Корејски и азијски купци који специфицирају пужни редуктор изнад i = 60 стално се суочавају са истим питањем конфигурације: остати са једностепеним пужем и прихватити казну ефикасности или прећи на двостепени хибрид спиралног пужа и платити премију за трошкове и простор за већи η? Одговор зависи од радног циклуса, циљаног односа, тарифе за енергију и ограничења простора — а инжењерски подаци јасно решавају избор када се једном изложе. Чланак у наставку пролази кроз компромисе у конфигурацији, сценарије примене где сваки побеђује и филтер за одлучивање од три питања за инжењера набавке. За основне криве ефикасности које објашњавају зашто двостепена конфигурација испоручује већи η при високом укупном односу, погледајте наш пратећи чланак. анализа кривих ефикасности.

Двостепени спирални црв у једној слици

Двостепени спирално-пужни редуктор је управо оно што му име описује — пар спиралних зупчаника који делује као примарни степен редукције, напајајући пар пужа и точка који делује као секундарни степен редукције, при чему су оба степена смештена у једном кућишту. Мотор окреће спирални зупчаник пуном брзином мотора; спирални точак се предаје пужном вратилу смањеном брзином; пуж покреће бронзани точак коначном излазном брзином. Примери укључују серију Nord SK 13, серију SEW S, серију Bonfiglioli VF-EP и породицу Sumitomo Cyclo-HE.

Архитектонска предност лежи у подели рада. Спирални пар обрађује крај редукције са великом брзином са ефикасношћу од 96-97%. Пужни пар обрађује крај са високим преносним односом са ефикасношћу од 80-85% на мањем преносном односу него што би то могао да поднесе упоредиви једностепени пужни редуктор. Комбинована ефикасност је отприлике 85-92%, што је знатно више од чистог пужног једностепеног редуктора са истим укупним преносним односом.

Иста архитектура такође проширује домет преносног односа далеко изнад онога што једностепени пужни редуктор може да пружи. Једностепени пужни редуктор се ограничава на i = 100 пре него што ефикасност опадне; хибридни спирално-пужни редуктор ради чисто до i = 3.631 у највећим каталошким оквирима. За примене које захтевају мале излазне брзине са високим обртним моментом, архитектонски избор је у суштини бинаран: двостепени спирално-пужни или тростепени спирални (што опет кошта више и губи предности правоугаоног излаза и самоблокирања које доноси геометрија пужа).

Зашто уопште додавати спиралну примарну фазу?

Четири инжењерска мотива гурају дизајнере од једностепеног пужног редуктора ка двостепеном хибриду. Сваки има мерљиву корист, а већина реалних спецификација које покрећу надоградњу укључује два или три од четири која раде заједно.

• АВећи укупни однос досега — превазићи једностепени плафон од i = 100 без преласка на тростепену чисто спиралну конфигурацију која губи предности црва.
• ББоља ефикасност при високом односу — комбиновано η за 85-92% у односу на једностепени 60-70% при i > 60. Разлика у трошковима енергије код погона са континуалним радом брзо надокнађује премију јединичне цене.
• ЦВећа прихватљивост улазне брзине — спирални примарни мотор може да поднесе брзине мотора преко 3.000 о/мин, док једностепени пужни редуктор има потешкоћа изнад 1.500 о/мин због топлоте услед клизне брзине.
• ДКомпактан оквир са високим односом — једностепени при i = 100 захтева велики бронзани точак; двостепени при истом i = 100 дели редукцију тако да пужни точак остаје мали. Компактно кућиште пужног редуктора за исти укупни преносни однос.

Досег односа: Једностепено ограничење и двостепено проширење

Распон односа који свака конфигурација покрива одређује која је уопште опција за дату примену. Визуелизација испод приказује практични опсег који свака конфигурација пружа, са зоном преклапања где је било која конфигурација одржива, а избор инжењера зависи од ефикасности или фактора трошкова.

Испод i = 9, само једностепени пужни редуктор је разуман — спирални примарни део не може смањити пренос за мање од свог минималног. Изнад i = 100, само двостепени пужни спирални редуктор пружа прихватљиву ефикасност. Средњи опсег i = 30-100 је место где је прорачун трошкова у односу на ефикасност заправо важан и остатак овог чланка је ту усмерен.

Повећање ефикасности квантификовано

Предност у ефикасности двостепене конфигурације расте са повећањем укупног односа. Упоредна комбинација испод приказује типичне вредности η при три референтна односа, на синтетичком PAG ISO VG 220 уљу на температури уља од 70 °C.

Шаблон је јасан: за пужни редуктор, што је већи укупни однос, већа је предност ефикасности двостепеног погона. При i = 30 разлика је 13 поена; при i = 100 разлика је 26 поена. За погоне континуираног рада који раде са високим односом, двостепена конфигурација пружа мерљиве уштеде енергије током животног века — обично 20.000-40.000 УСД током 10 година за погон континуираног рада од 7,5 kW по корејским индустријским тарифама.

Компромис између трошкова и отиска

Конфигурација двостепеног пужног редуктора пружа већу ефикасност и домет преносног односа по цену веће јединичне цене за 30-50% и дужег кућишта за 25-35%. Обе мане су мање него што звуче када се упореде са алтернативом за поређење, тростепеним чисто спиралним погоном (који кошта 1,8-2,2× више од основне цене једностепеног пужног редуктора и додаје спољну конусну спојницу за излаз под правим углом).

Избор апликације — пет сценарија за сваку конфигурацију

Десет уобичајених класа примене корејских и азијских пужних редуктора и типична конфигурација за сваку од њих. Доња подела показује где једностепени пужни редуктор остаје инжењерски подразумевани избор, а где двостепени хибрид постаје бољи избор. За пољопривредне погонске примене где ударно оптерећење фаворизује двостепену конфигурацију, погледајте одговарајуће напомене о димензионисању за димензионисање пољопривредног мењача.

Филтер за одлучивање — три питања

За инжењере набавке који брзо доносе одлуку, три питања у наставку решавају избор конфигурације за 60 секунди. Поставите их редом; први тежак одговор одређује избор, а остали прецизирају спецификацију.

Честа питања о једностепеним и двостепеним спиралним црвима

Уредник: Cxm