select language:
strona głównao naslogowanie kontakt regulamin certyfikaty

strona główna » przekładnie

silniki elektryczne
Sterowniki SIMATIC
LOGO!, zasilacze SITOP
aparatura łączeniowa nn SIRIUS
przemienniki
enkodery
obce przewietrzanie
przekładnie i motoreduktory 
sprzęgła
publikacje prasowe

OGÓLNE ZASADY DOBORU PRZEKŁADNI


Poniżej pokazana sekwencja doboru przekładni może być pomocna podczas konfiguracji bardzo wielu typowych układów napędowych. Nie wyczerpuje ona jednak całości zagadnień związanych z doborem. W poszczególnych przypadkach zachęcamy do wypełnienia arkusza doboru oraz przesłania go do doradców technicznych firmy Sternet. Można również skorzystać z ogólnie dostępnego, bardzo intuicyjnego w obsłudze, programu MOTOX do doboru on-line reduktorów produkcji Siemens.

Właściwy dobór napędu wymaga wzięcia pod uwagę kilku ważnych czynników. Niektórych z nich nie można pominąć.
1. Ustalenie OBROTÓW WYJŚCIOWYCH dobieranej przekładni.
Często poprzez reduktor zasilany jest przenośnik taśmowy lub inne urządzenie w którym napędzanym elementem jest koło lub walec. W sytuacji, w której ważnym parametrem jest dla nas np. prędkość liniowa taśmociągu koniecznym staje się wyznaczenie na tej podstawie obrotów wyjściowych po reduktorze n2 .

  • Obliczanie obrotów wyjściowych (uwaga na jednostki)

    jeśli przekładnia napędza koło o promieniu r[m], a prędkość liniowa musi wynieść v[m/s] to żądane obroty obliczymy ze wzoru:
    wzór na obliczanie prędkości obrotowej
2. Wyznaczenie MOMENTU WYJŚCIOWEGO przekładni potrzebnego do wytworzenia
siły napędowej F[N]
  • Jeżeli w urządzeniu napędzanym brak "zapotrzebowania na dynamikę" tzn. występuje stałe obciążenie, brak zapotrzebowania na dynamiczne rozpędzanie większych mas, brak określonych wymagań na przyśpieszenie napędzanych elementów - to można zastosować prosty wzór na wyznaczenie momentu wyjściowego reduktora.
    wzór na moment wyjściowy
    W przypadku obciążeń dynamicznych, wymaganych i określonych przyśpieszeniach itp. koniecznym staje się wyznaczenie momentu wyjściowego w oparciu o bardziej złożone obliczenia dynamiki napędu. W takim przypadku prosimy o kontakt z doradcą technicznym firmy Sternet
3. Wyznaczenie MOCY PRZEKŁADNI i MOCY SILNIKA napędowego przekładni.
  • Wiedząc, że moc wyjściowa przekładni Pw[kW] wynika z momentu wyjściowego Mw[Nm] i obrotów wyjściowych n2[1/min] możemy ją wyliczyć z wzoru:
    wzór na moc wyjściową
  • Moc silnika zasilającego Ps[kW] musi być większa od potrzebnej mocy wyjściowej przekładni Pw[kW] wynikającej z zapotrzebowania na moment wyjściowy. Należy uwzględnić częściowe straty mocy uzyskanej z silnika w napędzanej przez niego przekładni. Można wstępnie mało optymistycznie założyć sprawność przekładni ( w przypadku przekładni walcowych) na poziomie η=0,8 i w ten sposób wyznaczyć potrzebną moc silnika:
    wzór na moc wyjściową część II
  • Należy dobrać z szeregu znormalizowanych mocy silników, najbliższą, wyższą od obliczonej.
4. Dobór RODZAJU PRZEKŁADNI.
5. Wyznaczenie PRZEŁOŻENIA przekładni.
Przy znanych obrotach na wyjściu przekładni, jednocześnie przyjmując z katalogu obroty silnika napędzającego motoreduktor można wyznaczyć przełożenie przekładni "i" jako stosunek obrotów wyjściowych n2 do obrotów silnika n1.
przełożenie
6. Dobór WSPÓŁCZYNNIKA SERWISOWEGO fB
    Warunki pracy przekładni są bardzo istotne dla jej prawidłowego doboru. Są one ujmowane i wyznaczane w postaci współczynnika serwisowego fB. Od współczynnika serwisowego fB zależy żywotność przekładni.
    Dla normalnych warunków pracy, przy standardowym obciążeniu, niewielkich masach napędzanych oraz niskich przyśpieszeniach i małej ilości rozruchów napędu - można przyjąć współczynnik serwisowy fB=1.
    Dla innych, trudniejszych warunków pracy należy skorzystać z niżej przedstawionych zasad ustalania współczynnika fB. W niestandardowych, trudnych przypadkach np. pracy rewersyjnej, częstych i krótkotrwałych załączeniach, nietypowych temperaturach pracy, wysokich zwłaszcza nieregularnych i dynamicznych obciążeniach osiowych lub promieniowych - nasi doradcy techniczni chętnie pomogą w doborze właściwej przekładni.

    Współczynnik serwisowy decyduje o wielkości reduktora, nie ma jednak wpływu na wielkość silnika zasilającego reduktor. Każda produkowana przekładnia mechaniczna posiada ściśle określony, wynikający z jej konstrukcji moment nominalny Mn[Nm]. Po zasileniu jej silnikiem o określonej mocy, możemy łatwo wyznaczyć moment wyjściowy Mw[Nm], którym będzie dysponował układ napędowy silnik+przekładnia.
    Po wybraniu, określeniu typu i wielkości przekładni, współczynnik serwisowy można określić najprościej jako stosunek momentu nominalnego tej przekładni do momentu wyjściowego całego motoreduktora (momentu wyjściowego zależnego od silnika)
    współczynnik serwisowy
    Oczywiście najpierw musimy dobrać konkretną przekładnię a dokładniej ustalić wielkość jej momentu nominalnego Mn[Nm] następnie wyznaczyć współczynnik fB na podstawie warunków pracy reduktora, warunków wymuszonych przez urządzenie napędzane, przez charakter projektowanego napędu.
    Więcej na temat doboru współczynnika serwisowego.
    współczynnik serwisowy
    Współczynnik serwisowy fB jest definiowany jako iloczyn trzech wskaźników (dla przekładni walcowych, walcowych płaskich i walcowo-stożkowych fB2=1 i fB3=1)
    Service Factor fB1 - Zależny od intensywności eksploatacji napędu
    Dzienny czas pracy4 godzin8 godzin16 godzin24 godzin
    Ilość Startów / h<10od 10 do 200>200<10od 10 do 200>200<10od 10 do 200>200<10od 10 do 200>200
    Klasyfikacja obciążeniaI0,80,910,911,111,11,21,21,31,5
    II11,11,31,11,21,31,21,41,51,41,51,6
    III1,31,41,51,41,51,61,51,61,71,61,71,8
    Dla dziennego cyklu pracy do 4 godzin i połączenia poprzez sprzęgło albo pas transmisyjny może być dobrany niższy współczynnik pracy.
    Przy dużych gwałtownych obciążeniach np. Przy ruchu rewersyjnym konieczna konsultacja z doradcą Sternet.
    Klasyfikacja obciążeniaFaktor bezwładnościowy Mbf Typy maszyn
    I łagodne obciązenia0 ≤ Mbf ≤ 0,3Generatory, tasmowe transportery, platformowe transportery, śrubowe transportery, turbo kompresory, turbo dmuchawy, mieszalniki cieczy itp
    II umiarkowane obciążenia0,3 ≤ Mbf ≤ 3Obrabiarki, mieszalniki materiałów o podwyższonej gęstości, wielocylindrowe pompy, dźwigi, zespoły przekładniwe, lewary
    III ciężkie obciążenia3 ≤ Mbf ≤ 10Obrabiarki do metali, mixery , kruszarki, walcarki, extrudery, cięzkie pompy, wiertarki
    Podczas doboru współczynnika fB1 należy każdorazowo wyznaczyć faktor bezwładnościowy Mbf stanowiący o wielkości obciążenia dynamicznego układu napędowego.
    Faktor bezwładnościowy

    wzór na moment bezwładności układu

    Mbf = Całkowity moment bezwładności układu napędzanego zredukowany na wałek silnika / momentu bezwładności całego silnika napędzającego układ.

    wzór na faktor bezwładnościowy

    gdzie:
    JM - jest to moment bezwładności wirnika silnika (wartość dostępna w katalogu silników np. Siemens kat. Reduktorów D87 albo silników M11 lub D81)
    JB - jest to moment bezwładności hamulca silnika (wartość dostępna w katalogu silników np. Siemens kat. Reduktorów D87 albo silników M11 lub D81)
    Jcał - całkowity moment bezwładności układu napędzanego przez silnik (moment bezwładności reduktora + moment bezwładności urządzenia) zredukowany na wałek wirnika silnika.
    W celu określenia zredukowanego momentu bezwładności na wałek wirnika silnika należy:

    wzór na moment bezwładności ukladu napędowego

    gdzie:
    Jukł - moment bezwładności całego układu napędzanego
    i - przełożenie przekładni
    UWAGA: Moment bezwładności całego układu napędzanego trzeba wyliczyć każdorazowo indywidualnie i zależy on od aplikacji!

    Informacje na temat momentu bezwładności wirnika każdego silnika Siemensa znajdują się w odpowiednich katalogach np. kat. Reduktorów D87 albo silników M11 lub D81
    Informacje na temat momentu bezwładności reduktora Siemensa znajdują się w odpowiednich katalogach np. D87.1
    Informacje na temat momentu bezwładności hamulców lub innych dodatkowych opcji silnika Siemensa znajdują się w odpowiednich katalogach np. kat. Reduktorów D87 albo silników M11 lub D81

    NALEŻY BEZWZGLĘDNIE UWZGLĘDNIĆ WSZYSTKIE MOMENTY BEZWŁADNOŚCI NAPĘDU!
    Service factor fB2 - Zależny od wypełnienia czasu pracy reduktora
    UWAGA: fB2 = 1 dla reduktorów walcowych, walcowych płaskich i walcowo-stożkowych.

    wykres doboru współczynnika serwisowego fb2

    przykład: jeżeli statystycznie napęd pracuje około 50min w czasie 1 godziny to ED=50/60*100% = 83,33%.
    Service factor fB3 - Zależny od temperatury otoczenia
    UWAGA: fB3 = 1 dla reduktorów walcowych, walcowych płaskich i walcowo-stożkowych.

    wykres doboru współczynnika serwisowego fb2

    UWAGA: Stosowanie FB3<1 dla temperatury pracy poniżej 20°C możliwe tylko po konsultacji z doradcą Sternet.
    υUm = Temperatura otoczenia w której ma pracować reduktor (Ambient temperature).

    Straty energii w oleju przekładni

    Dla niektórych pozycji montażowych zwłaszcza kiedy pierwszy stopień przekładni jest kompletnie zanurzony w oleju a jednocześnie napędzany jest z dużą prędkością obrotową należy podczas doboru uwzględnić wysokie straty energii w oleju smarującym.
    Z powyższego powodu podczas doboru przekładni należy starć się stosować dla przekładni DZ.., F., oraz K.. pozycje pracy B3../B5../H01 aby zminimalizować straty energii.
7. Wyznaczenie MOMENTU NOMINALNEGO przekładni (wielkości przekładni).
Po wyznaczeniu współczynnika serwisowego fB przy znanej mocy silnika Ps[kW] oraz znanym przełożeniu przekładni, możemy wyznaczyć przybliżony faktyczny moment wyjściowy (bez uwzględnienia sprawności przekładni ponieważ będzie ona znana dopiero po wykonaniu doboru):
moment wyjściowy
moment nominalny
Moment nominalny projektowanej przekładni powinien być większy od iloczynu momentu wyjściowego przekładni i współczynnika fB.
8. Wybór POZYCJI PRACY
Pozycja pracy czyli inaczej ułożenie przekładni w przestrzeni jest bardzo ważne ze względu na zawartość środków smarnych, właściwe smarowanie łożysk, rozmieszczenie zaworów odpowietrzających bądź zbiorników z olejem (nie dotyczy to małych przekładni).
Wybieramy położenie wału i/lub kołnierza (sposób mocowania do maszyny).
9. Wybór SPOSOBU MONTAŻU
  • W zależności od typu przekładni i dostępnych opcji wybieramy średnicę wału lub tulei a jeśli można to również rodzaj kołnierza (np. B5, B14).
10. Dobór USZCZELNIEŃ, MALOWANIA
  • Przy doborze reduktora należy uwzględnić warunki środowiskowe: temperaturę, zapylenie, środowisko sprzyjające korozji. Należy dobrać odpowiednie do środowiska typy uszczelnień, odpowiednie malowanie.
UWAGA: Wszystkie powyżej wymienione wskazówki do doboru reduktorów mają pomóc w szybkim doborze motoreduktora, są one bardzo skrócone i nie zastąpią w pełni profesjonalnego doboru opartego na precyzyjnych i szczegółowych zaleceniach producenta zawartych katalogach i DTR. Nasi doradcy techniczni chętnie pomogą we właściwym optymalnym, efektywnym doborze napędu jako całości. Prosimy o wypełnienie formularza doboru i przesłanie go do najbliższego doradcy technicznego firmy Sternet.
W celu dobru przekładni polecamy konfigurator online:
MOTOX konfigurator wersja 7.3 (wersja dla Internet Explorer).
UWAGA, konfigurator domyślnie uruchamia się w j. angielskim. Możliwa jest zmiana języka poprzez użycie przycisku w górnym menu powyżej konfiguratora.

© 2012 STERNET sp. z o.o.

SIEDZIBA GŁÓWNA I BIURO HANDLOWE TARNÓW tel.(014) 633 09 90, fax (014) 633 07 76, ul. Chemiczna 186, 33-101 Tarnów, e-mail sternet@sternet.pl
BIURO HANDLOWE WIELICZKA tel.(012) 288 06 59, fax (012) 288 06 49, ul. Niepołomska 29A, 32-020 Wieliczka, e-mail wieliczka@sternet.pl
BIURO HANDLOWE KATOWICE tel.(032) 608 24 76, fax (032) 351 42 38, ul. Gliwicka 234, 40-861 Katowice, e-mail katowice@sternet.pl
BIURO HANDLOWE WROCŁAW tel.(071) 362 11 83, fax (071) 332 50 10, ul. Grabiszynska 163, 53-439 Wrocław, e-mail wroclaw@sternet.pl