ওয়ার্ম গিয়ারের সেল্ফ-লকিং কোনো ব্রেক নয়: মানদণ্ডগুলো আসলে কী বলে

একজন গ্রাহক উত্থাপন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য একটি কৃমি গিয়ারবক্স নির্দিষ্ট করেন, কারণ কৃমি ড্রাইভগুলি স্ব-তালা, তাই লোডটি পিছন দিকে নেমে আসতে পারে না। কোনো ব্রেক প্রয়োজন হয় না, খরচ বাঁচে।

এই যুক্তিটি অনেকগুলি মেশিন ডিজাইনে দেখা যায়, এবং এটি এতটাই বিপজ্জনক যে এটি একটি এজিএমএ টেকনিক্যাল পেপারে স্পষ্ট সতর্কতা হিসেবে উল্লেখ করা হয়েছে:

দ্রষ্টব্য: কৃমি গিয়ার সেটগুলিকে স্ব-তালা বলে বিবেচনা করা উচিত নয়। নির্দিষ্ট লোড অবস্থায়, কৃমি চাকার বিপরীত দিকে গতি সম্ভব।

একটি প্রতিষ্ঠিত প্রকৌশল রেফারেন্স এটিকে আরও স্পষ্টভাবে উল্লেখ করে, অ্যাপ্লিকেশনটির নাম উল্লেখ করে:

ব্যবহারে, কৃমিকে নিরাপত্তা-সংযুক্ত সিস্টেমের জন্য ব্রেকিং ডিভাইস হিসেবে ব্যবহার করা উচিত নয়, যেমন— হয়েস্ট। কিছু উপকরণ ও কার্যকরী অবস্থার ফলে কৃমি গিয়ারে ব্যাকস্লাইডিং ঘটতে পারে।

যদি আপনি কোনো হয়েস্ট, লিফট, গেট বা অন্য কোনো যন্ত্র ডিজাইন করছেন যেখানে লোড পড়ে গেলে কারও ক্ষতি হতে পারে, তবে আপনার একটি ব্রেক প্রয়োজন। কৃমির জ্যামিতি তার পরিবর্তে ব্যবহার করা যাবে না।

এখানে এর পেছনের প্রকৌশল ব্যাখ্যা রয়েছে।

স্ব-তালা শর্ত

স্ব-তালা করা কৃমির নেতৃত্ব কোণ এবং ঘর্ষণ কোণের মধ্যে সম্পর্কের উপর নির্ভর করে। তিনটি স্বাধীন উৎস থেকে নিয়মটির প্রকাশিত বিবৃতি:

· স্ব-তালা হয় যখন কৃমির নেতৃত্ব কোণ ঘর্ষণ গুণাঙ্কের আর্কট্যানজেন্টের সমান হয়, সাধারণত ২ থেকে ৮ ডিগ্রি পরিসর

· যখন নেতৃত্ব কোণ ঘর্ষণ কোণের চেয়ে ছোট হয়, তখন কৃমি চাকতি উলটো দিকে কৃমিকে চালিত করতে পারে না

· শর্তটি হল: নেতৃত্ব কোণ < আর্কট্যানজেন্ট (ঘর্ষণ গুণাঙ্ক)

সবগুলোই বিভিন্ন প্রতীক ব্যবহার করে একই কথা বলে। একটি নির্দিষ্ট নেতৃত্ব কোণের নীচে, চালন ব্যবস্থা উলটো চালনাকে বাধা দেয়।

এটি কেন ব্যর্থ হয়

মাপদণ্ডটি ঘর্ষণ গুণাঙ্ক ব্যবহার করে। কোন ঘর্ষণ গুণাঙ্ক?

শূন্য পিছলানো বেগে, প্রকাশিত মান হল 0.15. এটি স্থিতিস্থাপক মান, এবং এটি সর্বোচ্চ মান। পিছলানো শুরু হওয়ার সঙ্গে সঙ্গে ঘর্ষণ গুণাঙ্ক কমে যায়।

একটি রেফারেন্স উল্লেখ করেছে যে স্ব-তালা সীমার জন্য প্রাসঙ্গিক হল স্থিতিস্থাপক গুণাঙ্ক, ঠিক কারণ গিয়ারটি শুরু করা সম্ভব হয় না।

এটিই ব্যর্থতার পেছনের যান্ত্রিক প্রক্রিয়া। স্থির অবস্থায় ঘর্ষণ বেশি হয় এবং ড্রাইভটি স্থির থাকে। কম্পন চালু করলে ড্রাইভটিতে সূক্ষ্ম-গতি দেখা দেয়। সূক্ষ্ম-গতি স্পর্শ বিন্দুকে স্থিতিস্থাপক অবস্থা থেকে গতিশীল অবস্থার দিকে সরায়, যেখানে ঘর্ষণ কম হয়। লোডকে ধরে রাখার জন্য উপলব্ধ ঘর্ষণ কোণ কমে যায় এবং লোড ধীরে ধীরে সরতে শুরু করে।

কম্পন কোনো বিরল অবস্থা নয়। পাশের মেশিন চলছে, একই ফ্রেমে মোটর চালু হচ্ছে, বিল্ডিংয়ের বাইরে কোনো যানবাহন অতিক্রম করছে—সবগুলোই স্থিতিস্থাপক স্ব-তালা ব্যবস্থাকে ব্যর্থ করতে পারে।

আমরা যেসব প্রকাশিত সাহিত্য খুঁজে পেয়েছি, তাতে কোনো পরিমাপযোগ্য কম্পন-সংশ্লিষ্ট ক্ষমতা হ্রাস ফ্যাক্টরের উল্লেখ নেই। এই অনুপস্থিতিটিই নিজেই তথ্যবহুল: প্রকৌশলগত সমাধান হলো স্ব-তালা ব্যবস্থার ক্ষমতা হ্রাস করা নয়, বরং তার উপর নির্ভর করা নয়।

দক্ষতা: প্রকৃত সংখ্যা

স্ব-তালা ব্যবস্থা এবং দক্ষতা হলো একই জ্যামিতির দুটি দৃষ্টিকোণ। যে ড্রাইভ পিছন দিকে ঘোরানোর বিরুদ্ধে প্রতিরোধ করে, সেই ড্রাইভ সামনের দিকে ঘুরতে গিয়ে অনেক শক্তি নষ্ট করে।

কৃমি চালিত যন্ত্রের দক্ষতা শুরুর সংখ্যা অনুযায়ী। স্ব-তালা আচরণ কেবল নিম্ন দক্ষতা অঞ্চলে বিদ্যমান।

নিয়ন্ত্রক সূত্রটি হলো:

η = tan(λ) ÷ tan(λ + φ)

যেখানে λ হলো কৃমির লিড কোণ এবং φ হলো সমতুল্য ঘর্ষণ কোণ।

প্রকাশিত একটি উদাহরণ: একটি একক-শুরু কৃমির জন্য λ = ৫ ডিগ্রি এবং φ = ৬ ডিগ্রি হলে, দক্ষতা হয় ৪৫.০১%।

কৃমির শুরুর সংখ্যা অনুযায়ী দক্ষতা:

উচ্চ দক্ষতা ডিজাইনের জন্য প্রস্তাবিত লিড কোণ হলো ১০ থেকে ২০ ডিগ্রি . দ্রষ্টব্য, এটি ২ থেকে ৮ ডিগ্রির স্ব-লকিং ব্যান্ডের চেয়ে অনেক বেশি। আপনি উভয়ই পেতে পারবেন না।

একটি রেফারেন্সে সামগ্রিক স্প্যানকে সর্বনিম্ন অনুপাতে ৯৮% দক্ষতা থেকে সর্বোচ্চ অনুপাতে ২০% পর্যন্ত উল্লেখ করা হয়েছে। অন্য একটি রেফারেন্সে লিড কোণ, স্টার্ট সংখ্যা এবং ঘর্ষণের উপর ভিত্তি করে ৫০ থেকে ৯০% দক্ষতা উল্লেখ করা হয়েছে।

এই ট্রেড-অফ অপরিহার্য: স্ব-তালা করার ফলে আপনার ইনপুট পাওয়ারের অর্ধেকের বেশি হারিয়ে যায়।

এটার স্পেসিফিকেশনের জন্য কী অর্থ হয়

যদি আপনার স্ব-তালা আচরণ প্রয়োজন হয়:

· একক স্টার্ট, নিম্ন লিড অ্যাঙ্গেল, ৪০ থেকে ৫০% দক্ষতা

· লোড নয়, বরং ক্ষতির জন্য মোটর সাইজ করুন

· হারানো পাওয়ার তাপে পরিণত হয় বলে গিয়ারবক্সটি তাপের জন্য সাইজ করুন

·এখনও একটি ব্রেক লাগান যদি ব্যাক-ড্রাইভিংয়ের ফলে আঘাত বা ক্ষতি হওয়ার সম্ভাবনা থাকে

যদি আপনার দক্ষতা প্রয়োজন হয়:

· বহু-স্টার্ট, ১০ থেকে ২০ ডিগ্রি লিড অ্যাঙ্গেল, ৭৮ থেকে ৯২%

· ড্রাইভটি ব্যাক-ড্রাইভ হবে তা মেনে নিন

· একটি ব্রেক, একটি কাউন্টারওয়েট স্থাপন করুন অথবা ভিন্ন ধরনের গিয়ার ব্যবহার করুন

যদি আপনার উভয়টিরই প্রয়োজন হয়, তবে ওয়ার্ম গিয়ারিং ভুল পছন্দ। একটি উপযুক্ত হোল্ডিং ব্রেকসহ হেলিকাল বা বিভেল-হেলিকাল ইউনিট বিবেচনা করুন।

তাপীয় সীমা

ওয়ার্ম বক্সগুলি সাধারণত যান্ত্রিকভাবে নয়, বরং তাপীয়ভাবে সীমিত । গিয়ারের দাঁতগুলি বক্সটি যতটা তাপ বিলুপ্ত করতে পারে তার চেয়ে বেশি টর্ক বহন করতে পারে।

এটি উপরের দক্ষতা মানগুলির সরাসরি পরিণতি। ৪৫% দক্ষতা সম্পন্ন একটি সিঙ্গেল স্টার্ট ওয়ার্ম ড্রাইভ ছোট হাউজিংয়ের মধ্যে ইনপুট শক্তির অর্ধেকের বেশি অংশকে তাপে রূপান্তরিত করে। এই কারণেই ওয়ার্ম গিয়ারবক্সের ক্যাটালগে যান্ত্রিক রেটিংয়ের পাশাপাশি আলাদা তাপীয় রেটিং উল্লেখ করা হয়, এবং তাপীয় রেটিংই প্রায়শই সীমাবদ্ধকারী বিষয়।

ব্যবহারিক পরিণতি:

· অবিচ্ছিন্ন কাজের রেটিং আংশিক কাজের রেটিংয়ের তুলনায় অনেক কম

· পরিবেশগত তাপমাত্রা গুরুত্বপূর্ণ; ২০ ডিগ্রি কারখানায় রেট করা একটি বক্স ৪০ ডিগ্রি প্লান্ট রুমে ভিন্নভাবে আচরণ করে

· বাধ্যতামূলক শীতলীকরণ অথবা একটি বড় বক্স প্রায়শই প্রারম্ভিক ব্যর্থতা মোকাবেলা করার চেয়ে সস্তা

অনুপাত পরিসর

একক হ্রাস কৃমি গিয়ারিং কভার ৫:১ থেকে ৭৫:১ একটি রেফারেন্স অনুযায়ী, আরেকটি রেফারেন্সে ৫:১ থেকে ৩০০:১ পর্যন্ত কৃমি গিয়ারের জন্য উদ্ধৃত করা হয়েছে, যা বিশেষভাবে বড় হ্রাসের জন্য ব্যবহৃত হয়।

একটি একক পর্যায়ে উচ্চ অনুপাত অর্জনের ক্ষমতা হল কৃমি গিয়ারিং-এর প্রকৃত সুবিধা, যা সঙ্গে সঙ্গে সমকোণের বিন্যাস এবং পিছলন যোগাযোগের কারণে নীরব চালনাও অন্তর্ভুক্ত। এগুলোই এটি বেছে নেওয়ার কারণ। স্ব-তালা করা এই তালিকায় থাকা উচিত নয়।

একটি স্ট্যান্ডার্ড ২০ ডিগ্রি সাধারণ চাপ কোণের জন্য, লিড কোণটি নিচে রাখা উচিত ২৫ ডিগ্রি .

উপকরণসমূহ

কৃমি চাকতি কঠিন ইস্পাতের কৃমির বিপরীতে ব্রোঞ্জে চালানো হয়। কারণ হল পিছলন যোগাযোগ: কৃমি গিয়ারিং ঘোরে না, বরং পিছলে; সুতরাং এই জোড়াটির ভালো পিছলন ও প্রবেশের বৈশিষ্ট্য সহ অসমান উপকরণের প্রয়োজন। ব্রোঞ্জ ও ইস্পাত এই সংমিশ্রণটি কাজ করে।

কৃমি কঠিন এবং গ্রাইন্ড করা হয়; চাকা হলো বলিদানের উপাদান। এটি সচেতনভাবে করা হয়। যখন ড্রাইভ ক্ষয়প্রাপ্ত হয়, তখন আপনি সস্তা ও সহজে প্রতিস্থাপনযোগ্য অংশটি পরিবর্তন করেন।

আদর্শ অবস্থায় পিচ লাইন বেগ ৩০ মিটার/সেকেন্ড পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে, কিন্তু অধিকাংশ শিল্প কৃমি ড্রাইভ এই মানের অনেক নীচে চালানো হয়।

প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্নাবলী

আমি কি ব্রেক ছাড়াই একটি লোড ধরে রাখতে কৃমি গিয়ারবক্স ব্যবহার করতে পারি?

যেখানে লোড পড়ে যাওয়ায় ক্ষতি হতে পারে, সেখানে নয়। AGMA-এর প্রকাশিত নির্দেশিকা এবং প্রতিষ্ঠিত প্রকৌশল রেফারেন্সগুলো স্পষ্টভাবে উল্লেখ করে যে কৃমি সেটগুলিকে স্ব-লকিং হিসেবে বিবেচনা করা উচিত নয়, এবং বিশেষভাবে হয়েস্টগুলিতে ব্রেকিং ডিভাইস হিসেবে এদের ব্যবহার করা থেকে সতর্ক করে।

আমার কৃমি গিয়ারবক্স বছরের পর বছর ধরে লোড ধরে রেখেছে এবং পিছলছে না। এটি কি স্ব-লকিং নয়?

এটি বর্তমান অবস্থায় স্ট্যাটিকভাবে স্ব-লকিং। লুব্রিক্যান্ট পরিবর্তন করুন, গিয়ার ক্ষয়প্রাপ্ত হতে দিন, নতুন সরঞ্জাম থেকে কম্পন যোগ করুন অথবা লোড বাড়ান—এগুলোর যেকোনোটি এটিকে পরিবর্তন করতে পারে। স্ব-লকিং হলো একটি অবস্থা, কোনো ধর্ম নয়।

আমার কৃমি গিয়ারবক্স এত গরম হচ্ছে কেন?

কারণ ওয়ার্ম ড্রাইভগুলি অদক্ষ এবং হারানো শক্তি তাপে পরিণত হয়। আপনার মেকানিক্যাল রেটিং-এর চেয়ে বরং থার্মাল রেটিং-এর মধ্যে কিনা তা পরীক্ষা করুন; এই দুটি সংখ্যা আলাদা, এবং সাধারণত থার্মাল রেটিং-ই প্রথমে সীমাবদ্ধ করে।

ডাবল স্টার্ট ওয়ার্ম কি আমার দক্ষতা সমস্যার সমাধান করবে?

এটি দক্ষতাকে ৪০ থেকে ৫০% এর পরিসর থেকে ৭০ থেকে ৭৮% এর পরিসরে উন্নীত করবে। এটি স্ব-লকিং আচরণটিও সম্পূর্ণ অপসারণ করে। নিশ্চিত করুন যে মেশিনের কোনো অংশই সেই স্ব-লকিং আচরণের উপর নির্ভরশীল নয়।

মোটর সাইজিং-এর জন্য আমি কোন দক্ষতা ব্যবহার করব?

সাধারণ মান নয়, বরং গিয়ারবক্স নির্মাতার ডেটা থেকে আপনার নির্দিষ্ট অনুপাত ও স্টার্ট সংখ্যার জন্য প্রাপ্ত সংখ্যাটি ব্যবহার করুন। ওয়ার্ম ডিজাইনের মধ্যে দক্ষতার পরিসর এত বিস্তৃত যে সাধারণ ধারণা করলে মোটরের সাইজ ভুল হবে।

ওয়ার্ম হুইলের জন্য ব্রোঞ্জ কি একমাত্র বিকল্প?

এটি ভালো কারণেই মানক, কিন্তু নির্দিষ্ট ব্রোঞ্জ লোড, গতি ও ডিউটি সাইকেলের উপর নির্ভর করে পরিবর্তিত হয়। আপনার গিয়ারবক্স সরবরাহকারীর সাথে লোড, গতি ও ডিউটি সাইকেল অনুযায়ী গ্রেডটি নির্দিষ্ট করুন।

টিয়ানজিন হাওরংশেংয়ে ইলেকট্রিক্যাল একুইপমেন্ট কোং, লিমিটেড কৃমি ও কৃমি চাকতির সেট তৈরি করে, যেখানে ব্রোঞ্জ চাকতি কঠিন গ্রাউন্ড স্টিল কৃমির বিপরীতে ব্যবহৃত হয়, এবং এগুলো একক ও বহু-স্টার্ট কনফিগারেশনে পাওয়া যায়। আমাদের অনুপাত, কাজের চক্র (ডিউটি সাইকেল) এবং ড্রাইভটি পিছন দিকে ঘোরানোর বিরুদ্ধে প্রতিরোধ করতে পারবে কিনা—এই তথ্যগুলো জানান, তাহলে আমরা আপনার লোডের জন্য কৃমি গিয়ারিং সঠিক পছন্দ কিনা তা সত্যিকার ভাবে জানিয়ে দেব।