Трансмиссия

Трансмиссия устройство, служащее для распределения и механич. передачи энергии от общего двигателя по целому ряду станков и рабочих машин. Распределение энергии происходит при помощи трансмиссионного вала, а передача ее от двигателя на вал—на главную трансмиссию—посредством ременной, реже канатной, передачи. При большом числе оборотов трансмиссионного вала передача от электромотора происходит зубчатыми колесами или непосредственным присоединением. С главного вала передача энергии станкам осуществляется ремнем непосредственно или через контрприводы, а при значительном разветвлении Т.—через ряд промежуточных валов и контрприводов. Обычно применяемое расположение трансмиссионных валов—верхнее: на стене, на колоннах, под потолком. Преимущество—сбережение площади мастерской. Недостатками же являются затруднительность и малая доступность в обслуживании (смазка, осмотр, ремонт), повышающие кроме того опасность самих Т. Последнее обстоятельство при расположении валов выше 5 метров от пола требует устройства постоянных помостов (Постановление м-труда № 154 от 4/XI 1924 г.). Другой недостаток верхнего расположения—затемнение помещения ремнями, особенно при сильном разветвлении Т. При нижнем расположении трансмиссионные валы (как главный, так и промежуточные) с контрприводами располагаются в особых канавах, перекрытых сверху настилом в уровень с полом. В местах над подшипниками для обслуживания их в настиле устраивают крышки. Ремни, выходящие из-под пола к станкам или идущие от двигателя к главной подпольной Т., ограждаются кругом на высоту до 2 метров металлич. сетками. Подпольные Т. нашли большое применение в деревообделочных мастерских. На мукомольных мельницах и лесо

Фигура 1.

пильных з-дах, обслуживаемых Т., последние располагаются иногда в подвальных помещениях или в специальных нижних коридорах. Встречается еще расположение Т. на полу, где она устанавливается на особых стойках. При этом валы ограждают кожухами из листо-

Фигура 3.

Фигура 2.

вого железа, а шкивы и ремни—сетками. Концы отдельных отрезков трансмиссионного вала соединяются между собой неразъемными (на ходу) муфтами (смотрите). Для устранения боковых смещений на вал надевают установочные кольца: сплошные (фигура 1), разъемные (фигура 2) или фасонные (фигура 3). Последние ставятся по бокам вкладыша подшипника и предохраняют от разбрызгивания смазки. В некоторых конструкциях подшипников установочное кольцо служит одновременно и смазочным. При возникновении больших осевых усилий от конич. колес или фрикционных муфт на вал насаживают пояски (обварки) в горячем состоянии и в непосредственной близости к этим деталям для устранения влияния температурных деформаций.

Чтобы компенсировать эти деформации, на участках, превышающих 20 метров и ограниченных установочными кольцами, ставят уравнительные муфты (смотрите Муфты, рисунок 6). Они особенно необходимы при шарикоподшипниках, так как там недопустимы смещения между внешними и внутренними кольцами. На главных и промежуточных трансмиссионных валах устанавливаются также расцепные кулачные и фрикционные муфты. Они необходимы, когда нужно отключить одну из ветвей Т., не останавливая двигателя, для надевания ремня, при нагреве подшипников или ремонте; они допускают пуск моторов вхолостую, а фрикционные муфты защищают вал от резких перегрузок. При несчастных случаях они позволяют быстро произвести расцепление. На контрприводах сдвоенные муфты сцепления позволяют кроме того переключать станок на обратный ход. Кулачные муфты позволяют расцепление на ходу лишь при небольших мощностях (10 FP—100 об/м.). Пример установки фрикционной муфты с винтовым механизмом дан на фигуре 4. Укрепление всех деталей на валах производится посредством шпонок, и только небольшие шкивы, свертные или с разрезной втулкой, садятся без шпонки, удерживаемые силой трения от затяжки болтов.

Фигура 4.

Трансмиссионные валы поддерживаются на подшипниках (смотрите) скользящего трения или шариковых. В последнем случае для установки шарикового элемента применяют детали, указанные на фигуре 5. Подшипники устанавливают на подвесках—нормальной (смотрите Подшипники, фигура 16), с боковой тягой (фигура 6), двуплечей (фигура 7) и консольной (фигура 8)—и на консолях—настенной (фигура 9) и наколонной (смотрите Подшипники, фигура 30). Подшипники (типа Селлерс) вместе с этими опорами представляют одно конструктивное целое. Отдельные трансмиссионные подшипники при помощи болтов крепятся к кронштейнам: настенным (фигура 10), наколонным (фигура 11), торцовым (угольникам, фигура 12), к стойкам (фигура 13), к коробкам (фигЛ 4), если вал проходит через стены здания, к подвескам (фигура 15), которые употребляются для тяжело нагруженных участков главного вала, и к фундаментным плитам (фигура 16).

Способы укрепления подвесных подшипников на балках изображены на фигуре 8 и 17.

К бетонным ребристым потолкам подвески крепятся: 1) посредством заложенных в бетон отрезков газовых труб. Сквозь них пропускаются болты, скрепляющие неравнобокие угольники, к которым крепятся подвески (фигура 18). Если линия вала смещена относительно ребра, то к угольникам крепятся швеллерные балки, перекрывающие пространство от одного ребра к другому^, а к швеллерам уже на любом месте укрепляются подвески; 2) при помощи заложенного в бетон специальной формы профильного железа (фигура 19). Последнее закрепляется в бетоне через каждые 250 миллиметров бугелями из полосового железа. К этим профилям крепятся балки или прямо подвески при помощи пропущенных внутрь болтов с головкой, препятствующей их повороту (фигура 20).

Для предварительного расчета болтов и балок можно усилие, передаваемое с вала на подшипник, считать равным

S=dlq=32 d² см,

что получается при средних значениях l=4d и давлении q=8 килограмм^!см^г для чугунных вкладышей и при l=2d и £=16 килограмм!см² Д^ля бронзовых и баббитовых.

Подвески контрприводов отличаются наличием отростка (рукава), поддерживающего отводку для перевода ремня. По нормам DIN нормальные 0 валов контрпривода: 30, 40, 50, 60 миллиметров; вылеты подвесок: 200, 300, 400 миллиметров. На контрприводе устанавливаются простой или ступенчатый шкив для ременной передачи на станок, а также рабочий и холостой шкивы для ремня от трансмиссионного вала. При необходимости изменения направления вращения рабочего шкива на валу контрпривода ставят два холостых шкива с открытым и перекрестным ремнями, а отводку снабжают двумя вилками или между холостыми шкивами устанавливают специальную фрикционную муфту, сцепляющую тот или другой с валом контрпривода. Потолочный контрпривод должен располагаться впереди станка с наклоном ремня к вертикали не менее 30°. В тех случаях, когда трансмиссионные валы не параллельны, не лежат в одной плоскости, или ремень нужно пустить под углом (дня обходя препятствия), в трансмиссионных установках употребляются направляющие ролики (фигура 21). Последние должны обладать возможностью переставляться во всех направлениях и при монтаже закреп ляются так, чтобы средняя линия набегающего ремня лежала в средней плоскости ролика. Направляющие ролики употребляются как поддерживающие и при параллельных валах, расположенных с относительно малой разницей по высоте, при большом расстоянии между шкивами (L>20m). Поставленные вблизи шкивов направляющие ролики служат для увеличения угла обхвата, а при установке между ними уменьшают провес ремня.

Чтобы иметь набор подшипников, муфт и прочих деталей одних и тех же номеров и уменьшить число запасных, 0 трансмиссионного вала по всей длине его берется постоянным, Расчет трансмиссионного вала приходится производить тогда по наиболее загруженному участку, для отыскания которого удобно построить диаграмму распределения мощности. На фигуре 22 от мотора А на главный трансмиссионный вал 1 передается мощность N=N_x- -+ N₂ + N₃, от нее на вал 2 передается N₂== N2 η, на вал 3 Ν₃=Ν_Ζ η, где η—кпд ременной передачи. Диаграмма имеет ступенчатый вид сообразно падению мощности за каждым шкивом, связанным ремнем с контрприводом. По диаграмме видно, что наиболее загруженным является участок главной Т., передающей мощность Ν₂ 4- Ν_χ. Расчет этого участка можно произвести предварительно по сумме мощностей ΣιΝ, потребляемых станками на первый линии (главной), и ΣζΝ—на второй, увеличив ее на

15%, пользуясь ф-лой d=12 yf ~. Округлив

0 до ближайшего, большего по стандарту, определяем расстояние по формуле

L=125 Vd^,

причем для крайних участков Т. это расстояние уменьшается на 25%, а при установке шкивов около подшипников увеличивается до 50%. Расставив подшипники по линии вала, находим число их. Тот же самый расчет производим для второго вала, увеличив предварительно мощность, потребляемую станками, на 10%. Для повторного, более точного, подсчета необходимо учесть потери в ремнях и подшипниках главной Т., промежуточной и контрприводов. По нормам Сименс-Шуккерта возможен следующий подсчет. Если число подшипников первого вала равно Z_x и на его контрприводах Z, а на втором валу соответственно Z₂ и Z₂, то потери (в ваттах) определяются равными

JVi=A_XZ_X -f- AjZ_x -j- A₂Z₂ A2Z2? где коэф-ты А с практическим округлением _ сгз./п?

^Л ~ 15 000

Потери мощности ремнями (в ваттах) находят по формуле

W₂=Σ (8 b_х + 10) г_х + Σ (В6₂ + 10) г₂ +

+ Σ (8Ь₃ + 10) i_z,

где b—ширина каждого ремня в см, я г_х—число одинаковых ремней между 1-м и 2-м валом, г₂—между этими валами и контрприводами, г₃—между последними и станками. Зная полезную мощность станков и потери на рассматриваемых трех линиях Т., можно найти максимальную мощность, затрачиваемую электромотором, для чего необходимо еще подсчитать потери в главной ременной передаче. Для этого служит формула

W₉=C-KW,

где W₃—потери в приводном моторе и его передаче в ваттах, a KW — номинальная мощность в kW. Коэф. С берется по таблице:

KW.

с.

185

145

110

15 20 и выше

70 65

После того как уточнено расположение мотора, станков и направление ремней, 0 вала и длина наиболее загруженного участка, Т. проверяются расчетом на сложное сопротивление, причем максимальные напряжения не должны превосходить 500 килограмм [см“. Вал проверяется также на деформацию изгиба, которая принимается более ^г/з ооо от длины. Примерная картина проверяемого участ-потока энергии при механич. передаче ее представлена на фигуре 23.При подсчете мощности мотора в сильно разветвленных Т. следует иметь в виду, что простой станков составляет не менее 30% рабочего времени, а с максимальной нагрузкой работает не более ¹/_я всех станков, остальные же потребляют не более 75% их нормальной мощности. Поэтому максимальную мощность мотора при полной мощности станков ΣΝ можно уменьшить

0,7. 0,75 ΣΝ)^

Фигура 2 3.

No^ZN-(0,7. ςΝ-

= 0,4 ΣΝ.

Лит.: DIN, Трансмиссии, пер. с нем., М., 1927; Г р е й-нер В., Трансмиссии, пер. с нем., М., 1928; Пресс А. и Пресс С., Трансмиссии. М., 1930; НТУ ВСНХ СССР, Приводные ремни, М., 1930; Винокуров А., Трансмиссионное хозяйство на заводе, М.—Л., 1931; Колоба щ кин Ф., Установка трансмиссий, М.—Л., 1930; Хоппе Ф., Электрический привод станков и машин, пер. с нем., Л.—М., 1929; Эберт Ф.и Гель-мих Г., Механическая передача энергии, пер. с нем., М.—Л., 1930. Е. Гутьяр.

** ТРАНСПОЗИЦИЯ (перекрещивание, скрутка) проводов электрич. воздушных линий, изменение порядка расположения отдельных проводов цепи на опорах путем кругового перемещения проводов через равные промежутки. Т.

- 2а —

Фигура 1.

при- _f

меняется в следующих Q случаях: 1) Для’устра- ; нения несимметрично-стей проводов разных ^ фаз одной и той же линии в электромагнитном и электростатическом отношениях. Протекающие по проводам переменные токи создают вокруг них переменные магнитные поля, которые индуктируют в проводах эдс самоиндукции и взаимоиндукции (смотрите Индуктивность). Кроме того линия, находящаяся под напряжением, обладает благодаря возникающим в окружающем пространстве электрич. полям свойствами конденсатора (провода обладают емкостью относительно друг

Фигура 2.

друга и земли), к-рый при переменном напряжении заряжается и разряжается (емкостные т о к и, см. Емкость). Падение напряжения в проводе трехфазной линии будет минимальным и одинаковым во всех проводах,

если они обладают одинаковыми индуктивными и емкостными свойствами; такая электрическая симметричность достигается (за исключением емкости отдельных проводов относительно земли) симметричным размещением проводов трехфазной линии: по вершинам правильного

Фигура з. тр-ка. При расположении проводов в одной плоскости (фигура 1) расстояния между проводами неодинаковы (между крайними 1 и 3 рас-

л2

— Z -

Фигура 4.

стояние вдвое больше, чем между средним 2 и одним из крайних, что нарушает и электрическую симметрию: индуктивное падение напря-

Aj ©—

в т

-в 4

-bЛ,

ьС₂

~*А_?

Фигура 5.

жения в проводах 1 и 3 больше, чем в проводе 2, вследствие чего станут неодинаковыми падения напряжения и токи в трех фазах; если плос-

то к этому присоединяется и емкостная асимметрия (из-за различной высоты над землей емкость трех проводов будет неодинакова). Для восстановления симметрии провода подвергают Т. (фигура 2) т. о., чтобы каждый из проводов шел на ^хуз длины линии снаружи с одной стороны па V₃—посредине и на ^г/з—снаружи с другой стороны. При расположении по вершинам правильного тр-ка Т. необходима для устранения влияния различного расположения проводов относительно земли (фигура 3). 2) Для устранения

Фигура бб. влияния (электромагнитного или электростатического) одной линии на другую, проходящую вблизи параллельно. Вследствие взаимной электромагнитной индукции переменный, или пульсирующий ток, протекающий по какой-либо цепи, индуктирует в соседней, расположенной^ параллельно цепи эдс, а следовательно и ток; вследствие же электростатич. индукции переменное, или пульсирующее напряжение в одной цепи индуктирует токи в другой. В связи с этим]одна линия сильного тока и высокого напряжения может оказывать влияние на правильную работу другой такой же линии или на расположенную близко линию связи (мешающие воздействия, затрудняющие

Фигура 6в.

передачу речи или сигналов либо опасные— для персонала и аппаратуры — воздействия) или наконец возможно мешающее взаимное влияние (в отношении чистоты передачи речи или сигналов) между двумя соседними линия

ми связи. Во всех этих случаях в качестве одного из главных средств для возможного уменьшения этих влияний применяется Т. как к линиям сильного тока, так и к проводам связи (фигура 4, где 1— цепь 1, 2—цепь 2, 3—

2 Фигура 9, J

телефонная линия). На фигуре 5 показано расположение проводов двух цепей при их последовательном перемещении на опорах. На про тяжении одного цикла Т., то есть цикла кругового перемещения всех проводов, заключающего в себе для трехфазной линии последовательно

три различных расположения проводов, индукционные влияния их взаимно уничтожаются, если фазные напряжения одинаковы, а кривые тока синусоидальны. При наличии в кривых тока гармонических высших порядков, кратных 3, их Т. не компенсирует, так как

Фигура и. они имеют одинаковую фазу во всех проводах (смотрите Трехфазный ток). Транспозиция не дает действительной компенсации индукции, если какая-либо из цепей заземлена (иначе, чем в нулевой точке).

Чем чаще повторяется Т., то есть чем меньше длина одного цикла Т., тем лучше ее действие.

Число циклов транспозиции зависит главны vi образом от чувствительности цепи (особенно телефонные цепи) к индукционным влияниям, от близости к влияющей линии на участках сближения, где обе линии проходят приблизительно параллельно, и в меньшей степени от напряжения и силы тока в линии передачи. На практике для линий передачи с расположением проводов по вершинам правильного

треугольника длину цикла Т. берут в 20—80 км, при другом расположении проводов в 10— 40 км, для линий же связи (на участках, подверженных влиянию) в 1 км и меньше.

Способы выполнения Т. А. Для проводов линии сильного тока: 1) вращением тр-ка, по вершинам которого размещены провода, 2) последовательным изменением относительного положения проводов, 3) изменением относительного положения проводов скачком. Способы 1 и 2 осуществляются помощью сне-

циальной конструкции транспозиционных опор (чтобы сохранить необходимое расстояние между проводами, длину транспозиционных пролетов берут примерно вдвое меньше нормальных). При способе 3 нужна обычная анкерная опора (при расположении проводов в верти-

U кальной плоско-Фигура 14. сти конструкцию опоры несколько изменяют). По первому способу треугольник, по вершинам которого расположены провода, поворачивают в одном пролете на 60° и еще на 60° в следующем пролете (фигура 6а).

При расположении проводов в одной плоскости приходится применять промежуточное расположение их по вершинам тр-ка (фигура 66).

Способ изменения расположения проводов скачком показан на фигуре 6в. Иногда транспозиция выполнима помощью обычных опор. Удобны при этом опоры с двойными изоляторами. При деревянных опорах устанавливают в транспозиционных пролетах две опоры на расстоянии 3—5 метров одна от другой. На больших пролетах нужно особенно следить, чтобы при Т. не получилось такое уменьшение расстояния между проводами, которое могло бы вызвать аварии от их соприкосновения. в Хащинский.

Б. Для телефонных линий Т. выполняется следующими способами: I. Провода расположены по одной стороне столба. 1) Если провода подвешены на крюках, то Т. делается так, как показано на фигуре 7. Для этого необходимо на том столбе, где полагается Т., установить кронштейн на высоте, равной половине расстояния между транспонируемыми проводами. 2) Если требуется выполнить Т. для искусственной линии в том случае, когда обе основные линии по одной стороне столба, то Т. выполняется по фигура 8. В этом случае Т. производится при помощи двух кронштейнов. 3) Если кроме искусственной линии необходимо транспонировать также и одну основную (нижнюю), то для этого требуется трехштырный кронштейн и один крюк (фигура 9). 4) Если требуется транспонировать обе основные и искусственную линии, то для этого необходимо установить четырехштырный кронштейн (фигура 10).

II. Провода расположены по разным сторонам столба. 1) На фигуре И показана Т. в случае наличия одной линии. 2) На фигуре 12 показана Т. искусственной линии, причем первая основная линия составлена из 1 и 2 проводов, а вторая из 3 и 4 проводов. 3) На фигуре 13 показана транспозиция обеих основных и искусственной линий.

III. Провода расположены горизонтально на траверсах. 1) На фигуре 14 показана Т. основных линий. 2) На фигуре 15 показана Т. искусственных линий. 3) На фигуре 16 показана транспозиция обеих основных и искусственной линий.

*IV. Провода расположены на траверсах в вертикальнойплос-к о с т и. 1) На фигуре 17 показана Т. искусственных линий. 2) На фигуре 18 показана Т. обеих

ОСНОВНЫХ И ИСКуССТвеННОЙ ЛИНИЙ. М. Юрьев.

Лит.: Капп ер Ф., Электропередача, Сооружение воздушных линий, пер. с нем., М., 1927; Смуров А., Электротехника высокого напряжения и передача эле-ктрич. энергии. Л., 1925; Стилл А., Передача электрич. энергии, М., 1925; СЭТ, Справочная книга для электротехников, т. 3, Л., 1928; Фауль Ф., Справочник по электротехнике, пер. с англ., т. 3, М.—Л., 192-9; Юр ь-ев М., Влияние высоковольтных линий на линии связи, М., 1929; А.к у л ь ш и н П., Скрещивание телефонных цепей, М., 1931; Kurtz Е., The Lineman’s Handbook, Ν. Y., 1928; Ky ser H., Die elektrische Krafttibertra-gung, 3 Aufl., B. 2, B., 1932; Mauduit A., Installations blectriques к haute et basse tension, v. 1, P., 1926: NELA, Overhead System Reference Book, Ν. Y., 1927; Pender H., Handbook for Electrical Engineers, 2 ed., Ν. Y., 1922; F о w 1 e F., The Transposition of Electrical Conductors, «JAIEE», New York, 1904, v. 23, p. 650; Osborne H., The Design of Transpositions for Parallel Power and Telephone Circuits, ibid., v. 3, 1918, p. 897. В. Хащинский.