گیربکس خورشیدی

گیربکس خورشیدی یا سیاره‌ای (Planetary Gearbox) از سه مجموعه چرخدنده به نام‌های خورشید، سیاره‌ها و حلقه یا پایه تشکیل شده است. برای ‌گیربکس‌های ‌سیاره‌ای با توجه به نوع طراحی و نحوه قرارگیری گیربکس بر روی موتور، سه حالت مختلف وجود دارد. در هر کدام از این سه حالت، یکی از سه مجموعه چرخدنده ثابت است و دوتای دیگر به ترتیب به عنوان ورودی و خروجی گیربکس در نظر گرفته می‌شوند. در مجموع برای هر سه حالت مذکور، گیربکس‌های ‌سیاره‌ای مدلی از گیربکس شافت مستقیم خواهند بود که در آن‌ها شافت ورودی و خروجی بر روی یک محور قرار دارند.

گیربکس خورشیدی چیست؟

گیربکس خورشیدی شکلی از گیربکس است که در آن، خروجی و ورودی هر دو مرکز چرخش یکسانی دارند. این بدان معنی است که مرکز چرخ‌دنده ورودی در اطراف مرکز بخش خروجی می‌چرخد و محور‌های خروجی و ورودی در یک راستا قرار می‌گیرند. گیربکس خورشیدی که با نام گیربکس سیاره ای نیز شناخته می‌شود، از یک چرخ دنده بزرگ خورشیدی و چند هرزگرد و چرخ‌دنده کوچکتر (چرخ‌دنده پینیونی) که در محیط آن در حال چرخش هستند، به وجود می‌آید. یک گیربکس خورشیدی برای انتقال بیشترین گشتاور در فشرده‌ترین شکل (که به عنوان چگالی گشتاور معرفی می‌شود) استفاده می‌شود.

به‌دلیل نحوه حرکت چرخ‌دنده‌های مختلف به دور چرخ‌دنده بزرگ مرکزی در یک مجموعه، نام گیربکس خورشیدی برای این نوع گیربکس صنعتی انتخاب شده است. چیدمان چرخ‌دنده‌های در حال چرخش گیربکس‌های خورشیدی را می‌توان با سیستم منظومه شمسی (Solar System) مقایسه کرد؛ جایی که سیارات مختلف (هرزگردها و چرخ‌دنده‌های محیطی کوچک) به دور خورشید (چرخ‌دنده بزرگ و اصلی که در مرکز مجموعه قرار گرفته است) می‌چرخند.

متداول‌ترین حالت تنظیم ‌گیربکس‌های ‌سیاره‌ای حالتی است که در آن چرخدنده حلقه یا اصطلاحا پایه، ثابت باشد. این ‌چرخدنده بر خلاف جعبه‌دنده خورشید و ‌چرخدنده سیاره‌ها دارای دنده‌های داخلی ‌می‌باشد. در این حالت مجموعه ‌چرخدنده ‌سیاره‌ای در فضای بین ‌چرخدنده حلقه با دنده‌های داخلی و ‌چرخدنده خورشید با دنده‌های بیرونی در گردش هستند. یکی دیگر از ویژگی‌های این نوع گیربکس‌ها این است که با توجه به ثابت بودن ‌چرخدنده حلقه، جهت گردش شافت ورودی گیربکس ‌می‌تواند با جهت گردش شافت خروجی آن یکسان باشد.

گیربکس خورشیدی یا سیاره ای

طراحی گیربکس‌های خورشیدی

گیربکس‌های خورشیدی، انتقال گشتاور بسیار خوبی را همراه با درجه سختی مناسب و صدای بسیار کم در فضایی فشرده‌تر از سایر گیربکس‌ها ارائه می‌دهند. گیربکس‌های خورشیدی به دلیل طراحی فشرده، فضای بسیار کمی را اشغال کرده و از این رو برای کار در بسیاری از محیط‌های صنعتی، تجاری و … مناسب هستند.

طراحی گیربکس خورشیدی نسبتاً ساده است؛ این گیربکس از یک چرخ‌دنده مرکزی خورشیدی بزرگ، یک حلقه بیرونی (که به عنوان چرخ‌دنده داخلی هم شناخته می‌شود زیرا دندانه آن به سمت داخل است)، یک حامل و تعدادی هرزگرد و چرخ‌دنده‌های کوچک که در اطراف چرخ‌دنده مرکزی قرار دارند، شکل می‌گیرد.

در مقایسه با گیربکس‌های ساده، ‌گیربکس‌های ‌سیاره‌ای از چگالی قدرت بسیار خوبی برخوردار هستند. این امر با این واقعیت حاصل ‌می‌شود که گشتاور را ‌می‌توان در میان چرخدنده‌های سیاره و با کمک چندین درگیری دندانه‌ها توزیع کرد. یکی دیگر از خصوصیات ذاتی این نوع از طراحی گیربکس‌ها این نکته است که ‌می‌توان به یک طراحی کاملاً جمع و جور (با ابعاد نسبتا کوچک‌تر) و راندمان بسیار بالا دست یافت.

از ویژگی‌های بارز گیربکس‌های خورشیدی می‌توان به راندمان بسیار بالا (تا ۹۸ درصد)، تحمل گشتاور بالا، حجم بسیار کم و جاگذاری آسان اشاره نمود.

با توجه به حجم کم و انتقال گشتاور بالا، باید بسته به کاربرد، توان حرارتی (Thermal Power) گیربکس بررسی شود.

همچنین ‌گیربکس‌های ‌سیاره‌ای معمولاً برای کاربردهای پیشرفته با تکنولوژی بالا ، گشتاور بالا و سرعت بالا که نیاز به دقت بسیار بالایی دارند انتخاب ‌می‌شوند.

چرخ‌دنده‌های خورشیدی: اصول عملیات

چرخ‌دنده‌های خورشیدی در هسته مهندسی جدید قرار دارند و در جعبه دنده‌هایی استفاده می‌شوند که به همه ماشین‌آلات موجود در کارخانه از دستگاه‌های اولیه گرفته تا سیستم‌های الکتریکی پیشرفته انرژی می‌دهند. آرایش ساده یک محرک مرکزی و چرخ‌دنده‌ها، هزاران سال پیش برای طراحی حرکات سیارات ارائه شد.

امروزه طراحان از چرخ‌دنده‌های خورشیدی در مواردی استفاده می‌کنند که نیاز به تراکم گشتاور بالا، کارایی، راندمان عملکردی و دوام بالا دارند. در یک گیربکس خورشیدی، بسیاری از دندانه‌ها به‌طور همزمان کار می‌کنند که کاهش سرعت بالا را با دنده‌های نسبتاً کوچک و اینرسی کمتری ایجاد می‌کند که به سیستم بازتاب می‌شود.

داشتن چندین دندانه درگیرشونده به یک بار مشترک به قطعات خورشیدی اجازه می‌دهد تا سطوح بالایی از گشتاور را منتقل کنند. ترکیبی از کاهش سرعت زیاد، اندازه جمع‌وجور و انتقال گشتاور بالا، گیربکس‌های خورشیدی را به گزینه‌ای رایج برای استفاده در فضا‌های محدود تبدیل کرده است.

مجموعه دنده خورشیدی چیست؟

یک گیربکس خورشیدی ساده از سه بخش اصلی ساخته شده است:

دنده خورشیدی در مرکز (بخش مرکزی)
چند چرخ‌دنده پینیون در اطراف
چرخ‌دنده حلقه (جزء خارجی)

گیربکس‌های خورشیدی را می‌توان با موتور‌های هیدرولیک، موتور‌های الکتریکی، موتور‌های احتراقی دیزلی یا بنزینی تلفیق کرده و به‌کار گرفت. مدل پایه یک روش بسیار کارآمد و مؤثر برای انتقال انرژی از موتور به خروجی است. تقریباً ۹۷درصد از انرژی ورودی به خروجی ارائه می‌شود که راندمان بسیار بالای این گیربکس‌ها را نشان می‌دهد.

انواع گیربکس خورشیدی

سه نوع اصلی گیربکس خورشیدی بر اساس عملکرد در بازار موجود هستند، از جمله گیربکس‌ خورشیدی چرخ محرک (Wheel Drive)، شفت خروجی (Shaft Output) و گیربکس اسپیندل (Spindle Output). گیربکس‌های خورشیدی ویل درایو را می‌توان تا گشتاور خروجی ۳۳۲ هزار نیوتن‌متر و گیربکس‌های شفت خروجی و اسپیندل را تا گشتاور خروجی ۱۱۳ هزار نیوتن‌متر استفاده کرد.

کاربردهای گیربکس خورشیدی

از انواع گیربکس‌های خورشیدی برای اهداف مختلفی در صنعت استفاده می‌شود. از جمله این کاربردها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

ماشین آلات ساختمانی و راه‌سازی : جرثقیل ساختمانی، ماشین‌آلات راه‌سازی، میکسر بتن، ماشین حفاری، بیل مکانیکی، گریدر، ماشین‌آلات شهرداری و ماشین‌آلات کاشی و سرامیک
صنعت معادن و ماشین‌آلات و تجهیزات مربوط: ماشین‌آلات ویژه معدن، حفاری، سرند و جدا کننده، دریل‌، خردکن‌ و پمپ‌ها
دریایی: ماشین‌آلات لایروبی، جرثقیل‌های دریایی و وینچ‌ها
انواع ماشین‌آلات صنعتی: خردکن‌ها، وسایل شهربازی‌ها، کارخانه‌ها و ماشین‌های خاص، ماشین‌آلات فولاد، آلومینیوم، متالوژی، دباغی، ریخته‌گری، کارخانه‌های شیشه، پلاستیک، چوب، کاغذ، پارچه، سرامیک و چاپ.
ماشین‌آلات صنایع شیمایی و غذایی
تجهیزات زیست محیطی مثل ژنراتور بادی و تصفیه
ماشین‌ها و تجهیزات کشاورزی: لودر کشاورزی، ماشین‌های برداشت محصول، خشک کردن محصول و دیگر تجهیزات کشاورزی
حمل و نقل و بالابر: لیفتراک بالابر، جرثقیل‌های خودکار، ماشین‌آلات فرودگاهی، تسمه نقاله(کانوایر) و دستگاه‌های بسته بندی

بیشتر بخوانید: انتخاب صحیح گیربکس صنعتی

نکات مهم در انتخاب و خرید گیربکس‌های خورشیدی

هنگام انتخاب گیربکس خورشیدی برای کاربردهای خاص، توجه به موارد زیر ضروری است:

ویژگی‌های مورد نیاز: گشتاور، برگشت و نسبت باید در نظر گرفته شود.
محیط: برخی از محیط‌ها ممکن است دستگاه را در معرض گرد و غبار، خاک یا رطوبت قرار دهند. بنابراین، توجه به این ویژگی‌ها و انتخاب یک گیربکس خورشیدی با حفاظت صحیح ضروری است.
فضا: گیربکس‌های خورشیدی در اندازه‌های مختلف وجود دارند. اگر مکان محدودی در دسترس باشد، می‌توان از یک گیربکس خورشیدی کوچکتر استفاده کرد.

جهت مشاوره فنی و خرید گیربکس خورشیدی با کارشناسان سام تجهیز تماس حاصل فرمایید.