Принцип работы вариатора

В процессе эксплуатации современного станочного оборудования необходимо осуществлять регулирование скорости вращения главных технологических элементов в соответствии с потребностью возникающей в ходе обработки деталей или заготовок.

Для того чтобы изменять количество оборотов шпинделя в единицу времени в станочном оборудовании применяются ступенчатые коробки скоростей. В общем и целом ступенчатые коробки скоростей отличаются надежностью, доказанной временем, однако имеют и некоторые недостатки. Одним из них является то, что они не позволяют плавно регулировать количество оборотов, так как имеют фиксированный набор их значений. К тому же, для переключения скоростей необходимо останавливать двигатель станка.

Для обеспечения возможности плавного регулирования количества оборотов шпинделя используются вариаторы, специальные электрические приводы и гидротрансформаторы. Наиболее распространенными из них являются вариаторы.

Эти устройства используются для обеспечения плавного регулирования количества оборотов шпинделя главным образом потому, что они компактны, просты по своей конструкции и имеют высокий коэффициент полезного действия.

В технике вариаторами скорости именуются такие конструкции, которые обеспечивают плавное и бесступенчатое изменение числа оборотов ведомого вала в определенном диапазоне значений при фиксированном числе оборотов вала ведущего. Название этого устройства имеет латинские корни: в переводе на русский язык «variator» означает «изменитель».

В промышленном производстве наиболее широко распространены вариаторы скорости, основу конструкции которых составляют раздвижные шкивы и клиновые ремни. Они отличаются бесшумностью в работе, простотой конструкции, надежностью. К тому же в них не требуется обеспечивать значительное первоначальное натяжение ремня. Регулировка скорости вращения ведомого вала в таких вариаторах в процессе их работы осуществляется достаточно просто.

Система передачи в таких устройствах в большинстве случаев состоит из двух шкивов, которые соединены между собой клиновидным ремнем. При этом каждый из шкивов состоит из двух основных деталей, имеющих коническую поверхность. Они могут раздвигаться и сдвигаться, благодаря чему происходит изменение диаметра.

Для того чтобы увеличивать или уменьшать расстояние, на котором конусы располагаются друг от друга, применяется механический способ воздействия на один из этих шкивов. При этом второй сжимается специальной пружиной для того, чтобы обеспечить необходимое натяжение ремня.

Следует заметить, что кинематических схем конструкций вариаторов существует немало. Основная задача, которую решают эти устройства – бесступенчатое преобразование угловых скоростей, что и является главным преимуществом подобных механизмов.

Вариаторы используются в тех машинах, механизмах и агрегатах, где необходимо изменять передаточное отношение бесступенчато. К таковым относятся мотороллеры, снегоходы, квадроциклы, автомобили, металлорежущие станки, мешалки, конвейеры.

Применение этих устройств позволяет фиксировать скорость вращения и плавно регулировать ее непосредственно на ходу, благодаря чему машины используются более производительно, а эксплуатировать их оказывается удобнее.