжения и скорости электрических машин. Регулирование создает возможность поддерживать напряжение или скорость во время работы с изменяющейся нагрузкой на двигатель.