1-astmeline vs 2-astmeline spiraal-uss-ussikäigu reduktor: millal kumbki võidab
Kõrvuti konfiguratsioonide võrdlus, mis hõlmab ulatust, efektiivsuse tõusu, kululisa, jalajälge ja rakendusstsenaariume, kus igaüks neist pakub paremat tehnilist väärtust.
Korea ja Aasia ostjad, kes valivad ussülekande reduktori väärtusega üle i = 60, seisavad pidevalt silmitsi sama konfiguratsiooniküsimusega: kas jääda üheastmelise ussi juurde ja leppida efektiivsuse langusega või minna üle kaheastmelisele spiraal-uss-hübriidile ja maksta kulude ja jalajälje lisatasu kõrgema η eest? Vastus sõltub töötsüklist, suhte sihtväärtusest, energiatariifist ja jalajälje piirangust – ja inseneriarvud määravad valiku selgelt, kui need on paika pandud. Allolev artikkel käsitleb konfiguratsiooni kompromisse, rakendusstsenaariume, kus igaüks neist võidab, ja kolme küsimusega otsustusfiltrit hankeinsenerile. Aluseks olevate efektiivsuskõverate kohta, mis selgitavad, miks kaheastmeline konfiguratsioon annab suure üldise suhte juures suurema η, vaadake meie kaasväljaannet. efektiivsuskõverate analüüs.
1-astmeline ussikäigu reduktor
Mootor → Ussivõll → Pronksratas → Väljund
- ▸ Suhtarvude vahemik: i = 5 kuni 100
- ▸ Efektiivsus: 70-85%
- ▸ Raami pikkus: baasjoon 1,0×
- ▸ Ühikuhind: baasväärtus 1,0×
2-astmeline spiraal-uss
Mootor → Spiraalpaar → Ussvõll → Pronksratas → Väljund
- ▸ Suhtarvude vahemik: i = 9 kuni 3631
- ▸ Efektiivsus: 85-92%
- ▸ Raami pikkus: 1,25–1,35×
- ▸ Ühikuhind: 1,3–1,5×
Kaheastmeline spiraal-uss ühel pildil
Kaheastmeline uss-usskäiguga reduktor on täpselt see, mida nimi kirjeldab – usskäigupaar toimib primaarse reduktorina ja toidab uss-rattapaari, mis toimib sekundaarse reduktorina, kusjuures mõlemad astmed on ümbritsetud ühes korpuses. Mootor paneb spiraalhammasratta pöörlema täiskiirusel; spiraalratas antakse üle ussivõllile vähendatud kiirusel; uss paneb pronksratta pöörlema lõplikul väljundkiirusel. Näideteks on Nord SK 13 seeria, SEW S seeria, Bonfiglioli VF-EP seeria ja Sumitomo Cyclo-HE perekond.
Arhitektuuriline eelis seisneb tööjaotuses. Spiraalpaar tegeleb reduktori kiire otsaga efektiivsusega 96-97%. Usspaar tegeleb suure ülekandearvuga otsaga efektiivsusega 80-85% väiksema ülekandearvuga kui võrreldav üheastmeline ussülekandega reduktor. Kombineeritud efektiivsus on umbes 85-92%, mis on oluliselt kõrgem kui sama üldise ülekandearvu juures puhtalt ussülekandega üheastmelisel reduktoril.
Sama arhitektuur laiendab ka ülekandearvu ulatust palju kaugemale sellest, mida üheastmeline ussülekande reduktor suudab pakkuda. Üheastmeline ussülekande reduktor saavutab ülekandearvu i = 100 juures enne efektiivsuse langust; spiraal-uss hübriid töötab suurimates kataloogiraamides puhtalt kuni i = 3631-ni. Rakenduste jaoks, mis vajavad aeglast väljundkiirust suure pöördemomendiga, on arhitektuurivalik sisuliselt binaarne: kaheastmeline spiraal-uss või kolmeastmeline spiraal (mis maksab jällegi rohkem ja kaotab ussi geomeetria pakutavad täisnurga väljundi ja iselukustuva eelise).
Miks üldse spiraalset primaarastet lisada?
Neli inseneripõhist motivatsiooni ajendavad disainereid üheastmelisest ussikäigureduktorist kaheastmelise hübriidi poole. Igal neist on mõõdetav eelis ja enamik reaalsetes spetsifikatsioonides, mis uuendamist soodustavad, hõlmavad kahe või kolme neljast komponendist koos töötamist.
- ASuurem üldine suhtarv ulatus — ületada i = 100 üheastmelise ülempiiri ilma kolmeastmelise puhta spiraalkonfiguratsiooni loomiseta, mis kaotab ussi eelised.
- BParem efektiivsus kõrge suhtega — 85-92% ja üheastmelise 60-70% kombineeritud η väärtusel i > 60. Pideva tööga ajamite energiakulu vahe katab ühikukulu lisatasu kiiresti.
- CSuurem sisendkiiruse vastuvõtt — spiraalne primaarmootor käitleb mootori kiirust üle 3000 p/min, samas kui üheastmeline ussikäiguga reduktor peab libisemiskiiruse kuumuse tõttu vastu pidama üle 1500 p/min.
- DKompaktne raam suure ülekandearvuga — üheastmeline reduktor vajab i = 100 juures suurt pronksketast; kaheastmeline reduktor samal i = 100 juures jagab reduktsiooni, nii et ussiratas jääb väikeseks. Kompaktne ussikäigu reduktori korpus sama üldise ülekandearvu jaoks.
Ulatussuhe: üheastmeline kork ja kaheastmeline pikendus
Iga konfiguratsiooni hõlmatud suhtarvude vahemik määrab, milline neist on antud rakenduse jaoks üldse võimalik. Allolev visualiseering näitab iga konfiguratsiooni pakutavat praktilist vahemikku koos kattuvustsooniga, kus kumbki konfiguratsioon on teostatav ja inseneri valik sõltub efektiivsusest või kuluteguritest.
PRAKTILINE SUHTEVAHEMIK (LOGISKAALA INDIKATIIVNE)
1-astmeline ussikäigu reduktor
2-astmeline spiraal-uss
Kattuvustsoon (i = 9–100): Mõlemad konfiguratsioonid toimivad – valik sõltub efektiivsusest, maksumusest ja jalajälje eelistusest.
Alla i = 9 on mõistlik ainult üheastmeline ussreduktor – spiraalprimaar ei saa redutseerida vähem kui oma minimaalse ülekandearvu võrra. Üle i = 100 pakub vastuvõetavat efektiivsust ainult kaheastmeline spiraal-uss-ussreduktor. Keskmine vahemik i = 30–100 on see, kus kulude ja efektiivsuse arvutus tegelikult oluline on, ja ülejäänud artikkel keskendubki sellele.
Efektiivsuse tõus kvantifitseeritud
Kaheastmelise konfiguratsiooni efektiivsuse eelis kasvab koos üldise ülekandearvu suurenemisega. Allolev paarisvõrdlus näitab tüüpilisi η väärtusi kolme võrdlusülekandearvu juures, sünteetilise PAG ISO VG 220 õliga 70 °C õlitemperatuuril.
EFEKTIIVSUS η KOLME ÜLDISE ÜLDSUURTUSE JUUREL
i = 30
1-etapiline
2-astmeline
Δη = +13 protsendipunkti
i = 60
1-etapiline
2-astmeline
Δη = +21 protsendipunkti
i = 100
1-etapiline
2-astmeline
Δη = +26 protsendipunkti
Muster on selge: a ussikäigu reduktor, mida suurem on üldine suhtarv, seda suurem on kaheastmelise konfiguratsiooni efektiivsuse eelis. Suhte i = 30 korral on vahe 13 punkti; suhte i = 100 korral on vahe 26 punkti. Suure suhtarvuga töötavate pidevtöö ajamite puhul annab kaheastmeline konfiguratsioon mõõdetava energiasäästu kogu eluea jooksul – tavaliselt 20 000–40 000 USA dollarit 10 aasta jooksul 7,5 kW pidevtöö ajami puhul Korea tööstustariifide järgi.
Kulude ja jalajälje kompromiss
Kaheastmeline ussülekandega reduktor pakub suuremat efektiivsust ja ülekandearvu, kuid samas on ühikhind 30-50% madalam ja korpuse pindala 25-35% võrra pikem. Mõlemad puudused on väiksemad, kui nad kõlavad, võrreldes võrdlusalternatiiviga – kolmeastmelise puhta spiraalajamiga (mis maksab 1,8–2,2 korda rohkem kui üheastmelise ussülekandega reduktor ja millel on täisnurga väljundi jaoks väline kaldhammasratas).
| Parameeter | 1-etapiline | 2-astmeline spiraal-uss | Δ |
|---|---|---|---|
| Ühikuhind (suhteline) | 1,0× | 1,3–1,5× | +30-50% |
| Korpuse pikkus | 1,0× | 1,25–1,35× | +25-35% |
| Kaal | 1,0× | 1,4–1,6× | +40-60% |
| Efektiivsus i = 60 juures | 65% | 86% | +21 protsendipunkti |
| Maksimaalne kasulik suhe | 100 | 3,631 | 36× |
| Iselukustuv i ≥ 30 juures | Jah | Jah (ussi staadium) | seotud |
| Täisnurkne väljund | Jah | Jah | seotud |
Rakenduse valik – viis stsenaariumi iga konfiguratsiooni jaoks
Kümme levinud Korea ja Aasia ussiülekande reduktori rakendusklassi ja iga valitud tüüpiline konfiguratsioon. Allolev jaotus näitab, kus üheastmeline ussiülekande reduktor jääb tehniliseks vaikevalikuks ja kus kaheastmeline hübriid on parem valik. Põllumajanduslike ajamirakenduste puhul, kus löökkoormus soosib kaheastmelist konfiguratsiooni, vaadake vastavaid suuruse märkusi. põllumajandusliku käigukasti suuruse määramine.
▸ 1-ETAPI VÕIDUD
Konveieri pea rihmaratas i = 30, vahelduva töörežiimiga
8-tunnine tööaeg muudab efektiivsuskulud tühiseks; domineerib kapitalikulu.
Ehituskruvi tungraud i = 50
Vahelduvtõsterežiim; iselukustuv primaarvõll, väike energiakulu.
Pakkimisliini indekseerija i = 25, 16-tunnine tööiga
Jalajälje piirang; kompaktne üheastmeline raam sobib masinale.
Päikesejälgija i = 60
Väga madal töökiirus; energiakulu on sisuliselt null.
Kerge segisti i = 40
Madal energiatarve; kulude kokkuhoid kaalub üles efektiivsuse kasu.
▸ KAHEETAPILISED VÕIDUD
Reovee selituskaabits i = 1800
Üheastmeline süsteem ei suuda seda suhet saavutada; kataloogi vaikeväärtus on spiraal-uss.
Tsemendi toormaterjali veski etteanne i = 200, 24-tunnine töö
Pidev suure võimsusega töö; energiasääst katab lisatasu.
Koppelevaator i = 150, 24h töö
Suur koormus + pidev töö + iselukustuv peatumisel.
Põllumajanduslik söödamismasin i = 120
Jõuvõtuvõlli löökkoormus saab kasu spiraalse primaarastme sujuvamast pöördemomendist.
Pidev segisti 11 kW i = 80
Suur võimsus × 8000 h/aastas; energiasääst katab ühikuhinna allapoole vähem kui 18 kuuga.
Otsustusfilter – kolm küsimust
Hankeinseneridele, kes soovivad kiiresti otsuse langetada, lahendavad allolevad kolm küsimust konfiguratsioonivaliku 60 sekundiga. Esitage need järjekorras; esimene keeruline vastus kinnitab valiku ja teised täpsustavad spetsifikatsiooni.
Milline on sihttaseme üldine suhtarv?
Kui i > 100 → 2-astmeline spiraal-uss (ainus valik). Kui i < 9 → 1-astmeline uss (ainus valikuline). Kui 9–100 → jätka 2. küsimusega.
Millised on aastased töötunnid?
Kui > 6000 tundi aastas → 2-astmeline Tavaliselt võidab see eluea maksumuse pealt (energiasääst katab ühikuhinna). Kui < 4000 tundi aastas → 1-astmeline võidud kapitalilt. Vahemikus 4000–6000 → jätka 3. kvartalis.
Kas jalajälg või sisendkiirus on piiratud?
Kui jalajälg on kitsas (lubatud on <25% lisapikkus) → 1-astmelineKui mootori sisendkiirus on > 2000 p/min või sagedusmuunduri ülekiirus on osa töörežiimist → 2-astmeline spiraalne primaar saab sisendkiirusega puhtalt hakkama.
1-astmelise ja 2-astmelise spiraal-ussi KKK
K: Kas kaheastmeline spiraal-uss-usskäigukast säilitab iselukustuva omaduse?
V: Jah, kui ussi sekundaarastmel on piisav ülekandearv. Iselukustuvus sõltub ainult ussiastme ülekandearvust, mitte kombineeritud ülekandearvust. Kaheastmeline spiraalkäiguga i = 4 ja usskäiguga i = 30 (kokku 120) lukustub ise, kuna ussiaste ületab läve i ≥ 30. Kaheastmeline spiraalkäiguga i = 30 ja usskäiguga i = 4 (samuti kombineeritud 120) ei lukustu ise, kuna ussiaste on alla läve. Standardkataloogi kaheastmelised konfiguratsioonid on paigutatud nii, et uss kannab kõrge ülekandearvu reduktsiooni täpselt iselukustuva efekti säilitamiseks.
K: Kas kaheastmeline spiraalajam saab sama ülekandearvu juures asendada kolmeastmelist puhast spiraalajamit?
V: Sageli jah, millel on eelised kulude ja jalajälje osas. Kaheastmeline spiraal-ussülekanne kiirusel i = 200 töötab efektiivsusega 86% võrreldes kolmeastmelise spiraalülekandega kiirusel 91%; 5-punktiline efektiivsuse langus on reaalne, kuid väike. Kaheastmeline spiraal-ussülekanne maksab 1,4 korda rohkem kui üheastmelise ussikäigu reduktori baasväärtus; kolmeastmeline spiraal maksab 1,8–2,0 korda. Spiraal-ussülekanne annab ka natiivselt täisnurga väljundi, samas kui kolmeastmeline spiraalülekanne vajab välist kaldsidurit. Rakenduste puhul, mis ületavad i = 100, võidab kaheastmeline hübriid tavaliselt paigalduskulude osas.
K: Kas kaheastmeline konfiguratsioon aktsepteerib suuremaid mootori sisendkiirusi kui üheastmeline?
V: Jah, oluliselt. Üheastmelise usskäiguga reduktori sisendkiirus on tavaliselt piiratud 1500 p/min-ga, kuna suuremad kiirused suurendavad libisemiskiirust ussi ja pronksi kokkupuutel hõõrdesoojuse hajumise piirjoonest kõrgemale. Kaheastmelise spiraalkäiguga usskäiguga reduktori spiraalne primaaraste saab puhtalt hakkama sisendkiirusega 3000+ p/min ja seejärel vähendab seda usskäiguga sekundaarkäigu jaoks ohutule kiirusele. See on oluline sagedusmuunduriga ajamite puhul, kus ülekiirusel töötamine tõstab mootori kiiruse tippkoormuse ajal üle 2000 p/min.
K: Kas kaheastmeliste tiguülekannetega seadmete varuosad on kallimad?
V: Veidi. Spiraalne primaaraste lisab varuosade varule kaks täiendavat hammasratast ja laagrit, suurendades asendusdetailide koguväärtust umbes 20-30% võrra võrreldes samaväärse üheastmelise ussikäigu reduktoriga. Pronksist ratas ja ussivõll (kulumisohtlikud osad mis tahes ussi geomeetrias) on sisuliselt samad osad kui üheastmelisel vastel, seega on hammaste vahetuskomplekti hinnad võrreldavad. Varuosade planeerimisel tuleks omamise kogukulude võrdlemisel arvestada kõrgema asendusdetailide väärtusega.
K: Kuidas tähistavad levinud tootjakoodid kaheastmelist spiraal-ussvedru ja üheastmelist vedru?
A: Levinud ussülekande reduktorite mustrid: Nord SK 11/12/13 seeria (SK 11 üheastmeline, SK 13 kaheastmeline spiraal-ussülekanne). Bonfiglioli VF (üheastmeline) vs VF-EP (kaheastmeline). SEW S-seeria järelliide näitab astmete arvu. Sumitomo Cyclo HE (spiraal-ussülekanne). Korea Ever-Poweri raamidel on mudelikoodis selgesõnalised „1-astmeline” või „2-astmeline spiraal-ussülekanne”. Vanema seadme asenduste hankimisel kontrollige enne hinnapakkumise esitamist astmete arvu olemasolevalt tüübisildilt.
K: Kas kaheastmeline spiraal-uss-usskäigukast töötab vaiksemalt kui üheastmeline?
A: Tegelikult veidi valjem. Kaheastmelise usskäigukastiga reduktoriga spiraalne primaaraste lisab olemasolevale usskäigukasti tunnusjoonele hammasratta hambumissagedusel tonaalse vingumist; kombineeritud akustiline tase tõuseb üheastmelise ekvivalendiga võrreldes 2–4 dB. Mõlemad konfiguratsioonid jäävad vaiksemaks kui samaväärsed ainult spiraalsed või planetaarsed ajamid, kuna usskäigukastiga sekundaaraste kannab endas suurema osa koormuse vähendamisest madala libisemiskiiruse juures. Akustiliselt tundlike paigaldiste (teatrilava ajamid, haiglaseadmed) puhul säilitab üheastmeline konfiguratsioon väikese akustilise eelise.
Vajad abi ühe- ja kaheastmelise konfiguratsiooni valimisel?
Saatke ussiülekande reduktori taotlus – võimsus, sihtsuhe, tunnid aastas, jalajälje piirang, ümbritseva keskkonna tingimused. Meie Korea insenerimeeskond saadab konfiguratsioonisoovituse koos raami, ülekandearvu, eluea energiakulude võrdluse ja ühikkulu pakkumisega 24–48 tunni jooksul.
Toimetaja: Cxm
