Жан-Поль Беяк | Региональный представитель — Nexen Group Inc.

Дэвид Эблинг | Президент организации Тормозная группа с электрическим сцеплением Altra— Warner Electric, Matrix International, ИнерциаДинамика | Altra Industrial Motion

Рич Макконки | Менеджер по национальным счетам Уичито и промышленная муфта сцепления| Промышленное движение Altra

Юрген Шварц | Менеджер по продукту,Муфта Stieber от Altra Industrial Motion

Найтоэ, да | Бизнес-менеджер по промышленным продуктам —Муфта Formsprag & Marland от Altra Industrial Motion

Майк Трэвис | Менеджер по продажам и маркетингу —Муфта Formsprag & Marland от Altra Industrial Motion

Вот что они должны были сказать.

Угасающий: Благодаря усовершенствованиям фрикционных материалов теперь существуют муфты и тормоза с высоким крутящим моментом, которые работают лучше, чем когда-либо, при высоких температурах. Благодаря программному обеспечению для проектирования теперь сокращаются сроки изготовления компонентов, специфичных для конкретного приложения. Рассмотрим новейшие муфты с витой пружиной, которые лучше работают при меньших скоростях и нагрузках, чем предыдущие конструкции. Это пример переупаковки зрелой технологии в соответствии с современными требованиями применения и ограничениями по затратам — в данном случае, чтобы позволить разработчикам иногда выбирать это сцепление вместо более дорогих сервосистем.

Беяк: Технологические достижения, улучшающие характеристики сцепления и тормозов, увеличивают срок службы и надежность и снижают общую стоимость владения для типов с пневматическим приводом; а сцепления и тормоза оптимизированы для конкретных рынков (которые обладают необходимыми техническими характеристиками при умеренной стоимости). Например, некоторые конвейерные муфты теперь генерируют более высокий крутящий момент. Улучшенный облицовочный материал устраняет пыль и обеспечивает более плавную передачу крутящего момента.

Угасающий: Фрикционные материалы сцепления и тормоза продолжают совершенствоваться с учетом новых достижений материаловедения — для получения более высоких и стабильных коэффициентов трения, а также более медленного износа для увеличения срока службы. Например, в настоящее время производство неодимовых магнитов обходится дешевле, поэтому они все чаще используются в предохранительных тормозах (для удержания и аварийной остановки), что делает тормоза компактнее и надежнее. Другие усовершенствования в магнитной проволоке, подводящем проводе и изоляции соединений теперь позволяют пользователям эксплуатировать тормоза и сцепления при более высоких температурах, чем раньше, что обеспечивает более широкие эксплуатационные характеристики, более длительный срок службы и повышенную надежность.

Макконки: Мы сосредоточились на повышении коррозионной стойкости, стабильности фрикционных материалов, допусков по весу и эксплуатационным характеристикам — в частности, на уменьшении минимальных и максимальных крутящих моментов, что позволило разработчикам снизить эксплуатационные расходы.

Трэвис: Количество запросов конечных пользователей на мониторинг продукции резко возросло, поэтому теперь мы предлагаем устанавливать датчики температуры и вибрации на низкоскоростные обратные муфты и другие типы. За последние пять лет также возрос спрос на более крупные опоры для новых приводов конвейеров — совокупные требования к мощности превышают 14 000 л.с. Итак, в 2010 году мы начали производить низкоскоростной задний упор с крутящим моментом 1 200 000 фунт-фут, за которым в 2012 году последовали агрегаты с крутящим моментом 1 600 000 и 2 100 000 фунт-фут. Коэффициенты запаса прочности учитываются при расчете крутящего момента.

Угасающий: Правила техники безопасности привели к использованию электромагнитных тормозов и тормозов с отключением питания под давлением, в то время как рыночный спрос на повышенную автоматизацию (и снижение затрат на рабочую силу) продолжает подпитывать потребности в небольших и экономичных сцеплениях и тормозах. Многие конструкторы заменяют гидравлику муфтами и тормозами с электромагнитным приводом, чтобы повысить эффективность и избежать проблем с утечками.

Беяк: В некоторых отраслях промышленности используется больше пружинных тормозов, чем когда-либо, и безопасность является важным фактором, а также целью предотвращения судебных исков. Повышенное внимание к эффективности будет по-прежнему способствовать использованию тормозов и сцеплений в течение следующего десятилетия, поскольку сцепления могут повысить эффективность системы, устраняя необходимость в запуске и остановке двигателей.

Макконки: В нефтегазовой отрасли широкое внедрение приводов переменного тока для многих применений привело к использованию мощных пружинных электронных стопоров и стояночных тормозов.

Черный: В горнодобывающей промышленности нагрузки неуклонно возрастают по мере уменьшения габаритов трансмиссии. Более конкретно, в настоящее время требования к мощности резервных генераторов или источников бесперебойного питания составляют 3500 кВт при 1800 оборотах в минуту.

Трэвис: Горнодобывающая промышленность также нуждается в более тщательном мониторинге производительности, чтобы операторы могли планировать замену сцепления и получать более ранние предупреждения о преждевременных отказах компонентов привода. Таким образом, мы включили в конструкцию наших изделий положения для крепления датчиков температуры и вибрации.

Да: Мы наблюдаем растущий интерес нефтехимического рынка к технологиям опережающего сцепления. Мировой рост этого рынка приводит к увеличению спроса на обгонные муфты для изоляции нескольких водителей.

Угасающий: Есть еще несколько примеров. Производители силового оборудования для наружного применения уделяют больше внимания безопасности и повышению удобства работы оператора за счет сокращения времени остановки лезвия косилки и улучшения характеристик зацепления. В отличие от этого, судостроительная промышленность нуждается в прочных трансмиссиях, способных выдерживать сильные ударные нагрузки и реверсивные нагрузки при изменении крутящего момента. Здесь изделия с фрикционными сцеплениями и тормозами превосходят другие благодаря высокой передаче крутящего момента и возможности проскальзывания, которые защищают трансмиссии.

В пищевой промышленности постоянно требуются более надежные компоненты для мойки с корпусами из нержавеющей стали, особенно в мясоперерабатывающей промышленности, где компоненты сцепления и тормоза работают с двигателями и коробками передач.

В мобильном энергетическом оборудовании, включая гибридные транспортные средства и сельскохозяйственную технику, газонную и садово-огородную технику, а также строительную технику для бездорожья, требуются муфты с высоким крутящим моментом и тормоза с относительно низкой частотой вращения. Здесь электронное управление (в недорогих процессорах и интеллектуальных чипах) делает более распространенными эффективно управляемые электрические сцепления и тормоза. Контролируемое ускорение и замедление рабочих нагрузок является основной функцией сцепления и тормоза, но именно гибкость и возможности современного мобильного силового оборудования требуют точного управления трансмиссией в виде пуска, остановки и удержания крутящего момента.

Пожалуй, наиболее важной тенденцией в области передачи энергии является появление сверхэффективных электроприводов, в том числе в гибридных автомобилях. С одной стороны, электромобили могут устранить необходимость в селективном соединении трансмиссии, но иногда эффективные приводы не обладают достаточным пусковым моментом. Здесь сцепление может помочь приводу достичь рабочего крутящего момента до того, как он будет загружен. Но даже самым высокотехнологичным моторным приводам требуется механическое устройство для остановки и удержания положения.

В производстве энергии ветер, в частности, стимулирует разработку энергоэффективных удерживающих тормозов — например, шаговых тормозов для лопаток турбин. Опять же, технологические усовершенствования фрикционных систем и возможностей управления позволяют шире использовать тормоза со сцеплением в качестве экономически эффективных решений.

Требования к безопасности также продолжают меняться, что требует использования адаптивных электронных остановок с безотказными устройствами сцепления и тормоза. Современные фрикционные материалы и элементы управления помогают современным тормозам и сцеплениям работать лучше, чем когда-либо, во всем — от абсолютного контроля положения роботизированных сервоприводов (где тормоза обеспечивают аварийную динамическую остановку и удержание груза) до сложной системы безопасности на ковшах садовых тракторов, пильных дисках для бетона или измельчителях пней.

Угасающий: Требования к эффективности, предъявляемые заказчиками, определяют тенденцию к созданию эффективных сцеплений и тормозов с интегрированными схемами, уменьшенным потреблением тока, меньшей инерцией вращающихся компонентов и меньшим весом в сборе. Сцепления и тормоза, плавно отключающие паразитные потери, могут повысить эффективность трансмиссии, не говоря уже об опыте оператора, например, при подключении и отключении вентиляторов радиатора (для замены вязкостных муфт) или даже приводов (таких как электродвигатели в гибридных силовых агрегатах) к альтернативным источникам питания. Недавним примером является новое применение муфт для управления вентиляторами системы охлаждения на грузовиках средней и большой грузоподъемности.

Черный: Эффективность становится все более важной, и мы думаем, что в следующем десятилетии бизнес будет развиваться в направлении более ориентированных на клиента решений. Даже требования в рамках отрасли и области применения часто схожи, но не идентичны. Здесь мы прогнозируем более широкое использование специальных обгонных муфт, эффективность которых при передаче крутящего момента превышает 99%.

Да: Спрос на высокоэффективные гидравлические турбины с рекуперацией энергии привел нас к разработке более крупных и быстрых обгонных муфт, что, в свою очередь, сделало турбины намного практичнее.

Беяк: В муфтах и тормозах наблюдается тенденция к применению специализированных и полностью настраиваемых компонентов, создаваемых для все более специализированных конструкций — например, полностью закрытых конструкций; полностью интегрированной обратной связи; специализации для вертикальных применений, а также тормозов и муфт для подводных применений. Здесь мы настраиваем стандартные продукты в соответствии с уникальными потребностями клиентов без необходимости разрабатывать совершенно новый и дорогостоящий продукт.

Угасающий: Мы видим сохраняющуюся тенденцию к созданию продуктов, разработанных на заказ. Дизайнеры работают над тем, чтобы отличаться от конкурентов уникальным дизайном, и это влияет на поставщиков-партнеров, поэтому сейчас наблюдается тенденция к интегрированным функциям компонентов для упрощения окончательной сборки и сокращения общей базы цепочки поставок. Дизайнерам, которые стремятся к максимальной производительности и результативности, обычно требуется нечто большее, чем каталог или производственный компонент. На самом деле, мы работаем над продажей более полных предложений приводных систем. В некоторых случаях наши дизайнеры обращаются к нам за экспертными знаниями для проектирования и предоставления полного комплекта приводов, включая двигатель, зубчатую передачу, компоненты механического привода и муфты. Мы можем использовать другие бренды для разработки комплексных решений в области трансмиссий, поэтому дизайнеры получают удобство из одного источника — от проектирования до выставления счетов.

Макконки: Почти все без исключения наши продажи на новом рынке за последние несколько лет представляли собой уникальные конфигурации, адаптированные к конкретным потребностям. Датчики контроля, полностью закрытые корпуса, устойчивость к экстремальным температурам и брызгам соленой воды, калиброванные крутящие моменты, системы многократного включения и резервирования, а также контролируемая остановка — вот лишь некоторые из требований.

Черный: Мы видим тот же акцент на специализации. Вместе с конечными пользователями мы разрабатываем более полные индивидуальные решения, уже имея около 4000 специальных конструкций для конкретных применений.

Трэвис: Да, несмотря на то, что наша группа инженеров-прикладников разработала более 3000 вариантов конструкции обгонной муфты, наш инженерный отдел по-прежнему ежемесячно обрабатывает в среднем более 20 новых конструкций.

Беяк: Заказчику промышленного производства потребовался тормоз, чтобы компенсировать высокий крутящий момент, необходимый для удержания большого усилия обратного хода шарикового винта. Это усилие в три раза превышало выходное усилие серводвигателя, необходимое для перемещения продукта на место для обработки.

Тормоз также должен был включаться при любых потерях мощности. Поскольку внутренние тормоза с серводвигателем обычно обеспечивают только 50% крутящего момента торможения серводвигателя, серводвигатель и тормоз были бы массивными и стоили бы непомерно дорого. Кроме того, внутренние тормоза с серводвигателем не очень хорошо подходят для электронной остановки. Итак, мы модифицировали тормоз с серводвигателем, чтобы обеспечить 200% крутящего момента остановки серводвигателя (по сравнению со 150% для стандартного изделия), и инженер установил два тормоза в ряд, чтобы повысить коэффициент безопасности.

Угасающий: Недавно мы поставили электрические тормозные системы для замены гидравлических тормозов в ряде военных применений. Они включали в себя тормоз выключения питания, фрикционную муфту включения питания, зубчатый тормоз с постоянным магнитом и зубчатую передачу — все это в одной системе. Переход с гидравлического на электрический был частично осуществлен благодаря снижению требований к техническому обслуживанию и повышению безопасности.

Другой пример — приложение для измельчения пней, которое мы помогли усовершенствовать. Старые версии останавливались при механическом отключении двигателя и коробки передач. Теперь динамический тормоз останавливает режущую головку практически мгновенно, что повышает безопасность оператора.

Макконки: В довольно уникальном случае мы разработали фрикционные износостойкие поверхности из нержавеющей стали для тормозов, работающих в условиях морской воды. Много лет назад мы были бы ограничены использованием только покрытий на открытых поверхностях и не смогли бы защитить реальные зоны износа при трении. Проблема заключалась в том, что изъязвления и коррозия изнашиваемых поверхностей нарушают калибровку крутящего момента и могут привести к тому, что крутящий момент тормоза будет намного превышать запланированный. Это, в свою очередь, приводит к выходу из строя коробки передач, муфты, подшипника и троса. Но недавние достижения в области фрикционных материалов позволили нам разработать тормоз со всеми нормальными характеристиками крутящего момента стандартного тормоза, который способен работать при случайном погружении в соленую воду.

Черный: Крупному производителю редукторов потребовался съемный упор для распределения нагрузки для использования в новой системе наклонных конвейеров на угольной шахте в Пенсильвании.

В отличие от других опор, которые обеспечивают ограниченное вращение в обратном направлении после включения, новая система может выполнять контролируемое расцепление под нагрузкой и вращаться в обратном направлении для проведения работ по техническому обслуживанию и очистке (в случае засорения, заедания ремня или перегрузки). Здесь высокоскоростные обратные упоры с внутренними ограничителями крутящего момента устанавливаются на промежуточный вал (высокоскоростной вал) приводного устройства многоприводной системы; два или более обратных упора разделяют нагрузку заднего хода. При максимальной мощности крутящего момента в 180 000 Нм некоторые из них обладают в 3,5 раза большей мощностью крутящего момента, чем традиционные задние опоры, и в 15 раз большей рассеиваемой энергией.

Фрикционные накладки работают в масляной ванне, поэтому устройство может функционировать после длительного простоя.

Трэвис: Рынок вентиляторов стремится завоевать ветряные мельницы — когда вентиляторы без питания вращаются в неправильном направлении из-за ветра. Чтобы помочь, наши инженеры разработали недорогой упор для вентилятора, который не нуждается в элементах управления или шпонке для вала. Это упрощает установку.

Как изменилось производство или дистрибуция за последние несколько лет?

Угасающий: Трехмерное твердотельное моделирование, бережливое производство и общая глобализация поставщиков привели к появлению новых продуктов и приложений для сцепления и тормоза.

Рассмотрим, как мы можем эффективно проектировать и моделировать магнитные цепи с помощью компьютерного магнитного анализа. Это позволило нам ускорить переработку компонентов для повышения эффективности и снижения затрат — на больших двух- и четырехполюсных цельных роторах с прорезями.

Много лет назад мы стандартизировали штамповку и консолидированный дизайн, чтобы получить объемы, оправдывающие капитальные затраты. Сегодня быстрое 3D-проектирование и 3D-производство позволяют нам обрабатывать уникальные детали для удовлетворения уникальных потребностей клиентов без огромных капиталовложений. В сочетании с методами быстрой настройки и поточной сборки из отдельных деталей учет объема детали в основном не имеет значения.

Показательный пример: Недавно мы работали с компанией mudboat maker над проектированием и созданием механизма реверсирования трансмиссии. В нем используются недорогие муфты большого объема, переделанные в специальный тормоз.

Беяк: Мы используем бережливое производство и усовершенствованные станки и компоновку завода, поскольку это позволяет нам быстро и эффективно производить продукцию более высокого качества. Мы видели, как дизайнеры переходят от электрических тормозов и сцеплений к пневматическим изделиям там, где требования возросли, а электрические изделия не могут удовлетворить этим требованиям.

Трэвис: Мы видим, что все сегменты каналов продаж стремятся сократить сроки изготовления, чтобы сократить запасы. Поэтому мы используем бережливое производство, чтобы сократить время выполнения заказа, и даже сократили перерасход сцепления на 50% за последние три года.