Приводная техника: технология завтрашнего дня

Уже в 2000 г. на международном рынке приводная техника была представлена исключительно инновационными решениями. Симбиоз ведущих научных институтов и фирм-производителей, инвестиции в науку позволяют создавать уникальные изделия. Так, в Германии на научно-исследовательские работы в 2000 г. потрачено около 24 млн марок, благодаря чему страна остается мировым экспортером приводной техники.

В настоящее время изделия приводной техники соответствуют требованиям, предъявляемым к высокотехнологичным изделиям, объединяя в себе электронику, гидравлику, пневматику и механику. Уже ясно, что развитие приводной техники будет идти возрастающими темпами.

Приоритетные направления этого развития: снижение энергоемкости, увеличение передаваемой мощности, дальнейшее внедрение компактных планетарных приводов, оптимизация взаимосвязанных производственных процессов и полная интеграция электроники в гидравлику, пневматику и механику. При этом исследования должны концентрироваться на разработке вычислительных сетей для конструктивного исполнения и проверки систем, дальнейшем повышении нагрузочной способности элементов, внедрении новейших конструкционных материалов (например, специальных алюминиевых сплавов), обеспечении производственных процессов техникой с программным управлением. Особое внимание следует уделять экологически чистым продуктам и технологиям.

Для того, чтобы представить значимость проводимых в настоящее время разработок в области приводной техники, приведем несколько примеров. Так, для систем энергоснабжения был разработан генератор мощностью 140 МВт с более высоким (на 50%) КДП. Экономический эффект при этом составил около 500 тыс. долл., что сопоставимо с энергоотдачей двух типичных ветряных генераторов. Устройства такого рода проектируются с помощью современных моделирующих программных комплексов, таких как, например, ANSYS, COSMOS/M или DRESP. С возрастанием мощности приводной техники особые требования предъявляются к большим зубчатым колесам, испытывающим высокие нагрузки. Это заставляет применять специальные методы для повышения прочности и твердости зубьев, а следовательно, надежности эксплуатации колес.

В области энергосберегающих технологий особый интерес вызывает современная приводная техника для ветряных генераторов. Редукторы, способные передавать мощность до 2,5 МВт, позволят конструировать большие ветряные электростанции (в настоящее время разрабатываются редукторы мощностью 5 МВт).

В мобильной приводной технике также активно используются технологические новинк, например, электронные и гидравлические системы пропорционального управления приводом для полностью автоматических коробок передач большого пожарного или полицейского транспорта, электронное управление механо-гидравлических приводов больших тракторов с широким диапазоном регулирования.

Разработаны специальные устройства для приводной техники колесного и рельсового транспорта, отслеживающие крутизну поворота и наклон дорожного полотна. Применение их позволит увеличить на 30% безаварийную скорость движения современных скоростных поездов (в настоящее время она достигает 240 км/ч).

Развитие приводной техники связано с увеличением мощности, что представляет опасность. Поэтому развитие современной техники немыслимо без развития эффективных средств управления и защиты. Например, для торможения на высоких скоростях в ближайшее время будут применяться керамические тормоза. Существенное сокращение тормозного пути при повышении срока эксплуатации - основное преимущество керамических тормозов.

Развитие водного транспорта также ведется в направлении увеличения мощности двигателя и скорости движения. Например, созданный недавно катамаран , оснащенный двумя газотурбинными двигателями развил скорость в среднем около 90 км/ч.

Кроме сложных систем в приводной технике, следует уделять внимание и базовым конструкционным элементам. В качестве примера можно привести используемые в рольгангах роликовые подшипники со встроенными сенсорами, управляющими скоростью и направлением вращения. Применение особых гибких муфт в ветряных генераторах позволит уменьшить шум при их работе и повысить срок службы редуктора.

Приведенные примеры убедительно показывают, что приводная техника в настоящее время является высокотехнологичной продукцией. Развитие ее является приоритетным и требует пристального внимания со стороны крупных фирм производителей, научно-исследовательских и проектных институтов, а также должно поддерживаться государством.

НТЦ «Приводная Техника»