بررسی جامع گیربکس های خورشیدی

در این مقاله تخصصی از سایت شهباز موتور، به بررسی جامع مشخصات فنی، طرزکار، اجزای مهم تشکیل دهنده آن، انواع، کاربردها و بسیاری از سوالات دیگر در مورد گیربکس های خورشیدی یا سیاره ای می پردازیم.
گیربکس خورشیدی چیست؟
گیربکس خورشیدی دارای چرخ دنده های خورشیدی است که 3 یا چند چرخ دنده خورشیدی به یک چرخ دنده مرکزی متصل هستند و توسط یک چرخ دنده رینگی احاطه شده اند.
به دلیل همین طراحی چرخ دنده ها که شباهت زیادی به چرخش سیاره ها به دور خورشید دارند، این گیربکس صنعتی با نام گیربکس خورشیدی یا سیاره ای شناخته شده است.
به دلیل طراحی دقیق و هماهنگ اجزای آن، این گیربکسها طیف وسیعی از گشتاور و نسبت تبدیل را پشتیبانی میکنند. همین موضوع هم باعث شده است که به عنوان دقیق ترین و پرقدرت ترین گیربکس صنعتی به شمار رود.
مشخصات فنی گیربکس خورشیدی
طی تحقیق های انجام شده و به گزارش کارشناسان، گیربکس های خورشیدی در حدود 95 درصد راندمان کاری دارند که این یک مزیت بسیار عالی محسوب می شود.
همچنین محدوده دور خروجی گیربکس خورشیدی چیزی در حدود 3 تا 800 دور خروجی است.
لق خوردن گیربکس های صنعتی به مرور مشکل افراد زیادی بوده که راه حل در گیربکس های خورشیدی است که لقی بسیار کمی دارد که مزیت بسیار عالی تلقی می شود.
گیربکس های خورشیدی قابلیت دوام و استحکام بسیار بالایی دارند و قابلیت تحمل دور ورودی تا مرز 3500 دور در دقیقه را دارند. همچنین گشتاور آن ها بین 650 تا 500,000 دور هست.
بیشتر بدانید ⇐ گیربکس صنعتی چیست؟
طراحی داخلی گیربکس خورشیدی
گیربکس های خورشیدی به صورت شافت مستقیم (گیربکس عمودی یا افقی نصب) و زاویه دار مانند 90 درجه طراحی شده اند. شایان ذکر است، گیربکس خورشیدی 90 درجه دارای طراحی خاصی است و قالبا به صورت سفارشی تولید می شود.
هرکدام از این طراحی ها با انواع ورودی و خروجی مختلفی مانند گیربکس پایه دار، ورودی یا خروجی با شافت تک خار، هزار خاری و هالو شافت و گیربکس فلنج دار تولید و عرضه می شوند.
این گیربکس با یک تا چند مرحله یا طبقه (Stage) تولید می شوند و هر طبقه از آن به صورت جداگانه ای دور موتور را کاهش داده و به طبقه ی بعد منتقل می کند. در نهایت خروجی کار، همان دور مورد نظر ما است.
طراحی این محصول به این صورت است که یک چرخ دنده خورشیدی در مرکز قرار گرفته شده و چند چرخ دنده خورشیدی دیگر به صورت جفت شده با این چرخ دنده مرکزی به حول محور مرکزی آن به گردش در می آیند. به همین دلیل به این گیربکس صنعتی، گیربکس سیاره ای نیز گفته می شود.
آشنایی با اجزای گیربکس خورشیدی و نحوه عملکرد آنها
گیربکس خورشیدی یا سیارهای، یکی از پرکاربردترین و قویترین انواع گیربکسها در صنعت است. این نوع گیربکس بهخاطر طراحی خاصش، میتواند در حجم کم، نیروی زیادی را با دقت بالا منتقل کند. هماهنگی درست اجزای داخلی آن، نقش بسیار مهمی در عملکرد کلی سیستم دارد.
در ادامه با اجزای اصلی گیربکس خورشیدی و نقش هر کدام از آنها آشنا میشویم:
- شافت ورودی: این بخش، نیروی مکانیکی را از موتور یا منبع محرک میگیرد و آن را به چرخدنده مرکزی گیربکس منتقل میکند.
- چرخدنده خورشیدی (مرکزی): این چرخدنده در وسط گیربکس قرار دارد. وقتی نیرو از شافت ورودی به آن منتقل میشود، شروع به چرخیدن میکند و حرکت را به چرخدندههای سیارهای منتقل مینماید.
- چرخدندههای سیارهای (پینیون یا هرزگرد): اینها چرخدندههای کوچکی هستند که بهصورت دایرهوار اطراف چرخدنده خورشیدی قرار گرفتهاند. این چرخدندهها، نیروی چرخدنده مرکزی را میگیرند و همزمان با چرخیدن، با چرخدنده حلقهای (رینگی) هم درگیر میشوند. وظیفه آنها، تنظیم سرعت چرخش و میزان گشتاور خروجی گیربکس با توجه به شرایط مورد نیاز دستگاه است.
- چرخدنده رینگی (حلقهای): این چرخدنده به شکل یک حلقه بزرگ طراحی شده که دندانههای آن در قسمت داخلی قرار دارند. چرخدندههای سیارهای داخل این حلقه قرار گرفته و با آن درگیر هستند. وظیفه اصلی آن، ایجاد تعادل در سیستم و کمک به جهتدهی چرخش است. گاهی هم بخشی از نیرو را منتقل میکند.
- کریر (نگهدارنده چرخدندهها): کریر یا حامل سیارهای، قطعهای است که چرخدندههای سیارهای را در جای خود نگه میدارد و باعث میشود آنها به درستی دور چرخدنده مرکزی بچرخند. این بخش در نهایت نیرو را به شافت خروجی انتقال میدهد.
- شافت خروجی: بعد از اینکه نیرو در داخل گیربکس تبدیل و تنظیم شد، از طریق این محور به بخش بعدی سیستم یا دستگاه منتقل میشود.
- بلبرینگها (یاتاقانها): بلبرینگها کمک میکنند تا قطعات متحرک گیربکس، بهراحتی و بدون اصطکاک زیاد حرکت کنند. آنها همچنین باعث افزایش طول عمر گیربکس میشوند.
- آببندها (مهر و مومها): این قطعات مانع نشت روغن از گیربکس میشوند و از ورود گرد و غبار، خاک یا رطوبت نیز به داخل گیربکس جلوگیری میکنند. عملکرد درست آببندها برای سلامت کل مجموعه بسیار مهم است.
- پوسته گیربکس: همه اجزای گیربکس درون یک پوسته محکم و مقاوم قرار دارند. این پوسته نقش محافظ را دارد و از قطعات داخلی در برابر ضربه، آلودگی، رطوبت و دیگر عوامل محیطی محافظت میکند.
- ترمز و فیلتر (در برخی مدلها): در بعضی مدلهای خاص، از ترمز برای کاهش سرعت یا متوقف کردن حرکت گیربکس استفاده میشود. همچنین، فیلترها وظیفه دارند روغن یا روانکننده داخل گیربکس را از آلودگیهایی مثل گردوغبار، براده فلز، ذرات یا سایر ناخالصیها پاک نگه دارند. این تجهیزات بیشتر در کاربردهای دقیق و حساس استفاده میشوند.
نحوه عملکرد گیربکس خورشیدی
نحوه کارکرد گیربکس های خورشیدی وابسته به توقف یا چرخش اعضای آن است. یعنی اگر عضوی از چرخ دنده های آن بایستد، عضو دیگری می چرخد و باعث بالا رفتن سرعت و به نسبت آن کم شدن سرعت (گشتاور) و گردش بر عکس می شود.
مواردی که گفته شد از لحاظ نحوه عملکرد کار، وابسته به این است که کدام عضو ایستاده و کدام عضو در حال چرخش است. پس می توان نتیجه گرفت که:
- زمانی سرعت کم می شود که چرخدنده رینگی در حال گردش باشد و چرخ دنده خورشیدی بایستد که در این حالت سرعت مجموعه داخلی آن آرام تر می شود.
- زمانی سرعت زیاد می شود که دو مورد اتفاق بیفتد. یکی چرخ دنده خورشیدی ایستاده باشد و مجموعه گردش کند و دیگری اگر رینگی بایستد و مجموعه گردش کند؛ در نتیجه چرخ دنده خورشیدی تندتر (از مجموعه) گردش می کند و باعث بالا رفتن سرعت می شود.
منتقل شدن مستقیم: دو عضو گیربکس اگر به یکدیگر قفل بشوند یا سرعت چرخش آن ها مساوی باشد، همه ی چرخ دنده ها مانند هم کار می کنند.
دنده عکس (عقب): اگر قفسه ایستاده باشد و چرخ دنده خورشیدي گردش کند نه تنها هرزگردها، هرز می شوند بلکه رینگی را برخلاف جهتی که داشته به گردش در می آورد.
خلاص: زمانی که کلاج ها، بست ها و باندهای قفل کننده درگیری نداشته باشد، موتور باری را متحمل نمی شود در این صورت حالت استارت است.
معایب و مزایای گیربکس خورشیدی
اگر بخواهیم منصفانه عیبی از این گیربکس صنعتی بگیریم، فقط می توان به قیمت بالای آن اشاره کرد که البته با توجه به راندمان و کارایی بالای آن نسبت به سایر گیربکس های صنعتی، طبیعی است که قیمت بالاتری داشته باشد.
برخی از مزایای گیربکس های خورشیدی عبارت اند از:
- در مقایسه با گیربکس های مشابه خود مانند هلیکال، حجم کمتری را اشغال می کند و فضای کمتری را در بر می گیرد.
- در مواقع قطع و وصل و استارت های متداول، تنش های بسیار کمی دارد.
- در مقایسه با گیربکس حلزونی و هلیکال، کارایی بسیار بالاتری را در اختیار مصرف کننده قرار می دهد.
- به دلیل حفظ توازن در تقسیم بار بین چرخ دنده ها، طول عمر و دوام بالایی در برابر فشار های بیشتر خواهد داشت.
- توانایی کوپل شدن با انواع الکتروموتور به سادگی و با سرعت بالا.
- در این گیربکس به دلیل طراحی چند مرحله یا چند طبقه ای، به بازه وسیعی از نسبت تبدیل می توان دست یافت.
- در سایزهای پایین، نیز تنوع در استیج، قدرت کاهندگی و قیمت به چشم می خورد به همین دلیل طیف انتخاب محدود نیست.
- گشتاور گیربکس خورشیدی در بازه بسیار متنوعی قرار دارد و مقادیری نظیر 395000 Nm و بیشتر را نیز پوشش می دهد.
انواع گیربکس خورشیدی
باتوجه به قدرت بالای گیربکس های خورشیدی امکان طراحی های مختلف این نوع گیربکس وجود دارد. یکی از کلی ترین دسته بندی هایی که می توان ارائه داد، بر اساس نوع کار آن است. گیربکس خورشیدی کاهنده دور و گیربکس افزاینده سرعت دو دسته کلی از این تجهیز صنعتی هستند. با این حال گیربکس های افزاینده از حالت روتین خارج است و تنها به صورت سفارشی ساخته می شوند.
همچنین، گیربکس های خورشیدی بر اساس نوع ورودی و خروجی به چند دسته متفاوت تقسیم می شوند.
ورودی گیربکس های خورشیدی شامل: ورودی فلنج، ورودی شافت و ورودی هالو شافت می باشد.
همینطور خروجی گیربکس های خورشیدی به سه دسته تقسیم می شوند: شافت های تک خاری، هزار خاری و فلنج.
تنوع در نوع ورودی و خروجی گیربکس خورشیدی باعث شده است که نصب گیربکس صنعتی خورشیدی برای انواع کاربردها امکان پذیر باشد.
همچنین در صنعت هایی که نیازمند ابزارهای دقیقی مانند دستگاه های برش CNC هستند، از گیربکس خورشیدی سروو موتور استفاده می شود، این گیربکس دقت بالایی دارد و در این صنایع بسیار پر کاربرد است.
برای گیربکس هیدروموتور ها نیز از گیربکس خورشیدی استفاده می شود. هیدرو موتور ها احتیاج دارند که ورودی گیربکسی که با آن کوپل می شوند، با خروجی هیدروموتور مطابقت داشته باشد.
بیشتر بدانید ⇐ نکات نصب و راه اندازی موتور گیربکس صنعتی
برندهای تولیدکننده ایرانی و خارجی
گیربکس های خورشیدی موجود در بازار ایران به طور معمول ساخت کشورهای ایران، چین، و برخی کشورهای اروپایی مانند آلمان و ایتالیا هستند.
گیربکس خورشیدی چینی معمولا برای سروو موتورها استفاده می شوند و برای صنایع و کاربردهای دیگر می توان از برند شهباز گیربکس استفاده کرد که تولید آن با مهندسی معکوس از گیربکس رجیانا ایتالیا است. همچنین برند های اروپایی هم مانند SEW، فلندر (flender)، بونفیلیولی (bonfiglioli)، رجیانا (reggiana) و سیتی (siti) در بازار یافت می شود.
کاربرد های گیربکس خورشیدی
این گیربکس ها که اکثرا به صورت شافت مستقیم طراحی می شوند، در اکثر صنایع مانند فولاد، غذایی، کشاورزی، نفت و گاز، پتروشیمی، آب و فاضلاب، شیمیایی، پلاستیک، مکانیک، توربین بادی، معدن، سیمان، بسته بندی، کانوایر و بچینگ، حمل و نقل و باربری، شیشه، سرامیک، چوب و ... کاربردی هستند.
تمامی این کاربردها اگر به گیربکس سنگین صنعتی احتیاج داشته باشند، گیربکس های سیاره ای یا خورشیدی بهترین انتخاب برای این کاربردها خواهد بود. اما اگر به گیربکس صنعتی کوچک و سبک احتیاج داشته باشند، این گیربکس برای آن ها مورد استفاده قرار نمی گیرد.
اگر بخواهیم پیشرفته بودن این گیربکس ها را مثال بزنیم، لازم به ذکر است که برخی از کاربرد های خاص هستند که گیربکس های خورشیدی بهترین گزینه برای بر طرف کردن نیاز آن ها است. برای مثال چند نمونه از آن ها در زیر برای شما لیست می کنیم:
- گیربکس فیدر
- گیربکس بالمیل
- گیربکس توربین بادی
- گیربکس تیکنر و هوادهی آب و فاضلاب
- گیربکس کولینگ تاور
- گیربکس کانوایر یا نوار نقاله با بار های سنگین
- گیربکس جرثقیل سقفی
- گیربکس دستگاه شریدر
- گیربکس دستگاه حفاری
- گیربکس میکسر بتن یا بتونیر
انتخاب صحیح گیربکس خورشیدی
در پروژههای صنعتی، انتخاب صحیح گیربکس یکی از عوامل کلیدی در عملکرد مناسب، طول عمر بالا و بهرهوری سیستم است. یکی از محبوبترین و کارآمدترین انواع گیربکس، گیربکس خورشیدی است که به دلیل طراحی جمعوجور، توان بالا و راندمان مطلوب، در بسیاری از صنایع کاربرد دارد.
اما پیش از خرید هر نوع گیربکس به خصوص گیربکس خورشیدی، باید چند نکته فنی را در نظر بگیرید. دانستن مواردی مثل توان ورودی، دور خروجی گیربکس، گشتاور موردنیاز و نوع اتصال از مراحل اولیه انتخاب است. این اطلاعات به شما کمک میکند تا از بین مدلهای مختلف موجود در کاتالوگ، بهترین گزینه را برای پروژه خود انتخاب کنید.
در ادامه سه عامل مهمی که مستقیما بر انتخاب گیربکس تأثیر میگذارند را بررسی میکنیم:
1: بررسی نوع بار
نوع باری که روی گیربکس اعمال میشود، تأثیر زیادی در انتخاب نوع مناسب آن دارد. ویژگیهای بار مشخص میکند که گیربکس باید چه میزان در برابر تنش، ضربه و نوسانات مقاوم باشد.
- نوع بار (دینامیکی یا ایستا): اگر بار دینامیکی (مانند جرثقیل یا دستگاههایی که ضربه وارد میکنند) باشد، گیربکس باید مقاومتر و قویتر باشد تا ضربات و نوسانات را تحمل کند. در مقابل، اگر بار ایستا و یکنواخت (مثل نوار نقالهها) باشد، گیربکس سادهتر و سبکتر کافی است.
- نوسانات بار: در کاربردهایی که بار بهصورت متناوب افزایش یا کاهش مییابد یا در معرض ضربه ناگهانی قرار دارد، باید گیربکسهایی با ساختار مقاوم و بلبرینگهای مستحکم انتخاب شوند تا از آسیبهای مکانیکی جلوگیری شود.
- ضریب سرویس (Service Factor): این ضریب برای تطبیق عملکرد گیربکس با شرایط واقعی کاری تعریف میشود و معمولا بین ۱.۲ تا ۲ یا بیشتر متغیر است. هرچه شرایط کاری سختتر (مانند ساعات کاری طولانی یا ضربات بیشتر) باشد، این عدد نیز بالاتر در نظر گرفته میشود.
2: دور و گشتاور خروجی مورد نیاز
یکی دیگر از مواردی که در انتخاب گیربکس مهم و تأثیرگذار است، دور و گشتاور خروجی مورد نیاز میباشد.
- سرعت یا دور خروجی (RPM): نسبت بین سرعت چرخش ورودی (مثلا از موتور) و سرعت خروجی موردنیاز، تعیینکننده نسبت تبدیل گیربکس است. این نسبت باید با دقت انتخاب شود تا تجهیزات نهایی با سرعت مورد نظر عمل کنند.
- گشتاور موردنیاز (Torque): گشتاور، نیروی چرخشی است که برای به حرکت درآوردن بار لازم است. گیربکس باید توان تولید گشتاور کافی برای بار مورد نظر را داشته باشد. انتخاب گیربکس با گشتاور کمتر از نیاز میتواند منجر به عملکرد ناپایدار، افزایش سایش قطعات و توقفهای ناگهانی شود.
3: شرایط محیطی و نصب
یکی از نکات مهم در انتخاب گیربکس، شرایط محیطی و نحوه نصب آن است. عواملی مانند دمای بالا یا پایین، رطوبت، گردوغبار، آلودگی صنعتی و محدودیت فضا میتوانند بر عملکرد و دوام گیربکس تأثیر بگذارند. بنابراین انتخاب گیربکس متناسب با محیط کار و نوع نصب ضروری است.
- شرایط دمایی: دمای بیشازحد بالا یا پایین میتواند موجب کاهش کیفیت روانکار، افزایش اصطکاک داخلی و در نتیجه کاهش طول عمر گیربکس شود. بنابراین انتخاب گیربکس با محدوده دمایی مناسب یا نصب سیستمهای خنککننده ضروری است.
- رطوبت و گردوغبار: در محیطهای صنعتی با آلودگی زیاد یا رطوبت بالا، استفاده از گیربکسهایی با درجه حفاظت مناسب (نظیر IP65 یا بالاتر) برای جلوگیری از نفوذ گردوغبار و آب الزامی است.
- نحوه نصب: جهت نصب گیربکس (افقی، عمودی یا زاویهدار) بر نوع روانکاری، توزیع یاتاقانها و نحوه انتقال نیرو تأثیر میگذارد. انتخاب مدلی که با شرایط نصب پروژه هماهنگ باشد، از اهمیت بالایی برخوردار است.
- محدودیت فضا: در پروژههایی که محدودیت فضایی وجود دارد، استفاده از گیربکسهای فشرده یا با طراحی زاویهدار، مانند گیربکس خورشیدی، بهترین گزینه خواهد بود.
به طور کلی، انتخاب گیربکس مناسب، فرآیندی چندمرحلهای و تخصصی است که نیاز به شناخت دقیق نیازمندیهای پروژه، شرایط کاری و مشخصات فنی دارد. هرگونه تصمیمگیری نادرست در این مرحله، میتواند پیامدهای فنی و اقتصادی قابلتوجهی به همراه داشته باشد.
توصیه میشود پس از انجام محاسبات اولیه، حتما با کارشناسان متخصص در حوزه گیربکسهای صنعتی مشورت نمایید. تیم فنی شهباز موتور آماده ارائه مشاوره تخصصی جهت انتخاب دقیقترین مدل با توجه به نوع کاربرد، شرایط عملیاتی و بودجه شما میباشد. برای دریافت مشاوره یا خرید انواع گیربکس خورشیدی، با ما در تماس باشید.
بیشتر بدانید ⇐ بهترین گیربکس صنعتی برای کاربرد های مختلف
تفاوت گیربکس خورشیدی و حلزونی چیست؟
در گیربکس حلزونی، جهت گیری شافت خروجی و ورودی به حالت عمود بر یکدیگر است. همین امر باعث شده که این گیربکس کارایی بالایی داشته و بتوان در شش حالت مختلف آن را نصب کرد.
گیربکس های خورشیدی نیز دارای یک چرخ دنده خورشیدی در مرکز و چند دنده خورشیدی به دور آن است که مانند یک منظومه کاملا به هم متصل که به دور آن می چرخند، هستند.
طراحی خورشیدی نسبت به حلزونی دارای راندمان بالاتری می باشد.
چرخ دنده های حلزونی از طریق یک ماردون تعبیه شده در میان شفت حرکت می کند که در بالای آن به صورت 90 درجه قرار دارد و در همان زاویه دوران می کند.
چرا بسیاری از پروژهها به گیربکس خورشیدی ختم میشوند؟
در بسیاری از پروژههای صنعتی، استفاده از گیربکس خورشیدی بهعنوان یکی از گزینههای اصلی مطرح است. دلیل این انتخاب، ویژگیهای خاص و عملکرد قابلاعتماد این نوع گیربکسهاست. گیربکس خورشیدی بهدلیل طراحی فشرده، راندمان بالا، توزیع یکنواخت بار بین چرخدندهها و تحمل گشتاورهای سنگین، در شرایط کاری سخت و پروژههای مختلف صنعتی بهخوبی عمل میکند. همچنین عمر طولانی و نیاز کم به تعمیرات، این نوع گیربکس را به گزینهای مطمئن برای مهندسان و طراحان تبدیل کرده است.
در شهباز موتور، ما به خوبی نیاز صنایع مختلف را درک کردهایم. به همین دلیل مجموعهای متنوع از گیربکسهای خورشیدی را ارائه میدهیم که پاسخگوی کاربردهای سبک، نیمهسنگین و سنگین هستند. خدمات ما عبارتند از:
- ارائه کاتالوگ کامل محصولات
- مشاوره تخصصی قبل از خرید
- قیمتگذاری منصفانه
- ارسال سریع و پشتیبانی پس از فروش
اگر در مرحله طراحی یا تجهیز پروژه صنعتی خود هستید، مشاوران ما آماده هستند تا با بررسی مشخصات فنی موردنیاز شما، مناسبترین مدل را پیشنهاد دهند.
جمعبندی
اگر برای پروژه صنعتی خود بهدنبال یک گیربکس قوی، بادوام و مطمئن هستید، گیربکس خورشیدی یکی از بهترین انتخابهاست. این نوع گیربکس بهخاطر طراحی خاص و عملکرد مناسب، در شرایط کاری مختلف بهخوبی جواب میدهد و طول عمر بالایی دارد.
با توجه به تنوع مدلها و مشخصات فنی، انتخاب درست گیربکس نیاز به بررسی دقیق و مشاوره تخصصی دارد. شهباز موتور با تجربه بالا در این زمینه، آماده است تا شما را در انتخاب بهترین گزینه همراهی کند. برای دریافت مشاوره و استعلام قیمت گیربکس خورشیدی همین حالا با ما تماس بگیرید یا به سایت مراجعه کنید.
در پایان اگر سوال یا ابهامی دارید که در این مقاله پاسخ داده نشده است، می توانید از طریق ثبت نظر در انتهای همین صفحه، از کارشناسان متخصص ما بپرسید.
سلام گریبکس سیاره ای با ورودی 30 و خروجی 1 برای حفاری
ضربه ای موجود هست چون یک عدد گریبکس قورباغه ای
روسی دارم صدا دارد پی ام 500 هستش وزنش 400کیلو هست هم سنگینه و هم صدا زیادی دارد و گریبکس سیاره ای گرم نمیکند
سلام و درود
امکان استفاده از گیربکس خوشیدی برای کاربرد شما هست.
جهت اطلاع، صدای گیربکس خورشیدی 60 نا 75 دسیبل است.
گیربکس های خورشیدی خود قفل هستن؟
درود جناب عظیمی، خیر این خاصیت در گیربکس حلزونی وجود دارد.