همه چیز درباره گیربکس حلزونی

وقتی صحبت از اجزای چرخ دنده می شود، همه چیز می تواند به سرعت پیچیده و گیج کننده شود. اصطلاحات زیادی وجود دارد که سازندگان چرخ دنده و همچنین مهندسان و طراحان برای صحبت درمورد چرخ دنده ها و جعبه دنده ها از آن استفاده می شود. اصطلاح “گیربکس” یکی از آن اصطلاحات است که اغلب به جای جعبه دنده استفاده می شود. ابتدایی ترین تعریف گیربکس این است که “گیربکس یک چرخ دنده یا یک واحد مکانیکی تشکیل شده از یک سری چرخ دنده های یکپارچه در یک محفظه است.” در واقع، خود نام چرخ دنده، ماهیت آن را تعریف می کند: جعبه ای حاوی چرخ دنده. در ابتدایی ترین مفهوم، گیربکس مانند هر سیستم دنده ای عمل می کند. به این معنا که گشتاور و سرعت بین یک وسیله محرک مانند موتور و بار را تغییر می دهد. در یک تعریف کاربردی تر می توان گفت که گیربکس در حقیقت انتقال دهنده انرژی از موتور به دیگر بخش های یک دستگاه صنعتی می باشد.
آیا تاکنون به آیا تاکنون به روند فعالیت آسانسورها، نور افکن های موجود در بزرگراه ها، نانوایی ها، شیرینی پزی ها، بالابر های ساختمانی، تابلوهای چرخشی تبلیغاتی و باربیکیو توجه کرده اید؟ با کمی جستجو در مورد نوع کارکرد موارد بالا با نام گیربکس حلزونی صنعتی مواجه می شوید چرا که تمامی موارد گفته شده برای فعالیت نیازمند گیربکس هستند. گیربکس به دستگاهی گفته میشود که انرژی مکانیکی دریافتی از الکتروموتور را به قدرت تبدیل می کند. برای اطلاعات بیشتر در مورد گیربکس های حلزونی تا انتهای این مقاله با ما همراه باشید.

گیربکس حلزونی

گیربکس های حلزونی همان طور که از نام آن ها هم به وضوح مشخص است ساختار و ظاهری حلزونی شکل دارند و از قدیمی ترین و رایج ترین انواع گیربکس های مورد استفاده در مصارف مختلف وابسته به صنعت می باشند. البته برخی از گیربکس های حلزونی ظاهری نسبتا مکعبی داشته و به گیربکس های مکعبی شهرت یافته اند ولی ساختار داخلی آنها حلزونی است.
گیربکس های حلزونی با توجه به مورد کاربردی که قرار است در آن مورد استفاده قرار بگیرند؛ در ابعاد و اندازه های مختلف و متنوعی تولید شده و به بازار عرضه می شوند. انواع گیربکس های حلزونی صنعتی کاربردهای متنوعی و مختلفی دارند و به همین دلیل است که امروزه این نوع گیربکس صنعتی به صورت بسیار عمده و گسترده ای در صنعت مورد استفاده قرار می گیرند.

برگشت ناپذیری گیربکس های حلزونی

گیربکس های حلزونی با توجه به مدل ویژه قرار گرفتن دنده ها در آن ها و زاویه ای که در بین این دنده ها در یک گیربکس حلزونی ایجاد می شود؛ دارای قابلیت برگشت پذیری بسیار کمی بوده و یا به طور کامل برگشت ناپذیر می باشند.
برگشت ناپذیری(یا برگشت پذیری بسیار کم و ناچیز) گیربکس های حلزونی از جمله مهم ترین مزیت ها و نقاط قوت این نوع از گیربکس حلزونی به حساب می آید. همین برگشت ناپذیری گیربکس های صنعتی است که باعث کاربرد گسترده آن در صنایع مختلف و متنوعی شده است. به عنوان مثال، از گیربکس های حلزونی تحت عنوان گیربکس های بالابرها، آسانسورها و… استفاده می شود. اما چرا قابلیت برگشت ناپذیری در گیربکس های حلزونی تا این حد مهم است؟
دلیل اهمیت این قابلیت در این گیربکس های صنعتی این است که با جایگذاری کردن یک سوئیچ قطع کننده به صورت دقیق، دیگر هیچ نیازی نیست که در بالابرها و آسانسورها ترمز نصب کنید. چرا که پس از آن که الکتروموتور از حرکت می ایستد، این باعث توقف کردن دور خروجی گیربکس حلزونی آن نیز خواهد شد.

اندازه و جنس گیربکس صنعتی حلزونی

از جمله دیگر خصوصیت های بسیار محبوب و کاربردی گیربکس های حلزونی می توان به امکان تولید آن در ابعاد و اندازه های بسیار کوچک اشاره کرد. این باعث می شود که شما بتوانید از یک گیربکس حلزونی کوچک برای راه اندازی کردن گیربکس های بزرگتر و استفاده از آن ها به صورت مرکب استفاده نمایید. به علاوه، این اندازه کوچک باعث می شود که شما بتوانید برای دستگاه هایی که به صورت دائمی در حال جا به جا شدن هستند؛ از این نوع گیربکس صنعتی استفاده نمایید.
گیربکس های حلزونی معمولا بسیار محکم هستند. ماردون های گیربکس های حلزونی به طور معمول از حنس فولاد سخت کاری شده و در مواردی حتی از جنس فولاد سنگ خورده می باشند. اما اهمیت استحکام بالای گیربکس حلزونی چیست؟ این استحکام بالای گیربکس های حلزونی باعث می شود که این نوع از گیربکس های صنعتی استقامت بسیار بالایی داشته و در برابر انواع استهلاک بسیار مقاوم باشند. در نتیجه، عمر مفید این گیربکس ها را به طور قابل توجهی افزایش خواهند داد.
جالب است بدانید که شما می توانید گیربکس های حلزونی کتابی را (که یکی از محبوب ترین و پر کاربردترین انواع گیربکس حلزونی محسوب می شوند و در بخش های بعد در همین مقاله در مورد آن ها صحبت خواهیم کرد) در شش حالت متنوع و مختلف نصب نمایید. این تنوع در حالات و مدل های نصب این نوع گیربکس حلزونی باعث می شود که این گیربکس ها یک انتخاب عالی برای استفاده در خطوط انتقال در صنایع مختلف از قبیل صنعت تولید کاشی و سرامیک محسوب شوند.

ساختار و مشخصات فنی گیربکس های حلزونی

گیربکس های حلزونی مکانیزم ساده ای داشته و از یک چرخ دنده از جنس برنز و یک مارپیچ از جنس فولاد تولید می شوند. گیربکس های حلزونی به 4 دسته اصلی VF، MVF، NRV، NMRV تقسیم می شوند. از برند های گیربکس های حلزونی می توان به برند های ایرانی از قبیل سهند و شاکرین و برند های خارجی به ایلماز، PGR ، SEW و… اشاره کرد.

گیربکس های مکعبی (NRV و NMRV ) در تیپ های 25 الی 150 با گشتاور 8 تا 2000 نانومتر تولید می شوند که قابلیت کوپل با الکترو موتورهایی با توان 0.6کیلووات الی 7.5 کیلووات را دارند. گیربکس های حلزونی ( MVF و VF) در تیپ های 27 الی 250 با گشتاور 13 تا 7000 نانومتر تولید می شوند که با الکتروموتورهای با توان 0.5 اسب الی 25 اسب قابل کوبل هستند. نسبت تبدیل این نوع گیربکس ها از 5 تا 100 بوده و برای داشتن نسبت تبدیل های بالاتر باید از گیربکس های مرکب (ترکیب دو گیربکس معمولی) استفاده کرد.

اجزای تشکیل دهنده گیربکس حلزونی

چرخ دنده:
چرخ دنده قطعه ای موثر در عملکرد و کارایی گیربکس ها محسوب می شود. چرخ دنده گیربکس های حلزونی به صورت دندانه های صاف و یا مارپیچ طراحی می شوند. چرخ دنده های مارپیچ در مقایسه با چرخ دنده های صاف سطح تماس بیشتری را در هنگام چرخش ایجاد می کنند که باعث افزایش کارایی و عملکرد نرم چرخ دنده و گیربکس می شود.
پوسته گیربکس:
پوسته، پوشش دهنده تجهیزات درونی گیربکس می باشد که وظیفه مقاومت در برابر ارتعاشات و لرزش ها دارد. پوسته گیربکس های حلزونی از جنس چدن یا آلومینیوم می باشد.
بلبرینگ:
بلبرینگ ها وظیفه انتقال نیرو و قدرت در گیربکس ها را دارند. نیروهای محوری و شعاعی توسط بلبرینگ ها در ورودی گیربکس تولید و به خروجی گیربکس منتقل می شود.
کاسه نمد:
کاسه نمد در این گیربکس ها از ورود گرد و خاک و رطوبت به درون گیربکس جلوگیری می کند.

در چه صنایعی می توان از گیربکس حلزونی استفاده کرد؟

یکی از سوالاتی که احتمالا از آغاز مطالعه این مقاله در ذهن بسیاری از شما شکل گرفته است؛ این است که کدام صنایع از گیربکس های حلزونی در دستگاه های خود استفاده می کنند؟ در این بخش قصد داریم نگاهی کوتاه داشته باشیم به معروف ترین صنایعی را که گیربکس حلزونی در آن ها به صورت گسترده مورد استفاده قرار می گیرد.
تا این جای مقاله اشاره کردیم که گیربکس حلزونی در بالابرها و آسانسورها استفاده می شود و گیربکس های حلزونی کتابی در صنایع تولید کاشی و سرامیک نیز مورد استفاده هستند. جالب است بدانید که گیربکس های حلزونی کتابی در خطوط تولید دیگر صنایع مانند صنایع غذایی، صنایع بسته بندی، آسیاب ها و نانوایی ها، صنایع شکر، ماشین خرد کن، صنایع پلاستیک و ماشین های میکسر و… نیز کاربرد دارند. به علاوه، گیربکس های حلزونی صنعتی نقش مهمی در تولید مصالح ساختمانی دارند چرا که در دستگاه های بلوک زنی، ماشین های آجر زنی، ماشین های بالابر، نوار نقاله ها، بالابرها و دیگر ماشین آلات ساختمانی کوره های صنعتی و دیگر موارد مشابه نیز به صورت گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند.
می توان این طور نتیجه گرفت که بدون وجود گیربکس های حلزونی صنعتی، خصوصا گیربکس های حلزونی کتابی، بسیار از صنایع، از جمله صنایع غذایی و ساخت و ساز ساختمان ها دچار مشکلات جدی خواهد شد. این خود نشان از اهمیت بسیار بالا و کارایی گسترده گیربکس حلزونی در صنایع دارد.

استفاده از گیربکس های حلزونی چه مزیت هایی دارد؟

در بخش های قبلی این مقاله در مورد ویژگی های گیربکس حلزونی صحبت کردیم و مهم ترین کاربردهای این نوع گیربکس صنعتی در صنایع مختلف را نیز با هم دیدیم. در این بخش از مقاله می خواهیم به مزیت های استفاده از گیربکس حلزونی بپردازیم و ببینیم که اصلا چرا این نوع گیربکس صنعتی از زمان های قدیم تا امروز تا این حد پر کاربرد و محبوب بوده است؟

راه اندازی، نصب، تعمیر و نگهداری گیربکس های حلزونی آسان است.

پیش از هرچیز، باید به پایه ای ترین و مهم ترین مزیت گیربکس های حلزونی اشاره کنیم که عبارت است از آسان بودن نحوه راه اندازی، تعمیر و نگهداری این نوع گیربکس صنعتی. گیربکس های حلزونی در اغلب موارد نیاز به نگهداری خاصی ندارند. جنس گیربکس های حلزونی که یا از فولاد بسیار مقاوم و یا از برنج می باشد، باعث افزایش قابل توجه عمر مفید این نوع از گیربکس های صنعتی می شود. اندازه های متوسط و کوچک این گیربکس ها حتی نیاز به روغن کاری هم ندارند چرا که مادام العمر روغن کاری شده اند.

در صورتی که نیاز به تعمیر بخشی از گیربکس حلزونی خود داشته باشید؛ این کار به سرعت و به راحتی با کمترین هزینه قابل انجام خواهد بود. به خاطر جنس مستحکم این نوع گیربکس ها، امکان استهلاک آن ها بسیار کم بوده و عمدتا عمر مفید بالایی دارند که آن ها را به یک انتخاب مناسب از نظر اقتصادی بدل کرده است.

کاربردهای گیربکس حلزونی و گشتاور خروجی های آن متنوع است.

به علاوه، این نوع گیربکس های صنعتی می توانند در جایگاه های مختلف نصب شده و برای کاربردهای مختلف و متنوع مورد استفاده قرار بگیرند. در بخش های قبل اشاره کردیم که گیربکس های حلزونی کتابی می توانند در شش حالت مختلف نصب شوند. این باعث می شود که موارد کاربرد این نوع گیربکس صنعتی بالا برود. دامنه گشتاور خروجی های گیربکس های حلزونی صنعتی مختلف و متنوع می باشد. این به شما حق انتخاب می دهد تا به عنوان مثال سرعت خط تولید صنایع خود را کنترل نمایید.

کار گیربکس های حلزونی نرم بوده و دارای قابلیت قفل شوندگی و عدم بازگشت هستند.

جالب است بدانید که هرچند صدای این گیربکس ممکن است از دیگر گیربکس ها در مواردی بیشتر باشد؛ اما به صورت بسیار نرمی کار می کنند که نه به خود گیربکس و نه به ماشین آلات صنعتی ای که برای آن ها مورد استفاده قرار می گیرند؛ کمترین آسیبی وارد نخواهد کرد. همان طور که در ابتدای این مقاله ذکر کردیم؛ گیربکس های حلزونی دارای خاصیت قفل شوندگی بوده و در نسبت تبدیل هایی که بالای 30 باشند؛ دارای قابلیت عدم برگشت پذیری می باشند که باعث ایمن بودن آن ها برای استفاده در انواع بالابر و آسانسور می باشد.