Introduzione
La selezione di un cambio può essere piuttosto difficile. I clienti hanno una varietà di cambi tra cui scegliere che sono in grado di soddisfare diversi requisiti. Una decisione sbagliata potrebbe comportare l'acquisto di un cambio più costoso. L'industria della trasmissione di alimentazione potrebbe aver bisogno di un cambio che supporterà carichi rivenduti mentre il controllo del movimento o l'industria dei servi potrebbe aver bisogno di un cambio che gestirà il movimento dinamico.
Una delle prime aree problematiche per il dimensionamento deriva dal dimensionamento al motore rispetto al dimensionamento al carico. Il dimensionamento al motore può essere più semplice e provocare un cambio che funziona, ma comporterà l'acquisto di un cambio più grande del necessario. Questo cambio sarà anche sovraqualificato per l'applicazione. Tuttavia, il dimensionamento al carico garantirà che un cambio si adatti all'applicazione ed è più conveniente e potenzialmente un'impronta più piccola.
Aspetti comuni delle applicazioni di dimensionamento:
Esistono diversi aspetti del dimensionamento del cambio che si applicano ad ogni situazione. Questa sezione descriverà in dettaglio tali criteri e offrirà approfondimenti.
1. Fattore di servizio
Prima di dimensionare un'applicazione, il cliente dovrebbe determinare il fattore di servizio. Il fattore di servizio può essere generalmente definito come valore richiesto di un'applicazione rispetto al valore nominale dell'unità. Il fattore di servizio deve essere determinato per condizioni come carico non uniforme, ore di servizio e temperatura ambiente elevata.
Come si interpreterebbe un fattore di servizio? Un fattore di servizio di 1.0 significa che un'unità ha una capacità sufficiente per gestire l'applicazione. Non esiste una tolleranza per requisiti aggiuntivi, che potrebbero causare il surriscaldamento o il fallimento del cambio. Per la maggior parte delle applicazioni industriali, un fattore di servizio di 1,4 è adeguato. Questo fattore di servizio indica che il cambio può gestire 1,4 volte il requisito dell'applicazione. Se l'applicazione richiede da 1.000 pollici, il cambio verrebbe dimensionato per gestire 1.400 pollici di libbre. Diversi fattori influenzeranno il fatto che il fattore di servizio dovrebbe essere utilizzato in una determinata applicazione. Le modifiche al fattore di servizio dipendono dal produttore. Si prega di esaminare le specifiche del produttore.
2. Temperatura e ambiente ambiente
Temperature ambiente più elevate aumentano la pressione interna, che richiederà un aumento del fattore di servizio utilizzato. Temperature elevate o basse possono richiedere materiali di tenuta diversi e viscosità di lubrificazione.
L'ambiente in cui il cambio funzionerà è anche una considerazione importante per il dimensionamento. Gli ambienti difficili possono aumentare l'usura dell'unità. Gli ambienti polverosi o sporchi richiedono spesso materiale speciale per prevenire la corrosione o la crescita dei batteri. Le piante di cibo o bevande richiedono rivestimenti e olio conformi alla FDA. Gli ambienti a vuoto richiederanno speciali considerazioni di dissipazione di grasso e calore poiché non ci sarà aria per il raffreddamento. Il mancato rispetto di queste funzionalità ambientali può comportare un cambio che non può supportare correttamente l'applicazione. Tutti questi aspetti devono essere considerati quando size un cambio.
3. Carico di shock o tipo di carico
I carichi elevati di shock o impatto possono causare un aumento dell'usura dei denti degli ingranaggi e dei cuscinetti dell'albero. Questa usura potrebbe causare un guasto prematuro se non contabilizzato durante il dimensionamento. Questi carichi richiederanno un aumento del fattore di servizio. I carichi uniformi sono carichi che rimangono costanti durante l'applicazione, mentre i carichi non uniformi cambiano durante l'applicazione. I carichi non uniformi, anche se piccoli, richiederanno un fattore di servizio più elevato rispetto ai carichi uniformi. Un esempio di un carico uniforme sarebbe un trasportatore con una quantità costante di prodotto che cavalca su di esso. Un carico non uniforme sarebbe qualsiasi tipo di applicazione di taglio intermittente. Questa forza di taglio intermittente provoca un aumento periodico della coppia sul cambio, che è un carico non uniforme.
4. Stile o meccanismo di uscita
I meccanismi di uscita includono un pignone, una puleggia o un pignone dentale, per citarne alcuni. Diverse configurazioni di uscita, come l'albero di uscita doppia o la boccola montata su albero, diminuiranno la quantità di carico overung che l'unità è valutata. Diversi meccanismi di uscita aggiungono diversi carichi di alberi che devono essere considerati. La maggior parte dei meccanismi causerà un alto carico radiale, ma cose come gli ingranaggi elicoidali possono anche causare un carico assiale. Queste uscite potrebbero richiedere cuscinetti diversi per tenere conto dell'aumento del carico radiale o assiale.
5. Albero di uscita o dimensioni del foro cavo
Quando size un'applicazione, l'albero di uscita e le dimensioni del foro devono soddisfare le esigenze del cliente. Questi potrebbero includere un'uscita inossidabile sull'unità e se ha un albero a chiave o senza chiave, un foro cavo a chiave o senza chiave o un'uscita flangiata combinata con uno qualsiasi dei precedenti. Ottenere le dimensioni del foro corrette su un'unità può costringere il cliente ad acquistare un cambio più grande o uno stile diverso di cambio per adattarsi al loro albero attuale. In alcuni casi, il cliente può modificare il proprio albero per utilizzare l'unità più conveniente fornendo al contempo una soluzione ottimale.
6. Stili abitativi
È anche importante quando si seleziona un cambio per considerare come si monta. Un'unità potrebbe avere i piedi di montaggio, una flangia sull'uscita o semplicemente fori tappati di base su uno o più lati. Questi stili di alloggio potrebbero limitare il modo in cui un'unità è montata, quindi avere una varietà di opzioni potrebbe impedire la necessità di telai personalizzati o staffe. Ad esempio, avere fori sfruttati sulla faccia inferiore dell'unità impedirebbe alla necessità di montare una speciale framezza L attorno all'uscita.
Trasmissione di potenza:
Alcuni elementi che influenzano il processo di dimensionamento sono specifici del settore. Per l'industria della trasmissione di alimentazione, RPM di uscita, potenza del motore e dimensioni del telaio e il carico overung influisce su tutti i calcoli dell'applicazione.
Output rpm
Il cliente deve determinare il rapporto necessario per il funzionamento del cambio o fornire velocità di input/output e funzionamento Hertz (HZ) per i calcoli. Lo standard è un RPM di ingresso 1750 a 60 Hz. Eventuali modifiche dovranno essere specificate durante il dimensionamento in quanto cambierà il calcolo del rapporto. Il mancato rispetto delle modifiche comporterà un cambio che non corrisponde ai requisiti del cliente.
Dimensione del motore HP e del telaio
La dimensione del cambio e l'opzione di input devono essere determinate prima di calcolare il fattore di servizio. Una volta dimensionato il cambio, utilizzare HP richiesto per calcolare il fattore di servizio effettivo. I grandi motori HP generano calore che possono influenzare negativamente le valutazioni meccaniche del riduttore. Questa valutazione ridotta, basata sull'aumento del calore, è nota come capacità termica di un riduttore e deve essere considerata quando si utilizzano motori di grandi dimensioni.
Carico generale dell'albero
Il dimensionamento deve verificare che il carico non danneggi il cambio. La forza, misurata in libbre, che l'albero di uscita è in grado di sostenere è noto come valutazione del carico overung. Se la valutazione è inferiore all'applicazione, il riduttore di velocità verrà danneggiato.
Controllo del movimento:
Per l'industria dei servi, la velocità di input, l'inerzia, il movimento della coppia dinamica, i carichi specifici dell'albero e il diametro dell'albero del motore influiscono sul processo di dimensionamento.
Velocità di input
La velocità di input non deve superare le valutazioni del cambio o l'usura prematura della tenuta a causa dell'aumento della pressione. La velocità di input può essere accidentalmente aumentata se esiste un meccanismo di uscita con un rapporto che non viene considerato durante il dimensionamento, motivo per cui è così importante specificare eventuali meccanismi di uscita.
Inerzia
È desiderata una mancata corrispondenza di inerzia inferiore a 10: 1 per il controllo eccezionale dell'output. Questo è importante per ottenere l'elevata precisione necessaria per alcune applicazioni. La dimensione e il rapporto del riduttore sono le principali influenze del cambio sull'inerzia. Gli ingegneri di controllo possono richiedere disallineamenti più piccoli o addirittura importi specifici. Spesso viene scelto un motore per le sue capacità dinamiche, non per la sua coppia. È comune utilizzare un motore con molta più coppia del necessario per l'applicazione a causa della sua maggiore inerzia del rotore. Alcuni produttori di motori rendono persino motori specifici per valutazioni di inerzia elevate o basse. Ciò consente una migliore messa a punto dell'applicazione a causa di una mancata corrispondenza di inerzia inferiore. Quando si fa, è importante limitare la coppia di uscita nel motore per evitare la rottura del cambio.
Movimento dinamico
Il movimento ciclico può richiedere l'utilizzo di un fattore di servizio più elevato rispetto al movimento continuo. Questo perché inizia costante e si ferma causano ulteriore usura sui denti e sui guarnizioni. L'inversione ciclica, che è un movimento avanti e indietro costante tra due punti, richiede un fattore di servizio ancora più elevato rispetto a ciclico o continuo.
Carichi specifici dell'albero
I carichi dell'albero radiale, assiale e del momento devono essere controllati rispetto alle valutazioni dell'unità. Il fallimento nel fare questo potrebbe provocare un albero rotto o un danno ai cuscinetti o ai denti degli ingranaggi. In generale, lo stesso fattore di servizio viene applicato a queste valutazioni per determinare un cambio opportunamente forte. Ulteriori tipi di cuscinetti possono aumentare queste valutazioni se l'applicazione ne ha bisogno.
Diametro dell'albero motore o lunghezza
L'albero del motore deve adattarsi all'unità e l'albero deve essere abbastanza lungo per il pieno impegno con l'accoppiamento. Senza il pieno coinvolgimento, potrebbe verificarsi uno slittamento di input. Sebbene ciò non influenzerà il fattore di servizio necessario, è importante considerare per evitare problemi a montare il motore. Alcuni produttori hanno un grande design di ingresso che consente al riduttore di ospitare il motore più grande senza aumentare la dimensione dell'unità.
Conclusione:
Per ottenere la migliore soluzione del cambio, i clienti dovrebbero dimensioni dal carico. Ciò assicurerà che ricevano una soluzione economica che si adatta all'applicazione. Il fattore di servizio, l'ambiente, le temperature ambiente, il carico di shock, lo stile di uscita e le ore di servizio sono tutti aspetti importanti del dimensionamento. Più informazioni fornisce il cliente, più accurato è il processo di dimensionamento. Ciò alla fine produrrà una soluzione che corrisponda ai requisiti del cliente! Sono disponibili numerosi programmi di dimensionamento che possono aiutare a determinare quale cambio è più appropriato per l'applicazione.
