انتخاب صحیح گیربکس صنعتی

گیربکس صنعتی (دنده کاهنده) یک وسیله‌ی انتقال قدرت مکانیکی است که موتور را به بار متصل می‌کند. گیربکس به شما اجازه‌ی ایجاد تعدیل در گشتاور و سرعت میان موتور و بار را می‌دهد. گیربکس‌های صنعتی کاهنده از مجموعه‌ای از چرخ‌دهنده‌ها ساخته شده‌اند. در گیربکس‌ها نسبت کاهش سرعت (نسبت تعداد دندانه‌های شفت‌های ورودی به خروجی)، ضریب دنده (i) نیز نامیده می‌شود.

ملاک انتخاب گیربکس صنعتی چیست؟

پیش از خرید گیربکس صنعتی باید چند مورد را در نظر بگیرید.

از گیربکس صنعتی جهت تطبیق مشخصات (گشتاور و سرعت) ورودی و خروجی محور یک مکانیزم استفاده می‌شود. به همین دلیل باید میزان گشتاور و سرعت چرخش را بدانید.

بنابراین بهتر است پیش از هر چیز در خصوص گشتاور از خودتان سوال کنید. گیربکس صنعتی گشتاور موتور را افزایش می‌دهد و سبب می‌شود وسلیه‌‌ی متصل شده به گیربکس تحت گشتاور جدید بچرخد. کارخانه‌های تولید کننده‌ی گیربکس صنعتی حداقل و حداکثر گشتاور قابل تحمل توسط محصولات خود را (بر حسب نیوتون متر N.m) مشخص می‌کنند. میزان تراکم گشتاور بر اساس نوع و اندازه گیربگس متفاوت است. برای مثال گیربکس‌های خورشیدی (سیاره‌ای) تراکم گشتاور بالایی دارند.

هدف دیگر گیربکس (در گیربکس‌های کاهنده) کاهش سرعت الکتروموتور است (خرید الکتروموتور) و پیشنهاد ما به شما در نظر گرفتن ضریب دنده‌ی (i) ایده‌آل است. بر اساس سرعت چرخش موتور از ضریب دنده برای تعیین سرعت چرخش در خروجی استفاده می‌شود. این اطلاعات توسط سازنده در پلاک محصول نیز درج می‌شود؛ که بر حسب دور بر دقیقه است.

در نهایت باید از خود بپرسید چه نوع گیربکس برای کار شما از همه مناسب‌تر است. شفت‌های ورودی و خروجی گیربکس می‌توانند هم‌محور، موازی یا عمود بر هم باشند. این به نوع استفاده‌ی شما بستگی دارد.

در نظر گرفتن برند و کیفیت ساخت گیربکس هم از موارد مهمی است که باید به آن توجه شود. به عنوان مثال گیربکس SEW از بهترین و مورد اعتمادترین برندهای گیربکس و الکتروگیربکس است. برای استعلام قیمت گیربکس SEW با سام تجهیز تماس بگیرید.

انواع مختلف گیربگس صنعتی چیست؟

چهار نوع اصلی گیربکس صنعتی وجود دارد: گیربکس خورشیدی یا سیاره‌ای (Planetary)، گیربکس حلزونی (Worm)، گیربکس مجموعه دنده‌ای (Gear Train) و گیربکس مخروطی (Bevel). هر یک از این گیربکس‌ها دارای مزایا و معایبی است. شما باید گیربکسی را انتخاب کنید که برای کاربرد مورد نظرتان از همه مناسب‌تر است.

برای مثال اگر به دنبال گیربکسی با کارایی بالا هستید، شاید گیربکس سیاره‌ای انتخاب بهتری نسبت به گیربکس مخروطی باشد.

البته باید به این موضوع هم اشاره داشت که انواع گیربکس‌ها بسته به ظاهر و کاربرد با نام‌های دیگری شناخته می‌شوند (مثل گیربکس‌ دور متغیر، گیربکس‌ کرانویل پینیون، گیربکس آویز و گیربکس شافت مستقیم) که از لحاظ مکانیزم به عنوان زیرمجموعه یکی از همین ۴ نوع اصلی به حساب می‌آیند.

چه زمانی باید از گیربکس خورشیدی استفاده کرد؟

یکی از ویژگی‌های اصلی گیربکس خورشیدی هم‌محور بودن آن است. این یعنی گیربکس‌های سیاره‌ای فشرده و کم حجم هستند.

از مزایای این گیربکس می‌توان به حجم کم، کارایی بالا، لقی (Backlash) ناچیز و ضریب بالای گشتاور به وزن اشاره کرد. از سوی دیگر، طراحی پیچیده و پرهزینه‌ی این نوع گیربکس نیازمند نگهداری تخصصی است.

پیشنهاد ما استفاده از گیربکس‌های سیاره‌ای در مواردی است که به شتاب بالایی نیاز است (رباتیک) و نیز مواردی که نیاز به سرعت پایین اما گشتاور بالا باشد (مثل کوره‌های دوار صنعتی). همچنین به طور گسترده در مراکز ماشین‌کاری و سایر ابزارهای ماشینی، و ماشین‌آلات سیار در استفاده‌های عمومی و کشاورزی بکار می‌روند.

دو مورد از معروف‌ترین برندهای گیربکس خورشیدی گیربکس خورشیدی Rossi و گیربکس خورشیدی SITI هستند.

مزایای اصلی گیربکس خورشیدی

• تا 50 درصد گشتاور بیشتر گیربکس خورشیدی در مقایسه با گیربکس مشابه با دندانه‌های ساده
• تقسیم بار بهتر که سبب افزایش عمر قطعات می‌شود
• صدای کمتر
• لقی کم، حداکثر 2 دقیقه‌ی قوسی

چه زمانی باید از گیربکس حلزونی استفاده کرد؟

گیربکس‌های حلزونی شفت‌های ورودی و خروجی عمودی دارند. عموما در مواردی که نیاز به ضریب انتقال قدرت بالا باشد از این گیربکس‌ها استفاده می‌شوند.

مکانیزم این نوع از گیربکس، قابل معکوس شدن (برگشت پذیر) نیست. این یعنی چرخ‌ دنده نمی‌تواند چرخ حلزون را بچرخاند. مزیت این مکانیزم ضد معکوس بودن (غیرقابل برگشت پذیری)، حصول اطمینان از بالا بودن امنیت برای سیستم است.

گیربکس‌های حلزونی ارزان‌تر و همچنین کم صداتر از گیربکس‌های خورشیدی هستند. این گیربکس‌ها لرزش ندارند، بنابراین صدای اضافه‌ی کمی تولید می‌کنند و استفاده از آن‌ها راحت است.

هرچند مثل گیربکس‌های خورشیدی با توجه به حجم کمی که دارند به سرعت گرم می‌شوند. همچنین سطح عملکرد و کارایی متفاوتی دارند. البته می‌توانید از ترکیبی از گیربکس حلزونی با سایر گیربکس‌ها و مجموعه دنده استفاده کنید.

پیشنهاد ما استفاده از این تکنولوژی برای تسمه نقاله، وینچ و سیستم‌های انتقال است.

چه زمانی باید از گیربکس مجموعه دنده‌ای استفاده کرد؟

این گیربکس‌ها با محور موازی عموما در مواردی که نیاز به قدرت زیاد باشد، مثلا تسمه نقاله، استفاده می‌شود.

سادگی تکنولوژی گیربکس‌های هلیکال صنعتی به شما امکان صرفه‌جویی در هزینه‌ی نگهداری را می‌دهد. همچنین این نوع از گیربکس‌ سطح عملکرد بسیار بالایی دارد، نزدیک به 1.

ضریب تبدیل دنده (i) در این گیربکس‌ها پایین است.

چه زمانی باید از گیربکس مخروطی استفاده کرد؟

ویژگی اصلی این گیربکس‌ها وجود اهرم زاویه‌دار است که به کاربر اجازه می‌دهد جهت چرخش دستگاه را تغییر دهد. این قابلیت امکان تغییر از سیستم چرخش عرضی به سیستم چرخش طولی را برای شما فراهم می‌کند.

گیربکس‌های مخروطی (کرانویل پینیون) فشرده هستند. همچنین قدرتمند هستند و می‌توانند توان بالایی را تحمل کنند. بدین لحاظ اگر به گشتاور بالا نیاز دارید، پیشنهاد ما استفاده از این تکنولوژی است. استحکام دندانه‌های این گیربکس به شما امکان استفاده از موتورهای سه فاز آسنکرون، سنکرون یا سروو موتورهای سنکرون را می‌دهد.

گیربکس‌های مخروطی کرانویل بی صدا هستند، که استفاده از آن‌ها را دلچسب می‌کند. به علاوه سطح عملکرد و کارایی بالایی دارند و مصرف انرژی آن‌ها بهینه است. هرچند سطح عملکرد پایین‌تری نسبت به گیربکس‌های خورشیدی دارند. این گیربکس‌ها همچنین نسبت به انواع دیگر گران قیمت هستند و نگهداری از آنها دشوار است.

از گیربکس‌های کرانویل معمولا برای تسمه نقاله‌های پرقدرت استفاده می‌شود، گرچه در ماشین‌آلات سیار در استفاده‌های عمومی و کشاورزی هم کاربرد دارند.

چگونه ابعاد گیربکس صنعتی را محاسبه کنیم؟

به منظور محاسبه‌ی ابعاد گیربکس باید شفت مناسبی انتخاب کنید. سه نوع شفت از لحاظ نوع قرارگیری وجود دارد: عمودی (Orthogonal)، هم‌محور (Coaxial) و موازی (Parallel).

اگر گیربکسی دارای شفت عمودی باشد، شفت‌های ورودی و خروجی آن بر هم عمود هستند. اغلب مواقع در گیربکس‌های مخروطی و حلزونی به همین صورت است. از گیربکس‌های مخروطی در تاسیسات صنعتی و دیفرانسیل خودروها نیز استفاده می‌شود.

اگر گیربکسی دارای شفت هم محور باشد، شفت‌های ورودی و خروجی هم راستا قرار می‌گیرند. مثلا در گیربکس سیاره‌ای یا گیربکس‌های مورد استفاده در موتورها یا موتورهای توربوپراپ (Turboprop)، که در صنایع هوانوردی استفاده می‌شوند، این گونه است.

اگر جهت قرارگیری شفت یک گیربکس موازی باشد، شفت‌های ورودی و خروجی آن به موازات یکدیگر قرار می‌گیرند.

گیربکس مغناطیسی (تکنولوژی جدید و غیرمتداول)

می‌توان گیربکس‌های مغناطیسی را با مزایای بسیار با انواع متداول جایگزین کرد تا با استفاده از جاذبه‌ی مغناطیسی بجای اتصالات فیزیکی میان قطعات متحرک از صحت ضرایب سرعت و گشتاور اطمینان حاصل کرد. تا به امروز اجزای پیچیده، وزن زیاد و گشتاور کم استفاده از این تکنولوژی مغناطیسی را با کندی روبرو کرده است.

البته گیربکس‌های مغناطیسی نیازی به روان کننده ندارند و بنابراین هزینه‌ی نگهداری پایینی دارند. نبود روانکار همچنین به معنای کار در شرایط سخت دمایی است (در حال حاضر در دمای 200- درجه تا 350 درجه‌ی سانتی‌گراد آزمایش شده است).

این مزایا مشخصا در خصوص دستگاه‌هایی که هزینه‌ی نگهداری بالایی دارند و یا آن‌هایی که در شرایط سخت کار می‌کنند، مثل ماهواره‌ها و سایر تجهیزات هوانوردی، مفید است.

علاوه بر کارکرد و ایجاد خوردگی، سایش نیز یکی از سه دلیل اصلی محدودیت عمر و عملکرد اجزای مکانیکی و سیستم‌های فنی است. با استفاده از گیربکس‌های مغناطیسی، در نبود اصطکاک، نه تنها سایشی وجود ندارد بلکه تاثیر مستقیمی روی عمر دستگاه خواهد داشت که می‌تواند دلیل اصلی نگهداشت مکانیزهایی باشد که نمی‌توان آن‌ها را به آسانی جایگزین کرد.

مواد جدا شده از سطح سیستم‌های انتقال قدرت مخروطی سنتی به راحتی قابل تمیز کردن نیستند و می‌توانند عامل آلودگی باشند. آلودگی مشکل بسیار جدی برای تجهیزات است و نباید برای مدت طولانی روی قطعات باقی بماند.