16.09.2020

Определение перечня изделий, в которых применяется ролико-винтовая передача

анализ предложения

Ролико-винтовая передача представляет собой один из наиболее мощных и наиболее грузоподъемных линейных механических приводов. Его технические характеристики по нагрузочной способности, динамическим параметрам, точности и сроку эксплуатации существенно опережают существующие аналоги (см. следующую таблицу).

Преимущества РВП в сравнении с конкурирующими технологиями

Параметр	РВП	ШВП	Гидравлический цилиндр	Пневматический цилиндр
Нагрузочная способность	Очень высокая	Высокая	Очень высокая	Высокая
Скорость	Очень высокая	Средняя	Высокая	Очень высокая
Ускорение	Очень высокое	Среднее	Очень высокое	Очень высокое
Жесткость	Очень высокая	Средняя	Высокая	Очень низкая
Стойкость к ударным нагрузкам	Очень высокая	Средняя	Очень высокая	Высокая
КПД	Более 80%	Более 90%	Менее 50%	Менее 50%
Обслуживание	Простое	Простое	Очень сложное	Сложное
Установка и настройка	Очень простые	Очень простые	Сложные	Очень сложные
Управление позиционированием	Очень простое	Очень простое	Сложное	Очень сложное
Точность позиционирования	Очень высокая	Очень высокая	Средняя	Низкая
Воздействие на окружающую среду	Незначительное	Незначительное	Частые утечки	Высокий уровень шума
Ресурс	Очень большой	Средний	Может быть большим при надлежащем обслуживании	Может быть большим при надлежащем обслуживании

Источник: Известия ВУЗ, УДК 621.833, Д.С. Блинов, М.И. Морозов, 2013-03

В целом для РВП присущи следующие основные характеристики^[1]:

номинальный диаметр винта — от 8 до 210 мм;
динамическая грузоподъемность — от 7,4 до 3 700 кН;
статическая грузоподъемность — от 13,4 до 14 800 кН;
ускорение до 12 000 рад/сек²;
шаг резьбы от 0,01 до 15 мм;
диапазон рабочих температур от -40 до +65 °C;
возможность самоторможения.

Ролико - винтовые механизмы имеют низкую виброактивность и шум, что позволяет создать на их основе мехатронные и электромеханические приводы для специальной техники, в частности подводных аппаратов^[2]. Максимальный уровень вибрации не превышает 60-62 дБ, что на 11…16 дБ ниже уровня виброактивности зубчатых механизмов.

Также РВП позволяет работать в широком диапазоне климатических условий (в т.ч. при сверхнизких температурах), а также в условиях запыленности и повышенной загрязненности.

Благодаря своим преимуществам ролико-винтовые передачи и приводы на их основе находят применение в широком спектре приложений.

Наибольшим спросом в России ролико-винтовые передачи пользуются в авиационной промышленности и ракетно-космической отрасли, а также в ВПК. В авиации приводы на основе РВП, к примеру, приводят в движение закрылки самолета. А в космонавтике они ценятся ввиду отсутствия жидкостных механизмов и сниженных габаритов и веса изделия.

В следующей таблице представлены ключевые отрасли применения и основное их назначение РВП.

Перечень отраслей применения, механизмов и узлов, в которых используются РВП.

Область применения	Узел/назначение РВП
Самолетостроение, БПЛА	приводы вертикального наведения, стабилизации, горизонтирования; приводы регулирования (в т. ч. закрылков); приводы управления; привод шасси взамен гидравлических приводов привод воздухозаборника (Су-57) привод реверса тяги (МС-21)
Ракетно-космическая техника	система отклоняемого вектора тяги (2008 год, Италия, ракетоноситель VEGA); рулевые приводы/исполнительные механизмы (наряду с ШВП и волновыми передачами); активаторы регулирования положения панелей адаптивных телескопов
Судостроение	рулевые приводы в морских судах
Автомобилестроение	приводы изменения клиренса; приводы подъема и опускания; мотор-редукторы линейного перемещения; электромеханические приводы тормозов, элементы АБС; усилители руля; зажимы и шарниры
Станкостроение, промышленное оборудование	приводы регулирования положения объекта в станках ЧПУ; прессовое оборудование; приводы регулирования конвейерного оборудования и проч.
Тяжелое, энергетическое, транспортное машиностроение (в т. ч. ж/д, специальная и погрузочная техника)	приводы атомных реакторов (подъем стержней); передвижные подъемники при ремонте подвижных ж/д составов; подъемные механизмы в специальной технике (в погрузчиках)
Оборонно-промышленный сектор	1. В наземных условиях: позиционирование/загрузка оружия (в т.ч. зенитные ракетные комплексы); управление дверью/люком; стабилизация танка (Армат/Уралвагонзавод, Омсктрансмаш); высота пушки; управление турелью; автономное управление транспортным средством; приводы боевых роботов и роботизированных комплексов; 2. В воздушной среде: дефлектор струи; управление дверью/люком; система обработки буксируемых массивов; грузовые конвейеры; положение грузовой рампы. 3. В морских условиях: управление топливом и спускным клапаном; входные направляющие лопатки; управление дверью/люком; тестовые стенды; 4. Возможно применение в прочих узлах, по аналогии с гражданским транспортным машиностроением
Литейная промышленность	изготовление пресс-форм; позиционирование
Химическая и нефтехимическая индустрия	приводы регулирующих задвижек и клапанов на трубопроводах; приводы горизонтирования трубопроводов
Альтернативная энергетика (энергия приливов, ветроэнергетика)	привод изменения угла наклона лопастей ветряков; инструменты для монтажа ветроэнергетических установок (на примере ручного гайковерта на базе РВП 16х6 с моментом затяжки 2000 Нм для сборки установок МКБ «Радуга», г. Дубна)
Медицинская техника	узлы позиционирования рабочего объекта в хирургическом, офтальмологическом, стоматологическом, диагностическом (томография, рентген), лабораторном оборудовании, в системах жизнеобеспечения и по уходу за пациентами
Телекоммуникации	винтовые домкраты точного позиционирования для наземных антенн, способные выдерживать большой вес оборудования и значительные ветровые нагрузки (пример: винтовые домкраты для антенн в кластере галактических исследований в Кембриджском университете)
Робототехника и промышленное приборостроение, бытовая электроника	приводы позиционирования (наведения/фиксации) рабочего объекта
Моделирование окружающей среды (геодезия)	использование электромеханических приводов на базе РВП для создания моделей в целях изучения землетрясений и волновой эрозии земли
Аттракционы и аниматронные декорации	электромеханические приводы для имитации движения; приводы в подъемных механизмах (указанным опытом обладает компания Creative Motion Control)
Моделирование испытаний материалов и конструкций	системы из 6-ти линейных актуаторов на базе РВП (достижение 6 степеней свободы) в целях проведения испытаний полетов, тестирования аэродинамической трубы, тестирования оптики и электроники и проч. средства технического контроля продукции (проверка изделий на компрессию, скручивание, напряжение и проч.)

Источник: отраслевые публикации, данные производителей, итоги проведения НИОКР

В целом РВП востребованы в широком круг отраслей промышленности, где требуется прецизионная точность наведения или позиционирования объекта, а также способность выдерживать повышенные статические и/или динамические нагрузки.

[1] На основании презентационных материалов АО «ТВЭЛ»

[2] Мнение В.В.Морозова, ВлГУ – лауреата премии Совета Министров СССР по тематике малошумных рулевых приводов торпед 1986 г.

Данная информация является выдержкой из проведенного исследования. Для актуализации данных отправьте заявку.