کاربرد گیربکس خورشیدی در صنعت فولاد

جعبه دنده‌ای که در آن شافت ورودی و خروجی در یک راستا قرار دارند، انواع گیربکس خورشیدی یا سیاره‌ای نامیده می‌شود. از این نمونه گیربکس‌ها برای منتقل کردن یک گشتاور بزرگ در فشرده‌ترین حالت بهره گرفته می‌شوند. امروزه این گیربکس‌ها برای کاربردهایی که نیازمند راندمان بالا، چگالی گشتاور نسبتاً زیاد و همچنین دوام بالا می‌باشند، استفاده می‌شود. نمی‌توان نام مخترع خورشیدی را یافت، اما می‌توان گفت که «لئوناردو داوینچی» در سال ۱۴۹۰‌ میلادی این ابزار را ابداع کرد. ما در این مقاله قصد داریم تا به معرفی گیربکس خورشیدی بپردازیم و کاربردهای آن را بیان کنیم؛ با ما همراه باشید.

گیربکس خورشیدی چیست؟

جدیدترین گیربکس ارائه شده برای صنایع گوناگون، گیربکس خورشیدی می‌باشد. نحوه قرارگیری چرخ‌دنده‌ها و همچنین حرکت آن‌ها، تاثیر بسیار زیادی در نام گذاری آن داشته است. این نوع گیربکس دارای یک دنده مرکزی می‌باشد، که با دنده هرزگرد پینیون، بر روی محور نگهدارنده قرار گرفته و قفسه نیز در داخل دنده داخلی احاطه شده است. دنده گیربکس خورشیدی استاندارد، مقاوم‌تر بوده و گشتاورهای بالایی را منتقل می‌کند.

انواع گیربکس خورشیدی

گیربکس‌های خورشیدی بر حسب عملکرد، به سه دسته گوناگون تقسیم بندی می‌شوند که عبارت‌اند از:

•  چرخ متحرک
•  خروجی شافت
•  خروجی اسپیندل

چرخ متحرک

برای این نمونه از گیربکس، می‌توان گفت که چرخ دنده خورشیدی، چرخ دنده‌های سیاره‌ای اطراف را که به یک حامل جعبه دنده سیاره‌ای متحرک متصل شده اند، به حرکت در می‌آورد. زمانی که حرکت چرخ دنده خورشیدی اتفاق می‌افتد، چرخ دنده‌های سیاره‌ای، چرخ دنده ماهواره‌ای را حرکت می‌دهند. می‌توان اندازه سیستم را با اتصال مستقیم چرخ به گیربکس بهینه نمود. گیربکس خورشیدی می‌تواند تا گشتاور ۳۳۲ هزار نیوتن بر متر نیز قابل استفاده باشد.

خروجی شافت

چرخ دنده خورشیدی در این نمونه، نقش بخش‌های سیاره‌ای اطراف را اجرا می‌کند. قسمت ماهواره‌ای که درایو را به شفت می‌رساند، در این نمونه، ثابت نگه داشته می‌شود. قسمت محفظه سیستم نیز به طور کاملاً مستقیم روی دستگاه ثابت شده و خروجی آن نیز می‌تواند یک شافت چرخشی باشد. این نمونه از گیربکس می‌تواند تا ۱۱۳ هزار نیوتن بر متر مورد استفاده واقع شود.

خروجی اسپیندل

این نوع از گیربکس، نمونه‌ای است که مشابه نمونه خروجی شافت عمل می‌کند. این نمونه تا کاربردهای گشتاور ۱۱۳ هزار نیوتن بر متری، کارایی دارد.

گیربکس خورشیدی استپ موتور و سروو موتور

دو دستگاه، سروو موتور و استپ موتور، دستگاه‌هایی با دقت بسیار بالا می‌باشند. از همین رو، گیربکس استفاده شده در آن‌ها باید لقی بسیار کمی را دارا باشد. نمونه خورشیدی گیربکس استپ موتور، به نام «گیربکس خورشیدی کوچک» نیز شناخته می‌شود و دارای لقی بسیار کمی‌ می‌باشد. کاربرد‌های این نمونه از گیربکس عبارت‌اند از:

• دستگاه‌های CNC
•  لانچرهای موشک انداز
•  ابزارآلات مورد استفاده در صنایع فولاد

همچنین برند‌های ارائه کننده این گیربکس عبارت‌اند از:

• برند APPEX
•  برند TITAN
•  برند VATSUN
•  برند SIBONI

بررسی نکات درباره انواع گیربکس خورشیدی

نکات قابل توجه در حالات یک نمونه گیربکس خورشیدی عبارت‌اند از:

• به نکات مربوط به محرک دقت کنید. محرک، عضوی‌ می‌باشد که گشتاور ورودی وارد آن شده و نیرو را نیز به اعضای متحرک انتقال می‌دهد.
•  لازم است تا به تعداد دنده‌های رینگی، خورشیدی و تعداد دنده‌های قفسه توجه ویژه‌ای شود.
• توجه داشته باشید که، تعداد دنده‌های متحرک تقسیم بر تعداد دنده‌های محرک = نسبت دنده

مزایای گیربکس خورشیدی

ویژگی‌ها و مزایای گیربکس خورشیدی عبارت‌اند از:

•  به علت چند طبقه‌ای بودن این نمونه از گیربکس، دورهای گوناگون خروجی قابل دستیابی می‌باشد.
• نسبت تبدیل در هر طبقه از گیربکس سیاره‌ای، تقریبا چیزی در حدود ۳ تا ۷ متغیر می‌باشد.
•  گیربکس سیاره‌ای، امکان ران شدن در چند زاویه گوناگون را داراست.
• راندمان گیربکس سیاره‌ای، به مراتب بالاتر از گیربکس هلیکال یا گیربکس حلزونی می‌باشد.
•  به علت فولادی بودن دنده‌ها و تقسیم متوازن بار میان چرخ دنده‌ها در نمونه خورشیدی از گیربکس، طول عمر و دوام بالایی در برابر بارهای بیشتر از ظرفیت را داراست.
•  دامنه گشتاوری گیربکس‌ خورشیدی بسیار بالا می‌باشد.
•  به نسبت گیربکس هلیکال و گیربکس حلزونی، نمونه خورشیدی، دارای حجم کمتری می‌باشد
•  امكان كوپل بسیار ساده بر روی گیربکس خورشیدی وجود دارد

کاربرد گیربکس خورشیدی در صنایع

به طور کلی، انواع گیربکس‌ خورشیدی، به واسطه ویژگی‌ها و کارایی‌های گوناگونی که دارند، دارای کاربردهای زیادی در صنایع مختلف، به خصوص‌ صنایع فولاد هستند. قابلیت‌‌هایی مانند دقت مناسب، استقامت و دوام بالا باعث شده است تا گیربکس‌‌های خورشیدی، مورد توجه صنعتگران قرار بگیرند. کاربرد گیربکس‌‌های صنعتی خورشیدی، بالا بوده و در زمانی که قصد داشته باشیم راندمان انتقالی الکتروموتور به بار را، ثابت نگه داریم، این نمونه از گیربکس به یاری ما می‌‌آید. استفاده از این تجهیزات، به ما کمک می‌‌کند تا عمر دستگاه را به طور طبیعی افزایش دهیم.

انواع گیربکس‌های مورد استفاده در صنایع

می‌توان گفت که کاربرد گیربکس‌‌های صنعتی، به طور مشخص، تعیین کننده نوع آن‌ها در بازار می‌باشد؛ به بیان دیگر، این محصولات می‌توانند بر اساس کارایی‌ای که دارند، نام‌گذاری شوند. در این قسمت انواع گیربکس‌‌های صنعتی را به لحاظ کاربردی که دارند، دسته بندی می‌کنیم که عبارت‌اند از:

• گیربکس‌‌های استفاده شده در صنعت سیمان
•  گیربکس‌‌های استفاده شده در صنعت تولید کاغذ
•  گیربکس‌‌های استفاده شده در صنعت تولید فولاد
•  گیربکس‌‌های استفاده شده در صنعت تولید شکر

گیربکس‌های استفاده شده در صنعت سیمان

یک نمونه از کاربرد‌های گیربکس‌‌های صنعتی، در صنایع تولید سیمان معنا می‌شود. موتور‌های استفاده شده در صنعت تولید سیمان، سایز و قدرت زیادی را دارا هستند؛ از همین رو، گیربکس‌‌های هلیکال و شافت مستقیم، در این صنعت استفاده می‌شوند تا بتوان از گشتاور تولیدی توسط موتور، به بهینه‌ترین شکل ممکن استفاده نمود.

گیربکس‌های‌ استفاده شده در صنعت تولید کاغذ

انواع گیربکس‌‌های خورشیدی و دیگر گیربکس‌هایی که گشتاوری بالا و دقیقی را دارا هستند، در صنایع تولید کاغذ مورد استفاده قرار می‌گیرند.

گیربکس‌های استفاده شده در صنعت تولید فولاد

در صنعت تولید فولاد، نیاز به قدرت بالا، ظرفیت بالای بار گیربکس و همچنین دقت مناسب برای گیربکس‌ها دیده می‌شود. انواع گیربکس‌‌ خورشیدی، سایکلو و پینیون، دارای عملکردی پایدار و حرکتی نرم بوده که همین امر باعث استفاده آنان در صنعت می‌شود.

گیربکس سایکلو

نمونه‌ای از گیربکس بدون لقی، گیربکس سایکلو است. عدم وجود لقی در گیربکس سایکلو، باعث شده است تا این نمونه، تا ۵ برابر بیشتر از دیگر گیربکس‌ها، توانایی تحمل بار را داشته باشد. در ساختار این نوع از گیربکس، از بیرینگ، دیسک، بیرینگ بیرون از مرکز، شافت خروجی، پین و بوش بهره گیری شده است. بیرینگ بیرون از مرکز، به دلیل ساختاری که دارد، به عنوان نشیمنگاه داخلی و قفسه شناخته می‌شود که هر کدام دارای قابلیت تعویض را دارا هستند.
در گیربکس‌های سایکلو، یاتاقان خارج از مرکز، با استفاده از شافت ورودی، به حرکت در می‌آید و یاتاقان نیز، دیسک سیکلوئیدی را به حرکت در می‌آورد. سطح این صفحه، به یک چرخ دنده ثابت وصل شده و با تعدادی پین، غلتک‌های خروجی را به گردش در می‌آورد.
تعدادی از کاربردهای گیربکس سایکلو عبارت‌اند از:

•  کانوایرها
•  صنایع تولید شکر
•  مخلوط کننده‌ها
•  صنایع فولاد
•  صنایع آب
•  صنایع بازیافت
•  صنایع کاغذ
•  بهره گیری در آسیاب‌های بال میل

مزایای این نمونه از گیربکس عبارت‌اند از:

• دوام بالا
•  راندمان بالا
•  حجم کم
•  دارای توانایی برای کاربردهای خاص
•  زمان روغن کاری مناسب

گیربکس پینیون

گیربکس پینیون دارای تعدادی چرخ دنده هلیکال و بخش‌هایی به نام‌های، کرانویل و پینیون می‌باشد که با یکدیگر زاویه ۹۰ درجه را می‌سازند. ‌پینیون، یک محور است که مستقیماً به موتور ارتباط دارد و سر آن دارای دنده‌‌های مخروطی می‌باشد و از قسمت دنده مارپیچی خود، حرکت را به کرانویل انتقال می‌دهد. به زبان ساده، کرانویل چرخی است که در لبه آن دارای دنده‌هایی مارپیچ است که با دنده‌های پینیون درگیر هستند و با محور خروجی گیربکس در ارتباط می‌باشند. در اصل، عملکرد سیستم کرانویل پینیون فراهم کردن یک نسبت ثابت کاهش سرعت و چرخش ۹۰ درجه‌ای مسیر گشتاور انتقالی می‌باشد.
در‌ این نمونه از گیریکس، پینیون به میزان قابل قابل توجهی کوچک‌تر از کرانویل بوده و در اصل، این دنده‌ها به صورت اتصال پیشرانه در کنار یکدیگر قرار می‌گیرند. ورودی گیربکس پینیون، می‌تواند به صورت هالو شافت و شافت دار باشد که اتصال موتور و گیربکس به طور چرخ تسمه، چرخ زنجیر، یا کوپلینگ برقرار است.
کاربرد‌های‌ گیربکس پینیون عبارت‌اند از:

•  صنایع فولاد
•  صنایع سیمان
•  دستگاه‌های خطوط شست و شو
•  صنعت داروسازی
•  صنایع نفت و گاز
•  صنایع پتروشیمی
•  صنایع دریایی

گیربکس‌های پینیون دارای کاربردهای گوناگونی، به ویژه در شرایطی که نیاز به چرخاندن تا ۹۰ درجه باشد و همچنین مواقعی که چندین دستگاه توسط یک موتور تحریک می‌شوند، هستند. البته که این نوع کاربرد، اغلب در خطوط اتوماسیون و بخش تولید کارخانه‌ها یافت می‌شود.

گیربکس‌های استفاده شده در صنعت تولید شکر

گیربکس‌‌های خورشیدی و هلیکال، اجازه مدیریت گشتاور و سرعت نیروی موتور را به ما می‌‌دهند؛ همچنین، راندمان مناسب آن‌ها این اجازه را به ما می‌دهد که کمترین اتلاف انرژی و بیشتری بهره‌ را داشته باشیم.

جمع بندی

همانطور که در متن بالا گفته شد، گیربکس‌های خورشیدی، سایکلو و پینیون دارای کاربردهای زیاد و همچنین ویژگی‌های گوناگونی هستند. همین امر باعث شده تا این نمونه از گیربکس‌ها مورد توجه صنعتگران زیادی قرار بگیرد. البته که می‌توان گفت صنعت تولید فولاد، عملیات‌های تولیدی‌اش را مدیون کاربرد نمونه‌های گفته شده از گیربکس‌ها می‌باشد.

سوالات متداول

• قیمت گیربکس خورشیدی چقدر است؟

قیمت گیربکس‌ها را نمی‌توان به طور دقیق تخمین زد؛ چراکه ارزش این محصولات باتوجه به قیمت ارز می‌تواند دارای نوساناتی باشد.

• علت استفاده از گیربکس‌های خورشیدی و سایکلو در کارخانه تولید فولاد چیست؟

این دو نمونه از گیربکس به ‌دلیل ابعاد کوچک و لقی کم، پرکاربردترین نوع از گیربکس‌ها برای کارخانه‌جات می‌باشند