Kosmiczne urządzenia czyli słowo o przekładniach planetarnych
| Prezentacje firmowe Silniki i napędyPrzekładnie to jeden z podstawowych elementów maszyn. To dzięki nim możliwa jest zmiana prędkości i momentów obrotowych, które są przekazywane z silnika do układu napędzanego. W artykule skoncentrujemy się na przekładniach planetarnych, które są jednym z częściej stosowanych rodzajów przekładni w przemyśle.
Przekładnie planetarne to jeden z rodzajów przekładni zębatych. Są stosowane przede wszystkim w tych aplikacjach, gdzie wymagany jest duży moment obrotowy i niewielkie rozmiary napędu. Ze względu na swoje dobre właściwości i kompaktową konstrukcję przekładnie mają wiele zastosowań w aplikacjach przemysłowych. Firma WObit proponuje znakomitej jakości przekładnie m.in. niemieckiej firmy Neugart, która produkuje je już od 1975 roku.
BUDOWA I ZASADA DZIAŁANIA
W skład przekładni planetarnej wchodzą dwa współśrodkowe koła zębate: koło słoneczne (centralne) o uzębieniu zewnętrznym oraz koło pierścieniowe (zewnętrzne), zwane też koronowym, o uzębieniu wewnętrznym. Między nimi umieszczone są małe koła zębate nazywane kołami planetarnymi, połączone ze sobą jarzmem (wodzidłem). Wykonują one obrót, każde wokół własnej osi, a wszystkie razem obiegają oś całego mechanizmu. Cyrkulacja kół zębatych odbywa się analogicznie do krążenia planet w Układzie Słonecznym. Stąd właśnie koła planetarne zyskały swoją nazwę.
Głównym celem przekładni planetarnych jest przeniesienie wymaganego momentu obrotowego. Liczba kół planetarnych może się różnić. Wraz ze wzrostem liczby przełożeń rośnie rozkład obciążenia, a tym samym przenoszony moment obrotowy. Zwiększenie liczby zazębień zębów zmniejsza również siłę toczenia. Ponieważ tylko część całkowitej mocy musi być przekazywana jako siła toczna, przekładnia planetarna jest niezwykle wydajna.
Zaletą przekładni planetarnej w porównaniu z pojedynczą przekładnią zębatą jest rozkład obciążenia. Wewnątrz przekładni planetarnej następuje podział energii na poszczególne koła planetarne, a poprzez nie na jarzmo oraz ruchome koło centralne. Dzięki temu wewnętrznemu podziałowi obciążenia możliwe jest przenoszenie dużych momentów obrotowych z wysoką sprawnością przy zachowaniu zwartej konstrukcji.
Zakładając, że koło pierścieniowe ma stały rozmiar, można uzyskać różne przełożenia, zmieniając liczbę zębów koła słonecznego i liczbę zębów kół planetarnych. Im mniejsze koło słoneczne, tym większe przełożenie. Z technicznego punktu widzenia znaczący zakres redukcji dla stopnia planetarnego wynosi od około 3 : 1 do 10 : 1, ponieważ koła planetarne i koła słoneczne są wyjątkowo małe powyżej i poniżej tych stosunków. Wyższe przełożenia można uzyskać, łącząc kilka stopni planetarnych szeregowo w tej samej przekładni. W tym przypadku mówimy o przekładniach wielostopniowych.
DOSTĘPNE MODELE
W ofercie WObit dostępna jest pełna gama modeli przekładni z serii ekonomicznej oraz precyzyjnej z wyprowadzeniem prostym, kątowym oraz w wykonaniach kołnierzowych.
Najpopularniejszą serią ekonomiczną są przekładnie PLE, które zostały zaprojektowane do aplikacji, gdzie małe luzy kątowe nie są najważniejszym parametrem. Modelem pośrednim jest seria PLPE, która zapewnia niższe luzy w przystępnej cenie.
Do aplikacji wymagających wysokiej precyzji została stworzona seria PSN. Są to przekładnie wykonane z helikalnym uzębieniem, które przenoszą wysokie momenty, zapewniają doskonałą synchronizację prędkości oraz płynność ruchu. Mają bardzo niewielkie luzy na poziomie 1 minuty kątowej, mogą też przenosić wysokie obciążenia osiowe i zapewniają wysokie przyspieszenia. Przekładnie precyzyjne dostępne są w wersji prostej, kołnierzowej oraz kątowej.
Najnowsza w ofercie przekładnia kołnierzowa PFHE z serii ekonomicznej to atrakcyjna alternatywa do aplikacji, w których występują wysokie obciążenia promieniowe. Jest ona wyposażona w dwa specjalne łożyska walcowe skośne, wstępnie naprężone. Na kołnierz wyjściowy mogą działać siły promieniowe do 5100 N, jak w przypadku aplikacji z zębatką lub kołem pasowym. Uszczelnienie wału przekładni spełnia wymagania stopnia ochrony IP65.
Ciekawą serią są modele WGN precyzyjnej przekładni kątowej z drążonym wałkiem. Mają kompaktową budowę, odpowiednią do niewielkiej przestrzeni montażowej. Dzięki drążonemu wałkowi możliwe jest wyprowadzenie bezpośrednio przez przekładnię różnych elementów np. przewodów czy doprowadzenia instalacji chłodząco-smarującej do wnętrza obrabiarki. Dodatkowo seria WGN umożliwia rozdzielenie mocy na dwa wałki wyjściowe. Niewielkie luzy sprawiają, że te przekładnie sprawdzają się znakomicie w różnorodnych aplikacjach z serwonapędami.
Do zastosowań specjalnych w przemyśle farmaceutycznym, kosmetycznym oraz spożywczym dostępne są przekładnie higieniczne HLAE. Wykonane ze stali nierdzewnej są łatwe w montażu i w czyszczeniu. Ich budowa pozwala na prostą instalację. Do zastosowań OEM dostępny jest też opcjonalny zestaw uszczelnień pozwalający na zintegrowanie przekładni w przestrzeni montażowej silnika.
JAK WYBRAĆ WŁAŚCIWĄ PRZEKŁADNIĘ?
Przekładnie Neugart są kompatybilne z wieloma napędami szczotkowymi, bezszczotkowymi, krokowymi czy serwonapędami. Aby ułatwić ich dobór, dostępne są dwa funkcjonalne narzędzia.
Pierwszym jest Tec Data Finder, które pozwala wygenerować arkusz danych z rysunkiem technicznym przekładni planetarnej, dopasowany do kołnierza silnika. Dane są dostarczane w postaci modeli CAD, aby skrócić czas projektowania.
W bazie dostępnych jest ponad 17 000 silników wszystkich najbardziej popularnych producentów napędów do wyboru. Jeśli brakuje silnika, użytkownik może wprowadzić wymiary modelu, który posiada. Wprowadzanie jest obsługiwane przez interaktywne pola, w których wymagane wartości silnika są zaznaczone kolorem na rysunku technicznym. Dane silnika można również wprowadzić w jednostkach metrycznych lub imperialnych, tj. w anglo-amerykańskim systemie miar.
Drugim narzędziem jest NCP, czyli program służący do wykonania szybkich obliczeń planowanego układu napędowego. W ciągu kilku minut można skonfigurować odpowiednią kombinację silnika i przekładni na podstawie danych wprowadzonych do aplikacji. Program jest bezpłatny i dostępny do pobrania na stronie internetowej. Zapraszamy do skorzystania z narzędzi do doboru przekładni, a w przypadku pytań do kontaktu ze specjalistami WObit pod numerem 61 22 27 422.
PRZEKŁADNIE NGV DO ROBOTÓW AGV
Wózki AGV transportują ładunki 24 godziny na dobę przez 7 dni w tygodniu – dlatego stawiają wyjątkowo wysokie wymagania dotyczące konstrukcji i układu mechanicznego. W szczególności w odniesieniu do przekładni, ponieważ w wózkach AGV jest ona zwykle umieszczona bezpośrednio w kole i w zależności od rozwiązania układu jezdnego cała masa pojazdu i transportowanego ładunku działa bezpośrednio na łożysko wyjściowe przekładni. Powoduje to duże obciążenia promieniowe. Co więcej, naturalnie ograniczona przestrzeń wewnątrz pojazdu oznacza, że przekładnia musi mieć wyjątkowo kompaktową konstrukcję, zajmującą niewiele miejsca.
Nowa przekładnia planetarna NGV spełnia te specjalne wymagania dzięki użyciu wstępnie naprężonych łożysk skośnych. Mogą one pochłonąć znaczną siłę ze względu na swoją konstrukcję. Koło nie musi być podparte osobno, ponieważ obciążenie jest podtrzymywane przez łożyska na wyjściu.
Interfejs między przekładnią a podwoziem został również konsekwentnie zoptymalizowany w NGV: kołnierz montażowy przekładni jest umieszczony tak blisko podwozia, że można go tam zamontować bezpośrednio. Kolejna zaleta oprócz łatwości instalacji: silnik i przekładnia mogą być wstępnie zmontowane jako całość i zainstalowane razem. Możliwe jest podłączenie prawie każdego silnika ze względu na zastosowanie szerokiej gamy adapterów. Samo koło jest montowane bezpośrednio na wyjściu przekładni od zewnątrz i dlatego w razie potrzeby można je szybko i łatwo wymienić. Neugart oferuje również specjalnie zaprojektowane koła do przekładni NGV, dzięki czemu możliwe jest uzyskanie najwyższej możliwej nośności dla danego rozmiaru przekładni.
P.P.H. WObit E.K.J. Ober s.c.
Dęborzyce 16, 62-045 Pniewy
tel. 61 22 27, 422, wobit@wobit.com.pl, www.wobit.com.pl
