الکتروگیربکس و کاربردهای آن در صنعت ، الکتروگیربکس یک نوع ماشین صنعتی است که با استفاده از قدرت جنبشی و حرکتی کار میکند. این ماشین به عنوان مهمترین عامل نیروی جنبشی و حرکتی در صنعت الکتروموتورها شناخته میشود.
الکتروگیربکس چیست؟
الکتروگیربکس از یک موتور و گیربکس صنعتی ساخته شده است که به صورت مستقیم جفت (کوپل)شده اند. موتور گیربکس ، قدرت تطبیقپذیری بالایی دارد. به همین علت از آن در صنایع مختلف استفاده میکنند. این ویژگی دستگاه باعث شده است انتخاب موتور و گیربکس متناسب برای صنعتگران راحتتر باشد. در صورت عدم وجود الکتروگیربکس ، صنعتگران ناچار بودن مشخصات فنی زیادی از موتور و گیربکس را با هم مطابقت دهند.
اسامی دیگر الکتروگیربکس
الکتروگیربکس را در صنعت با نامهای دیگری مانند الکتروموتور گیربکس دار ، موتور گیربکس دار ، موتور گیربکس و گیربکس صنعتی میشناسند.
گیربکس چیست؟
گیربکس وسیله ای است که مسئول انتقال توان مکانیکی از منبع تولید به مصرفکننده است. علاوه براین میتواند گشتاور و سرعت دورانی موردنیاز مصرفکننده را تامین کند. این وسیله باعث انعطاف بین منبع توان و مصرف کننده میشود. گیربکس با افزایش گشتاور موجب کاهش دور موتور و با کاهش گشتاور باعث افزایش دور موتور میشود.
عملکرد موتور گیربکس دار
الکتروموتورهای گیربکس دار از طریق کاهش دور و سرعت موتور میتوانند گشتاور موتور را افزایش دهند. به این ترتیب نقش مهمی در ایجاد یک سیستم انتقال و تغییر توان قدرت در موتور دارند. تولیدکنندگان الکتروگیربکس با دقت زیادی چرخدندهها، پوششها و یاتاقانهای این محصول را میسازند. به این ترتیب باعث افزایش توان، کیفیت و ارزش محصول میشوند.
دلیل نیاز به الکتروگیربکس
الکتروگیربکس نقش یک رابط را بین منبع توان و مصرفکننده بازی میکند. بنابراین باید انعطافپذیری لازم را بین این دو فرایند به وجود آورد. یعنی الکتروگیربکس باعث میشود بین گشتاور و سرعت منبع توان با مصرفکننده، هماهنگی دقیقی ایجاد شود. به همین علت نیاز به استفاده از الکتروگیربکس وجود دارد.
اجزای الکتروموتور گیربکس دار
الکتروموتور گیربکس دار از اجزای مختلفی تشکیل شده است که اصلیترین آنها شامل چرخدندهها، پوسته، شفتهای ورودی و خروجی، یاتاقانها، نشتبند (کاسه نمد) و درپوش کنترل روغن میشوند.
1) چرخ دنده ها
چرخ دنده ها جزو مهمترین اجزای موتور گیربکس دار هستند و میتوانند سرعت و گشتاور موردنیاز سیستم را فراهم کنند. انواع مختلفی از چرخدنده در الکتروگیربکسها وجود دارند. بر همین اساس هم الکتروگیربکسها را دستهبندی میکنند.
2) پوسته
پوسته که از جنس چدن ساخته شده است، در قسمت خارجی الکتروموتور گیربکسدار قرار دارد. این بخش مسئول محافظت از اجزای الکتروموتور میباشد.
3) محورهای ورودی و خروجی
محورهای ورودی و خروجی موتور گیربکس با نام شفت هم شناخته میشوند. این قطعات از جنس فولاد هستند و میتوانند نقش مهمی در انتقال نیروی مکانیکی ایفا کنند. شفتهای ورودی و خروجی الکتروموتور گیربکسدار از نوع هالو شافت (شافت مادگی یا سوراخ) یا سالید شافت (شافت نری یا میله) هستند.
4) یاتاقان ها
از دیگر اجزای اصلی موتور گیربکس دار میتوان به یاتاقان اشاره کردکه با نام بیرینگ گیربکس و چرخ دنده هماهنگ کننده هم شناخته می شود. این اجزا میتوانند بارهای شعاعی و محوری را تحمل و کنترل کنند. یاتاقان ها وظیفه دارند میزان فرسایش را کاهش دهند و به این ترتیب باعث بالا رفتن سرعت و تسهیل حرکت شوند.
5) نشت بند یا کاسه نمد
نشت بند یا کاسه نمد هم جزو اجزای الکتروگیربکس به شمار میرود. این قطعه طوری طراحی شده است که مانع از ورود آلودگی، گرد و غبار، رطوبت و سایر عوامل خارجی به داخل موتور گیربکس میشود. از دیگر وظایف نشت بند، جلوگیری از نشت روغن و روانکار به درون دستگاه است. به طور کلی کاسه نمد یا نشت بند وظیفه دارد تا از آسیب دیدن الکتروموتور گیربکس دار جلوگیری کند.
6) درپوش کنترل روغن
این قطعه به شما کمک میکند تا بتوانید مقدار روانکار موجود در موتور گیربکس را بررسی کنید. به این ترتیب میتوانید در زمان مناسب اقدام به تعویض آن کنید. روغن کاری درست و به موقع الکتروموتور تاثیر بسزایی در طولانی شدن عمر مفید دستگاه دارد.
انواع الکتروگیربکس
موتورهای گیربکس را بر اساس نوع موتور و ساختار یا عملکرد گیربکس به چندین دسته تقسیم بندی میکنند.
- انواع الکتروگیربکس بر اساس موتور
موتوری که در ساختار الکتروگیربکس وجود دارد از نوع موتور گیربکس DCیا موتورگیربکس ACاست.
موتور گیربکس DC
موتور گیربکس DCبا استفاده از جریان الکتریکی مستقیم کار میکند. به همین علت با نام موتور جریان مسقیم DC هم شناخته میشود. این موتور الکتریکی وظیفه دارد جریان الکتریکی را به نیروی مکانیکی با دور و گشتاور خروجی موردنیاز تبدیل کند. موتور گیربکس دار DC گزینه مناسبی برای مواقعی است که به گشتاور بالا و سرعت پایین نیاز میباشد. برای مثال میتوان از این نوع موتور الکتریکی در صنعت رباتیک، پمپ، کمپرسور، اتوماسیون صنعتی و نوار نقاله استفاده کرد.
موتورگیربکس AC
موتور گیربکس AC را با نام الکتروگیربکس کوچک هم میشناسند. از مزایای این الکتروگیربکس میتوان به گشتاور و مقاومت بالا، وزن پایین و لرزش و صدای کم اشاره کرد. معمولا در ساختار این الکتروگیربکس از موتورهای القایی استفاده میشود.
نوع فاز ورودی در موتور گیربکس AC متفاوت است. بر همین اساس این موتور را به دو نوع سه فاز و تک فاز دسته بندی میکنند. بازدهی موتورهای سه فاز در مقایسه با موتورهای تک فاز بیشتر است. با این حال قیمت پایینتری دارند.
الکتروموتور گیربکس دار سه فاز در ساختار فن و دمنده های صنعتی، تصفیه خانه ها، آسانسور و ماشین آلات صنعتی سنگین مورد استفاده قرار میگیرد. موتور گیربکس دار AC کاربردهای زیادی دارد. از این نوع الکتروگیربکس در لوازم خانگی، ماشین آلات صنعتی کوچک، آسیاب، اره برقی، چراغهای چرخشی، لمینت، سیستم تهویه مطبوع، نوار نقاله، پمپ، کمپرسور، بالابر، تجهیزات اداری، قفسههای الکتریکی، تبلیغات الکتریکی، درب و پنجره های برقی و... استفاده میشود.
در کشور ما، این نوع موتور گیربکس کوچک بیشتر در دستگاه های جوجه گردان، کباب پزی و ماشینهای ظرفشویی کاربرد دارد.
- انواع الکتروگیربکس بر اساس ساختار گیربکس
موتورهای گیربکس از نظر ساختار، تعداد و نوع چرخ دنده، شکل ظاهری، عملکرد و توان با هم تفاوت دارند.
گیربکس خورشیدی یا سیاره ای (Planetary Geared Motor)
در ساختار این گیربکس، یک چرخ دنده به شکل خورشید قرار دارد و در اطراف آن چندین چرخ دنده وجود دارند. علت نامگذاری این گیربکس به شکل ظاهری چرخ دنده های آن مربوط میشود. شافت ورودی و خروجی در گیربکس خورشیدی در یک راستا قرار دارند.
هنگامی که به چگالی گشتاور بالا، راندمان و دوام زیاد نیاز است از این نوع گیربکس استفاده میکنند. الکتروگیربکس خورشیدی مزایای زیادی دارد که از آن جمله میتوان به ابعاد کوچک، نصب و نگهداری آسان و قیمت مناسب اشاره کرد. در حال حاضر از این نوع گیربکس در صنایع مختلفی مانند آب و فاضلاب، صنایع سیمان و بسته بندی، نوار نقاله، خطوط نورد فولاد، توربین های بادی و... استفاده میشود.
گیربکس حلزونی (Worm Geared Motor)
گیربکس حلزونی جزو پرکاربردترین انواع گیربکسهای صنعتی است که با نام گیربکس 90 درجه هم شاخته میشود. این گیربکس از یک ماردون و یک چرخ دنده حلزونی، شافت، بلبرینگ و یک هاب کروی شکل تشکیل شده است.
خاصیت خود قفلشوندگی این الکتروگیربکس به علت نوع چرخ دنده آن میباشد. گیربکسهای حلزونی را به آسانی میتوان نصب کرد. این نوع گیربکس عملکرد بالایی دارند و برق کمی مصرف میکنند. از دیگر مزایای گیربکس حلزونی میتوان به عملکرد مداوم، سر و صدای کم و عمر مفید طولانی اشاره کرد.
گیربکس هلیکال یا شافت مستقیم (Helical Geared Motor)
این گیربکس جزو پرکاربردترین انواع گیربکس صنعتی به شمار میرود. گیربکس هلیکال را با نامهای دیگری مانند گیربکس شافت مستقیم پایه دار، گیربکس بول هلیکال، گیربکس شافت موازی، گیربکس شافت سه محور و گیربکس شافت چهار محور نیز میشناسند.
الکتروگیربکس هلیکال از چرخ دنده های موربی تشکیل شده است که قدرت تحمل فشار بالایی دارند. این چرخ دنده ها زاویه دار هستند و به همین علت در مقایسه با چرخ دنده های معمولی، سطح تماس بیشتری دارند. در نتیجه میتوانند تنش و فشار بیشتری را تحمل کنند.
موتور گیربکس سایکلو cyclo
گیربکس سایکلو یکی از انواع گیربکس های صنعتی است که به عنوان نسل جدیدی از گیربکس بدون لقی (Backlash) شناخته میشود. این گیربکس فاقد چرخ دنده است و به دلیل مکانیزم خاص خود طرفداران زیادی دارد.
ظاهر آن مشابه گیربکس خورشیدی میباشد؛ اما دنده پینیون ندارد. در عوض، بلبرینگ با چرخش نامتعارف دارد. ویژگیهای خاص گیربکس سایکلو موجب شده است تا گزینه مناسبی برای جایگزینی گیربکسهای شافت مستقیم (پایه دار و فلنج دار) باشد.
از گیربکس سایکلو در صنایع غذایی، آب و فاضلاب، فولاد، بازیافت، خودرو، کاغذ، مخلوط کننده ها و کانوایرها استفاده میشود. گیربکس سایکلو مزایای زیادی دارد که از آن جمله میتوان طول عمر و راندمان بالا، حجم کم، تحمل بار لحظه ای و شوک را نام برد. ضمن اینکه برای کاربردهای خاص هم از آن استفاده میشود.
موتور گیربکس چه مزایایی دارد؟
موتور گیربکس یا الکتروگیربکس مزایای زیادی دارد که از آن جمله میتوان به موارد زیر اشاره کرد.
- عدم نیاز به تراز کردن و کوپلینگ
- کاهش تلفات انرژی
- جلوگیری از خرابی بلبرینگها و موتور
- انتقال گشتاور و دور با راندمان بالا
- تطبیقپذیری بالا
- عمر مفید طولانی
- خرابی کم
معایب موتور گیربکس
الکتروگیربکس در کنار مزایای زیاد، معایبی هم دارد. تعمیر و نگهداری سخت و طراحی پیچیده جزو معایب این دستگاه به شمار میروند. چرخ دنده ها و واسطههای خاصی در ساختار موتور گیربکس وجود دارند. این امر باعث شده است تعمیر و نگهداری از آنها تا حدودی پیچیدهتر از دستگاه های دیگر باشد. از طرف دیگر، موتور گیربکس دارای ساختار پیچیده ای است. به همین علت پیدا کردن عیب دستگاه، کار ساده ای نیست.