Provozní faktory převodovky: jak číst štítek, vybírat a dimenzovat reduktor

Mezi základní parametry převodových motorů patří především převodový poměr převodovky, točivý moment, napětí, specifikace průměru, převodová řada, vratná vůle, výkon, materiál převodu, bezpečnostní faktor, otáčky naprázdno, účinnost při plném zatížení a další parametry.

Typový štítek převodovky může být malý, ale obsahuje základní informace potřebné k identifikaci, instalaci, provozu a výměně průmyslové převodovky.

Co najdete na typovém štítku převodovky

• Nejdůležitější údaje na typovém štítku převodovky obvykle zahrnují model převodovky, převodový poměr, vstupní otáčky, výstupní otáčky, jmenovitý výstupní kroutící moment, servisní faktor, montážní polohu, sériové číslo a informace o mazání.
• Na kompletním převodovém motoru má elektromotor samostatný typový štítek s uvedením výkonu, napětí, frekvence, jmenovité rychlosti, účinnosti, třídy ochrany a výkonu.
• Sériové číslo, výrobní číslo nebo objednací číslo může spojovat převodovku s originálními záznamy výrobce.
• Vyfoťte oba štítky a převodovku z několika úhlů.
• Zkopírujte každé písmeno, číslo a příponu. Malá přípona může označovat speciální přírubu, hřídel, brzdu, doraz zpětného chodu nebo montážní polohu.

Převodový poměr a výpočet výstupních otáček

Co znamená převodový poměr? U redukční převodovky poměr 30:1 znamená, že se vstupní hřídel otočí přibližně 30krát na každou otáčku výstupního hřídele.

Jak vypočítám výstupní otáčky převodovky? Vydělte jmenovité vstupní otáčky převodovým poměrem.

Předpokládané výstupní otáčky převodovky jsou tedy 58 ot./min. Použijte jmenovité otáčky motoru spíše než jeho synchronní otáčky.

Čtyřpólový motor při 50 Hz má synchronní otáčky 1500 ot/min, ale jeho jmenovité otáčky se běžně pohybují kolem 1430-1470 ot/min kvůli prokluzu motoru.

Při 60 Hz může být čtyřpólový motor ohodnocen kolem 1720-1770 ot./min, spíše než přesně 1800 ot./min.

Točivý moment, výkon a účinnost

Kroutící moment se také nazývá pádový moment. Točivý moment je určen redukčním poměrem a velikost točivého momentu je potřeba vypočítat při výběru modelů.

Točivý moment je zvláštní moment, který způsobí, že se předmět otočí. Odráží nosnost motoru a reduktoru.

Výkon zahrnuje důležité parametry reduktoru, jako jsou výstupní otáčky, kroutící moment, proud atd., které je také potřeba zvážit a vypočítat při výběru; výkon motoru se obecně vztahuje k jeho jmenovitému výkonu.

Maximální výkon také odkazuje na mechanický výkon výstupního konce motoru, když motor běží za jmenovitých podmínek specifikovaných výrobcem, a jednotka je obecně watty (W).

Účinnost převodovky se liší podle konstrukce. Šroubové převodovky, spirálové převodovky s paralelním hřídelem a spirálové kuželové převodovky obecně poskytují vysokou účinnost. Šnekové převodovky mohou mít nižší účinnost, zejména při vysokých převodových poměrech.

Výpočet točivého momentu z výkonu motoru bez uvážení účinnosti může nadhodnocovat využitelný výstupní točivý moment.

Maximální točivý moment může být strukturální nebo krátkodobý limit, nikoli trvalý jmenovitý výkon.

Servisní faktor a provozní faktor

Co je servisní faktor? Servisní faktor může být označen SF, fs nebo servisní faktor. Představuje provozní rozpětí mezi kapacitou převodovky a očekávaným aplikačním zatížením.

Provozní faktor zohledňuje náročnost provozu, jako je rázové zatížení, počet startů, provozní hodiny a obecné namáhání aplikace.

Provozní faktor 1,0 znamená, že převodovka je za definovaných podmínek používána blízko jmenovitého výkonu. Hodnota 1,5 poskytuje větší rezervu kapacity.

Vzhledem k tomu, že výrobci mohou vypočítat servisní faktor odlišně, porovnejte údaje o točivém momentu a výkonu, nikoli pouze číslo SF.

The effect of the driven machine on the gear unit is taken into account with sufficient accuracy using the service factor fB. The service factor is determined according to the daily operating time and the starting frequency.

Service factors fB > 1.8 may occur with large mass acceleration factors (> 10), high levels of play in the transmission elements or large overhung loads.

Zpětná vůle a převodové stupně

Zpětná vůle: Když je výstupní konec pevný, vstupní konec se otáčí ve směru a proti směru hodinových ručiček, takže když vstupní konec generuje jmenovitý točivý moment plus -2 procent točivého momentu, vstupní konec reduktoru má mírné úhlové posunutí a toto úhlové posunutí je vratná vůle.

Jednotkou je „min“, což je jedna šedesátina stupně. Říká se tomu také zpětná reakce.

Převodové stupně: počet sad planetových převodů. Protože jedna sada planetových převodů nemůže splnit větší převodový poměr, jsou někdy potřeba 2 nebo 3 sady, aby byly splněny požadavky na větší převodový poměr uživatele.

Kvůli nárůstu počtu planetových převodů se zkrátí délka 2-stupně nebo 3-přestupu stupně. zvýšit, účinnost se sníží.

Materiál ozubeného kola, mazání a bezpečnostní faktor

Materiál ozubeného kola: Materiál ozubení reduktoru se obvykle volí podle aplikace a scény a běžně používaných kovových materiálů a plastových materiálů.

Na typovém štítku převodovky může být uvedena viskozita oleje, kategorie maziva nebo množství náplně. Minerální, syntetická a potravinářská maziva nemusí být vzájemně kompatibilní. Před mícháním nebo výměnou oleje se poraďte s dodavatelem převodovky.

Bezpečnostní faktor je faktor používaný k vyjádření stupně bezpečnosti konstrukce v metodě návrhu inženýrské konstrukce.

Při stanovení bezpečnostního faktoru je třeba vzít v úvahu různé nejistoty, jako je zatížení, mechanické vlastnosti materiálu, rozdíl mezi zkušební a návrhovou hodnotou a skutečnou hodnotou, způsob výpočtu a kvalita konstrukce.

Otáčky naprázdno a provozní omezení

Otáčky naprázdno: otáčky motoru bez zatížení. Rychlost naprázdno by měla zohlednit skutečnou ztrátu, která je často menší než ideální rychlost naprázdno.

Ideální algoritmus rychlosti naprázdno: n = 60 × f / p, to znamená, že rychlost je rovna 60 × frekvence děleno počtem párů pólů.

Některé typové štítky převodovek uvádějí maximální přípustné vstupní otáčky místo skutečných provozních otáček. Maximální hodnota je mechanický limit, ne nutně doporučený bod nepřetržitého provozu.

Frekvenční měnič mění vstupní otáčky motoru a převodovky. Vyšší frekvence mohou zvýšit rychlost ložiska, teplotu oleje, hluk a mechanické namáhání.

Nízkofrekvenční provoz může snížit chlazení motoru, pokud není použit nezávislý chladicí ventilátor. Pro nepřetržitý provoz VFD ověřte povolený rozsah otáček převodovky a uspořádání chlazení motoru.

Montážní poloha a mechanické rozhraní

The montážní poloha převodovky popisuje, jak je jednotka instalována vzhledem k gravitaci. Ovlivňuje orientaci hřídele, hladinu oleje, umístění odvzdušňovače, mazání ložisek a někdy i vnitřní konstrukci.

Mezi běžné kódy patří M1, M2, M3, M4, M5 a M6. Jejich význam se může lišit podle výrobce převodovky a řady. Nikdy nepředpokládejte, že M1 jedné značky je identický s M1 jiné značky, aniž byste si zkontrolovali montážní schéma.

Nožní převodovka je přišroubována k základně skrz patky skříně. Montážní plocha by měla být rovná a pevná, aby nedošlo k deformaci krytu, vibracím a nesouososti hřídele.

Přírubová převodovka se připojuje přímo k poháněnému stroji. Musí být ověřen vnější průměr příruby, kružnice šroubu, průměr vodicí páky, velikost otvoru pro šroub a výstupní hřídel.

Při vertikální instalaci jasně uveďte, zda výstupní hřídel směřuje nahoru nebo dolů.

Převodovka s dutou hřídelí se montuje na hřídel hnaného stroje a může používat pero, stahovací kotouč, drážku nebo blokovací zařízení. Momentové rameno zabraňuje otáčení skříně převodovky.

Při výměně ověřte průměr dutého hřídele, drážku pro pero, délku vložení, polohu momentového ramene a dostupnou montážní vůli.

Změna z horizontální na vertikální instalaci může vyžadovat jiné množství oleje, přemístěné zátky, dodatečné mazání ložisek nebo jiná těsnění. Provoz v neschválené montážní poloze může způsobit únik, přehřátí, poškození ložisek a nedostatek oleje.

Jak správně vybrat převodovku - postup

1. Prvním krokem je definování dat aplikace: výkon motoru, otáčky motoru, požadované výstupní otáčky, požadovaný točivý moment, typ zatížení, provozní hodiny a náročnost provozu.
2. V této fázi je také důležité pochopit, zda je zatížení rovnoměrné, lehce rázové, středně rázové nebo silně rázové.
3. Kde n1 je vstupní rychlost motoru a n2 je požadovaná výstupní rychlost. V praxi se vypočítaný převodový poměr porovná s nejbližším standardním převodovým poměrem dostupným v katalogu.
4. Použijte servisní faktor k úpravě zatížení aplikace, aby převodovka byla dimenzována pro skutečnou náročnost provozu, nikoli pro ideální laboratorní podmínky.
5. Pak vyberte převodovku, jejíž jmenovitý vstupní výkon Pn1 ve zvoleném poměru je alespoň roven tomuto ekvivalentnímu výkonu.
6. Poté porovnejte požadovaný výkon nebo točivý moment s povolenými hodnotami pro každou velikost rámu a ověřte maximální točivý moment, radiální nebo axiální zatížení a tepelnou kapacitu.
7. Po výběru mechanické velikosti je ještě třeba správně nakonfigurovat konečný model: montáž, hřídel, příruba, připojení motoru a příslušenství.

Časté chyby při výběru a tipy

• Samotný vypočítaný výkon motoru nestačí. Zatížení aplikace musí být upraveno pomocí servisního faktoru.
• Volba příliš malé velikosti může zpočátku ušetřit náklady, ale často způsobuje přehřívání, zkrácení životnosti, problémy se zatížením hřídele nebo předčasné selhání.
• Šroubová převodovka, která vypadá přijatelně při jmenovitém provozním momentu, může být stále poddimenzovaná, pokud systém zažívá vysoký rozběhový moment, brzdný moment, rázové zatížení nebo časté reverzování.
• Zatížení hřídele je dalším častým důvodem, proč výběr převodovky v praxi selhává. Pokud výstupní hřídel pohání ozubené kolo, řemenici, řetězové kolo nebo vnější převod, je na hřídel kromě krouticího momentu působící radiální a někdy i axiální zatížení.
• I když převodovka splňuje převodový poměr a točivý moment, může se při nepřetržitém provozu, vysoké okolní teplotě nebo špatném větrání přehřívat.
• Při změně montážní polohy může být nutné změnit množství oleje a polohu zátky.
• Technicky vhodná převodovka může stále vyžadovat nákladné úpravy stroje, pokud výška hřídele, příruby nebo středu nesouhlasí.

Praktické poznámky k výměně převodovky

Mohou převodovky různých značek vzájemně nahradit? Ano, ale samotný poměr nestačí. Kroutící moment, provozní faktor, montážní poloha, rozměry hřídele a příruby, tepelná kapacita a aplikační zatížení musí také odpovídat.

Pokud je štítek převodovky nečitelný, odešlete fotografie, údaje o motoru, rozměry hřídele a montáže a podrobnosti o aplikaci. Poměr lze také odhadnout měřením vstupní a výstupní rychlosti.

Než požádáte o výměnu, poznamenejte si typový štítek převodovky, typový štítek motoru, montážní polohu a klíčové rozměry.

Správná výměna převodovky musí zajistit požadované otáčky a krouticí moment při montáži stávajícího hřídele, příruby, základny nebo spoje dutého hřídele.

Specifika šnekových, cykloidních a spirálových převodovek

Šnekové převodovky RV zvládnou vysoký převod v jednom stupni (až i100), ale mají nižší účinnost (cca 40-70 %).

Šnekové převodovky RV jsou při vyšších převodech (i60, i80 a i100) samosvorné, to znamená, že se po vypnutí motoru samy zablokují - nepotřebují tak přídavnou brzdu na motoru.

Cykloidní reduktory poskytují kompaktní vysokorychlostní převod a vysokou odolnost proti přetížení, ale jejich jmenovitý točivý moment je stále nutné kontrolovat.

Podobné převodové poměry mohou být vytvářeny šroubovými, šikmo-kuželovými, šnekovými a cykloidními převodovkami. Výběr také závisí na účinnosti, točivém momentu, prostoru, zatížení, směru hřídele a zatížení.

Kontrola a ověření před konečnou objednávkou

• Najděte poměr označený 'i' a porovnejte vstupní otáčky, výstupní otáčky a jmenovité otáčky motoru. Zkontrolujte, zda jsou hodnoty matematicky konzistentní.
• Zaznamenejte jmenovitý výstupní moment a určete, zda je trvalý, jmenovitý nebo maximální.
• Porovnejte servisní faktor se skutečným provozem stroje.
• Zkontrolujte montážní schéma původního výrobce. Ověřte směr hřídele, polohu svorkovnice a uspořádání olejové zátky.
• Uveďte poháněný stroj, denní provozní hodiny, starty za hodinu, typ zatížení, okolní teplotu, couvání a případné rázové zatížení.

Volba dodavatele a přizpůsobení

Dodavatel může potřebovat zkontrolovat vstupní výkon, rychlost, provozní hodiny, okolní teplotu, montážní polohu, typ oleje a ventilaci.

Victory dodává motory IEC spolu s převodovkou vč motory IE3, brzdové motory, VFD-duty motory, jednofázové motory a motory odolné proti výbuchu. Zákazníci si proto mohou zajistit přizpůsobenou sestavu převodového motoru spíše než koordinovat samostatné dodavatele.

Možnosti zahrnují vlastní napětí a frekvenci, hřídele, příruby, montážní polohy, barvu, štítky s vlastními značkami, ložiska, snímače PTC/PT100, ohřívače a svorkovnice.

Victory má 22 let výrobních zkušeností a podporuje vzorové objednávky, sériovou výrobu, projekty OEM, technické výkresy, kontrolu kvality, dokumentaci CE a ISO9001 a 18měsíční záruku.

Umět číst typový štítek převodovky umožňuje rychlejší a spolehlivější výběr, řešení problémů a výměnu. Klíčovými oblastmi jsou model převodovky, převodový poměr, vstupní otáčky, výstupní otáčky, jmenovitý výstupní moment, provozní faktor a montážní poloha. Tyto hodnoty je třeba posuzovat společně.

tags: #provozni #faktor #prevodovky