■ Прямой привод (определение)

Прямой привод -это электрическая машина с непосредственным преобразованием электромагнитной энергии в линейное или поворотное перемещение.

С инженерной точки зрения двигатель прямого привода представляет собой развернутую в декартовой или сферической системе координат электромагнитную систему, индуцирующую стоящее или бегущее пространственное магнитное поле. Управляя силами магнитного взаимодействия пространственного поля подвижного элемента системы с полем неподвижного элемента, можно реализовать перемещение подвижного элемента по траектории практически любой сложности в первой или второй системе координат.

Системы прямого привода подразделяются на линейные и поворотные двигатели (платформы), и специальные многокоординатные системы (наиболее известный вариант - двухкоординатный планарный мотор). Другие типы двигателей прямого привода имеют крайне ограниченное применение.

В классическом исполнении линейного двигателя якорь, питаемый от источника переменного тока, перемещается над статором, состоящим из стальной пластины и постоянных магнитов (т.н. магнитная дорога), вследствие взаимодействия переменного поля якоря со статическим полем статора.

Поворотные платформы (поворотные двигатели) представляют собой электромагнитную систему, в которой в зависимости от исполнения подвижной частью может быть как якорь, так и статор. В последнем случае якорь закрепляется неподвижно, а перемещение совершает подвижное статорное кольцо.

Частными случаями поворотного двигателя являются кольцевой и сегментный двигатели.

Сегментный синхронный двигатель состоит из нескольких сегментов статора с трёхфазной системой обмоток и ротора с запрессованными редкоземельными постоянными магнитами. Равномерность вращения в сегментном двигателе достигается благодаря синусоидальной коммутации токов в фазах двигателя. Усилие на ротор передается непосредственно через воздушный зазор, что исключает износ движущихся частей. Главные достоинства сегментного двигателя - полый вал большого диаметра и низкая стоимость.

В машиностроении сегодня применяются преимущественно синхронные линейные и поворотные двигатели на редкоземельных магнитах. По сравнению с асинхронными они обладают значительно большей мощностью и лучшими динамическими характеристиками.

■ Управление двигателем прямого привода

Для управления линейным двигателем используется преобразователь частоты (ПЧ). Линейный двигатель можно представить как обычный синхронный двигатель на постоянных магнитах "в развернутом состоянии", где перемещение определяется амплитудой и фазой электрического вектора.

Для этого ПЧ должен точно "знать" расположение полюсов магнитной дороги относительно якоря. Некоторым моделям ПЧ для определения положения полюса двигателя необходим специальный датчик обратной связи с дополнительными коммутационными каналами. Обычно в качестве датчика обратной связи в линейных двигателях применяется магнитная линейка с синусоидальным, или квадратичным сигналом без дополнительных коммутационных дорожек.

Более "продвинутые" преобразователи частоты работают именно с таким типом датчиков, при этом автоматическое определение полюса двигателя у них происходит при первом же включении.

■ Основные достоинства систем прямого привода:

1. Максимально высокие показатели точности (до 0,00001 мм) и повторяемости.

2. Способность создавать больший момент (до 50000 Нм) и, как следствие этого, возможность развития значительных ускорений, в том числе под нагрузкой.

3. Устойчивость всех основных электромагнитных и механических характеристик во время работы.

4. Низкие уровни шума и вибрации.

5. Компактность, легкость и надежность конструкции (в прямом приводе отсутствует трансмиссия и другие традиционные элементы - редукторы, механизмы передачи, муфты, подшипники, сальники, опорная рама и т.д.), простота и удобство монтажа.

6. Вследствие отсутствия трущихся частей компоненты двигателя прямого привода не подвержены износу, а значит, заданная точность обеспечивается на протяжении всего срока службы оборудования.

7. Двигатель прямого привода не нуждается в смазке и практически не требует технического обслуживания.

Поэтому можно заключить, что прямой привод является не только самым оптимальным преобразователем электрической энергии в механическое перемещение, но и самым надежным с технической точки зрения электродвигателем. По прогнозам экспертов, к 2010 году в мире более 40 процентов всех обрабатывающих станков будет оснащаться двигателями прямого привода.

Редкоземельные магниты - это магниты, произведенные с добавлением элементов лантаноидной группы. Двумя элементами этой группы, наиболее часто используемыми при производстве постоянных магнитов, являются неодим (Nd) и самарий (Sm). Существует большое количество смесей и сплавов с использованием этих элементов, но наиболее часто используются сплавы неодим-железо-бор (Nd-Fe-B) и самарий-кобальт (SmCo). Применяются в микроэлектронике, СВЧ- и радиоэлектронике, электротехнике, электромашиностроении, в т.ч. в синхронных роторных и линейных двигателях.

■ Основные области применения систем прямого привода:

• Многофункциональные обрабатывающие центры

• Транспортное оборудование

• Упаковочное оборудование

• Автоматизированные сборочные линии

о промышленные манипуляторы

о микроманипуляторы

• Многокоординатные обрабатывающие станки

о прецизионные фрезерные и сверлильные станки

о прецизионные шлифовальные станки

о станки для точной обработки оптики

о прецизионные гравировальные станки

• Координатные столы

о системы лазерной или плазменной резки

о системы фрезерования, сверления, гравирования

• Сварочное оборудование

о оборудование для лазерной и плазменной сварки

о оборудование для фрикционной сварки

о агрегаты для контактной, ультразвуковой, диффузионной и др. видов сварки

• Технологическое оборудование для микроэлектронной промышленности

о оборудование для электронной, ионной и фотолитографии

о оборудование для выращивания кристаллов

о оборудование для производства ИМС

• Устройства точного позиционирования

о машины обработки и анализа изображений

о сканеры, плоттеры, скрайберы

• Лабораторное оборудование

о зонды

о датчики, пробники, тестеры

о устройства неразрушающего контроля

• Медицинская техника

о рентгеновское оборудование

о томографы и другие ЯМР-устройства

о диагностическое оборудование. По материалу «Сервотехника»

 

Голографический коллиматорный прицел для стрелкового оружия

Назначение: Наведение/прицеливание при стрельбе из пистолета, спортивного и охотничьего стрелкового оружия на дистанции до 25 метров.

Принцип действия: Голографический коллиматорный прицел состоит из лазерного диода с длиной волны 0,650 мкм, коллимирующего объектива, зеркала и голографического оптического элемента (ГОЭ). Излучение, вышедшее из полупроводникового лазера, падает на коллимирующий объектив, который формирует пучок с заданной расходимостью.

Данным пучком осуществляется подсветка голографического оптического элемента, с которого восстанавливается мнимое изображение прицельного знака требуемой формы на определенном расстоянии от стрелка. Между лазерным диодом и объективом располагается зеркало, которое изламывает оптическую ось для минимизации габаритов устройства.

Преимущества: Возможность оперативной смены прицельного знака;

отсутствие ограничений поля зрения; не требуется переаккомодация глаз;

возможность смещения головы как вдоль, так и поперек оптической оси;

скрытность (по сравнению с лазерными прицелами).

Область применения: Прицел как самостоятельное оптико-электронное устройство может применяться в стрелковом оружии (пистолет, автомат, спортивное и охотничье стрелковое оружие), возможна доработка оптического голографического элемента для использования в танковых и авиационных

прицельных системах. Техническая характеристика

Размер оптического голографического элемента, мм....................... 15 х 20

Расстояние от ГОЭ до плоскости цели, м...................................... ....25

Угловой размер прицельного знака, рад...................................... .0,006

Угловой размер центральной точки в прицельном знаке, рад..............0,001

Параллакс восстановленного изображения прицельного знака относительно цели на расстоянии 25 м, угловые минуты..............менее 10

Напряжение питания, В (2 элемента типа АА) ................................................................ ..3В

Габаритные размеры, мм..................................................... .80 х 45 х 30

Масса, г...................................................................................150. Московский ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Н.Э. БАУМАНА

 

Alberti – разработчик и производитель оснастки для обрабатывающих центров, которая включает в себя две основные группы. Приводная оснастка для токарных обрабатывающих центров. Осевые, радиальные и универсальные (с регулируемым углом наклона) держатели осевого инструмента с внешним или внутренним подводом СОЖ. Возможно исполнение с мультипликатором (ускорителем вращения). Стандартно выпускаются для следующих типов станков/револьверных головок: BEGLIA; MAZAK; MORI SEIKI; NAKAMURA; OKUMA; SAUTER (станки TRAUB, AVM AGELINI, DOOSAU, FMCO, GILDEMEISTER, GRAZIANO); TAKISAWA. По дополнительному согласованию возможна поставка для револьверных головок Baruffaldi, Duplomatic, HAAS. Жесткие и регулируемые от 0 до 90° угловые головки. Головки выпускаются для станков с автоматической сменой инструмента и для непосредственного жесткого крепления на корпусе шпинделя. В первом случае они могут устанавливаться манипулятором в шпиндель для выполнения конкретной операции, во втором Вы фактически получаете из вертикально фрезерного станка горизонтальный для тяжелых операций. Основные технические особенности: Корпуса отлиты из высокопрочного чугуна GS 600 по специальной технологии. Главный вал составляет единое целое с приводным конусом, они подвергнуты закалке и отшлифованы для обеспечения максимальной жесткости. Валы поддерживаются комплектами сверхточных предварительно нагруженных контактных подшипников, набитых специальной смазкой с длительным сроком службы. Класс точности подшипников ABEC 7. Спиральные конические зубчатые передачи выполнены из высококачественных материалов с прочностью, превышающей 300 кг/мм используемых в гонках F1, аэрокосмической и оборонной промышленности. Компьютерный расчет зубчатых передач. При зацеплении работает более одного зуба, что позволяет передавать больше энергии, значительно продлить срок службы передачи, и почти не создавать шума при работе. Керамические шарикоподшипники, специальная изоляция и балансировка каждой части и компонента (опционально). Для достижения высоких скоростей до 12000 об/мин. Хвостовики под все возможные типы шпинделей (DIN, BT, CAT, HSK, CAPTO и KM). Rohm является семейным предприятием с основным заводом в городе Зантхайм. За 90 лет существования компания стала ведущим производителем зажимных устройств и станочной оснастки. Завод оснащен самым современным высокотехнологичным оборудованием, поэтому продукция компании Rohm сертифицирована на соответствия всем возможным стандартам (DIN, EN, ISO, и т.д.) начиная с 1995 года. В производственной программе представлены зажимные устройства от самого маленького сверлильного патрона до современного высокотехничного зажимного приспособления Сверлильные патроны Угловые центры Токарные патроны Станочные тиски Зажимные оправки Захватные приспособления Быстросменные патроны Механизированные зажимные устройства. Там, где резьбы нарезаются на токарных станках и обрабатывающих центрах, на помощь приходят твердосплавные пластины израильской фирмы Erojet. Молодая, но очень амбициозная компания, как и остальные поставщики нашей фирмы, поставившая качество во главу угла, удивляет широтой производимого ассортимента. Помимо обязательных метрических, дюймовых и конических резьб в стандартной программе представлены круглая, трапецеидальная, авиационная UNS и MJ, ACME и STUB ACME, и т.д. Естественно эти резьбы представлены в вариантах для наружного и внутреннего исполнения. Кроме того Erojet производит широчайшую программу резьб для нефтяной промышленности (различные нормы API, и т.д.), многозаходных резьб и гребенок Нестандартные инструменты из твердого сплава могут быть изготовлены и по специальным проектам.

 

Лазер сбивает снаряды

В ходе проведенных в США испытаний выяснилось, что новый сверхмощный военный лазер способен поражать артиллерийский снаряд в полете. Мобильный тактический высокоэнергетичный лазер был создан корпорацией TRW по заказу американской армии и израильского Министерства обороны. Два года назад с помощью такого устройства был успешно сбит снаряд ракетной установки типа «катюша». Выполнением этой задачи чрезвычайно интересовалось израильское правительство, поскольку подобные установки популярны у воинствующих исламских группировок. Проведенные в штате Нью-Мексико испытания доказали, что лазер способен поразить и меньший по размерам снаряд, летящий с большой скоростью.

Создание нового типа вооружений было оговорено в соглашении, подписанном в апреле 1996 г. бывшим президентом США Биллом Клинтоном и тогдашним израильским премьер-министром Шимоном Пересом. Договор был направлен на то, чтобы помочь Израилю обезопасить себя от нападения с воздуха.

Мощный поток излучения, не теряющего энергии и не отклоняющегося после прохождения десятков километров, может стать серьезным оружием и для нападения, и для защиты. Именно лазеры лежали в основе идеи «звездных войн» — противоракетного щита, предложенного президентом Рейганом в 1983 г. Сегодня Пентагон работает над целым рядом оборонных лазерных технологий, которые могут быть использованы в целях поражения баллистических ракет в полете. Впрочем, развертывание этого вида вооружений может занять годы. (ВВС) Журнал "Русский Фокус" от 11-17 ноября 2002 г.