Kas ir reduktors?

Reduktors ir daļa no mehāniskās zobratu un vārpstu sistēmas, kuras galvenais mērķis ir palēnināt mašīnas darbību, lai enerģiju vienā vietā varētu pārvietot un izmantot citā. Redukcijas pārnesumi visbiežāk ir redzami automašīnu un kravas automašīnu piedziņā, un šajos iestatījumos tie samazina dzinēja lielos rotācijas ātrumus un pārvērš tos izmantojamā, lēnākā ātrumā, ko riepas var interpretēt un droši lietot. Šāda veida pārnesumu konfigurācijas bieži izmanto arī smagajās mašīnās un citās mehāniskās ierīcēs gan lielās, gan mazās. Jebkurš, kam vienā vietā tiek izmantots liels griešanās ātrums, bet citā ir jāsamazina enerģija, var izmantot šāda veida iekšējo sistēmu. Kad zobrati darbojas pareizi, ieejas vārpstas griešanās ātrums pārvēršas par lēnāku izejas vārpstas rotācijas ātrumu. Šis izejas ātruma samazinājums palīdz palielināt griezes momentu. Sistēma dažādos iestatījumos var izskatīties nedaudz savādāk, taču koncepcija parasti ir vienāda.

Pamatkompozīcija

Šāda veida pārnesumu konfigurācijas gandrīz vienmēr rodas motoru, mašīnu un citu mehānisko komponentu iekšējā darbībā. Runājot par pamatiem, tie parasti nav īpaši sarežģīti. Vienkāršs reduktors sastāv no diviem zobratiem, kuriem ir vienāda izmēra zobi, taču tie ir dažāda diametra. Zobu skaits ir proporcionāls apkārtmēram; mazākam apkārtmēra zobratam būs mazāk zobu nekā lielākajam. Piemēram, zobratam, kura apkārtmērs ir 16 collas (40.64 cm), būs divreiz vairāk zobu nekā zobratam, kura apkārtmērs ir 8 collas (20.32 cm).

Kad šie zobrati saplūst ar reduktora pārnesumkārbu, mazākais pārnesums veic divus apgriezienus uz katru lielākā pārnesuma apgriezienu — citiem vārdiem sakot, tas griežas divreiz ātrāk. Un otrādi, lielākajai vārpstai pieejamais griezes moments būtu divreiz lielāks nekā mazākajam. Samazinoties izejas ātrumam, proporcionāli palielinās griezes moments.

Pārnesuma attiecības noteikšana

Pārnesumu attiecību, kas ir veids, kā izteikt attiecības starp katra iesaistītā pārnesuma relatīvajiem ātrumiem, gandrīz vienmēr nosaka iesaistīto zobu skaits. To savukārt izsaka lielākā zobrata zobu skaita attiecība pret mazākā zobrata zobu skaitu. Piemēram, vienpakāpes pārnesumu samazināšanas sistēmai, kas sastāv no diviem zobratiem, vienam ar 30 zobiem un otram ar 10 zobiem, pārnesumu attiecība būtu 30:10 jeb 3:1. Šajā sistēmā lielākais pārnesums grieztos ar vienu trešdaļu no mazākā ātruma, vienlaikus nodrošinot trīs reizes lielāku griezes momentu.

Daudzpakāpju pārnesumu samazināšanas pārnesumkārbas nodrošina daudz lielāku pārnesumu attiecību, nekā tas ir praktiski ar vienpakāpes sistēmām. Šajās sistēmās tiek izmantotas papildu vārpstas un zobrati. Piemēram, pirmā pārnesumu komplekta izejas vārpstai tiek pievienots mazs zobrats, lai tas kalpotu kā ieejas draiveris otrajam pārnesumu komplektam. Pēc vajadzības var pievienot papildu pārnesumu komplektus. Galīgo pārnesumu attiecību nosaka, reizinot katra pārnesumu komplekta attiecību. Piemēram, reduktora pārnesumkārba, kas sastāv no trim pārnesumu komplektiem ar pārnesumu skaitļiem 3:1, 4:1 un 5:1, nodrošinātu galīgo pārnesumu attiecību 60:1.

Piedziņas sistēmas kā izplatīts piemērs

Automašīnu piedziņas ir labs piemērs daudzpakāpju pārnesumu samazināšanas sistēmai. Tipisks dzinējs griežas ar 1500 līdz 3000 apgriezieniem minūtē (apgr./min), kas ir daudz lielāks ātrums, nekā nepieciešams riepām. Faktiski, ja tik daudz jaudas nonāktu riepās, tas, iespējams, radītu nopietnas problēmas, jo tas, visticamāk, būtu vairāk, nekā tās varētu izturēt. Automašīnas transmisija samazina piedziņas vārpstas apgriezienus, pietiekami palielinot griezes momentu, lai transportlīdzekli pārvietotu. Aizmugurējā daļa vēl vairāk samazina ātrumu līdz izmantojamam līmenim, vienlaikus reizinot piedziņas riteņiem pieejamo griezes momentu.

Daudzas citas mašīnas, tostarp daudzi elektriski darbināmi rokas instrumenti, izmanto kādu reduktora veidu, lai kontrolētu izejas ātrumu, vienlaikus palielinot pieejamo griezes momentu. Tas ļauj maziem, salīdzinoši mazjaudīgiem elektromotoriem veikt darbus, kam citādi būtu nepieciešami daudz lielāki, jaudīgāki motori.