آشنایی با انواع گیربکس صنعتی ؛ امروزه گیربکس ها نقش کلیدی در تمام صنعت دارند و هر کدام کارایی ها و کابرد های جداگانه ایی به خود دارند.
در صنایع های مختلف از آن ها برای انتقال دادن توان یا نیرو استفاده می شود. تجهیزات به کار رفته در داخل گیربکس ها به عملکرد یک گیربکس تاثیر زیادی می گذارند.
گیربکس ها هم مانند دستگاه های دیگر برای انجام عملیات خود از قطعات مختلفی تشکیل شدن که هر یک از اجزای آن نقش مهمی در ساختار گیربکس و موتور دارند. ما در ادامه به وظایف و کاربرد آن ها میپردازیم.
تغییر سرعت در گیربکس افزاینده
سرعت چرخ دنده‌ها در نوع افزاینده از کوچک و بزرگ کنار هم قرار می‌گیرند.
طبق قانون بقای انرژی با کاهش سرعت در چرخش شافت خروجی، نیروی اعمال شده توسط شافت بیشتر خواهد شد.
این دلیل طراحی است که با استفاده از دنده‌ها و پینیون‌ها نیرو در خروجی افزایش پیدا کند.
در چنین شرایطی با کمترین هزینه توانسته ایم نیروی خروجی را به راحتی تغییر دهیم.
گیربکس نمی‌تواند بازدهی صد درصدی داشته باشد.
در نتیجه هر چه طراحی و کیفیت و ساخت بالاتر برود بازدهی و راندمان آن هم بالا خواهد رفت.
البته ناگفته نماند که بازدهی کاملا وابسته به نوع طراحی و کیفیت قطعات آن است.
فرمول محاسبه سرعت چرخش چرخ دنده
چرخ دنده ها به صورت های مختلفی تقسیم و محاسبه می شوند که در ادامه به فرمول چرخ دنده ها اشاره خواهیم کرد.
تعداد دندانه های چرخ دنده اول (ورودی) = سرعت چرخش چرخ دنده دوم (خروجی)
تعداد دندانه های چرخ دنده دوم (خروجی) = سرعت چرخش چرخ دنده اول (ورودی)
شافت ورودی و خروجی
انتقال قدرت از موتور به چرخ ها توسط سیستم های مختلفی صورت می‌گیرد که شفت باعث ارتباط آن ها می شود.
شافتی که اصولا با سرعت بیشتر در حال چرخش است و گشتاور ورودی به گیربکس صنعتی را تامین می‌کند.
شفت ورودی یا (محور) می تواند متحرک یا ثابت باشد در صورت ثابت بودن میتواند تنها نقش تکیه گاه برخی اجزای بزرگتر را داشته و برای نگه
داشتن (2 یا 3) سیستم در کنار و در ارتباط با یکدیگر به کار برود.
معمولا این قطعا چند تکه ساخته شده که تحمل فشار وارده از تنش های ناشی از انتقال قدرت را داشته باشد.
می‌توان شفت را بخشی از سیستم انتقال قدرت دانست که نیروی چرخشی موتور را به اجزای مختلف منتقل می‌کند.
به شافتی که اصولا سرعت چرخش کمتری دارد و وظیفه انتقال قدرت را به عهده می‌گیرد.
نسبت تبدیل
فرض کنید درون گیربکس، سه چرخ دنده بین شافت ورودی و شافت خروجی وجود داشته باشد. نسبت تبدیل چرخ دنده اول به دوم (1 به 6) و نسبت چرخ‌دنده دوم به سوم 1 به 3 باشد.
در این صورت نسبت تبدیل کل 1 به 18 خواهد بود. در این شرایط اگر بخواهیم شافت خروجی 1 دور بزند، شافت ورودی باید 18 دور زده باشد.
واحد گشتاور چیست
گشتاور نیرو یا نیروی چرخشی عاملی است که باعث دَوَران یا چرخش جسم میشود. همان گونه که نیرو باعث حرکت جسم میشود.
همان‌طور که نیرو موجب میشود تا جسمی در حرکت خطی شتاب بگیرد. گشتاور یک کمیت بوده و جهت آن نسبت به جهت نیروی محور بستگی دارد.
یکی از مهمترین پارامتر در موتورهای الکتریکی سه فاز گشتاور آن است.
گاهی اوقات ممکن است که این پارامتر بر روی (پلاک موتور) درج شود البته این موضوع ثابت نیست.
اگر عبارت (Torque) یا گشتاور را بر روی پلاک الکتروموتور ملاحظه نکردید با استفاده از فرمول زیر می توانید گشتاور موتور را محاسبه نمایید.
فرمول محاسبه گشتاورر ( دور کیلووات 9550 KW ) عدد (9550) را در مقدار کیلووات ضرب کرده و سپس عدد به دست آمده را تقسیم بر دور موتور نمایید.
اگر توان موتور (30KW) باشد و دور آن 1420 باشد گشتاور نامی آن طبق فرمول زیر به این شکل خواهد بود.
(9550 * 30 / 1420 = 200)
برای کسب اطلاعات بیشتر راجع اجزای گیربکس صنعتی چیست؟ به مقاله مراجعه کنید.
در ادامه با انواع این محصولات آشنا خواهیم شد. پس با ما همراه باشید.
هلیکال
هلیکال (Helical) یا شافت مستقیم ساختار مارپیچی دارند.
بر اساس نحوه اتصال می توان آن را به دو بخش فلنچ دار، پایه دار تقسیم بندی کرد.
در هلیکال با کاهش دور باعث افزایش گشتاور در قسمت خروجی می شوند.
معمولا الکتروموتور هایی با توان بین (0.35 تا 55) کیلو وات کوپل (زوج نیرو) می شوند.
نوع هلیکال هماهنگ با کاربرد و مقدار انتقال دور، به صورت چند محوره تولید میشود این امکان وجود دارد که گیربکس به صورت دو چرخ‌دنده عمود برهم نیز ساخته شود. چرخ دنده به کاررفته در این محصول از نوع هلیکال مارپیچ است. داخل پوسته تعدادی زوج‌دنده و در دو طرف محور چرخ‌دهنده یاتاقان‌های غلتشی قرار گرفته است. خود به دو نوع پایه دار و فلنچ دار تقسیم میشوند.
حلزونی
آشنایی با انواع گیربکس صنعتی، نوع حلزونی یکی از از پرکاربرد ترین کاهنده سرعت و افزاینده قدرت است. این نوع اندازه کوچک و صدای کمی دارد که باعث بالا رفتن راندمان کاری می گردد.
نوع حلزونی از ماردون و دو چرخ دنده تشکیل شده، و ساختار چرخ دنده های آن از جنس برنج و فولاد است که باعث کاهش صدا و بالا رفتن سطح عملکرد آن شده است.
آویز
ساختار این نوع شباهت به هلیکال دارد. به آن پارالل نیز گفته میشود. آویز، هشت مدل متفاوت امکان نصب دارد. در این نوع شافت ورودی و خروجی موازی یکدیگر هستند و محورهای موازی امکان گشتاور بالا را فراهم آورده است. از این نوع در میکسرها استفاده میشود.
افزاینده
برعکس کاهنده برای افزایش سرعت نیاز است گشتاور کاهش پیدا کند. نحوه قرارگیری چرخ‌دنده‌ها از بزرگ به کوچک است. اولین چرخ‌دنده تعداد بیشتری نسبت به چرخ‌دنده بعدی خود دارد. از این محصول در صنایع بالادستی، پتروشیمی‌ها و توربین‌های آبی استفاده میشود.
کاهنده
این قطعه بین مولد نیرو و محرک قرار می‌گیرد. هدف از این قطعه هماهنگ کردن ویژگی‌های محور ورودی و خروجی یک مکانیزم است. منظور از ویژگی چرخش و سرعت دستگاه است. این نوع با کاهش سرعت گشتاور را بالا می‌برد و راندمان بالایی دارد. ابعاد کوچک این قطعه باعث میشود نصب آن هم به آسانی انجام شود.
ترکیبی یا مرکب
زمانی که دو گیربکس در یک خط انتقال نیرو در کنار هم قرار گیرند، گیربکس ترکیبی به‌دست می‌آید. این کالا در صنایعی استفاده میشود که راندمان در اولویت نیست. این محصول معمولاً از ترکیب دو گیربکس حلزونی تشکیل میشود. این قطعه خاصیت برگشت‌پذیری دارد که می‌توان با اضافه کردن یک بازدارنده، برگشت پذیری را خنثی کرد. این نوع دستگاه‌ها عمدتا برای دور خروجی بسیار پایین مورد استفاده قرار می‌گیرند و به دلیل اینکه یک گیربکس به تنهایی قادر به انجام این کار نیست و اساس کار آنها به این صورت است که از قرار دادن دو یا چند گیربکس پشت سر هم و اتصال آنها به یکدیگر این امکان را ایجاد می‌کند که نسبت تبدیل بالا رود و دور خروجی کاهش و گشتاور بالا رود. در این نوع ضریب نسبت تبدیل‌های هر گیربکس در یکدیگر باعث افزایش نسبت تبدیل و کاهش دور میشود.
به عنوان مثال هنگامی که میخواهیم 1.5 دور در دقیقه خروجی داشته باشیم و الکتروموتور ما (1500) دور در دقیقه میباشد.از دو گیربکس با نسبت تبدیل (1 به 50) و یک گیربکس با نسبت تبدیل (1 به 20) استفاده می کنیم.
دور متغیر
گیربکس دور متغیر به دلیل قابلیت تغییر دور خروجی از الکتروموتور به این اسم نامیده میشود. گاه این تغییر دور جهت کاهشی و گاه افزایشی است. این محصول به سه دسته تقسیم میشود. •گیربکس دور متغیر دسته پولی•دور متغیر واریاتور• هیدرولیکی این گیربکس‌ها که با روی کار آمدن درایو یا همان اینورتر دیگر جایگاه خود را از دست داده ولی به صورت کلی با تغییر سایز چرخ دنده‌ها سرعت و گشتاور خروجی را می‌توان تا حدودی تغییر داد. این نوع بیشتر در صنایع نساجی استفاده میشود.
خورشیدی
این نوع شامل یک دنده خورشیدی در مرکز آن، که با دنده هرزگرد سیاره ای یا پینیون (pinion) محور نگهدارنده آن به صورت یکپارچه روی حامل سیاره ای قرار گرفته شده و تنش های زیادی رودی دندانه ها ایجاد کرده که در نهایت بار متعادل می شود.
خورشیدی یکی از جدیدترین انواع در جهان است. دلیل اسم‌گذاری آن وجود دنده خورشیدی در گیربکس است. این قطعه از 4 قسمت اصلی دنده خورشیدی، حلقه دنده، دنده اقماری و نگهدارنده اقماری گیربکس دور متغیر تشکیل شده است. با این محصول انتقال بیشترین گشتاور در کمترین حجم ممکن شده است.این محصول عمدتا در دورهای بالا با راندمان بالا مورد استفاده قرار می‌گیرد.
بنابراین دنده گیربکس خورشیدی نسبت به دنده استاندارد می تواند مقاوم تر باشد و گشتاورهای زیاد را انتقال دهد.
معمولا چرخ دنده ها روی هم لغزیده و حول محور دنده (خورشیدی) دوران می کنند.
نحوه حرکت و قرار گیری این چرخ دنده ها باعث نام گذاری آن به اسم خورشیدی شده است.
امروزه این مدل جدیدترین نوع در صنعت هستند.
چرخ دنده خورشیدی، تعدادی دنده ستاره ای، دنده رینگی، یک حلقه (قفسه چرخ دنده های ستاره ای) را تشکیل می دهند.
گیربکس کرانویل پینیون
یکی از پرکاربردترین انواع گیربکس در صنعت و سیستم‌های انتقال قدرت است. این گیربکس برای انتقال قدرت و یا تقسیم قدرت یک نیروی محرکه دوار که از طریق یک زاویه از پیش مشخص شده (این زاویه معمولاً 90 درجه است) در طیف گسترده‌ای از کاربرد‌های صنعتی استفاده میشود.
امیدوارم که مقاله آشنایی با انواع گیربکس صنعتی مورد پسند و استفاده شما عزیزان قرار گرفته باشد شما می توانید برای خرید یا اطلاعات بیشتر با کارشناسان ما که تجربه بالایی در این زمینه دارند مشورت کنید، تا از بهترین و مناسب ترین نوع گیربکس بهره مند شوید.
پست قبلی
پست بعدی
برای کوپل مستقیم گیربکس با الکتروموتور به گیربکس با ورودی هالو شافت نیاز است.
روی شافت خروجی الکتروموتور، دندانه هایی به عنوان چرخ دنده تراشیده می شود و با چرخ دنده بعدی که در گیربکس قرار دارد درگیر می شود.
گیربکس های کرانویل پینیون، آویز و هلیکال قابلیت کوپل مستقیم با الکتروموتور را دارند و برای اتصال گیربکس و الکتروموتور، به فلنج روی الکتروموتور نیازی نیست.
به دلیل این که گیربکس های تک استیج نهایتا از یک نسبت تبدیل مشخص (با توجه به مدل چرخ دنده) پشتیبانی می کنند، در کاربرد هایی که نیاز به دور خروجی بسیار پایین و گشتاور خروجی بسیار بالا دارند از این دو طراحی گیربکس استفاده می شود.
گیربکس ها از نظر دسته بندی کلی به دو دسته گیربکس کاهنده و گیربکس افزاینده تقسیم می شوند.
گیربکس حلزونی، گیربکس هلیکال یا شافت مستقیم، گیربکس آویز یا شافت موازی، گیربکس کرانویل پینیون، گیربکس خورشیدی، گیربکس دور متغیر،گیربکس اکسترودر،گیربکس سایکلو و گیربکس سروو موتور از انواع گیربکس صنعتی هستند.
دیدگاه خود را با ما در میان بگذارید
مقاله عالی وکامل است