Муфты и тормоза работают в системах движения для остановки, удержания или индексации осей, но должны соответствовать спецификациям применения. Поэтому неудивительно, что тенденция в этой технологии сводится исключительно к запасным частям. По словам Лесли Риеманн, президента Mach III Clutch Inc., на индивидуальные тормоза и сцепления в настоящее время приходится от 75 до 80% годового производства ее компании. Более того, все большее число производителей сцеплений и тормозов в настоящее время стремятся поставлять продукцию, не входящую в каталог, и поэтому кастомизация стала нормой.

Фактически, объем рынка промышленных тормозов и сцеплений к 2024 году может составить 1,7 миллиарда долларов, в основном благодаря инвестициям в промышленную автоматизацию и появлению «умных фабрик». Это по данным Global Industry Analytics Inc. (ГИА). К наиболее быстрорастущим отраслям относятся отрасли, связанные с обработкой материалов, производством продуктов питания и напитков, станкостроением и текстилем. Как и в случае с другими технологиями, самые высокие темпы внедрения наблюдаются в Азиатско-Тихоокеанском регионе — средний показатель на рынке сцепления и тормозов в течение следующих шести лет составит 8,4%.

Независимо от наличия на складе или специфики конкретного применения, спецификация сцепления и тормоза и их интеграция должны быть простыми. Подробнее об этом и о том, чего еще сегодня требуют инженеры—конструкторы от designs, мы поговорили с Гэри Хаашем, старшим менеджером по продуктам и инжинирингу в группе электрических сцеплений и тормозов Altra Industrial Motion. Вот что он должен был сказать.

Все большее распространение получают автоматизированные управляемые транспортные средства (AGV) и другое мобильное оборудование, работающее на батарейках. Здесь мы продаем тормоз ERS, специально разработанный для систем AGV, чтобы обеспечить статическое удержание при ограниченном динамическом торможении с аварийной остановкой. Как и в случае с AGV, тенденция для вездеходов (ATV) и транспортных средств общего назначения (UTVS) сегодня заключается в том, что производитель тормозов или сцепления должен предоставлять функции, требующие меньших усилий от конечного пользователя, включая более механическое управление при меньших физических усилиях. В связи с этим — в связи с автоматизированным складированием — мы продаем больше C-образных торцевых тормозов со сцеплением, чем в прошлом. Они предназначены для управления конвейерами с приводом от двигателя переменного тока.

Напротив, декартовым роботам требуются тормоза с серводвигателями — с возможностью статического удержания и с функциональным динамическим торможением серводвигателей e-stop для каждой оси робота.

• По теме Интернета вещей — факт в том, что Интернет вещей уже здесь, это больше не будущее. Таким образом, возможности дистанционного управления (и мониторинга приборной панели) на многих устройствах в нашей повседневной жизни безграничны. Мы видим, что IoT влияет на индустрию тормозов и сцеплений, поэтому мы начинаем исследовать, где IoT может быть полезен в качестве функции с добавленной стоимостью. Наибольшей привлекательностью обладают продукты прямого потребления, но рынок финансово не готов поддерживать функциональность Интернета вещей. Тем не менее, по мере снижения стоимости технологий, поддерживающих функциональность Интернета вещей, мы думаем, что увидим больше управляемости и обратной связи с помощью технологии смартфонов.

На данный момент мы сосредоточены на том, чтобы разъяснить конечным пользователям ценность доступа к системной информации в режиме реального времени, включая функциональные оповещения (для быстрой корректировки) или прогнозируемое техническое обслуживание сцеплений и тормозов.

Что касается промышленного интернета вещей (IIoT), то растущая интеграция производства в сеть побудила нас начать несколько программ для операторов, желающих получить удаленный доступ и осуществлять мониторинг. Например, одним из потенциальных применений муфты IIoT является активация (и мониторинг производительности и состояния) узла муфты в домкрате скважинного насоса.

Прямо сейчас производитель использует наше сцепление в этом приложении, чтобы позволить двигателю перезапускаться без нагрузки после технического обслуживания. Наше сцепление также отключает двигатель, если уровень масла в скважине опускается ниже всасывающей трубки (чтобы уровень масла восстановился). Более конкретно, это муфта Warner Electric Mag Stop (которая установлена на подшипнике и имеет стальные фрикционные пластины); на шкиве установлены сдвоенные клиновые ремни, приводящие в движение вал насоса. Модифицированная муфта представляет собой разновидность стандартных муфт CMS (которые рассчитаны на 200 или 250 фунт-фут). До того, как в эту конструкцию было добавлено сцепление, двигатель продолжал работать (что ускоряло износ) или выключался (требовал перезапуска).

Помимо Интернета вещей, мы видим и другие тенденции в проектировании и использовании технологий торможения и сцепления

• В приложениях, где безопасность и электронная остановка объединены в сеть, тормоза с отключением питания становятся все более распространенными, поскольку эти тормоза включаются немедленно при отключении источника питания.

• По теме программного обеспечения для улучшения конструкции — мы используем программное обеспечение для электромеханического моделирования конструкций сцепления и тормоза, чтобы получить максимальную производительность по крутящему моменту. Программное обеспечение имитирует линии потока от намотанной катушки, чтобы предсказать силу притяжения, которая обеспечивает крутящий момент сцепления или тормоза. Это, в свою очередь, позволяет нам проверять проекты намного быстрее, чем это возможно при традиционных подходах к проектированию, которые обычно проходят через цикл разработки продукта «сборка—тестирование-редизайн».

• Что касается новых предложений по тормозам, то за последний год мы внедрили больше тормозов с отключением питания как для статического удержания, так и для динамического торможения e-stop в системах с серводвигателем и аналогичных тормозах для электромобилей.