گیربکس صنعتی دستگاهی است که برای انتقال قدرت بکار می رود. در گیربکس های صنعتی، سرعت و گشتاور به یکدیگر تبدیل می گردند, بدین معنی که در گیریکس‌های صنعتی کاهنده, وظیفه گیربکس صنعتی این است که با کاهش سرعت خروجی، گشتاور خروجی هم افزایش یابد و به همین دلیل است که مقدار مدولاسیون چرخ دنده ها در استیج های متوالی افزایش می یابد و همچنین در گیربکس های صنعتی افزاینده، با افزایش سرعت دورانی مقدار گشتاور کاهش می یابد. در این مقاله به بررسی گیربکس صنعتی می پردازیم.
گیربکس صنعتی چیست؟
گيربکس صنعتی ماشيني است که براي انتقال توان مکانيکي از يک منبع توليد توان به يک مصرف کننده و هچنين برآورده ساختن گشتاور و سرعت دوراني مورد نياز مصرف کننده به کار مي رود. گيربکس صنعتی در واقع يک واسطه بين منبع توان و مصرف کننده توان مي باشد که بين منبع توان و مصرف کننده توان يک انعطاف پذيري بر قرار مي کند. به دليل هماهنگ بودن گشتاور و سرعت دوراني منبع توليد توان با مصرف کننده نياز به ماشيني که بتواند اين هماهنگي را به صورت يک واسطه برقرار کند امري ضروري به نظر مي‌رسد. دستگاهي که اين خواسته را مي‌تواند تامين کند, گيربکس صنعتی نام دارد. منبع توليد توان مهم نيست که با چه نوع سوخت يا منابع انرژی توان را توليد مي کند, بلکه اين مهم است که در شفت ورودي به گيربکس توان توليد شده را به صورت گشتاور به گيربکس منتقل کند. گیربکس صنعتی به زبان ساده ابزاری است که به منظور انتقال نیرو از طریق منبع آن الکتروموتور و افزایش قدرت ، جهت تنظیم قدرت مورد نیاز دستگاه های صنعتی از طریق کاهش یا افزایش نیروی گشتاور موتور مورد استفاده قرار می گیرد. با افزایش سرعت ، گشتاور کاهش می یابد و با کاهش سرعت ، گشتاور افزایش می یابد. همچنین به منظور تغییر جهت دوران نیز می توان از آن استفاده نمود. دستگاه‌هايي که مي‌توانند توان مورد نياز گيربکس صنعتی را تامين کنند شامل الکتروموتورها ، موتورهاي ديزل ، موتورهاي بنزيني ، موتورهاي گاز سوز، توربين هاي بخار ، توربين هاي گازي ، توربين هاي آبي ، توربين هاي بادي ، موتورهاي جت و منابع توليد تواني که انرژي خود را از خورشيد تامين مي‌کنند, مي‌باشند. مصرف کننده مي تواند هرنوع ماشيني باشد فقط کافي است که مصرف کننده بتواند توان خروجي از گيربکس صنعتی را بصورت گشتاور دريافت کند.
دسته بندی کلی
گیربکس ها در دو دسته کلی تولید می شوند:
کاهنده
این نوع از گیربکس ها بین محرک و متحرک قرار می گیرد و دور مورد نیاز را تامین می کند و در تیپ های مختلفی ساخته می شوند. در این گیربکس‌ها سرعت کاهش پیدا کرده و گشتاور افزایش می یابد. نسبت کاهش دور و افزایش گشتاور، معکوس است. یعتی به همان نسبت که دور کاسته میشود، گشتاور افزایش می‌یابد.
افزاینده
در صنایع بالا دستی و پالایشگاهی نیاز به گیربکس های دور بالا می باشد که آنها را گیربکس های افزاینده می‌نامند. در این گیربکس‌ها دور افزایش پیدا کرده و گشتاور کاهش می یابد. برای مثال در برخی از سانتریفیوژها از این تیپ گیربکس‌ها استفاده می شود.
کاربرد گیربکس صنعتی
در دنیا امروزه گیربکس‌ها به عنوان یکی از با اطمینان ترین و با کیفیت ترین مواد برای انتقال توان و انرژی و افزایش سرعت به کار می‌روند, در نتیجه از این نوع تجهیزات صنعتی در بسیاری از صنایع استفاده میشود. صنایعی از جمله:
- صنایع فولاد
- صنایع سیمان سازی
- صنایع نئوپان سازی
- صنعت روی
- صنایع پتروشیمی
- صنایع مس
- دستگاه های انتقال مواد در معادن
- آسیاب های بامیل
- دستگاه های انتقال مواد کوره های ذوب
انواع اجزای گیربکس صنعتی
- چرخ دنده ها : چرخ دنده ها یکی از مهمترین اجزای این سیستم می باشند که دارای نقش بسیار مهمی می‌باشد.
- پوسته گیربکس : این قسمت تمامی دنده های سیستم را در درون خود جای می‌دهد. جنس ساخته شده این پوسته اکثرا از چدن ریخته گری می‌باشد.
- شافت ورودی و خروجی : جنس این شافت ها از آلمینیوم می‌باشد که اصولا یا به فرم سوراخ یا شکاف وجود دارند.
- یاتاقان : از یاتاقان برای تحمل بارهایی از نوع شعاعی و محوری شافت های ورودی و خروجی استفاده می شود.
- کاسه نمد : برای محافظت در مقابل عوامل محیطی مثل گرد و غبار بوسیله کاسه نمد انجام می‌گیرد.
- درپوش کنترل روغن
انواع گیربکس صنعتی
گیربکس حلزونی
این گیربکس ها معمولا ازیک ماردون فولادی که سخت کاری پیوسته شده و سنگ خورده و یک چرخ دنده حلزونی از جنس غالبا برنز ریخته گری شده تولید میشود.این نوع از گیربکس ها به خاطر کار کرد نرم و عدم برگشت پذیری یا خود قفل شوندگی، یعنی گردش محور خروجی گیربکس تنها از طرف ماردون امکان پذیر است. به همین دلیل استفاده از این نوع گیربکس در بالابرها و آسانسورها کاربرد زیادی دارد.این گیربکس ها را میتوان در هشت حالت مختلف نصب کرد .
گیربکس های خورشیدی
امروزه در صنایع سبک و سنگین برای کاهش و یا افزایش دور، در صورت بالا بودن نسبت تبدیل و توان های بسیار بالا در فضاهای محدود و راندمان بالای گیربکس، از این نوع گیربکس های صنعتی استفاده می شود. گیربکس های خوشیدی با قابلیت استفاده در دورهای بالا و توان های بالا یکی از پرکاربرد ترین چرخ دنده ها در صنایع نوین معرفی شده اند. این نوع گیربکس ها در دو نوع تک استیج و یا چند استیج طراحی و تولید می‌گردد. در این نوع گیربکس ها امکان بدست آوردن دورهای ایده آل در محدوده بین 5 تا 800 دور در دقیقه قابل دستیابی می باشد. نسبت تبدیل در هر طبقه گیربکس بین 3 تا 7 متغیر است.
گیربکس آویز
گیربکس های آویز به دلیل قابلیت چند محور بودن توانایی ایجاد نسبت های تبدیل بالایی را دارند که به همین علت قابلیت ایجاد گشتاورهای بالایی را نیز دارند و در مواردی که نیاز به گشتاور های بالا و کارکرد به صورت دائم کار می باشد، همانند دستگاه های میکسر و یا سیستم های محرک خطی در جرثقیل های سقفی چند کاره انتخابی بسیارعالی است. از دیگر مزایای این گیربکس ها توانایی انتقال توان به چند شفت خروجی به صورت همزمان است. البته شایان ذکر است که در ازای بار وارده به هر شفت خروجی، توان شفت دیگر کاسته می شود.
گیربکس هلیکال یا شافت مستقیم
گیربکس های هلیکال شامل تعدادی چرخ دنده هستند که دارای ساختار مارپیچ یا هلیکال می باشند و به همین دلیل به این نام معرفی می شوند . این نوع چرخ دنده ها از دسته چرخدنده های ساده ولی با امتداد پروفیل مورب نسبت به امتداد شفت می باشند. انتقال نیرو در این نوع جعبه دنده ها با توجه به ساختار چرخ دنده های آنها (هلیکال) با حرکت یک نقطه در امتداد سطح دنده انجام می شود. این گیربکس ها به دلیل داشتن چرخ دنده های مورب باعث تولید صدای کمتری نسبت به گیربکس های دیگر می شود و به همین علت در سیستم های انتقال نیرو از آنها استفاده می گردد.
گیربکس کرانویل پینیون
گیربکس های کرانویل با استفاده از تعدادی چرخدنده هلیکال و دو چرخ دنده با قابلیت انتقال گشتاور در زاویه 90 درجه ساخته می شوند. به منظور انتقال نیرو در محور های متعامد و غیر متعامد و متنافر نیاز به سیستم درگیری دنده ها در دو سطح مورب بوده که توسط چرخ دنده های مخروطی مارپیچ تامین می گردد. در گیری پروفیل دنده های مخروطی مارپیچ به صورت همزمان بوده و عملکرد نرمی نسبت به دنده های مخروطی ساده دارند و می توانند گشتاورهای بالاتری را بدون ضربه و صدا به نرمی انتقال دهند.
گیربکس‌های ترکیبی
بنا به سفارش مصرف کننده و به صورت تک و یا کوپله شده با موتور، که همان موتور گیربکس یا الکتروگیربکس می باشد تولید می گردد. بسته به نوع کاربرد و خواسته هایی که از گیربکس وجود دارد، شکل طراحی و ساخت آنها متفاوت است.
نکات مهم در انتخاب گیربکس
- توان ورودی ( منظور قدرت الکترو موتور با واحد کیلو وات یا اسب بخار)
- دور ورودی ( دور چرخش شافت الکترو موتور در دقیقه )
- دور خروجی ( دور چرخش شافت خروجی گیر بکس در دقیقه )
- اندازه گشتاور خروجی ( معمولاً بر حسب واحد نیوتن متر سنجیده می شود )
- نسبت تبدیل ( از تقسیم عدد دور خروجی بر عدد دور ورودی بدست می آید)
- نوع ماشینی که برای آن انتخاب شده است
- دمای محیط
- شرایط محیط مانند گرد و خاکی بودن، رطوبتی بودن، یخ زدگی، استوایی
- موتور محرک ( نوع و مشخصات)
- نوع انتقال بین موتور گیربکس ( مستقیم ، از طریق کوپلینگ کلاچ ، واریاتور)
- آرایش محورها
- مقدار بار شعاعی و یا پیشران و علل آن
لینک های مرتبط :
