گیربکس خورشیدی چیست و چگونه کار می‌کند؟
جدیدترین گیربکس تولید شده برای صنعت، گیربکس خورشیدی یا همان گیربکس سیاره‌ای (planetary gearbox) است. این گیربکس نیز برای تبدیل گشتاور و سرعت استفاده می‌شود. در بین انواع گیربکس صنعتی به لحاظ راندمان تبدیل گشتاور و سرعت، گیربکسهای خورشیدی دارای بالاترین راندمان هستند و این امر باعث شده کاربرد بسیاری در انواع دستگاه‌های صنعتی پیدا کند. گیربکس خورشیدی شامل یک دنده خورشیدی در وسط، سه یا چند دنده هرزگرد به عنوان قمر و یک دنده بزرگ رینگی نگهدارنده است. راندمان بالا و عمر طولانی باعث شده است قیمت گیربکس خورشیدی نسبت به دیگر گیربکسها بیشتر باشد.
| تماس با شرکت گذرگاه | |
| ادرس: | تهران ضلع شمالی میدان هفتم تیر ساختمان تجاری ادری نگین ابی طبقه اول واحد ۱۰۲ |
| تلفن: | ۰۲۱۸۸۸۲۰۰۸۹ |
| همراه1: | 09353234729 |
| همراه2: | 09122039983 |
| همراه3: | 09123505979 |
گیربکس خورشیدی چگونه کار می‌کند؟
طرز کار گیربکس خورشیدی به این صورت است که، یک چرخ دنده خورشیدی و یک رینگ با دنده و تعدادی دنده ستاره‌ای و یک حلقه‌ی دنده‌ای با چرخ دنده های ستاره ای در کنار هم قرار گرفته‌اند. در سیستم دنده خورشیدی که دارای سه جزء اصلی است یکی از این سه قسمت باید ثابت باشد تا دو جزء دیگر به عنوان محرک و متحرک نیرو را منتقل کنند.
در این گیربکس چرخ‌دنده‌ها (دنده قمر) روی دنده نگهدارنده و همچنین حول دنده محور میانی (خورشیدی) دوران می‌کنند. نحوه ی عملکرد گیربکس خورشیدی نیز مانند سایر گیربکسها است یعنی سرعت را کاهش میدهد و گشتاور را به همان نسبت افزایش میدهد یا برعکس، سرعت را افزایش میدهد و پیرو آن گشتاور را کاهش میدهد.
گیربکس خورشیدی در حالت کاهنده سرعت جزو پرمصرف‌ترین مدل‌هاست
در این حالت چرخش دنده خورشیدی میانی باعث چرخش دنده‌های قمر حول خود می‌شود. تفاوت در اندازه و قطر دنده خورشید با دنده‌های قمر باعث کاهش سرعت می‌شود. این کاهش سرعت افزایش گشتاور را نیز در پی خواهد داشت. گیربکس خورشیدی بروینی یکی از باسابقه‌ترین شرکت‌های سازنده این کلاس از گیربکس است.
گیربکس خورشیدی در حالت افزاینده سرعت
اگر دنده خورشیدی ثابت بماند و قفسه در گیربکس بچرخد شاهد افزایش سرعت خواهیم بود. اگر رینگی ثابت شود و قفسه بچرخد در نهایت خورشیدی سریع تر از قفسه می‌چرخد و در نتیجه افزایش سرعت است .
گیربکس خورشیدی در حالت انتقال مستقیم
اگر دو عضو محرک نسبت قطر دنده یکسان داشته باشند و به هم قفل شوند و با سرعت مساوی گردش کنند مجموعه چرخ دنده‌های خورشیدی به صورت یک واحد عمل می‌کنند و نسبت تبدیل دور ۱:۱ است.
مشخصات فنی که برای خرید گیربکس خورشیدی باید بدانیم
برای انتخاب یک گیربکس با ساختار خورشیدی باید نکات زیر را محاسبه کرد و همچنین مشخصات نصب و راه‌اندازی گیربکس را در به دقت لحاظ کرد. برای انتخاب و خرید گیربکس خورشیدی در حالت کاهنده سرعت به نکات زیر دقت کنید؛
- بیشینه گشتاور مورد نیاز سیستم مکانیکی که خروجی گیربکس باید تامین کند
- نسبت تبدیل کاهنده دور ورودی گیربکس به دور خروجی گیربکس
- تعیین عامل محرک گیربکس در بخش ورودی نظیر الکتروموتور، موتور احتراقی یا هیدروموتور
- نحوه نصب گیربکس و بستن گیربکس خورشیدی به سیستم مکانیکی
- مشخصات شافت خروجی و ساختار اتصال آن به قسمت سیستم مکانیکی
نسبت تبدیل گیربکس خورشیدی چیست؟ نسبتی است بین دور ورودی و دور خروجی از گیربکس که معمولا با حرف i و یا ratio بیان می‌گردد. در گیربکس ها معمولا به دو صورت بیان می‌شود. یکی نسبت تبدیل نامی (Nominal) و یکی نسبت تبدیل واقعی (Actual) که دارای چندین رقم اعشار است. سازندگان بر اساس نیاز بازار گیربکس‌هایی با نسبت تبدیل نامی یکسان طراحی می‌کنند ولی نسبت تبدیل حقیقی آنها می‌تواند بسته به نوع طراحی دنده ها تغییرات داشته باشد که این تغییرات به اندازه %3± است. محدوده دور نرمال این گیربکس ها می‌تواند بین 800 تا 5/0 دور خروجی باشد و قابلیت تحمل دور ورودی تا مرز ۳۵۰۰ دور در دقیقه دارند. گیربکس خورشیدی بونفیلیولی ایتالیا برای گشتاورهای بالا و سایزهای بزرگ گیربکس تنوع بالایی دارد.
محاسبه گشتاور در یک گیربکس خورشیدی بسیار مهم است
گیربکس خورشیدی با توجه سایز آن از گشتاور 650 الی 500000 نیوتن‌متر را می‌توانند تحمل کنند. گیربکس و نحوه ی محاسبه گشتاور خروجی در آن را با استفاده از فرمول ذیل محاسبه می‌کنند. در این رابطه T گشتاور، P توان و n دور خروجی می باشد که واحد هر کدام از آنها را در زیر مشخص است. با داشتن گشتاور و اعمال فاکتور ایمنی از جداول مربوطه گیربکسها مورد نظر را انتخاب می کنید.
Τ= P x 955 / n² Τ
( گشتاور = rpm] P] ** توان = kw] n²] ** دور خروجی = [rpm] )
مشخصات مهم برای نصب گیربکس خورشیدی
از لحاظ نصب و ثابت نگه‌داشن گیربکس، مدل‌های پایه‌دار و فلانچ‌دار برای نصب در حالت افقی و عمودی طراحی شده است. شافت خروجی گیربکس خورشیدی به صورت هالو شافت ورودی، تک‌خار، شافت مادگی تولید می‌شود. همانطور برای عملگرهای خطی نظیر جک هیدرولیک مشخصات نصب مهم است و روی قیمت جک هیدرولیک تاثیر دارد، برای نصب گیربکس باید به نکات زیر دقت کرد:
- محل نصب گیربکس و جانمایی آن
- نحوه اتصال شافت گیربکس به قسمت محرک دستگاه
- محاسبه گشتاور دائم و گشتاور بیشینه برای دستگاه
موتور گیربکس خورشیدی یا الکتروگیربکس خورشیدی چیست؟
در صورتی که یک الکتروموتور را به گیربکس خورشیدی کوپل کنیم نام مجموعه جدید را الکتروگیربکس یا موتور گیربکس می‌گویند. انواع الکتروموتور تک فاز، سه فاز و موتور DC و استپ موتور را میتوان به گیربکس متصل کرد. دقت کنید که، محاسبه توان ورودی گیربکس از اهمیت بالایی برخوردار است.
هیدرو‌گیربکس خورشیدی یا گیربکس خورشیدی با هیدروموتور چیست؟
در صورتی که یک موتور هیدرولیکی (هیدروموتور) را به گیربکس خورشیدی کوپل کنیم نام مجموعه جدید را هیدرو‌گیربکس خورشیدی می‌نامند. انواع هیدروموتور اوربیتالی، پیستونی رادیالی و پیستونی آکسیال را میتوان به گیربکس متصل کرد. دقت کنید که، محاسبه توان ورودی گیربکس از اهمیت بالایی برخوردار است.
بررسی ویژگی و مزایای گیربکس خورشیدی نسبت به بقیه گیربکسهای صنعتی
نسل جدید گیربکسها به دلیل ساختار متالوژی با کیفیت بالا جزو برترین گیربکسهای صنعتی دنیا محسوب می‌شوند و به علت ساختار این گیربکسها سطح درگیری دنده‌ها باهم تا دو برابر افزایش یافته که این امر باعث کاهش تنش و فشار به دنده‌ها شده و منجر به افزایش عمر کارکرد این گیربکس ها می‌شود.
- راندمان بسیار بالا تا 98% که در مقایسه با راندمان پایین برخی گیربکسها صنعتی بسیار قابل توجه است. ( حتی در نسبت دورهای بالاتر از 2000:1 )
- طول عمر بالا به دلیل تقسیم متوازن بار در بین طبقات گیربکس
- لقی بسیار ناچیز به دلیل دقت بالا در ماشین‌کاری دنده‌ها
- امکان کوپل بسیار ساده با بسیاری از مولدهای قدرت (الکتروموتور)
- اسمبل و تعمیرات ساده برای مدل‌های خورشیدی و با کمترین زمان
- حجم مناسب نسبت به دیگر انواع گیربکسها (گیربکس خورشیدی تقریبا نصف حجم گیربکسهای دیگر فضا اشغال می‌کنند.)
- وزن کمتر نسبت به انواع گیربکسها (گیربکسهای خورشیدی حدود 40% وزن گیربکس های دیگر را دارند.)
برتری‌های متعدد گیربکس سیاره‌ای در مقایسه با سایر گیربکسها نظیر؛ راندمان بالا، ابعاد كوچك، نصب و نگهداری آسان و قیمت مناسب با سرعت بالایی جایگاه وسیعی در صنایع و ماشین‌آلات مختلف مختلف پیدا كردند.
مهمترین کاربردهای گیربکس خورشیدی در صنایع مختلف
از جمله مهمترین کاربرد آن در صنعت میتوان به صنایع زیر اشاره کرد؛
- گیربکس تیکنر صنایع آب و فاضلاب، میكس صنایع معدنی و میكس قیر
- گیربکس خطوط کارخانجات فولاد نظیر نورد فولاد
- گیربکس برای توربین‌های بادی
- گیربکس آسیاب‌های خردكن مواد معدنی
- گیربکس بال‌میل سیمان و صنایع وابسته
- گیربکس وینچ‌های كشنده
- گیربکس خطوط رولینگ
- گیربکس نوار نقاله و حمل و نقل
- گیربکس انواع کانوایر و بچینگ
- گیربکس صنایع بسته‌بندی
- گیربکس صنایع غذایی و کشاورزی
- گیربکس صنایع شیمیایی و صنایع پلاستیک
- صنایع شیشه و سرامیک و صنایع چوب
- صنایع کاغذسازی و خطوط وابسته
شرکت‌های تولید‌کننده و سازنده گیربکس خورشیدی
شرکت‌ها و برندهای بزرگ تولید کننده گیربکس خورشیدی سالهاست که در حال توسعه مدل‌های خود هستند. کشور ایتالیا و آلمان دو قطب بزرگ سازنده گیربکس خورشیدی اکنون تولیدات خود را با سایر کشورهای اروپایی نظیر سوییس، سوئد و لهستان به اشتراک گذاشته‌اند. شرکت ایتالیایی-آمریکایی دانا بروینی (DANA Brevini) در کنار بونفیلیولی دو نام بزرگ در صنعت گیربکس خورشیدی هستند.
دیگر شرکت‌های خارجی نظیر؛ رول استار آلمان، SEW ایتالیا، PGR ترکیه، Reggiana ایتالیا، ایلماز ترکیه، ایماک، TWT تایوان و فلندر جزو دیگر برندهای مطرح سازنده گیربکس خورشیدی هستند. همچنین شرکت های ایرانی نیز محصولات خود را کپی‌برداری از شرکت‌های خارجی به مشتریان خود ارائه داده‌اند که از میان آن ها میتوان به شرکت های ایرانی گیربکس شریف اصفهان، سهند اصفهان، شاکرین اصفهان، رستمی، پارس گرجی نیز اشاره کرد.
تعمیر و نگهداری گیربکس خورشیدی روی طول عمر کاری آن تاثیر مستقیم دارد
تعمیر و نگهداری گیربکس خورشیدی چیست؟ به خاطر نوع متریال استفاده شده برای دنده‌ها، مقاوم بالایی دارد. در صورت خرابی هر کدام از چرخ‌دنده‌های گیربکس، تک‌تک قطعات قابلیت تعویض دارند و به راحتی و در رمان کوتاهی میتوان گیربکس خورشیدی را تعمیر کرد. توجه به این نکته برای نگهداری و سرویس گیربکس ضروری است که روغن از پارامتر‌های ضروری مورد استفاده در گیربکس خورشیدی است. سطح روغن درون پوسته گیربکس همواره بازدید شود. می توان جهت افزایش قابلیت اطمینان و کاهش ریسک خرابی گیربکس به دلیل نداشتن روغن از مخزن روغن متصل به گیربکس استفاده نمود. طرز کار گیربکس خورشیدی و طرز کار یونیت هیدرولیک، هر دو وابسته به سیال درون مخزن آنهاست.
روغن علاوه بر روانکاری چرخ‌دنده‌ها، باعث خنک کاری قطعات داخلی گیربکس می‌شود. همچنین باعث کمتر شدن صدای چرخدنده ها و محافظت از آن ها در برابر انواع خوردگی است. بهتر است روغن مصرفی برای این نوع گیربکس دارای مواد EP باشد تا انتقال حرارت بهتری صورت پذیرد. برای طولانی‌تر کردن عمر مفید گیربکس پس از راه اندازی اولیه گیربکس نو ، روغن آن پس از رمان کوتاهی تعویض گردد. در مراحل بعدی می‌توانید پس از گذشت تقریبا 1000 ساعت کار، نسبت به تعویض آن اقدام کنید.
قیمت گیربکس خورشیدی چقدر است؟
عوامل مختلفی بر روی قیمت گیربکس خورشیدی تاثیر گذار هستند که مهمترین آنها قابلیت های گیربکس خورشیدی شامل گشتاور و دور خروجی، ضریب تبدیل سرعت، توان خروجی و بهینه بودن مصرف انرژی می باشد. قیمت گیربکس خورشیدی بر حسب میزان دقت و توان خروجی که دارد متغیر بوده و با توجه به متریال خاصی که در تولید دنده‌های آن برای مقابله با سایش ناشی از اصطکاک بکار رفته است و مراحل کنترل کیفیت که به منظور ایجاد حداکثر دقت در تولید و کاربری بکار می‌رود در رده های بالا قرار دارد.
لازم به ذکر است قیمت گیربکس خورشیدی تا اندازه بسیار زیادی نیز تابع شرکت تولید کننده است و محصولات با برند های معتبر آلمانی و ایتالیایی مانند گیربکس بروینی Brevini ایتالیا می‌تواند تا چند برابر گیربکسهای مشابه نیز قیمت داشته باشد.