یکی از اصطلاحاتی که در زمان خرید گیربکس با آن مواجه می‌شوید، گیربکس افزاینده است که در حقیقت به نوع خاصی از این قطعه اشاره دارد که روش و فرآیند انتقال گشتاور آن درون دستگاه در مقایسه با مدل‌های دیگر متفاوت بوده و به‌عنوان راه حلی برای افزایش سرعت تجهیزات صنعتی مختلف مطرح می‌شود. با توجه به اهمیت این مسئله و دشواری انتخاب قطعه مناسب تصمیم گرفتیم تا در این مطلب به پرسش ((گیربکس افزاینده چیست؟)) پاسخ دهیم؛ پس برای کسب اطلاعات بیشتر در این زمینه تا انتهای مطلب با سام تجهیز همراه باشید.
گیربکس افزاینده چیست؟
گیربکس دستگاهی است که برای انتقال توان مکانیکی از یک منبع تولیدی به یک مصرف‌کننده و فراهم‌کردن گشتاور و سرعت دورانی مورد استفاده قرار می‌گیرد. پس در حقیقت انواع گیربکس در نقش واسطه بین منبع توان و مصرف توان عمل کرده و با کم و زیاد کردن نسبت توسط مکانیزم داخلی خود می‌توانند گشتاور مورد نیاز را تأمین کنند.
این قطعات کاربردی به دو دسته‌ی کلی کاهنده و افزاینده تقسیم شده و هرکدام کاربرد خاص خود را دارند. برای مثال گیربکس افزاینده یا افزایش دهنده سرعت نوعی جعبه‌دنده مکانیکی با نسبت کمتر از یک است که برای افزایش سرعت موتورها، شفت‌ها و سایر دستگاه‌ها به کار می‌رود. در کارگاه‌های تولیدی با توجه به نسبت کل مورد نیاز، این قطعات را در یک یا چند مرحله‌ی مختلف تولید کرده و در نهایت به‌صورت مستقیم رو شافت اصلی دستگاه نصب می‌کنند.
مهم‌ترین قطعه در انواع مختلف گیربکس چرخ‌دنده‌ها هستند که نیروی ورودی دستگاه را به بخش خروجی منتقل می‌کنند و شکل و نحوه‌ی قرارگیری آن‌ها به‌صورت مستقیم بر روی عملکرد دستگاه اثر می‌گذارد. پس با این حساب سؤالی که مطرح می‌شود این است که شکل چرخ‌دنده‌های گیربکس افزاینده چیست؟
این چرخ‌دنده‌ها به صورت استوانه‌ای یا دندانه‌های مارپیچ استوانه‌ای بوده و از بزرگ تا کوچک قرار می‌گیرند؛ بنابراین در زمان نصب و سرهم‌بندی، چرخ‌دنده‌ای که تعداد دنده‌های بیشتری دارد در اولین موقعیت و سایر چرخ‌دنده‌ها نیز به ترتیب به‌دنبال آن قرار می‌گیرند. این نحوه‌ی خاص قرارگیری منجر به چرخش سریع‌تر چرخ‌دنده دوم در مقایسه با چرخ‌دنده اول خواهد شد.
برمبنای یک قانون کلی بهتر است در شرایطی که سرعت محیطی کم است و نیروهای محوری در یاتاقان پذیرفته نمی‌شوند از چرخ‌دنده‌های استوانه‌ای و در غیر این صورت در شرایط سرعت محیطی بالا و عملکرد بی‌صدا جعبه دنده از چرخ‌دنده‌های مارپیچ استوانه‌ای استفاده کنید.
بیشتر بخوانید: انتخاب صحیح گیربکس صنعتی
مشخصات کلی گیربکس افزاینده چیست؟
- قرارگیری چرخ‌دنده‌ها به ترتیب از بزرگ به کوچک
- نحوه‌ی خاص کنار هم قرار گرفتن چرخ‌دنده‌ها منجر به افزایش سرعت می‌شود.
- افزایش سرعت خروجی در مقایسه با نیروی ورودی
- کاهش قدرت و گشتاور
- میزان افزایش دور و سرعت در گیربکس افزاینده به نسبت تبدیل آن بستگی دارد که در حال حاضر بسته به صنعت مورد نظر به‌راحتی قابل تنظیم است.
قطعات تشکیل‌دهنده گیربکس افزاینده
همان‌طور که اشاره کردیم مهم‌ترین جز در انواع گیربکس‌ها، چرخ‌دنده‌ها هستند که با توجه به نوع گیربکس انواع، شکل و جنس متفاوتی دارند. سایر قطعات تشکیل‌دهنده گیربکس افزاینده شامل موارد زیر است:
- کاسه نمد
- درپوش کنترل روغن و بازبینی
- پوسته گیربکس که معمولاً از جنس چدن ریخته‌گری ساخته شده و دنده‌ها درون آن قرار می‌گیرد.
- بیرینگ یا یاتاقان که وظیفه‌ی تحمل بارهای شعاعی و محوری شافت‌های گیربکس را برعهده دارد.
- نشت بند یا کاسه نمد که به منظور محافظت از بیرینگ‌ها از عوامل خارجی مانند گرد و غبار و نگهداری روغن داخل پوسته مورد استفاده قرار می‌گیرد.
- شافت‌های ورودی و خروجی که به شکل سوراخ (Hollow) یا شافت (Solid) بوده و از جنس فولاد هستند.
طراحی چرخ‌دنده‌ها در گیربکس افزاینده
حال که به یک پاسخ کلی در مورد پرسش ((گیربکس افزاینده چیست؟)) رسیدیم؛ باید به سراغ بررسی نحوه‌ی طراحی چرخ‌دنده‌های این قطعه کاربردی برویم. طراحی چرخ‌دنده‌های این نوع گیربکس با پیروی از معیارهای مشخصی انجام می‌شود.
یکی از نکات مهمی که باید به آن توجه شود موقعیت چرخ‌دنده‌هایی با محورهای موازی یا محورهای متقاطع است. به‌علاوه باید به شکل دندانه‌ها هم توجه ویژه‌ای شود. انتخاب دندانه‌های استوانه‌ای یا چرخ‌دنده‌ای با دندانه مارپیچ استوانه‌ای تماماً به نیاز و کاربرد نهایی موردنظر بستگی دارد.
از دیگر معیارهای مهمی که در طراحی چرخ‌دنده گیربکس افزاینده باید به آن توجه کنید می‌توان به موقعیت نسبی سطوح مش‌بندی (مش‌بندی داخلی یا خارجی)، اندازه نسبت (کمتر یا بیشتر از یک)، نسبت (ثابت یا متغیر)، جهت چرخش (در جهت یا خلاف جهت) و مشخصات دندانه اشاره کرد.
کاربرد و راندمان گیربکس افزاینده
اگر گیربکس‌های افزاینده به شکل گیربکس هلیکال طراحی شوند راندمان عملکرد آن‌ها در حدود ۸۰ تا ۸۵ درصد خواهد بود. اگر به‌دنبال راندمان بیشتری هستید، کافی است که طراحی این گیربکس را به شکل خورشیدی انجام دهید تا مقدار بازده به میزان چشمگیری در مقایسه با حالت هلکیال افزایش یابد. در مجموع در پاسخ به سؤال کاربرد گیربکس افزاینده چیست؟ باید اشاره کنیم که این قطعه در موارد زیر استفاده می‌شود:
- صرفه‌جویی در انرژی
- بهینه‌سازی
- طراحی انواع توربین بادی و آبی
- کاربرد در ژنراتورها (تفاوت الکتروموتور و ژنراتور)
- ساخت بالابرها
- صنعت معدن
- ساخت‌وساز
- حمل‌ونقل و…
نحوه‌ی نگهداری از گیربکس افزاینده
حال که با کاربرد گیربکس افزاینده آشنا شدیم باید بدانیم که چطور باید از این قطعه مراقبت کنیم تا عمر مفید آن افزایش یابد. همان‌طور که می‌دانید گیربکس‌ها قطعات گران قیمتی هستند که به‌دلیل نوسانات دلار و کمبود مواد اولیه در بازار دائماً دچار تغییر قیمت می‌شوند؛ در نتیجه نگهداری صحیح از آن‌ها در هر شرایطی لازم است. برای این کار می‌توانید نکات زیر را پیگیری کنید:
- از روغن مناسب استفاده کنید.
- وضعیت روغن را به‌صورت منظم بررسی کنید.
- وضعیت قطعات تشکیل‌دهنده گیربکس افزاینده را به‌صورت دوره‌ای آزمایش کنید.
- در زمان نصب فاصله مناسب را رعایت کنید تا فشار اضافه‌ای به گیربکس وارد نشود.
- نحوه‌ی عملکرد گیربکس را در زمان کار بررسی کرده و در صورت مشاهده موارد غیرعادی هرچه سریع‌تر اقدامات لازم را انجام دهید.
در مطلب “نکات قبل و بعد از نصب برای افزایش طول عمر گیربکس صنعتی“، درباره اصول نگهداری و افزایش طول عمر گیربکس صحبت کردیم.
تفاوت گیربکس کاهنده و گیربکس افزاینده چیست؟
گیربکس‌های کاهنده سرعت را کاهش و گشتاور را افزایش داده و به این ترتیب منجر به خروجی با سرعت پایین در مقایسه با حالت ورودی می‌شوند؛ در حالی که انواع گیربکس افزاینده سرعت خروجی را در مقایسه با ورودی افزایش می‌دهند.
برای انجام فرآیند فوق در جعبه‌دنده‌های کاهنده باید نسبت چرخ‌دنده‌ها افزایش یابد؛ بنابراین در ابتدای سیستم از چرخ‌دنده کوچک استفاده شده و هر چه به انتها نزدیک‌تر می‌شویم چرخ‌دنده‌ها بزرگ‌تر می‌شوند. اما این وضعیت در گیربکس افزاینده متفاوت است: یعنی نحوه‌ی چیدمان چرخ‌دنده‌ها به‌ترتیب از بزرگ به کوچک بوده تا نسبت چرخ‌دنده‌ها کمتر از واحد شده و سرعت با عبور از چرخ‌دنده‌ها و افزایش دور آن‌ها افزایش یابد؛ در نتیجه همان‌طور که در قسمت‌های قبل به آن اشاره کردیم در زمان مونتاژ جعبه‌دنده افزاینده باید کار را با چرخ‌دنده‌ای که بیشترین تعداد دندانه را دارد آغاز کنید.
از نظر محل قرارگیری تفاوتی بین گیربکس کاهنده و افزاینده وجود ندارد و هر دو آن‌ها بین محرک و متحرک قرار می‌گیرند؛ اما کاربردهای آن‌ها با یکدیگر متفاوت است: عمده‌ی استفاده گیربکس کاهنده مربوط به کارخانه‌های سیمان و فولاد بوده در حالی که گیربکس افزاینده بیشتر در صنایع پتروشیمی، پالایشگاه و نیروگاه کاربرد دارد.
برای آشنایی بیشتر، مطلب زیر را بخوانید:
سخن آخر
در این مطلب به پرسش ((گیربکس افزاینده چیست؟)) پاسخ دادیم و با کاربردهای گسترده‌ی این قطعه آشنا شدیم. همان‌طور که می‌دانید گیربکس صنعتی اهمیت بسیار بالایی داشته و باید به دقت از این قطعه مراقبت شود تا کوچک‌ترین آسیبی متوجه آن نشود. شما می‌توانید برای خرید بهترین مدل گیربکس افزاینده با کیفیت بالا، خرید الکتروموتور و دریافت مشاوره در این زمینه از طریق شماره تلفن‌های ۶۶۲۶۸۹۲۰-۰۲۱ و ۶۶۲۷۸۹۰۴- ۰۲۱ با کارشناسان مجموعه سام تجهیز تماس حاصل فرمایید.
