Ussülekande reduktori pöördemoment ja suhe: arvutusjuhend
Tarnija soovitustabelid on koostatud keskmise rakenduse jaoks. Teie rakendusel on oma spetsiifiline koormus, töötsükkel, ümbritseva õhu temperatuur ja löögi iseloom. See juhend tutvustab nelja põhivalemit ja kolme praktilist näidet, et saaksite kontrollida mis tahes... ussikäigu reduktor valik vähem kui 20 minutiga.
Miks peaksite alati ise numbreid arvutama
Tarnijate soovitustabelid on koostatud keskmise rakenduse jaoks – ühtlane koormus, 8 tundi päevas, 20 °C ümbritseva õhu temperatuur, minimaalne šokk. Iga kord, kui üks neist tingimustest erineb teie tegelikust rakendusest, võib soovitus olla vale. Mitte ohtlikult vale, aga vaikselt vale viisil, mis põhjustab rikke 6000 tunni asemel 20 000 tunni pärast ja keegi ei leia seda kunagi tagasi algse allikani. ussikäigu reduktor valik.
Arvutus pole keeruline – see koosneb neljast valemist, mille arvutamine võtab esimesel rakendusel 15 minutit ja igal järgneval rakendusel 5 minutit. Numbrite ise arvutamine sunnib teid ka oma rakenduse täpselt määratlema: tegelik väljundpöördemoment, mitte ligikaudne; tegelik töötsükkel, mitte „vahelduv“; tegelik ümbritseva õhu temperatuur, mitte „toatemperatuur“.
Kõige levinumad ussiülekande reduktori suuruse määramise vead – alahinnatud töötegur, eiratud soojusvõimsuse piirang, alahinnatud ümbritseva õhu temperatuur – on soovitustabelis nähtamatud ja 15-minutilise arvutuse käigus nähtavad.
Neli põhivalemit
Iga ussiülekande reduktori valiku arvutus kasutab neid nelja valemit. Need tuginevad üksteisele järjestikku – arvutage need järjekorras ja teil on täielik valiku alus.
Redutseerimissuhe
Kus: n_sisend = mootori võlli kiirus (p/min); n_väljund = nõutav väljundvõlli kiirus (p/min)
Näide: Mootor 1450 p/min, vajalik väljundvõimsus 29 p/min: i = 1450 ÷ 29 = 50:1
Praktiline märkus: Standardsed suhtarvud on 5, 7,5, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 60, 80, 100. Kui arvutatud suhtarv jääb kahe standardväärtuse vahele, ümarda alati ülespoole suurema suhtarvuni (madalama väljundkiiruseni) – ära kunagi ümarda allapoole.
Väljundmoment (teoreetiline)
Kus: T₁ = mootori võlli pöördemoment (N·m); i = suhe; η = efektiivsus selle suhte juures (kümnendsüsteemis)
Tähtis: Kasutegur η ei ole konstantne — see sõltub valitud suhtest. Vt efektiivsuse võrdlustabelit 4. osas.
Näide: T₁ = 4,0 N·m (mootor), i = 50, η = 0,60: T₂ = 4,0 × 50 × 0,60 = 120 Nm
Nõutav sisendvõimsus
Ühikud: P_sisend kW-des; T₂ N·m-des; n₂ p/min-des
Konstant 9550 teisendab pöörleva ja jõuseadme vahel. See on võimsus, mida mootor peab andma – mitte kataloogimootori võimsus.
Näide: T₂ = 120 N·m, n₂ = 29 p/min, η = 0,60: P_sisend = (120 × 29) ÷ (9550 × 0,60) = 0,607 kW
Teenindusteguri korrektsioon
Enne kataloogi nimiväärtusega võrdlemist rakendage tegelikule vajalikule väljundmomendile SF-i. Kataloogi nimiväärtusega T₂n peab olema ≥ T_required.
Näide: T_tegelik = 120 N·m, SF = 1,5 (kerge löök, 8 tundi päevas): T_vajalik = 120 × 1,5 = 180 Nm
Valige ussülekande reduktor, mille kataloogi järgi on T₂n ≥ 180 N·m ja ülekandearv 50:1.
Teenindusteguri (SF) juhend: parameeter, mida kõige sagedamini alahinnatakse
Teenustegur arvestab tegelikke koormustingimusi võrreldes kataloogikatsetingimustega. Ussülekande reduktori kataloogireiting eeldab ühtlast koormust nimikiirusel kogu katseperioodi vältel. Iga kõrvalekalle sellest baasjoonest suurendab hammasrataste ja laagrite efektiivset koormust. SF teisendab teie tegelikud töötingimused samaväärseks kataloogivaliku vajaduseks.
| Laadi märk | ≤2 tundi päevas | 2–10 tundi päevas | >10 tundi päevas |
|---|---|---|---|
| Ühtlane koormus | 1.00 | 1.25 | 1.50 |
| Kerge šokk | 1.25 | 1.50 | 1.75 |
| Mõõdukas šokk | 1.50 | 1.75 | 2.00 |
| Tugev šokk | 1.75 | 2.00 | 2.25 |
Tüüpilised varustusnäited šoki kategooria järgi
Efektiivsus vs suhtarv: iga arvutuse jaoks vajalikud võrdlusandmed
Ussülekande reduktori efektiivsus ei ole üks kindel väärtus – see varieerub oluliselt sõltuvalt ülekandearvust. Vale efektiivsusnäitaja kasutamine arvutuses annab vale sisendvõimsuse ja vale pöördemomendi hinnangu. Järgmises tabelis on toodud realistlikud vahemikud WP ja NMRV seeria ussülekande reduktorite jaoks, kasutades töötemperatuuril standardset mineraalõli ISO VG 220.
| Suhtarv (i) | Efektiivsus η vahemik | Kasutamine arvutamisel |
|---|---|---|
| 7.5:1 | 85–90% | η = 0,87 |
| 10:1 | 80–85% | η = 0,82 |
| 20:1 | 70–78% | η = 0,74 |
| 30:1 | 65–73% | η = 0,69 |
| 40:1 | 60–68% | η = 0,64 |
| 50:1 | 55–64% | η = 0,60 |
| 60:1 | 50–58% | η = 0,54 |
| 80–100:1 | 44–55% | η = 0,49 |
Vahemiku ülemine ots: kõrge tinasisaldusega pronksketas (10%+ Sn), täppislihvitud ussivõll, sünteetiline PAO õli. Alumine ots: standardpronks, lõigatud uss, mineraalõli. Konservatiivse suuruse määramiseks kasutage vahemiku alumist väärtust.
Kolm täielikku töötatud näidet
Näide 1: Konveieri ajam (ühtlane koormus, 8 tundi päevas)
Arvestades: Lintkonveier. Lindi kiirus 1,2 m/s. Veotrumli läbimõõt 300 mm. Koormatud lindi mass 800 kg. Hõõrdetegur μ = 0,05. Töötab 8 tundi päevas, ühtlane koormus.
1. samm – trumli nõutav pöörete arv minutis:
n_trummel = (v × 60) / (π × D) = (1,2 × 60) / (π × 0,30) = 76 pööret minutis
2. samm – rihma ajami jõud ja pöördemoment:
F = m × g × μ = 800 × 9,81 × 0,05 = 392 N
T_trummel = F × r = 392 × 0,15 = 58,8 Nm
3. samm – suhe:
i = 1450 / 76 = 19,1 → vali 20:1
4. samm – SF rakendamine:
SF = 1,25 (ühtlane koormus, 8 tundi päevas)
T_vajalik = 58,8 × 1,25 = 73,5 Nm
5. samm – sisendvõimsuse kontrollimine:
η suhtega 20:1 = 0,74
P_sisend = (58,8 × 76) / (9550 × 0,74) = 0,63 kW
6. samm – termiline kontroll:
Pidev töö temperatuuril 20 °C: P_th NMRV-050 jaoks suhtega 20:1 = umbes 3,2 kW ≫ 0,63 kW. Soojuslik varu on piisav.
✓ Valitud: NMRV-050 20:1 juures
T₂n kataloog ≥ 73,5 N·m suhtega 20:1. Mootor: 0,75 kW (järgmine standardsuurus üle 0,63 kW).
Näide 2: Segisti ajam (mõõdukas löök, 16 tundi päevas)
Arvestades: Tööstuslik suspensioonisegisti. Nõutav väljundpöördemoment 320 N·m kiirusel 28 p/min. Töötab 16 tundi päevas, mõõdukas löök (muutuv suspensiooni tihedus). Ümbritseva õhu temperatuur 30 °C. Avatud paigaldus.
1. samm – suhe:
i = 1450 / 28 = 51,8 → vali 50:1
(Tegelik väljundpöörete arv minutis = 1450 / 50 = 29 p/min — vastuvõetav)
2. samm – SF rakendamine:
SF = 2,00 (mõõdukas šokk, >10 h/päevas)
T_vajalik = 320 × 2,00 = 640 Nm
3. samm – sisendvõimsus:
η suhtega 50:1 = 0,60
P_sisend = (320 × 28) / (9550 × 0,60) = 1,56 kW
4. samm – termiline kontroll temperatuuril 30 °C:
Ümbritseva õhu tegur temperatuuril 30 °C = 0,87
NMRV-090 võimsussuhtega 50:1 P_th kataloog = 4,8 kW
Korrigeeritud P_th = 4,8 × 0,87 = 4,18 kW ≫ 1,56 kW. ✓
✓ Valitud: NMRV-090 suhtega 50:1
T₂n suhtega 50:1 peab olema ≥ 640 N·m. Kontrollige kataloogist. Mootor: 2,2 kW.
Näide 3: Tõstukiga abiajam (tugev löök, katkendlik)
Arvestades: Abitõstuki trumli ajam. Tõstekõver 1200 kg. Tõstekiirus 0,4 m/s. Trumli läbimõõt 400 mm. Töötsükkel: 15 sekundit sees, 45 sekundit väljas. Vajalik iselukustuv.
1. samm – trumli pöördemoment:
F = 1200 × 9,81 = 11 772 N
T_trummel = F × r = 11,772 × 0,20 = 2354 Nm
2. samm – trumli pöörlemiskiirus:
n_trummel = (0,4 × 60) / (π × 0,40) = 19,1 pööret minutis
Suhe: i = 1450 / 19,1 = 75,9 → 80:1 (iselukustus kinnitatud)
3. samm – töötsükli efektiivne võimsus:
DC = 15/(15 + 45) = 25%
P_eff = P_tipp × √(DC) = P_tipp × 0,50
4. samm – SF rakendamine:
SF = 1,75 (tugev šokk, ≤2 h/päeva ekvivalendil)
T_vajalik = 2354 × 1,75 = 4120 Nm
P-sisendtipp: η suhtega 80:1 = 0,50
P_tipp = (2354 × 19,1) / (9550 × 0,50) = 9,43 kW
✓ Valitud: WP135 suhtega 80:1
T₂n ≥ 4120 N·m. Mootor: 11 kW. Termokontroll: P_eff = 9,43 × 0,50 = 4,7 kW — kontrollige P_th väärtust WP135 jaoks suhtega 80:1 tegeliku ümbritseva õhu temperatuuri juures.
Soojusvõimsuse kontrollimine: kontroll, mis hoiab ära ülekuumenemise tõrked
Pideva töörežiimi rakenduste puhul (S1 või töötsükkel >50%) on soojusvõimsuse kontrollimine kohustuslik lisasamm pärast pöördemomendi/ülekandearvu arvutamist. Paljud õigesti suurusega ussiülekande reduktorid – mille puhul on pöördemoment ja ülekandearv kinnitatud – on rikki läinud, kuna soojusvõimsuse piiri ei kontrollitud kunagi.
Termilise kontrolli protseduur:
1. Arvutuse põhjal registreerige tegelik pidev sisendvõimsus P_input (kW).
2. Valitud ussiülekande reduktori kataloogist leidke P_th valitud ülekandearvu juures.
3. Rakendage ümbritseva õhu temperatuuri parandustegurit (täieliku tabeli leiate artiklist K-05).
4. Rakendage paigalduskorrektuuri, kui see on lisatud (lahutage 15–25%).
5. Kinnitage, et P_input < P_th (parandatud). Kui mitte, siis uuendage järgmisele kaadrisuurusele või lisage jahutus.
Korea suvine noot: 35 °C ümbritseva õhu temperatuuril on korrigeeritud P_th ligikaudu 80% kataloogiväärtusest. Kataloogist P_th valitud ussikäigukast ilma ümbritseva õhu korrektuurita töötab soojadel suvepäevadel üle oma termilise piiri – isegi kui see talvel töötab hästi. Rakendage alati ümbritseva õhu korrektsiooni.
Neli kõige sagedamini esinevat arvutusviga
Viga 1: Mootori andmesildi võimsuse kasutamine rakendusvõimsusena
Kergelt koormatud konveieril töötav 2,2 kW mootor võib tegelikes töötingimustes võllile anda vaid 0,8 kW. 2,2 kW kasutamine arvutuses ülehindab sisendvõimsust 175% võrra, mille tulemuseks on sisendvõimsuse näitaja, mis jätab termilise kontrolli tegelikkusest halvema mulje.
Õige lähenemine: Arvutage tegelik vajalik sisendvõimsus koormusparameetrite (valemid 2 ja 3) põhjal. Kasutage mootori andmesilti ainult mootori piisava võimsuse kinnitamiseks – mitte sisendvõimsusena termilise hindamise jaoks.
Viga 2: tegeliku pöördemomendi otsene võrdlemine kataloogi T₂n-iga ilma SF-i kasutamata
Kataloogis sisalduv T₂n on katsetingimuste nimiväärtus. Teie rakenduse pöördemoment korrutatuna SF-ga on see, mis peab jääma alla T₂n. SF-i vahelejätmine tähendab ussikäigukasti reduktori valimist, mis vastab keskmisele pöördemomendi nõudlusele, kuid lakkab töötamise tsükli jooksul kümneid kordi esineva tippkoormuse all.
Õige lähenemine: Enne kataloogi vaatamist arvutage alati T_vajalik = T_tegelik × SF. Ärge kunagi võrrelge toormomenti T₂n-iga.
Viga 3: Kataloogi efektiivsuse kasutamine termiliste arvutuste tegemiseks
Kataloogis toodud efektiivsuse väärtused kajastavad parimat võimalikku olukorda – täiskoormus, töötemperatuur, täppislihvitud uss, kvaliteetne õli. Osalise koormuse, külmkäivituse või standardklassi komponentide korral on efektiivsus madalam, mis tähendab, et väljundvõimsusega võrreldes tekib rohkem soojust.
Õige lähenemine: Soojusvõimsuse arvutamiseks kasutage efektiivsusvahemiku alumist otsa (konservatiivset väärtust), mitte kataloogi tippväärtust. Arvutuses tehke viga suurema soojuse tekitamise poole.
Viga 4: Ümbritseva õhu temperatuuri ignoreerimine termilise kontrolli käigus
Iga ussikäigukasti reduktori kataloogi soojusvõimsus P_th on määratud 20 °C ümbritseva õhu temperatuuril. Korea tööstuskeskkonnas on suvine ümbritseva õhu temperatuur 30–35 °C normaalne. 35 °C juures langeb P_th kataloogiväärtusest 80%-ni – see on varu, mis muudab termilise kontrolli „läbimise“ „mitteläbimiseks“.
Õige lähenemine: Enne tegeliku sisendvõimsusega võrdlemist rakendage P_th väärtusele alati ümbritseva õhu temperatuuri parandustegurit. Kasutage paigalduskoha jaoks eeldatavat kuumimat ümbritsevat temperatuuri.
Korduma kippuvad küsimused — ussiülekande reduktori pöördemomendi ja ülekandearvutused
Kui oluline on see, kui täpne arvutatud suhe (nt 47,2:1) ei vasta standardsuhtele (50:1)?
Kuidas ma arvutan tegeliku väljundmomendi oma mootori andmesildi andmete põhjal?
Kui kasutatakse sagedusmuundurit (inverterit), kuidas see muudab pöördemomendi ja ülekandearvu arvutamist?
Kuidas arvutatakse kaheastmelise ussikäigukasti reduktori koguefektiivsust?
Kui tegelik koormus osutub arvutatust raskemaks, kas ussikäigukast läheb kohe rikki?
Kui arvutatud T_required jääb kahe kataloogisuuruse vahele, kas peaksin alati valima suurema?
Ussülekande reduktori valiku ja arvutamise tugi
Korea Ever-Poweri insenerimeeskond pakub rakenduspõhist ussiülekande reduktori valiku kontrollimist – sealhulgas pöördemomendi arvutamise kontrolli, tööteguri kinnitust ja soojusvõimsuse hindamist teie tegelike keskkonna- ja töötingimuste jaoks. Jagage oma rakenduse parameetreid ja me saadame teile täieliku valiku soovituse.
Toimetaja: Cxm
