Mechaniczne przeniesienie napędu a efektywność energetyczna

Dyrektywa ta zdefiniowała także ekoprojekt jako podstawowy czynnik w strategii Wspólnoty dotyczącej zintegrowanej polityki produktowej. Jest to podejście zapobiegawcze, mające na celu optymalizację ekologiczności produktów przy zachowaniu ich cech funkcjonalnych.

Fot. 1. Przekładnia hipoidalna współpracująca z silnikiem serwo w aplikacji przenośnika taśmowego

Po dziewięciu latach funkcjonowania tej dyrektywy oraz szeregu rozporządzeń wykonawczych, polskie przedsiębiorstwa w coraz większej skali wykorzystują produkty efektywne energetycznie, pomimo, że w początkowej fazie inwestycji są one rozwiązaniem droższym.

Jednak potencjał ekonomiczny w zakresie poprawy efektywności użytkowania energii elektrycznej w gospodarce polskiej jest znaczący i nadal słabo wykorzystany nie tylko ze względu na szereg istniejących barier wynikających z użytych technologii, ale także z braku wiedzy potrzebnej do optymalnego doboru układów napędowych.

Bardzo często w przemyśle spotykamy się z praktyką instalowania silników elektrycznych o wyższych sprawnościach w połączeniu z mało efektywnymi układami przeniesienia napędu, np. przekładniami ślimakowymi, które nadal są szeroko stosowane w różnego rodzaju przenośnikach.

Tak dużą popularność zyskały nie tylko dzięki swoim cechom technicznym, ale także dzięki prostej budowie oraz korzystnemu stosunkowi ceny do przenoszonej mocy z wału czynnego na bierny. W porównaniu z innymi rodzajami przekładni przekładnie ślimakowe charakteryzują się możliwością uzyskania dużych przełożeń na jednym stopniu (od i_min.=5 do i_max.=100) oraz korzystnymi warunkami przenoszenia dużych obciążeń.

Kinematyka pracy wszystkich przekładni ślimakowych charakteryzuje się wysokim udziałem poślizgów w zazębieniu, które w każdej parze elementów współpracujących ciernie tłumią drgania, co w rezultacie sprzyja cichobieżnej i płynnej pracy tych przekładni, oczywiście pod warunkiem optymalnego doboru do warunków pracy.

Należy przypomnieć, że przekładnia ślimakowa należy do rodziny tzw. przekładni śrubowych, czyli przekładni zębatych o wichrowatych osiach kół. Można stwierdzić, że przekładnia ślimakowa stanowi jak gdyby dalszy etap rozwoju przekładni śrubowych. Słabą stroną przekładni ślimakowej w porównaniu do innych przekładni jest mniejsza sprawność, która maleje wraz ze wzrostem przełożenia.

W obecnych czasach, gdy zwraca się uwagę się poprawę efektywności użytkowania energii elektrycznej, nie tylko ze względu na ekonomię, ale także na uwarunkowania prawne w tym zakresie, konieczne jest zastępowanie przekładni ślimakowej o niższej sprawności droższymi przekładniami walcowymi lub walcowo-stożkowymi.

Czy istnieje jednak przekładnia, która będzie w swojej konstrukcji łączyła korzystne cechy techniczne przekładni ślimakowej z innymi cechami przekładni walcowych, bez znaczącej różnicy w cenie? Takie przekładnie są znane od lat, jednak dopiero współczesne metody wykonywania uzębienia pozwalają uzyskać korzystny stosunek ceny do mocy przenoszonej z wału czynnego na wał bierny - podobnie jak w przekładniach ślimakowych.

PRZEKŁADNIE HIPOIDALNE THF - KONSTRUKCJA

Rys. 1. Przesunięcie hipoidalne w przekładniach hipoidalnych

Przekładnie hipoidalne należą do przekładni zębatych o osiach wichrowatych i łukowym zarysie zęba. Przekładnia hipoidalna różni się od przekładni stożkowej poprzecznym przesunięciem osi zębnika (przesunięcie hipoidalne) w stosunku do osi koła talerzowego.

Dzięki przesunięciu hipoidalnemu uzyskuje się wydłużenie czynnej długości zębów (podobnie jak w parze kół ślimak-ślimacznica przekładni ślimakowej), co ma wpływ na wytrzymałość i obciążalność przekładni hipoidalnej.

Sprawność przekładni hipoidalnej jest odwrotnie proporcjonalna do przesunięcia hipoidalnego i maleje wraz z jego zwiększeniem. Standardowo przekładnie hipoidalne THF mają sprawność 94%.

CECHY TECHNICZNE PRZEKŁADNI HIPOIDALNYCH THF

Dobór zamiennika dla przekładni ślimakowej

Najważniejsze cechy techniczne przekładni hipoidalnych THF:

• Większa obciążalność niż przekładni stożkowej o takich samych wymiarach dzięki wydłużeniu czynnej długości zęba (przesunięcie hipoidalne);
• Większy moment wyjściowy niż w przekładniach ślimakowych o takich samych wymiarach gabarytowych;
• Wysoka cichobieżność w porównaniu do innych przekładni o tych samych przełożeniach (dzięki zębom łukowo-skośnym);
• Równomierność przekazywania momentu obrotowego (wydłużenie czynnej długości zębów);
• Wysoka sprawność w stosunku do innych przekładni o tych samych przełożeniach (sprawność 94% dla przekładni dwustopniowych i 92% dla przekładni trójstopniowych);
• Szeroki zakres dostępnych przełożeń dla jednej wielkości mechanicznej przekładni (od i=7,5 do i=300);
• Korzystne warunki smarowania łożysk, zębnika, dzięki przesunięciu hipoidalnemu;
• Moment wyjściowy do 500 Nm;
• Korzystny stosunek gabarytów przekładni do przenoszonej mocy.

Dlaczego warto zamienić swoją przekładnię ślimakową na naszą przekładnię hipoidalną THF?

• Identyczne wymiary montażowe, co przekładni ślimakowych dostępnych na rynku;
• Pasują takie same akcesoria montażowe (wałki zdawcze, kołnierze wyjściowe, ramiona reakcyjne), co dla przekładni ślimakowych dostępnych na rynku;
• Mają wyższą sprawność niż przekładnia ślimakowa o takim samym przełożeniu;
• Uzyskuje się większy moment wyjściowy na wale biernym niż w przekładni ślimakowej o takim samym przełożeniu;
• Dużo większa żywotność kół zębatych zastosowanych w przekładni hipoidalnej niż ślimak i ślimacznica zastosowana w przekładni ślimakowej;
• Wyższa cichobieżność przekładni hipoidalnej niż przekładni ślimakowej;
• Wyższe przełożenie (i>100, maks. i=300) bez konieczności łączenia dwóch przekładni lub stosowania dodatkowego stopnia walcowego, jak ma to miejsce w przekładni ślimakowej;
• Przekładnia hipoidalna podczas pracy nie grzeje się w takim stopniu, jak przekładnia ślimakowa o takim samym przełożeniu dzięki korzystnym warunkom smarowania;
• Wydajna praca z serwonapędami.

Podejmując już dzisiaj decyzję dotyczącą zakupu przekładni ślimakowej, warto rozważyć zakup przekładni hipoidalnej. Decyzja ta wpłynie znacząco na żywotność układu napędowego, co najważniejsze, na jego sprawność, a tym samym na efektywność energetyczną urządzenia napędzanego.

Optymalizacja procesów przemysłowych na wielu jego płaszczyznach znacząco wpływa na poprawę efektywności wykorzystania energii elektrycznej a tym samym w perspektywie czasu na poprawę wyników ekonomicznych przedsiębiorstwa.

Specjaliści pracujący w firmie HF Inverter Polska dzięki swojemu długoletniemu doświadczeniu są w stanie optymalnie dobrać układ napędowy bezawaryjnie pracujący w warunkach procesu technologicznego w dowolnej branży.

Na naszej stronie internetowej udostępniliśmy również kalkulator efektywności energetycznej dzięki którym możliwe jest oszacowanie i porównanie kosztów eksploatacyjnych przekładni ślimakowych z przekładniami hipoidalnymi zainstalowanym w aplikacjach przenośnikowych. Zapraszamy na stronę www.hfinverter.eu.

Mariusz Snowacki
HF Inverter