نحوه محاسبه توان ورودی مورد نیاز برای موتورگیربکس

مرحله اول برای به دست آوردن سایز موتور گیربکس صنعتی، تعیین گشتاور و سرعت خروجی است. اما هنگامی که گشتاور و سرعت مشخص شد، باید توان ورودی مورد نیاز برای موتور را بدانید، به ویژه اگر الکتروگیربکس از الکتروموتور AC استفاده کند، که در این‌صورت توان (به طور معمول با واحد اسب بخار) به عنوان یک عامل اصلی در انتخاب سایز محسوب می‌شود. با سام تجهیز همراه باشبد.

رابطه بین کار و توان

قبل از بررسی نحوه محاسبه توان، اجازه دهید رابطه بین قدرت و کار را بررسی کنیم.

کار به صورت حاصل ضرب نیرو در جابه‌جایی در راستای نیرو یا به صورت جابه‌جایی در نیرو در راستای جابجایی تعریف نیز می‌شود.

W = کار (J)

F = نیرو (N)

d = فاصله یا جابجایی (m)

توان مکانیکی، نرخ زمانی است که کار در انجام می‌شود، بنابراین توان مکانیکی از تقسیم کار بر زمان حاصل می‌شود:

P = توان مکانیکی (watt)

W = کار (J)

t = زمان (s)

توان مکانیکی را به صورت زیر نیز می‌توان نوشت:

توجه داشته باشید که فاصله تقسیم بر زمان (d/t) سرعت است، بنابراین توان را می‌شود به عنوان نیروی ضرب در سرعت نوشت:

v = سرعت (m/s)

معادلات توان برای الکتروموتورها: واحدهای متریک

موتورهای الکتریکی از طریق حرکت دورانی (به جای فاصله خطی) گشتاور (به جای نیرو) تولید می‌کنند، بنابراین توان برابر است با گشتاور ضرب در سرعت زاویه‌ای:

P = توان مکانیکی (W)

T = گشتاور (N.m)

ω = سرعت زاویه‌ای (rad/s)

توجه داشته باشید که سرعت زاویه ای دارای واحد رادیان بر ثانیه است. اگر سرعت به صورت چرخش یا دور در دقیقه (rot/min یا rpm) داده می‌شود، مطمئن شوید که چرخش‌ها را در هر دقیقه به رادیان در ثانیه تبدیل می‌کنید:

جهت مشاوره فنی و استعلام قیمت انواع گیربکس و موتورگیربکس صنعتی با کارشناسان سام تجهیز تماس حاصل فرمایید. کارشناسان ما در اسرع وقت پاسخگوی شما خواهند بود.
شماره‌های تماس: ۶۶۲۶۸۹۲۰ – ۶۶۲۷۸۹۰۴

تبدیل از وات به اسب بخار

اگرچه واحد توان در سیستم SI وات است، اما در بحث در مورد توان موتور، در بسیاری موارد واحد اسب بخار استفاده می شود. همین مشخصه توان موتور، می‌تواند عامل تعیین کننده در افزایش یا کاهش قیمت گیربکس صنعتی، محسوب شود.

در دهه 1780، جیمز وات و متیو بولتون 1 اسب بخار (hp) را 33000 فوت بر پوند در دقیقه (ft-lb/min) تعریف کردند، که برابر با 44742 نیوتن متر در دقیقه (Nm/min) است.

تبدیل واحد از Nm/min به Nm/s به ما 746 Nm/s یا 746 وات می‌دهد. بنابراین،برای تبدیل نیرو از وات به اسب بخار، توان وات را بر 746 تقسیم کنید.

معادلات توان برای الکتروموتورها: واحدهای بریتانیایی

در  هنگام خرید الکتروموتور، مهندس تجهیزات صنعتی از شما می‌خواهد تا توان مورد نیازتان را بگویید تا محاسبات دستگاه را برای شما انجام دهد. در کاربردهای الکتروگیربکس، گشتاور و سرعت هنوز هم غالباً در واحدهای اندازه‌گیری بریتانیایی داده می شود. در این موارد، با استفاده از یک ضریب تبدیل می‌توان مستقیماً اسب بخار را محاسبه کرد:

هنگامی که واحد گشتاور lb-ft و سرعت rpm داده می‌شود:

P = توان مکانیکی (W)

T = گشتاور (N.m)

ω = سرعت زاویه‌ای (rad/s)

5252 = 33,0000 ft-lb/min ÷ 2π rad/rot

هنگامی که واحد گشتاور lb-in و سرعت rpm داده می‌شود:

63,025 = 33,000 ft-lb/min * 12 in/ft ÷ 2π rad/rot

محاسبه توان ورودی برای الکتروگیربکس

معادلات توان مکانیکی که در بالا آورده شده است، می توانند هنگام انتخاب سایز موتورگیربکس و بسته به اینکه از چه واحد گشتاور و سرعتی استفاده می شود، اعمال شود.

با این وجود، هنگام تعیین توان ورودی مورد نیاز موتور، باید راندمان (بهره‌وری) مجموعه موتورگیربکس در انتقال آن نیرو به بار را در نظر گرفت. بنابراین، صرف نظر از اینکه از کدام معادله فوق برای محاسبه توان خروجی مورد نیاز استفاده می‌شود، توان ورودی مورد نیاز در موتور به صورت زیر محاسبه می شود:

η = راندمان موتورگیربکس

توجه داشته باشید که بازده می‌تواند بسته به نوع موتور، نوع دنده و نسبت دنده بسیار متفاوت باشد. به عنوان مثال، موتورگیربکس‌هایی که از چرخ‌دنده هیپوئید (پینیون کرانویل) استفاده می‌کنند می‌توانند بازدهی بیش از 90% داشته باشند، در حالی که استفاده از چرخ‌دنده های حلزونی، بازدهی کمتر از 40% تا حدود 80% دارد.