Jak dobrać motoreduktor?

Spis treści

CZĘŚĆ II: PRZENIESIENIE NAPĘDU

Oprócz wyboru właściwego typu przenośnika i rodzaju jego powierzchni nośnej ważna jest właściwa konfiguracja jego napędu. Na tym etapie głównym dylematem jest wybór pomiędzy połączeniem dwóch oddzielnych urządzeń: silnika i reduktora a rozwiązaniem zintegrowanym w postaci motoreduktora.

KTÓRY NAPĘD BĘDZIE LEPSZY?

Bez względu na to, na które podejście się zdecydujemy, najważniejsze, żeby napęd spełnił wymogi aplikacji - w przypadku przenośników oznacza to osiągnięcie zakładanej wydajności transportu. Warto przy tym zauważyć, że skorzystanie z "gotowego" napędu jest łatwiejsze, ponieważ obowiązek dopasowania do siebie jego komponentów w pełni spoczywa na producencie motoreduktora. Nie oznacza to jednak, że samodzielnie nie można stworzyć optymalnej konfiguracji.

Dobór połączenia silnik plus reduktor jest procesem złożonym. To, czy zakończy się on sukcesem, w praktyce zależy od spełnienia dwóch warunków. Pierwszym z nich jest dokładne poznanie wymagań napędzanego urządzenia i warunków pracy na danym stanowisku, drugim zaś dopasowanie do nich możliwości komponentów układu napędowego.

JAK DOBRAĆ MOTOREDUKTOR?

Na wstępie określić należy przede wszystkim dwie wielkości: wymaganą prędkość obrotową i moc potrzebną do pokonania oporów ruchu urządzenia napędzanego. Tę pierwszą w przypadku przenośników determinuje zakładana wydajność taśmociągu, czyli objętość lub masa przenoszonego materiału w jednostce czasu. Opory ruchu wyznacza się zaś, uwzględniając wpływ sił tarcia, siły bezwładności oraz siły ciężkości na elementy przenośnika (taśmę, bębny) i jego ładunek.

Aby dobrać reduktor, trzeba także wiedzieć, ile godzin dziennie urządzenie napędzane ma pracować oraz ile razy w ciągu godziny będzie włączane. Ważne też, jaki charakter ma jego obciążenie i w jakich warunkach otoczenia napęd będzie działał. Chodzi tu głównie o temperaturę i prędkość przepływu powietrza na danym stanowisku.

Informacje te odnosi się następnie do wytrzymałości reduktora, która jest określona przez producenta w karcie katalogowej. W praktyce wygląda to tak, że na podstawie tych danych z odpowiednich tabel (patrz: ramka) odczytuje się różne współczynniki, które uwzględnia się w obliczeniach wymaganego przełożenia i mocy reduktora. Znać również trzeba parametry silnika (moc, obroty nominalne, maksymalny moment rozruchowy).

Przykłady produktów

Przenośnik taśmowy PPT-1200 - do przenoszenia urobku węglowego, surowców mineralnych, skał, rud, pod i na powierzchni kopalń. Szerokość taśmy: 1200 mm, prędkość taśmy: 0,8-5 m/s, długość przenośnika: 3000 m, wydłużenie maksymalne taśmy przy obciążeniu nominalnym: 2%, rodzaj taśmy, pod ziemią: taśma trudnopalna chloroprenowa, na powierzchni: taśma dopuszczona do pracy według parametrów wytrzymałościowych.
Przekładnie ślimakowe serii VF i W - zakres momentu obrotowego na wyjściu: 13-7100 Nm, moc mechaniczna na wejściu: 0,04-75 kW, zakres przełożeń: 7-10 000, konfiguracja wyjścia: wał zdawczy drążony z rowkiem wpustowym, wał zdawczy pełny z wpustem (jedno- lub dwustronny), sprzęgło przeciążeniowe (opcjonalnie), konfiguracja wejścia: przyłącze kołnierzowe dla silników elektrycznych w standardzie IEC, zintegrowany silnik kompaktowy, wał wejściowy pełny z wpustem.
Motoreduktory niskoprofilowe w kategoriach ATEX 2GD i 3GD (pyły i gazy) - zakres mocy: 0,12 do 4 kW (6 do 8928 Nm), przekładnie 2- i 3-stopniowe, wał drążony z rowkiem na wpust pasowany lub z pierścieniem zaciskowym, pełny wał z wpustem pasowanym, wersja montażu z kołnierzem lub z łapami, wsporniki przenoszące moment obrotowy z gumowymi wkładkami, dostępne z silnikami trójfazowymi w EExe, strefa 22 lub w Eex(d)e.
Łożyska baryłkowe NSKHPS - wzmocniony koszyk stalowy lub mosiężny, stal NSK Z (duża wytrzymałość i czystość), stabilność temperaturowa: do +200°C, zakres produktów: z otworem od 40 mm do 260 mm, do 20% wyższa prędkość graniczna w porównaniu z łożyskami standardowymi, dynamiczna obciążalność: 25% wyższa.
Smar SKF LGEP 2 - z dodatkami EP (do przenoszenia podwyższonych nacisków). Olej bazowy - mineralny, rodzaj mydła - litowe, zakres temperatur pracy: -20°C do +110°C, lepkość oleju bazowego: 200 mm2/s w +40°C, 16 mm2/s w +100°C.
W karcie katalogowej reduktora można zwykle znaleźć charakterystykę rodzaju pracy dla różnych urządzeń napędzanych, w tym dla przenośników (tabela 1). Współczynnik pracy k₂ odczytuje się z kolei z odpowiedniej tabeli (tabela 3), dla określonego czasu pracy w ciągu dnia i liczby włączeń w ciągu godziny.

Kolejnym krokiem jest sprawdzenie dla wybranego reduktora warunku rozruchu, czyli spełnienia zależności P_n ? (T_r·n₁·k₃)/9550, gdzie T_r - maksymalny moment rozruchowy silnika, a k₃ - współczynnik rozruchu. Ten ostatni odczytuje się z właściwej tabeli (tabela 4) dla konkretnej liczby włączeń na godzinę i charakteru obciążenia (stałe, zmienne).

Następnie należy obliczyć moc cieplną reduktora (P_t) według zależności: P_t=P₂·k₄, gdzie k₄ to współczynnik temperatury otoczenia. Wartość k₄ odczytuje się z odpowiedniej tabeli (tabela 5), dla danej temperatury w otoczeniu urządzenia napędzanego i czasu jego pracy w ciągu godziny. Żeby nie stosować dodatkowego chłodzenia, co jest zalecane, reduktor trzeba dobrać tak, by spełniony był warunek P_t ? Pnt, gdzie Pnt - moc graniczna reduktora bez chłodzenia dla danej prędkości powietrza na stanowisku (patrz przykład w ramce).