EN
Bir müşteri, kaldırma uygulaması için bir vida dişli kutusu belirtir çünkü vida tahrikleri kendiliğinden kilitlenir; bu nedenle yük geriye doğru kaymaz. Fren gerekmez, maliyet tasarrufu sağlanır.
Bu mantık, birçok makine tasarımında yer alır ve AGMA teknik bir makalesinde açık bir uyarı olarak geçecek kadar tehlikelidir:
Not: Vida dişli setleri kendiliğinden kilitlenen sistemler olarak değerlendirilmemelidir. Belirli yük koşullarında vida çarkının ters yönde hareket etmesi mümkündür.
Kurulu bir mühendislik kaynağı, durumu daha açık bir dille ifade eder ve uygulamayı adlandırır:
Uygulamada, vida dişliler güvenlikle bağlantılı sistemlerde (örneğin vinçlerde) fren cihazı olarak kullanılmamalıdır. Bazı malzeme ve işletme koşulları, vida dişlisinin geri kaymasına neden olabilir.
Eğer bir vinç, asansör, kapı veya düşen bir yükün birini yaralayabileceği herhangi bir şey tasarlıyorsanız, bir fren gereklidir. Vida geometrisi bunun yerine geçmez.
İşte bunun arkasındaki mühendislik bilgisi.
Kendiliğinden kilitleme, vida adımı açısı ile sürtünme açısı arasındaki ilişkiye bağlıdır. Kuralın üç bağımsız kaynaktan alınmış yayımlanmış ifadeleri:
· Kendiliğinden kilitleme, vida adımı açısı sürtünme katsayısının arktanjantına eşit olduğunda gerçekleşir; genellikle 2 ila 8 derece menzil
· Adım açısı sürtünme açısından küçükse, vida dişlisi ters yönde vida milini harekete geçiremez
· Koşul şudur: adım açısı < sürtünme katsayısının arktanjantı
Üçü de farklı gösterimlerle aynı şeyi ifade eder. Belirli bir adım açısının altındaki değerlerde tahrik, ters yönlü tahrike direnç gösterir.
Kriter, bir sürtünme katsayısı kullanır. Hangi sürtünme katsayısı?
Sıfır kayma hızında yayımlanan değer 0.15. Bu, statik değerdir ve en yüksek değerdir. Kayma başladığında hemen sürtünme katsayısı düşer.
Bir kaynak, kendiliğinden kilitleme sınırı için ilgili katsayının tam da dişlinin başlatılamaması nedeniyle statik katsayı olduğunu belirtir.
Bu, arızaların arkasındaki mekanizmadır. Durma durumunda sürtünme yüksektir ve tahrik sistemi yükü tutar. Titreşim uygulandığında, tahrik sistemi mikro hareket yaşar. Mikro hareket, temas noktasını statik durumdan, sürtünmenin daha düşük olduğu dinamik duruma doğru kaydırır. Yükü tutmak için kullanılabilen sürtünme açısı daralır ve yük sürüklenmeye başlar.
Titreşim, nadir görülen bir durum değildir. Yakınlardaki çalışan bir makine, aynı şase üzerinde çalışan bir motor ya da bina dışından geçen bir araç — hepsi statik kendiliğinden kilitlemeyi geçersiz kılabilmektedir.
Bulabildiğimiz yayımlanmış literatürde, titreşime bağlı azaltma faktörüne dair herhangi bir nicel değer bulunmamaktadır. Bu eksiklik bile bilgi vericidir: mühendislik çözümü, kendiliğinden kilitlemeyi azaltmak değil, ona güvenmemektir.
Kendiliğinden kilitleme ve verimlilik, aynı geometrinin iki farklı görünümüdür. Geri yönlü tahrike direnen bir tahrik sistemi, ileri yönde çok fazla enerji harcayan bir sistemdir.
Başlangıç sayısıyla solucan dişli verimi. Kendi kendine kilitleme davranışı yalnızca düşük verim bölgesiyle sınırlıdır.
Yönetici formül:
η = tan(λ) / tan(λ + φ)
burada λ solucan vida açısı ve φ eşdeğer sürtünme açısıdır.
Yayınlanan bir örnek hesaplama: λ = 5 derece ve φ = 6 derece olan tek başlangıçlı bir solucan için verim %45,01’dir.
Solucan başlangıç sayısıyla verim:
| Solucan türü | Yayınlanan verim |
| Tek başlangıç | %40 ila %50 |
| Tek başlangıç, iyi koşullar ve yüksek işlenebilirlik doğruluğu | %50 ila %70 |
| Çift başlangıç | %70 ila %78 |
| Çoklu başlangıç | %78 ila %92 |
Yüksek verimlilikli tasarımlar için önerilen vida açısı 10 ila 20 derece . Bu değer, 2 ila 8 derecelik kendiliğinden kilitleme bandının çok üzerindedir. Her ikisini birden sağlayamazsınız.
Bir kaynak, genel verim aralığını en düşük oranlarda %98’e, en yüksek oranlarda ise %20’ye kadar vermektedir. Başka bir kaynak ise vida açısına, başlangıç sayısına ve sürtünmeye bağlı olarak %50 ila %90 aralığında verim bildirmektedir.
Bu uzlaşma kaçınılmazdır: kendiliğinden kilitleme, giriş gücünüzün yarısından fazlasını tüketir.
Kendiliğinden kilitleme davranışı gerekiyorsa:
· Tek başlangıçlı, düşük eğim açılı, %40–50 verimli
· Motoru yalnızca yük değil, aynı zamanda kayıplar için boyutlandırın
· Kaybolan güç ısıya dönüşeceğinden, dişli kutusunu ısıya göre boyutlandırın
·Yine de bir fren takın geriden tahrik edilmenin sonuçları yaralanma veya hasar olacaksa
Verimlilik gerekiyorsa:
· Çok başlangıçlı, 10–20 derece eğim açılı, %78–92
· Sürücünün geri yönde çalışacağını kabul edin
· Bir fren takın, bir karşı ağırlık kullanın ya da farklı bir dişli türü seçin
Her iki özelliği de ihtiyaç duyuyorsanız, vida dişlisi seçimi yanlış bir tercihtir. Uygun bir tutma freniyle donatılmış helisel veya konik-helisel bir üniteyi değerlendirin.
Vida dişli kutuları genellikle mekanik sınırlamadan ziyade termal sınırlamaya tabidir . Dişli dişleri, kutunun ısı olarak dağıtabileceğinden daha yüksek tork taşıyabilir.
Bu durum, yukarıdaki verim değerlerinin doğrudan bir sonucudur. %45 verimle çalışan tek başlıklı bir vida dişlisi sürücüsü, giriş gücünün yarısından fazlasını küçük bir muhafaza içinde ısıya dönüştürür. Bu nedenle vida dişli kutu kataloglarında mekanik değerlendirmenin yanı sıra ayrı bir termal değerlendirme yer alır ve bu termal değerlendirme genellikle belirleyici sınırlama olur.
Uygulamadaki sonuçlar:
· Sürekli çalışma derecelendirmeleri, ara süreli çalışma derecelendirmelerinden çok daha düşüktür
· Ortam sıcaklığı önemlidir; 20 °C’lik bir atölyede derecelendirilmiş bir kutu, 40 °C’lik bir tesis odasında farklı davranır
· Zorunlu soğutma ya da daha büyük bir kutu, erken arıza ile başa çıkmaktan genellikle daha ucuzdur
Tek kademeli azaltmalı vida dişli kapakları 5:1 ila 75:1 bir kaynağa göre, diğer bir kaynak ise özellikle büyük azaltmalar için kullanılan vida dişliler için 5:1 ila 300:1 aralığını vermektedir.
Tek kademedeki yüksek oran yeteneği, vida dişlilerin gerçek avantajıdır; bunun yanı sıra dik açılı yerleşim ve kayma temasından kaynaklanan sessiz çalışma da bu avantajlara dahildir. Bunlar seçim yapılmasının nedenleridir. Kendi kendine kilitleme bu listede yer almamalıdır.
Standart 20 derecelik normal basınç açısına sahip bir sistemde, vida açısı şunu aşmamalıdır 25 derece .
Vida çarkları, sertleştirilmiş çelik bir vida ile bronzdan yapılmıştır. Bunun nedeni kayma temasıdır: vida dişlileri yuvarlanmak yerine kayar; bu nedenle çift, iyi kayma ve gömülme özelliklerine sahip farklı malzemelerden oluşmalıdır. Bronz ile çelik bu işlevi yerine getiren kombinasyondur.
Solucan sertleştirilir ve taşlanır; dişli çark ise kurban bileşendir. Bu kasıtlı olarak yapılır. Tahrik aşındığında daha ucuz ve değiştirilmesi daha kolay olan parçayı değiştirirsiniz.
Diş dibi hızı, ideal koşullarda 30 m/s'ye ulaşabilir; ancak çoğu endüstriyel solucan tahriki bu değerden çok daha düşük hızlarda çalışır.
Bir fren kullanmadan yükü tutmak için bir solucan redüktörü kullanabilir miyim?
Yükün düşmesi zarara neden olacak yerlerde hayır. AGMA tarafından yayımlanan rehberler ve kabul görmüş mühendislik kaynakları, solucan mekanizmalarının kendiliğinden kilitlenen sistemler olarak değerlendirilmemesi gerektiğini açıkça belirtir ve vinçlerde bunların fren cihazı olarak kullanılmasından özellikle kaçınılması gerektiğini uyarır.
Solucan redüktörüm yıllardır yükü kaymadan tutuyor. Öyleyse kendiliğinden kilitlenmiyor mu?
Mevcut koşullar altında statik olarak kendiliğinden kilitlenmektedir. Yağlayıcıyı değiştirin, dişlinin aşınmasına izin verin, yeni ekipmandan kaynaklanan titreşim ekleyin ya da yükü artırın; bu durum değişebilir. Kendiliğinden kilitlenme bir durumdur, bir özellik değildir.
Neden solucan redüktörüm çok ısınıyor?
Çünkü vida mekanizmaları verimsizdir ve kaybolan güç ısıya dönüşür. Isıl dayanım sınırlarınız içinde olup olmadığınızı kontrol edin; bunlar mekanik dayanım sınırlarından farklı değerlerdir ve genellikle ısıl sınır önce etki eder.
İkili başlangıçlı bir vida verim sorunumu çözer mi?
Verimi %40–50 aralığından %70–78 aralığına çıkarır. Ayrıca kendiliğinden kilitlenme özelliğini de ortadan kaldırır. Makinenizde bu özelliğe bağlı herhangi bir unsur olmadığından emin olun.
Motor boyutlandırmasında hangi verim değerini kullanmalıyım?
Genel bir değer değil, dişli kutusu üreticisinin verilerinden, özel oranınıza ve vida başlangıç sayınıza göre belirtilen değeri kullanın. Vida tasarımı çeşitliliği o kadar geniştir ki genel bir varsayım motorun yanlış boyutlandırılmasına neden olur.
Kurt dişlisinde bronz tek seçenek midir?
Bunun iyi bir nedeni vardır ve bu yüzden standarttır; ancak kullanılan bronz türü çalışma koşullarına göre değişir. Yükü, devir sayısını ve çalışma döngüsünü göz önünde bulundurarak dişli kutusu tedarikçinizle birlikte bronz sınıfını belirtin.
Tianjin HaoRongShengYe Elektrikli Ekipmanlar Şirketi A.Ş., tek ve çok başlangıçlı yapılandırmalarda, sertleştirilmiş taşlanmış çelik vida ile bronz dişli çark çiftleri üretir. Oranı, çalışma döngüsünü ve tahrik sisteminin geri yönlü hareketi engellemesi gerekip gerekmediğini bize bildirin; ardından yükünüz için vida dişlisi sisteminin doğru seçim olup olmadığını dürüstçe size bildireceğiz.
