Home || Explanatory note and Recommendation Letters || Patents of author || Forum || Contact us || web-master

ДЛЯ ЧЕГО ПЫЛЕСОСУ ДВИГАТЕЛЬ? (продолжение) Борис Лактионов, Харьков

  Снимок 1

uuu На снимке 1 показаны: электродвигатель и источник, выполненный на базе этого электродвигателя. Произведенные конструктивные изменения: вмонтированы крепежные выступы (а); контакты электрической цепи размещены на корпусе (б); торцы зубьев шестерни выполнены наклонно, что обеспечивает самонаправляемость при вхождении в зацепление (в). Если для работы электроприбора требуется большая мощность, чем обеспечивает один источник, его посадочное место выполнено под установку большего, то есть необходимого, числа источников и все они работают как единая силовая установка.

uuuВ случаях, когда используется несколько источников или же требуется изменение передаточного числа от источника (ков) к рабочему органу, в конструкцию прибора входит редуктор, состоящий, например, из нескольких капроновых шестерен, который обеспечивает передачу усилия от всех источников к рабочему органу и изменение передаточного числа.
uuuСиловая установка, состоящая из полученных вышеописанным способом источников, по своей сути является модульным электроприводом, а источники - ее модули.
uuuВ практике научно-технического прогресса модульный принцип построения охватил многие сферы производства и зарекомендовал себя как наиболее прогрессивный и эффективный.
uuuИспользуем далее по тексту термины "модуль" и "электропривод".
uuuИз изложенного ранее следует, что модульный электропривод может обеспечивать работоспособность электроприборов с различной потребляемой мощностью и различных по функциональному назначению.
uuuПроизводство приборов, используемых с модульным электроприводом, должно происходить с учетом целесообразности использования того или иного прибора с тем или иным приводом. Например, будет нецелесообразным изготовление бытового вентилятора мощностью 300 Вт. Он будет неоправданно большим и неоправданно мощным для использования в быту.
uuuРациональность использования приборов с каким-либо электроприводом будет обуславливаться кратностью потребляемой мощности (далее - мощности) приборов относительно мощности модуля. Например, если электропривод состоит из модулей мощностью 200 Вт, то приборы, производимые для использования с этим приводом, будут иметь мощность 200 Вт, 400 Вт и т. д. Для использования с приводом, состоящим из модулей мощностью 100 Вт, будут производиться приборы мощностью 100 Вт, 200 Вт, 300 Вт и т. д.
uuuЭлектропривод может состоять из одного модуля и использоваться с комплектом равных по мощности приборов.
uuuСамо определение сущности какого-либо прибора, например "кофемолка" или "стиральная машина", не обозначает конкретных требований к техническим данным привода и к конструктивному исполнению прибора. Это положение будет обуславливать возможность производства и использования множества тех или иных приборов с имеющимся в наличии приводом.
uuuНапример, в настоящее время промышленностью выпускаются кофемолки для домашнего использования мощностью 100 Вт, 125 Вт, 150 Вт и т. п. Различаются они между собой конструктивным исполнением, производительностью, но от этого не перестают быть тем, чем они есть, то есть кофемолками.
uuuСам процесс размола зерен кофе может осуществляться разными методами, при разных условиях вплоть до противоположных. Например, электрокофемолка в традиционном исполнении обладает очень большим количеством оборотов рабочего органа, а размол кофе в ручной кофемолке осуществляется при минимальных оборотах рабочего органа, приводимого в движение рукой. Соответственно различается конструктивное исполнение рабочих органов этих кофемолок.
uuuЕстественно, что приводимый в движение рукой рабочий орган может приводиться в движение двигателем. Следовательно, любым количеством оборотов и рабочим органом соответствующей конструкции, приводимым в движение двигателем, можно осуществлять размол кофе.
uuuИли другой пример: производимые стиральные машины, в частности малогабаритные, имеют различные по техническим данным двигатели, существенно различаются между собой по конструктивному исполнению, по организации процесса исполнения функционального назначения и при всех этих различиях выполняют одинаковую работу, то есть стирают.
uuuК приведенным примерам можно добавить, что любой электроприбор с движущимся рабочим органом может быть выполнен не одним, а по меньшей мере несколькими вариантами по мощности, по конструктивному исполнению, по методу исполнения функционального назначения.
uuuСледовательно, полномерно полезное использование модульного электропривода с множеством различных приборов и многочисленность такого множества могут не только определяться техническими данными электропривода, но и осуществляться разработкой и производством соответствующих конструкций приборов и их рабочих органов

  Снимок 2

uuuРассмотрим некоторые примеры использования модульного электропривода.
uuuКомплект электрооборудования "В помощь автомобилисту" (см. снимок 2).
uuuЭлектропривод выполнен на базе электродвигателей, выпускаемых Ленинградским электромеханическим заводом "Заря" к электрополировщику автомобильному ЭПА 12А;
uuuсостоит из двух модулей (снимок 1).
uuuТехнические данные модуля:
uuuрод тока и напряжение питания, В - постоянный, 12± 1,2;
uuuчастота вращения вала, об/мин - 10 000;
uuuпотребляемый ток А-не более 5,0;
uuuвес, кг - 0,35.
uuuВ комплект входят: электрополировщик (используется 1 модуль), выполняемые операции: сверление, зенкование, шкурковка, полировка; пылесос (2 модуля), электроточило (на снимке показано без опорной стойки и абразивного круга) (2), компрессор для накачки колес (2), центробежный водяной насос для мытья машины (1).
uuuПроцесс подсоединения модуля к электроприбору: вводится в посадочное место до упора, поворачивается против часовой стрелки до фиксации. Отсоединение - в обратном порядке.

uuuИз приведенного примера видно, что мощность используемого электропривода в 4 раза меньше, чем суммарная потребная мощность, необходимая для привода всех электроприборов. Иными словами, для обеспечения работоспособности всех приборов изготовлено не восемь условных двигателей, а два. При расширении комплекта приборов, используемых с данным приводом, это соотношение будет, естественно, еще выше.

  Снимок 3

  Снимок 4

  Снимок 5

  Снимок 6

  Снимок 7

uuuДругой пример: комплект бытового электрооборудования.
uuuЭлектропривод выполнен на базе электродвигателей мощностью 100 Вт, с частотой вращения вала 5000 об/мин., весом 0,6 кг (подобные двигатели применяются в приводах швейных машин); состоит из трех модулей. Модуль оснащен пластмассовым корпусом (снимок 3).
uuuПроцесс подсоединения модуля к электроприбору: вводится в посадочное место до упора. Отсоединение: отключение блокирующего устройства нажатием клавиши, выведение модуля из посадочного места.
uuuВ комплект входят: привод к швейной машине (используется один модуль); дрель (1 модуль) (снимок 4); стиральная машина, подобная "Харьковчанке" (3); пылесос, подобный ПР-140 "Шмель-4" (2); кофемолка (1); миксер (1); вентилятор (1); вытяжка оконная (1); прибор для заточки ножей (1);
uuuмясорубка (2); шинковка (1); соковыжималка (3).
uuuВ данном примере для обеспечения работоспособности всех приборов изготовлено не 18 условных электродвигателей, а 3.
uuuНа снимке 5 показан еще один электропривод, состоящий из двух модулей, используемый в комплекте электротехнических машин. В комплект входят: дрель, точило, бормашина (снимок 6), пила, лобзик. Принцип использования привода тот же, различие лишь в конструктивном исполнении и процессе подсоединения модуля.
uuuВнедрение электропривода как мобильного источника кинетической энергии позволяет создавать новые конструкции приборов, не имеющие смысла или рациональности при оснащении стационарно установленным электродвигателем. Например, стиральная машина весом 1,3 кг (снимок 7) представляет собой пластмассовую перегородку в обычную бытовую ванну; выполнена по форме поперечного сечения ванны; имеет герметичное уплотнение по контактирующему участку периметра, встроенный активатор и расположенные на верхней площадке два посадочных места под модули.
uuuИли пластмассовый полый стул, который при необходимости служит пылесосом. Внутри размещены: пылесборник, воздуховсасывающий агрегат, посадочные места, шланг, провод.
uuuКак в примере относительно использования мобильных источников электричества, понятие "наручные часы, работающие на электричестве" относилось когда-то к разряду абсурдных, так и относительно модульного электропривода сейчас нельзя предсказать все возможные перспективы его использования.
uuuЭто могут быть и раздвижные двери, коробка которых оснащена посадочным местом под модуль, используемый в быту, и при установленном модуле работающие в режиме механического открывания и закрывания; и обыкновенная секционная выдвижная лестница, оснащенная посадочным местом, которая может использоваться как подъемник, и т. д.
uuuЧто представляют собой электроприборы в традиционном исполнении, то есть оснащенные стационарно установленным электродвигателем? Корпус, в котором размещены электродвигатель и рабочий орган. При использовании с модульным электроприводом, например от кофемолки (в привычном понимании), остается только стаканчик для размола кофе совмещенный с посадочным местом под модуль, и рабочий орган, от миксера - стакан и крышка с посадочным местом и венчиком; от пылесоса - та часть, в которой размещены пылесборник и воздуховсасывающий агрегат и т. д., то есть той части корпуса, в которой был размещен электродвигатель, и самого электродвигателя нет. В некоторых случаях, когда, например, требуется каплезащищенное исполнение, корпус сохраняется или отсек электропривода накрывается съемной частью корпуса.

uuuТой доли стоимости и веса приборов, которую определял электродвигатель, доходящей иногда до 90 %, тоже нет.
uuuТаким образом, произошло разделение электроприбора на две отдельные части, назначение одной из которых, то есть самого прибора, обусловлено функциональным использованием, а назначение другой части, то есть электропривода, не связано с каким-либо конкретным функциональным использованием.
uuuРассмотрим возможные перспективы развития данного проекта.
uuuЗавод пластмассового литья, а пластмасса - это основной материал, идущий на изготовление корпусов и комплектующих к электроприборам, используемым в быту, в кооперации с производителем модулей, может выпускать самые разнообразные комплекты приборов. При этом не требуется перепрофилирование или переоснащение засодействованных производителей.
uuuЗавод, уже выпускающий какую-либо продукцию с электродвигателем, в состоянии производить комплект приборов под свой же двигатель, используемый в качестве модуля.
uuuДаже если такой комплект будет состоять из двух приборов и привод к ним будет состоять из одного модуля, то экономический эффект очевиден.
uuuПри разработке проекта предусматривалось, что его внедрение будет происходить параллельно уже существующему производству электроприборов. Нет смысла останавливать выпуск уже существующей продукции, не начав выпускать новую. Довольно сложно и технически, и организационно подчинить выпуск продукции множества разных предприятий одной конечной цели - комплекту такой продукции.
uuuОсновой для развития направления, вероятно, станет расширение ассортимента выпускаемой предприятиями продукции. То есть постепенно, одно за другим предприятия на базе уже выпускаемых ими электродвигателей начнут производить модульный электропривод и под него согласно посильным возможностям расширять ассортимент выпускаемой продукции.
uuuС постепенным расширением внедрения комплектов такой продукции, с расширением практики использования модульных электроприводов будет происходить естественное утверждение более удачных типов модулей, отвечающих требованиям унификации и по своим техническим данным отвечающих более широкому использованию. Так же произойдет и утверждение более удачных способов подсоединения электропривода и конструкций посадочных мест. То есть произойдет формирование группы наиболее приемлемых стандартов (помните аналогию с батарейками?)
uuuДальнейшее производство новых приборов и электроприводов будет происходить уже с учетом этих стандартов.
uuuТак же естественно произойдет и утверждение технологии использования модульного электропривода как основной при производстве и эксплуатации электроприборов.
uuuПроизводство электроприборов разделится на два самостоятельных производства: приборов и модулей.

далее

(r)2001, www.muskul.narod.ru and Muscular Aircraft (MA), All rights reserved