Винтовые домкраты NOOK

Домкраты ActionJac™Винтовые домкраты NOOK


Винтовые домкраты ActionJac™ с червячной передачей имеют прочную, надежную конструкцию и выпускаются с грузоподъемностями от 1/4 до 100 т.


Они могут использоваться по одному или по несколько в составе сложных конструкций. Каждый винтовой домкрат изготовляется по спецификации, поэтому «стандартных» длин хода не существует.


Форма запроса на винтовые домкраты NOOK


Домкраты с передачей винт-гайка


Винтовые домкраты с передачей винт-гайка имеют стальной червячный винт, приводящий червячное колесо (шестерню) из высокопрочной бронзы. Вал ведущего винта опирается на конические роликоподшипники с внешними уплотнениями, предотвращающими потерю смазки (для домкратов на 0,5 и 1 тонну – радиальные подшипники с уплотнениями). Червячное колесо установлено на конических роликовых или упорных шариковых подшипниках. Вращение шестерни вызывает вращение или линейное перемещение (в зависимости от конфигурации домкрата) подъемного винта с трапецеидальной резьбой.


Корпус домкрата изготовлен из вязкой стали (модели MJ имеют алюминиевый корпус, также он доступен для моделей на 1 тонну) имеет размер, соответствующий грузоподъемности устройства. Подъемный винт изготовлен из стали с пределом прочности 655 МПа. Резьба нарезана с высокой точностью, обычно с допусками по классу 2-C (с малым зазором на внешнем диаметре). Точность резьбы подъемного винта составляет примерно 0,1 мм на 300 мм.


Домкраты с шариковинтовой передачей


Домкраты ActionJacтм с шариковинтовой передачей в основе своей конструкции имеют такую же червячную передачу, как и домкраты с передачей винт-гайка. Высокая эффективность пары из шариковой гайки и соответствующего винта позволяет уменьшить подводимый крутящий момент в 3 раза по сравнению с винтовыми домкратами с передачей винт-гайка.


Корпус домкратов с ШВП изготовлен из вязкой стали (модели 1/2 BSJ и 1/2 HL-BSG имеют алюминиевый корпус, также он доступен для моделей на 1 тонну) имеет размер, соответствующий грузоподъемности устройства. Подъемный винт, гайка и шарики в ней изготовлены из закаленной стали. Качение шариков, воспринимающих нагрузку между винтом и гайкой, уменьшает их взаимное трение и обеспечивает гладкое и плавное перемещение груза. Благодаря качению и большему КПД, домкраты с шариковинтовой передачей могут работать с более высокими скоростью и рабочим циклом, и меньшей потребляемой мощностью, чем домкраты с передачей винт-гайка аналогичной грузоподъемности.


Домкраты из нержавеющей стали


Винтовые домкраты из нержавеющей стали ActionJacтм с передачей винт-гайка идеальны для использования там, где необходима устойчивость к коррозии. Все наружные детали этих домкратов изготовлены из нержавеющей стали 300 серии. Червячный винт из нержавеющей стали и шестерня из высокопрочной бронзы установлены на конических роликовых подшипниках с уплотнениями, обеспечивающими удержание смазки и защиту от попадания загрязнений внутрь корпуса. Подъемный винт из нержавеющей стали имеет высокоточную резьбу класса 2-C.


Домкраты из нержавеющей стали доступны с грузоподъемностями от 0,7 до 12 тонн. Опционально предлагается закаленный червячный винт 17-4PH, обеспечивающий большую грузоподъемность.


Метрические домкраты с ШВП


Более чем 25-летний опыт компании Nook Industries в области производства винтовых домкратов позволил расширить продуктовую линейку ActionJacтм метрическими домкратами, соответствующими мировым инженерным стандартам. Благодаря наличию шариковинтовой передачи они имеют высокую эффективность работы. Для них доступна вся линейка моторных креплений IEC.


Домкраты с резьбой стандарта ISO


Эти винтовые домкраты ActionJacтм аналогичны по конструкции винтовым домкратам с передачей винт-гайка. Они полностью метрические, а их подъемный винт имеет специальную форму трапецеидальной резьбы. Она соответствует стандартам ISO, но, как и резьба класса 2-C, имеет малый зазор на внешнем диаметре. Эти домкраты совместимы с моторными креплениями стандарта IEC.


Аксессуары


Доступны такие аксессуары, как приводные электродвигатели, моторные крепления для них, энкодеры, блоки ручного привода, муфты, угловые редукторы, гофрозащита, концевые выключатели, крепежные пластины и проушины.


Примечание: домкраты не должны использоваться для подъема или перемещения людей


Терминология


Конструкции домкратовКонструкции винтовых домкратов


Винтовые домкраты могут иметь множество различных конфигураций. Главным образом они разделяются на выдвижные и вращающиеся.


Выдвижные домкраты


Выдвижной домкрат имеет подъемный винт, проходящий через редуктор. Гайка интегрирована в червячный редуктор таким образом, что шестерня и гайка вращаются вместе. Если подъемный винт зафиксирован так, что не может вращаться, он будет линейно перемещаться относительно корпуса, поднимая и опуская полезный груз.


Вращающиеся домкраты


В домкратах данного типа подъемный винт вращается, передвигая на себе гайку. Подъемный винт жестко соединен с шестерней червячного редуктора. Полезный груз и платформа, на которой установлена гайка, перемещаются вверх и вниз относительно подъемного винта. (см. рис. 1)


И выдвижные, и вращающиеся домкраты могут иметь прямую и обратную конфигурацию. (см. рис. 1)


Безлюфтовые домкраты


Безлюфтовые домкраты с передачей винт-гайка используются там, где условия перемещения нагрузки в обоих направлениях требуют точного позиционирования. Они позволяют уменьшить зазор до величины примерно 0,1 мм.


В домкратах данного типа зазор между внутренней резьбой гайки и резьбой подъемного винта может точно контролироваться регулировкой верхней крышки корпуса домкрата. В домкратах данной конструкции гайка состоит из двух частей – нижней (совмещенной с червячным колесом) и верхней. Регулировка крышки изменяет расстояние между ними, таким образом, происходит компенсация зазора.


Безлюфтовые домкраты позволяют минимизировать, но не полностью устранить зазор. В некоторых случаях желательно полное отсутствие люфта и, соответственно, зазора, однако это приведет в заклиниванию домкрата.


Винтовые домкраты с ШВП могут быть отрегулированы на заводе путем точного подбора размера шариков в гайке. Такая технология позволяет уменьшить зазор до 0,1-0,2 мм. Прецизионные ШВП могут иметь преднатяг шариковой гайки, что обеспечивает нулевой зазор между гайкой и подъемным винтом.


Закрепленный домкратЗакрепленные домкраты


В выдвижном домкрате подъемный винт должен быть закреплен для того, чтобы он не вращался. В противном случае он будет свободно прокручиваться (вместе с грузом) и не подниматься.


Винтовые домкраты с передачей винт-гайка могут быть доработаны для предотвращения поворота подъемного винта. Этот тип домкрата называется закрепленным и доступен в прямой и обратной конфигурации.


Закрепленный домкрат имеет шпоночный паз на подъемном винте. Соответствующая шпонка установлена с внутренней стороны корпуса не позволяет подъемному винту вращаться.


Наличие шпоночного паза на подъемном винте вызывает ускоренный износ внутренней резьбы шестерни, несколько уменьшая срок службы домкрата.


Винтовые домкраты с ШВП также могут оснащаться устройством, блокирующим вращение подъемного винта. Это обеспечивается прямоугольной направляющей на внутреннем конце винта, перемещающейся внутри кожуха соответствующего квадратного сечения. На кожухе имеются смазочные отверстия с ниппелями.


Домкраты с двумя проушинами


Домкраты с двумя проушинами используются там, где перемещение нагрузки происходит по дуге, например для привода следящих антенн, подвесных дверей и воздушных заслонок.


В данном исполнении поставляются домкраты грузоподъемностью от 1 до 15 тонн с передачей винт-гайка и с ШВП. Одна проушина установлена на конце подъемного винта, а вторая приварена к прочному кожуху винта на противоположной стороне корпуса домкрата.


Для домкратов данной конструкции доступны дополнительные аксессуары, например, гофрозащита, моторные крепления, угловые редукторы, моторы, энкодеры, поворотные концевые выключатели. Чтобы определить, достаточна ли для конкретного случая прочность подъемного винта на сжатие в вертикальном направлении, необходимо знать необходимую длину в раздвинутом состоянии и воспользоваться соответствующими таблицами. Если прочность недостаточна, рекомендуется использование электроцилиндров ActionJacтм.


Примечание: в качестве крепежных деталей для домкратов с двумя проушинами должны использоваться шплинтуемые штифты из закаленной стали с пределом прочности не менее 700 МПа.


Длина хода


Компания Nook Industries давно занимается производством ходовых винтов и предлагает широкий ассортимент как дюймовых, так и метрических шариковых и трапецеидальных винтов. Большой длины. Винтовые домкраты не имеют стандартных длин винта, каждый конкретный экземпляр изготовляется под определенную длину хода.


Производственные мощности Nook Industries позволяют изготовить винты большой длины для специальных применений, ограничение заключается только в свойствах конструкционных материалов. Вращающиеся домкраты могут собираться с подъемными винтами большего диаметра для повышения прочности на сжатие в вертикальном направлении. Домкраты могут поставляться с винтами специального шага для соответствия требуемой скорости работы.


Винты с двухзаходной резьбой


Домкраты могут поставляться с винтами с двухзаходной резьбой, если это требуется в конкретном случае. Проконсультируйтесь с нашими техническими специалистами.


Общее передаточное отношение домкрата


Количество оборотов вала червячного винта, необходимое для подъема полезного груза на определенную высоту, зависит от передаточного числа червячной передачи и шага винта. Эти данные указаны в соответствующих таблицах как «обороты червячного винта на 25 мм подъема» для каждого домкрата. Если разделить обороты приводного двигателя на это число, получится скорость линейного перемещения подъемного винта или ходовой гайки. Справедливо и обратное: требуемая скорость линейного перемещения, умноженная на «обороты червячного винта на 25 мм подъема» даст необходимые обороты двигателя.


Точность и подгонка резьбы


Точность резьбы определяется разницей между действительным ходом и теоретическим, рассчитанным через шаг резьбы. Например: винт с шагом резьбы 12,5 мм делает 24 оборота, точность резьбы при этом составляет 0,1 мм на 300 мм хода. 24 оборота умножаем на 12,5 мм, получаем теоретический ход 300 мм. С учетом точности резьбы реальный ход будет находиться в интервале 299,9…300,1 мм.


Катаные винты, как шариковые, так и с трапецеидальной резьбой, используемые в продукции ActionJacтм, имеют точность резьбы не хуже 0,1 мм на 300 мм хода.


Если несколько домкратов устанавливаются параллельно для синхронного перемещения с высокой точностью, они могут подбираться на заводе по точности изготовления подъемных винтов и поставляться в одном комплекте. В случае необходимости проконсультируйтесь с нашими техническими специалистами.


Подводимый крутящий момент


Подводимый крутящий момент это крутящий момент, который необходимо подать на вал червячного винта для того, чтобы развить требуемое усилие на подъемном винте. В списке технических характеристик содержатся значения крутящего момента, необходимого для подъема груза в 1 кг. Умножение этой величины на грузоподъемность домкрата дает требуемый подводимый крутящий момент.


Из-за трения покоя момент страгивания может в два или даже три раза превышать крутящий момент. Если груз перемещается горизонтально, то сила, требуемая для его перемещения, уменьшится соответственно коэффициенту трения поверхности, по которой происходит перемещение. Кроме того, сила, необходимая для сдвига, остановки и удержания груза (инерционная нагрузка) зависит от размера домкрата.


Если требуется последовательное соединение нескольких домкратов, значения подводимого крутящего момента не должны превышать утроенной величины для первого домкрата. При установке нескольких домкратов с большим шагом шарикового винта или домкратов с ременным или цепным приводом, проконсультируйтесь с нашими техническими специалистами для получения конкретных значений подводимого крутящего момента. Работа нескольких домкратов при последовательном соединении может потребовать уменьшения грузоподъемности.


Момент трансмиссионных потерь


Компоненты редуктора (подшипники, уплотнения и консистентная смазка) домкрата вносят трансмиссионные потери. Их значения указаны в списке технических характеристик. Если домкраты с передачей винт-гайка нагружены на четверть грузоподъемности или меньше, трансмиссионные потери необходимо учесть.


Обороты ведущего вала


Винтовые домкраты ActionJacтм предназначены для оборотов на входе до 3000 об/мин, при соблюдении ограничений по мощности и температуре. В случае необходимости работы при более высоких оборотах проконсультируйтесь с нашими техническими специалистами.


Рабочий цикл


Рабочий цикл это отношение времени непосредственной работы к общему времени рабочего цикла. Часть механической энергии, подводимой к винтовому домкрату, преобразуется в тепло из-за трения. Рабочий цикл ограничивается способностью устройства отводить тепло. Повышение температуры может повлиять на работу некоторых узлов, приводя к ускоренному износу, повреждению и возможному непредвиденному отказу.


Величины предельно допустимой мощности указаны в списке технических характеристик и рассчитаны для работы с перерывами. Приблизительные значения рабочего цикла:


Температура корпуса


Температура корпуса должна контролироваться и не превышать +95 °C. Непрерывная работа или работа в тяжелых условиях возможна при снижении грузоподъемности относительно номинальной, применении системы внешнего охлаждения или системы рециркуляции смазки.


Самостопорение и тормозные устройства


Самостопорение происходит, когда механизм не может работать в обратном направлении, в данном случае, если нагрузка на подъемный винт не вызывает вращения ведущего вала. Винтовые домкраты с передачей винт-гайка с передаточными отношениями 20:1 и выше являются самостопорящимися и, при отсутствии вибраций, будут удерживать нагрузку без скатывания. Во всех остальных случаях может потребоваться использование тормозных устройств.


Все домкраты с ШВП подвержены скатыванию и требуют принудительного удержания нагрузки, например, с помощью моторного тормоза. В списке технических характеристик указаны значения удерживающего момента, который равен подводимому статическому моменту, необходимому для удержания груза.


Кроме того, инерция системы обычно приводит к некоторому избыточному ходу после выключения мотора. Инерцию системы следует учитывать при определении размера тормозного устройства при необходимости остановки груза на ходу.


Температура


Винтовые домкраты ActionJacтм предназначены для работы при температуре корпуса от -30 до +95 °C. При таких температурах сохраняет свои свойства заводская консистентная смазка. При рабочих температурах вне указанного диапазона проконсультируйтесь с нашими техническими специалистами.


Ограничители хода


Ограничители хода не входят в стандартную комплектацию. Для остановки мотора должны использоваться концевые ограничители. Механические ограничители могут повредить домкрат, так как статический момент большинства электродвигателей значительно превышает их номинальный крутящий момент. При достижении крайнего положения инерция мотора может вызвать избыточные ударные нагрузки. Механические ограничители могут применяться вместе с ручным приводом.


Конструктивные соображения


Передача винт-гайка или ШВП?


Выбор между ШВП и передачей винт-гайка зависит от конкретной ситуации. Во многих случаях предпочтительным окажется использование домкратов с ШВП. Они имеют более высокий КПД и поэтому, при прочих равных, потребляют меньшую мощность, чем обычный домкрат.


При небольшом рабочем цикле, ручном приводе, или неприемлемости скатывания лучше использовать домкраты с передачей винт-гайка.


Домкраты ActionJacтм с шариковинтовой передачей предпочтительны для:


Домкраты ActionJacтм с передачей винт-гайка предпочтительны для:


Грузоподъемности


Все предполагаемые нагрузки не должны превышать предельно допустимых значений для конкретного домкрата. Нагрузки в большинстве случаев включают в себя статические и динамические нагрузки, различные силы реакции и перегрузки при разгоне и торможении.


Пиковое значение ударных нагрузок не должно превышать номинальную грузоподъемность домкрата, поэтому ожидаемая величина пиковой ударной нагрузки должна быть соответствующим образом учтена при расчетах.


В случае непредвиденных перегрузок домкраты могут без повреждений выдержать следующие превышения относительно номинальных нагрузок: 10% для динамических и 30% для статических.


При использовании нескольких домкратов в конструкции необходимо учесть распределение нагрузок. Неравномерная жесткость конструкции, смещение центра тяжести, деформации ведущего вала и погрешности резьбы подъемного винта могут привести к неравномерному распределению нагрузок. Для компенсации этих факторов рекомендуется совместное использование домкратов с одинаковыми «оборотами червячного винта на 25 мм подъема», но различной грузоподъемностью.


Ограничения по мощности


Ограничения по мощности рассчитаны для работы с перерывами. Приблизительные значения рабочего цикла:


Мощность рассчитана по следующей формуле:


Мощность на один домкрат = (Момент, необходимый для подъема 1 кг)*(Поднимаемый груз в кг)*(Обороты двигателя)/63,025


Момент, необходимый для подъема 1 кг указан в таблице технических характеристик. При работе с нагрузкой менее чем в четверть грузоподъемности, необходимо учесть трансмиссионные потери.


На значение предельной мощности влияет множество факторов, например, особенности установки, рабочая среда, рабочий цикл и смазка. Лучше всего определять предельную мощность путем измерения температуры корпуса домкрата. Она не должна превышать +95°C.


Не следует превышать предельную для домкрата мощность. Многие модели не достигают номинальной грузоподъемности при 1800 об/мин. Если требуемая мощность превышает предельную для домкрата, рекомендуется предпринять следующие меры:


Для дополнительных консультаций обратитесь к нашим техническим специалистам.


Вертикальная прочность


Вертикальная прочность это способность подъемного винта выдерживать сжатие в вертикальном направлении без изгиба. При большой длине винта вертикальная прочность может оказаться значительно меньше номинальной грузоподъемности домкрата. Если подъемный винт подвержен только растяжению, его ход ограничен доступными материалами винта или его критической скоростью. Данные о критической скорости передачи винт-гайка и ШВП указаны в соответствующих разделах. Если существует возможность сжатия винта, следует использовать винт с достаточной вертикальной прочностью.


В списке технических характеристик приведены диаграммы, по которым можно определить требуемый размер домкрата для заданной вертикальной сжимающей нагрузки. Чтобы воспользоваться диаграммами, нужно


Найти на диаграмме точку, в которой пересекаются максимальная длина L и максимальная нагрузка. Убедитесь, что эта точка находится внутри области, ограниченной кривой для выбранного домкрата.


Примечание: в данной диаграмме не учтены возможные ударные нагрузки


При составлении диаграмм предусматривалось правильное расположение домкратов и отсутствие изгибающих нагрузок на винт. Влияние боковых нагрузок не учтено. Домкраты, установленные горизонтально и имеющие длинный винт, могут подвергаться изгибу винта под собственным весом.


Определение размера домкрата


Существует два основных ограничивающих фактора для домкратов: грузоподъемность и предельная мощность. Грузоподъемность домкрата ограничивается прочностью отдельных деталей (гайки, подъемного винта, подшипников и т.д.). Предельная мощность определяется способностью отводить тепло, выделяемое при работе.


Для определения размера домкрата с учетом данных ограничений, необходимо собрать информацию о применении. Требуются следующие данные:


1) Полная нагрузка – Она включает в себя статические и динамические нагрузки, а также инерционные нагрузки при ускорении и замедлении. Следует учесть и силы реакции, например, при сверлении и резании, когда домкрат используется для перемещения станка.


2) Количество домкратов – Количество используемых домкратов зависит от размера и конструкции оборудования. Жесткость рамы и направляющих будет определять необходимое количество домкратов. Домкраты меньшего размера проще приводить, выравнивать и синхронизировать.


3) Максимальная длина – Максимальная длина зависит от рабочего хода, длины корпуса, пути разгона и торможения, дополнительного места для гофрозащиты и крепления груза.


4) Скорость перемещения – Выбор скорости перемещения позволяет определить критическую скорость и предельную мощность. Время разгона и торможения также должно быть учтено при определении максимальной требуемой скорости перемещения.


5) Рабочий цикл – Рабочий цикл это отношение времени непосредственной работы к общему времени рабочего цикла. Работоспособность домкратов с большими длинами хода может ограничиваться максимальной температурой, а не рабочим циклом.


6) Тип направляющих – Линейное перемещение требует как осевой тяги, так и системы направляющих. Домкраты обеспечивают только усилие в осевом направлении. Выбор требуемой системы направляющих зависит от конкретных условий. Она должна быть рассчитана на восприятие нагрузок, приложенных не в осевом направлении.


Выбор домкрата


Как только собрана вся необходимая для выбора размера информация, можно приступить к выбору домкрата, а также проверить правильность выбора.


Этапы выбора:


1) Выбор размера и типа домкрата – Выбрать следует конфигурацию (прямой, обратный, вращающийся и т.д.), передаточное отношение, рабочий ход или длину L, наличие гофрозащиты, способ крепления подъемного винта, использование адаптеров двигателя или редукторов.


2) Нагрузка на домкрат – Убедитесь, что динамические и статические нагрузки не превышают грузоподъемность. При использовании нескольких домкратов, проверьте жесткость конструкции и возможность неравномерного распределения нагрузки.


3) Мощность – Рассчитайте максимальную требуемую мощность для каждого домкрата. Она не должна превышать максимально допустимую мощность для домкрата выбранной модели.


Если используется несколько домкратов, общая требуемая мощность зависит от количества домкратов, мощности на каждый и КПД трансмиссии.


На рис. 3 представлены две типичные конфигурации.Конфигурации домкратов


КПД трансмиссии зависит от количества домкратов и редукторов.


Два домкрата = 95%


Три домкрата = 90%


Четыре домкрата = 85%


Шесть-восемь домкратов = 80%


КПД каждого из угловых редукторов составляет 90%


Таким образом, общая требуемая мощность рассчитывается по формуле:


Мощность = (мощность на домкрат)*(количество домкратов)/(общий КПД нескольких домкратов)*(общий КПД нескольких редукторов)


Если требуемая мощность превышает предельную для выбранного домкрата, рекомендуется предпринять следующие меры:

4) Вертикальная прочность – Если подъемный винт может подвергаться сжатию, уточните вертикальную прочность. Учитывайте возможные ситуации, в которых обычно растянутый винт сжимается, например при встрече с препятствием. При горизонтальном перемещении определите возможность сжатия при разгоне или торможении.


Если вертикальная прочность выбранного домкрата недостаточна, возможны следующие решения:

5) Электродвигатель с тормозом – Во главу угла следует поставить безопасность. Использование электродвигателя с тормозом рекомендуется для всей продукции ActionJacтм в случаях повышенной травмоопасности. Только домкраты с передачей винт-гайка и передаточными отношениями 20:1 и выше являются самостопорящимися при отсутствии вибраций.


Требуемая мощность определяет размеры мотора. При выборе электродвигателя с тормозом проверьте, достаточен ли крутящий момент стандартного тормоза для удержания и остановки груза.


Внимание: домкраты с ШВП большого шага могут потребовать использования более мощного, чем стандартный, тормоза для остановки груза.


Правильно выбранный тормоз позволит не допустить избыточного проскальзывания при остановке как для домкратов с ШВП, так и с передачей винт-гайка.


6) Рабочий цикл – Уточните рабочий цикл выбранного домкрата. Рекомендованные значения рабочего цикла:


Рабочий цикл определяется способностью домкрата отводить тепло, выделяющееся при работе. Различные меры, уменьшающие выделение тепла или улучшающие его отвод, позволяют увеличить рабочий цикл. Работоспособность домкратов может ограничиваться максимальной температурой, а не рабочим циклом. Для консультаций по этому вопросу проконсультируйтесь с нашими техническими специалистами.


7) Срок службы – При использовании домкратов с ШВП срок их службы можно определить по специальным таблицам в начале соответствующих разделов.