Cara Membaca Lembar Data Reducer Gigi Cacing: Setiap Parameter

Setiap lembar data reduktor roda gigi cacing mencantumkan torsi keluaran terukur, efisiensi, peringkat daya termal, rentang kecepatan masukan, dan selusin angka lainnya. Yang jarang tercantum dalam lembar data — kecuali Anda tahu harus mencarinya — adalah kondisi pengujian di mana setiap angka diukur.

Torsi nominal T₂n diukur pada suhu lingkungan 20°C, kecepatan input nominal, beban penuh, tugas S1 kontinu, oli mineral standar, pada suhu operasi yang seimbang. Ubah salah satu kondisi tersebut dan torsi aktual yang dapat dicapai akan berubah. Angka T₂n yang sama berlaku untuk aplikasi pada suhu lingkungan 35°C dengan tugas 16 jam — tetapi unit akan rusak sebelum waktunya jika Anda menggunakan T₂n secara langsung tanpa memperhitungkan kondisi tersebut.

Panduan ini menjelaskan arti teknik sebenarnya dari 15 parameter lembar data, kondisi yang memenuhi syarat masing-masing parameter, dan kesalahan interpretasi umum yang menyebabkan kesalahan pemilihan. Pada akhirnya, Anda dapat membaca lembar data reduktor roda gigi cacing apa pun dan langsung mengidentifikasi angka mana yang memerlukan faktor koreksi untuk aplikasi Anda.

1. T₂n — Torsi Keluaran Terukur

Definisi: Torsi keluaran kontinu maksimum yang dapat dihasilkan unit dalam kondisi uji standar: tugas kontinu S1, kecepatan input terukur, suhu lingkungan 20°C, oli mineral standar pada suhu operasi.

Penyalahgunaan umum: Dengan menganggap T₂n sebagai torsi aman maksimum untuk kondisi pengoperasian apa pun. Ini adalah kondisi standar rating — torsi aplikasi Anda dikalikan dengan SF harus ≤ T₂n.

Penggunaan yang benar: T₂n ≥ T_application × SF. Jangan pernah membandingkan torsi aplikasi mentah dengan T₂n tanpa faktor layanan.

2. T₂max — Torsi Keluaran Maksimum

Definisi: Torsi puncak yang dapat ditahan oleh reduktor roda gigi cacing untuk durasi singkat — biasanya ≤3 detik, tidak lebih dari beberapa kali per jam. T₂max biasanya 2,0–2,5× T₂n.

Penyalahgunaan umum: Memilih reduktor roda gigi cacing di mana torsi aplikasi nominal mendekati T₂max. Ini tidak memberikan margin untuk kelebihan beban transien.

Penggunaan yang benar: T₂max menetapkan batas atas untuk puncak durasi pendek yang jarang terjadi (macet, tersangkut, keadaan darurat). Torsi kontinu harus tetap jauh di bawah T₂n × (1/SF).

3. P_th — Peringkat Daya Termal

Definisi: Daya masukan kontinu maksimum di mana suhu casing stabil di bawah tingkat maksimum yang diizinkan dalam kondisi standar (suhu lingkungan 20°C, udara tenang, pemasangan horizontal).

Mengapa hal ini lebih penting dari yang Anda kira: Untuk rasio besar (40:1+), P_th seringkali lebih rendah daripada P_mech mekanis. Batas termal—bukan gigi roda gigi—seringkali menjadi faktor yang membatasi pengoperasian terus-menerus.

Penyalahgunaan umum: Menggunakan P_th apa adanya tanpa koreksi suhu lingkungan. Pada suhu lingkungan 35°C, P_th hanya 80% dari nilai katalog.

4. η — Efisiensi

Definisi: Rasio daya keluaran terhadap daya masukan, diukur pada beban penuh, kecepatan nominal, suhu operasi, dengan oli mineral standar. Bervariasi secara signifikan dengan rasio — berkisar dari ~88% pada 7,5:1 hingga ~48% pada 100:1.

Kondisi yang mempengaruhi η: Oli dingin mengurangi η saat start-up (viskositas lebih tinggi, kehilangan akibat pengadukan lebih besar). Beban parsial mengurangi η sedikit di bawah nilai beban penuh. Perunggu berkualitas tinggi dan poros cacing yang digiling dengan presisi mencapai batas atas rentang efisiensi.

Penggunaan yang benar: Gunakan nilai terendah dari rentang efisiensi untuk perhitungan daya termal; gunakan nilai nominal untuk estimasi torsi/daya keluaran.

5. n₁min / n₁max — Rentang Kecepatan Input

Definisi: n₁min adalah kecepatan input minimum di mana pelumas terdistribusi secara memadai di seluruh jaring roda gigi melalui percikan dan pengadukan. Di bawah n₁min, jaring roda gigi mungkin beroperasi dalam kondisi sebagian kering saat start-up atau pada operasi kecepatan rendah.

n₁maks adalah kecepatan input maksimum sebelum efek sentrifugal mengurangi efektivitas pelumasan, pembangkitan panas bantalan melebihi keseimbangan termal, atau keseimbangan dinamis poros cacing menjadi masalah.

Catatan aplikasi: Aplikasi yang dikendalikan VFD pada kecepatan sangat rendah (di bawah n₁min) memerlukan pelumasan paksa atau varian pelumasan gemuk — periksa dengan pabrikan.

6. Fa₂ — Gaya Aksial pada Poros Keluaran

Definisi: Gaya aksial (dorong) maksimum yang diizinkan pada poros keluaran, diterapkan pada garis tengah poros. Gaya aksial timbul dari reaksi kopling heliks, mekanisme pegas, dan dorongan dari peralatan yang digerakkan.

Parameter yang paling diabaikan: Para insinyur hampir selalu memeriksa Fr₂ (beban radial), tetapi sering mengabaikan Fa₂. Beban aksial berlebih pada bantalan poros keluaran akan menyebabkan keausan bantalan aksial dini dan timbulnya celah aksial.

Aplikasi penting: Konveyor ulir, pengaduk vertikal dengan gaya apung, dan aplikasi dengan gaya poros yang diberikan pegas semuanya menghasilkan Fa₂ yang signifikan.

7. Fr₂ — Gaya Radial pada Poros Keluaran

Definisi: Gaya radial (transversal) maksimum yang diizinkan pada poros keluaran, biasanya dinyatakan di titik tengah perpanjangan poros. Gaya ini berasal dari tegangan sabuk, tegangan rantai, gaya jala roda gigi, atau gaya gravitasi yang menggantung pada komponen yang terhubung.

Jarak itu penting: Nilai Fr₂ dalam lembar data biasanya mengasumsikan gaya yang diterapkan di tengah ekstensi poros. Jika gaya diterapkan di ujung poros (tonjolan maksimum), nilai yang diizinkan kira-kira 20–30% lebih rendah.

Melebihi Fr₂ tidak menyebabkan kegagalan langsung — hal itu mengurangi masa pakai bantalan keluaran L10h secara tidak proporsional (masa pakai bervariasi dengan pangkat tiga terbalik dari beban radial).

8. L10h — Masa Pakai Bantalan Terukur

Definisi: Jumlah jam operasi di mana 90% reduktor roda gigi cacing model ini akan bertahan tanpa kegagalan kelelahan bantalan, di bawah kondisi beban nominal. L10h adalah angka persentil ke-90 secara statistik — 10% unit gagal sebelum titik ini bahkan di bawah kondisi nominal.

Koreksi aplikasi: L10h aktual dalam aplikasi Anda = L10h Katalog × (Fr₂_katalog / Fr₂_aktual)³ × (n₁_katalog / n₁_aktual). Menggandakan beban radial mengurangi masa pakai bantalan menjadi seperdelapan.

L10h bukanlah titik kegagalan yang diharapkan — melainkan titik kegagalan 10%. Masa pakai bantalan rata-rata biasanya 5× L10h.

9. T_max — Suhu Permukaan Casing Maksimum

Definisi: Suhu permukaan housing maksimum yang diizinkan, biasanya 80–90°C tergantung pada pabrikan dan spesifikasi penyegelan. Pada suhu ini: bibir segel NBR mulai mengeras dan kehilangan elastisitas; minyak mineral standar mulai teroksidasi dengan cepat; gemuk bantalan (jika ada) mulai rusak.

Cara menggunakannya: Ukur suhu permukaan housing pada titik pusat geometris housing. Suhu oli di dalamnya kira-kira 15–25°C lebih tinggi daripada suhu permukaan housing — suhu permukaan 75°C berarti suhu oli sekitar 95°C.

Segel VITON memperluas batas operasi aman hingga suhu permukaan sekitar 100°C.

10. Lp — Tingkat Kebisingan dB(A)

Kondisi pengujian: Biasanya diukur pada jarak 1 meter, kondisi tanpa beban atau beban nominal (ditentukan oleh pabrikan), kecepatan input sesuai lembar data, dipasang pada bangku uji yang kokoh, lingkungan akustik medan bebas.

Dalam praktiknya: Kebisingan saat pemasangan berbeda dengan kebisingan saat pengujian. Pemasangan kaku pada rangka logam mentransmisikan kebisingan yang merambat melalui struktur, yang meningkatkan tingkat suara yang dirasakan. Dudukan anti-getaran yang fleksibel dapat mengurangi hal ini. Beban sedikit meningkatkan kebisingan reduktor roda gigi cacing.

Reducer roda gigi cacing secara inheren lebih senyap daripada reducer roda gigi heliks pada torsi dan rasio yang setara karena adanya kontak geser — biasanya 5–10 dB(A) lebih rendah pada kecepatan input yang sama.

11. Kode Posisi Pemasangan (M1–M6)

Arti: Menentukan orientasi reduktor roda gigi cacing selama pemasangan — poros mana yang mengarah ke arah mana relatif terhadap gravitasi. Kode tersebut mengatur dua spesifikasi penting: volume oli yang dibutuhkan untuk merendam jalinan roda gigi dengan benar, dan port rumah mana yang harus berfungsi sebagai sumbat ventilasi agar berada di titik tertinggi.

M1 = pemasangan horizontal standar. M2/M3 = poros keluaran vertikal (atas atau bawah). M4/M5 = poros cacing vertikal (atas atau bawah). M6 = terbalik. Setiap kode menentukan volume oli yang berbeda dari M1 sebesar 10–20%.

12. d₂ — Diameter Poros Keluaran (dan Toleransi)

Definisi: Diameter poros keluaran nominal dalam milimeter. Lembar data selalu menentukan kelas toleransi — biasanya h6 (poros) yang berpasangan dengan H7 (lubang) dalam transisi atau pemasangan longgar untuk sambungan poros-hub standar.

Mengapa toleransi itu penting: Poros 30 mm dengan toleransi h6 adalah 30.000 hingga 29.987 mm. Hub penggerak pada H7 adalah 30.000 hingga 30.021 mm. Pemasangan dapat berupa celah atau interferensi tergantung pada dimensi sebenarnya — ini menentukan bagaimana kopling atau sproket terpasang dan apakah dapat dipasang dengan tangan atau memerlukan penekanan.

Dimensi alur pasak (lebar × kedalaman × panjang) ditentukan secara terpisah dan harus sama persis dengan alur pasak hub.

13. Dimensi Pemasangan Flensa / Kaki

Dimensi utama: Untuk reduktor roda gigi cacing yang dipasang pada flensa IEC: diameter penempatan (spigot), diameter lingkaran lubang baut, dan ukuran lubang baut. Toleransi diameter penempatan (biasanya j6 atau k6 pada reduktor, H7 pada motor) menentukan akurasi radial penyelarasan poros motor ke lubang reduktor.

Untuk pemasangan dengan kaki: Pola lubang baut harus sesuai dengan alas mesin. Perhatikan apakah lubang kaki berbentuk celah (memungkinkan penyesuaian) atau bulat (posisi tetap). Lubang berbentuk celah menyederhanakan penyelarasan; lubang bulat memberikan penjepitan yang lebih kaku.

Mintalah gambar dimensi 2D daripada mengandalkan dimensi katalog untuk pemasangan yang presisi — gambar katalog sering kali disederhanakan.

14. Volume Oli (berdasarkan Posisi Pemasangan)

Definisi: Volume pelumas yang dibutuhkan untuk menaikkan level oli ke posisi yang tepat untuk setiap orientasi pemasangan. Informasi ini biasanya diberikan dalam manual instalasi sebagai tabel yang dikaitkan dengan kode posisi pemasangan, bukan dalam lembar data utama.

Masalah umum: Unit yang dikirim dari pabrik sudah diisi oli untuk orientasi M1. Jika Anda mengubah orientasi tanpa menyesuaikan volume oli, jalinan roda gigi mungkin kekurangan oli atau segel poros mungkin kelebihan tekanan.

Selalu pastikan volume oli yang sesuai untuk posisi pemasangan Anda. Jika manual pemasangan tidak menyebutkannya, hubungi produsen.

15. Peringkat IP — Digit Pertama dan Kedua

Angka pertama (perlindungan terhadap partikel padat): IP5x = terlindung dari debu (masuknya debu terbatas). IP6x = kedap debu (tidak ada masuknya debu dalam kondisi pengujian).

Angka kedua (perlindungan terhadap masuknya cairan): IPx4 = percikan air dari segala arah. IPx5 = semburan air. IPx6 = semburan air bertekanan tinggi. IPx7 = terendam hingga kedalaman 1 meter selama 30 menit.

Peringatan penting: Peringkat IP diuji dalam kondisi laboratorium tertentu — perlindungan aktual dalam penggunaan bergantung pada kondisi segel, orientasi pemasangan, dan apakah suhu air uji sesuai dengan suhu air penggunaan. Peringkat IP menurun seiring bertambahnya usia segel poros — unit IP65 baru mungkin secara efektif menjadi IP54 setelah 5 tahun penggunaan di lingkungan yang abrasif tanpa perawatan segel.

Lembar data katalog reduktor roda gigi cacing standar hanyalah titik awal, bukan spesifikasi lengkap. Untuk pemilihan reduktor roda gigi cacing yang tepat—khususnya untuk penggunaan terus menerus, industri makanan, atau aplikasi khusus—mintalah dokumen tambahan ini dari pemasok reduktor roda gigi cacing mana pun:

Gambar dua dimensi: Konfirmasikan semua dimensi poros, alur pasak, flensa, dan lubang pemasangan beserta toleransinya. Gambar garis dalam katalog seringkali disederhanakan dan mungkin tidak menunjukkan semua lubang berulir atau port bantu.

Kurva rasio efisiensi: Untuk perhitungan termal, efisiensi spesifik pada rasio operasi Anda lebih akurat daripada nilai tabel umum. Mintalah data efisiensi terukur sebenarnya untuk model dan rasio yang Anda tentukan.

Sertifikat material: Untuk keperluan dokumentasi makanan, farmasi, atau ekspor, mintalah sertifikat material untuk paduan rumah reduktor roda gigi cacing, mutu baja poros cacing, dan paduan roda perunggu. Korea Ever-Power menyediakan ini sebagai standar berdasarkan permintaan.

Data P_th vs suhu lingkungan: Daripada menerapkan faktor koreksi umum, mintalah nilai koreksi P_th yang dipublikasikan oleh produsen pada suhu lingkungan 25, 30, 35, dan 40°C. Nilai-nilai ini sedikit berbeda antar produsen tergantung pada desain sirip casing dan luas permukaannya.