|
|
|
|
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 n 2 .
- 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:
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.
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:
- 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:
- 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 n 2 do obrotów silnika n 1.
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)
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 f B jest definiowany jako iloczyn trzech wskaźników (dla przekładni walcowych, walcowych płaskich i walcowo-stożkowych f B2=1 i f B3=1)
Service Factor fB1 - Zależny od intensywności eksploatacji napędu
| Dzienny czas pracy | 4 godzin | 8 godzin | 16 godzin | 24 godzin |
| Ilość Startów / h | <10 | od 10 do 200 | >200 | <10 | od 10 do 200 | >200 | <10 | od 10 do 200 | >200 | <10 | od 10 do 200 | >200 |
| Klasyfikacja obciążenia | I | 0,8 | 0,9 | 1 | 0,9 | 1 | 1,1 | 1 | 1,1 | 1,2 | 1,2 | 1,3 | 1,5 |
| II | 1 | 1,1 | 1,3 | 1,1 | 1,2 | 1,3 | 1,2 | 1,4 | 1,5 | 1,4 | 1,5 | 1,6 |
| III | 1,3 | 1,4 | 1,5 | 1,4 | 1,5 | 1,6 | 1,5 | 1,6 | 1,7 | 1,6 | 1,7 | 1,8 |
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 obciążenia | Faktor bezwładnościowy Mbf | Typy maszyn |
| I łagodne obciązenia | 0 ≤ Mbf ≤ 0,3 | Generatory, tasmowe transportery, platformowe transportery, śrubowe transportery, turbo kompresory, turbo dmuchawy, mieszalniki cieczy itp |
| II umiarkowane obciążenia | 0,3 ≤ Mbf ≤ 3 | Obrabiarki, mieszalniki materiałów o podwyższonej gęstości, wielocylindrowe pompy, dźwigi, zespoły przekładniwe, lewary |
| III ciężkie obciążenia | 3 ≤ Mbf ≤ 10 | Obrabiarki do metali, mixery , kruszarki, walcarki, extrudery, cięzkie pompy, wiertarki |
Podczas doboru współczynnika f B1 należy każdorazowo wyznaczyć faktor bezwładnościowy M bf stanowiący o wielkości obciążenia dynamicznego układu napędowego.
Faktor bezwładnościowy
M bf = Całkowity moment bezwładności układu napędzanego zredukowany na wałek silnika / momentu bezwładności całego silnika napędzającego układ.
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:
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.
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.
UWAGA: Stosowanie F B3<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 f B przy znanej mocy silnika P s[kW] oraz znanym przełożeniu przekładni, możemy wyznaczyć przybliżony faktyczny moment wyjściowy (bez uwzględnienia sprawności przekładni ponieważ będzie ona znana dopiero po wykonaniu doboru):
Moment nominalny projektowanej przekładni powinien być większy od iloczynu momentu wyjściowego przekładni i współczynnika f B.
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.
Katalogi motoreduktorów wersja polska
Katalogi motoreduktorów wesja EN i DE
- wprowadzenie, dobór, nomenklatura
plik pdf 657kBDE - wprowadzenie, dobór, nomenklatura
plik pdf 739kBEN - reduktory walcowe
plik pdf 2,4MBDE - reduktory walcowe
plik pdf 2,5MBEN - reduktory walcowe płaskie
plik pdf 2,9MBDE - reduktory walcowe płaskie
plik pdf 2,9MBEN - reduktory walcowo-stożkowe
plik pdf 3,9MBDE - reduktory walcowo-stożkowe
plik pdf 4,0MBEN - reduktory walcowo-ślimakowe
plik pdf 1,3kBDE - reduktory walcowo-ślimakowe
plik pdf 2,1kBEN - reduktory ślimakowe
plik pdf 868kBDE - reduktory ślimakowe
plik pdf 890kBEN - grupy przyłączy reduktorów
plik pdf 688kBDE - grupy przyłączy reduktorów
plik pdf 789kBEN
instrukcje obsługi
|
|