گیربکس خورشیدی

گیربکس خورشیدی (گیربکس سیاره ای) چیست؟

بسیاری از نوآورانه‌ترین پیشرفت‏‌های فنی از قبیل رباتیک، پرینتر سه بعدی و وسایل حمل و نقل جدید مانند قطارهای برقی از گیربکس خورشیدی به عنوان عامل انتقال قدرت استفاده می‌کنند که یکی از پرکاربردترین تجهیزات در صنعت است و برای انتقال بیشینه گشتاور در کم‏ترین حجم (چگالی گشتاور)، بین دو محور معمولا هم‌راستا به کار می‌رود. گیربکس خورشیدی نام خود را به دلیل نحوه حرکت چرخدنده‏‌های خود که بسیار شبیه به منظومه شمسی است، گرفته است.

گیربکس سیاره ای شامل یک چرخدنده مرکزی (خورشیدی)، یک یا چند چرخدنده هرزگرد (سیاره‏‌ای) و یک چرخدنده رینگی هستند و اساس تبدیل سرعت به گشتاور در این تجهیزات، حرکت آن‏ها نسبت به یکدیگر است. تاریخچه این تجهیزات صنعتی به قبل از میلاد برمی‌گردد جایی که با این وسیله می‌توانستند مسیرهای مداری سیارات را پیش بینی کنند ولی از نظر عملکردی، لئوناردو داوینچی در سال 1490 میلادی آن را توصیف کرد و برای قرن‌های بعدی مورد استفاده قرار گرفت.

گیربکس خورشیدی با راندمان بالا و در پیکربندی‌های مختلف وجود دارد و برای انتقال توان در توربین‌های بادی، میکسرها، دریل‌های برقی و … استفاده می‌شود. این تجهیزات با توجه به میزان کاهش یا افزایش دور، از طبقات مختلف تشکیل می‌شوند و در هر طبقه، تبدیل دور به صورت معین و مستقل انجام می‌گیرد تا دور خروجی مطلوب حاصل گردد.

(شماتیک یک گیربکس خورشیدی چند مرحله ‏ای)

اجزا و طرز کار گیربکس خورشیدی:

گیربکس خورشیدی یک سیستم انتقال قدرت است که شامل یک چرخدنده خورشیدی و یک یا چند چرخدنده سیاره‌‏ای است که حول خورشیدی می‌چرخند. به طور معمول چرخ دنده‌های سیاره‏‌ای بر روی یک بازو یا حامل متحرک نصب می‌شوند که ممکن است خود نسبت به چرخدنده خورشیدی بچرخد و معمولا از طرف دیگر به شافت خروجی متصل است.

این گیربکس همچنین از یک چرخدنده رینگی یا حلقه بیرونی استفاده می‌کند که در برگیرنده دیگر اجزاء گفته شده است. مواد این چرخدنده‏‌ها باید ضد خوردگی و ضد سایش باشند؛ چرا که تمامی این چرخدنده‏‌ها زمان بسیاری با هم در تماس هستند و این تماس باعث استهلاک آن‏ها می‌شود. پوسته گیربکس تمامی اجزا را در بر می‌گیرد و معمولا از جنس چدن است و با روش ریخته ‏گری ساخته می‌شود.

برای درک عملکرد بهتر آن باید ویدئوی طرز کار گیربکس خورشیدی را مشاهده کرد یا ماکت آن در دسترس باشد، ولی چند حالت اصلی در اینجا بیان می‌شود.نحوه کار این گیربکس بدین گونه است که باید یکی از سه جزء اصلی (چرخدنده خورشیدی، چرخدنده سیاره‌‏ای و چرخدنده رینگی) ثابت باشد تا دو جزء دیگر به عنوان محرک و متحرک گشتاور را منتقل کنند و باعث کاهش دور و افزایش گشتاور یا بالعکس شوند. منظور از محرک، چرخدنده‏ ای است که گشتاور ورودی را دریافت می‌کند تا آن را به عضو متحرک انتقال دهد.

بیشتر بخوانید: راهنمای انتخاب گیربکس هلیکال

(طرز کار گیربکس سیاره ای)

برای کاهش سرعت باید خورشیدی ثابت و رینگی به عنوان محرک عمل کند تا سیاره‌ها را به حرکت در آورد یا اینکه رینگی ثابت باشد و شفت ورودی به خورشیدی متصل باشد و خورشیدی به عنوان محرک سیاره ‏ها را به حرکت وا دارد.

 اگر خورشیدی ثابت و سیاره‌ها بچرخند و رینگی را به حرکت درآورند حاصل افزایش سرعت خواهد بود یا اگر رینگی ثابت و سیاره‏‌ها بچرخند در نتیجه خورشیدی از سیاره‌‏ها سریعتر می‌چرخد و حاصل آن نیز افزایش سرعت است.

اگر سیاره‌‏ها ثابت و خورشیدی بچرخد یا سیاره‌‏ها ثابت و رینگی بچرخد، یکی از دو جز رینگی یا خورشیدی به عنوان متحرک عمل می‌کند و در جهت خلاف محرک دوران می‌کند و دنده عقب اتفاق می‌افتد.

اگر دو عضو با دور مساوی حرکت کنند و به عبارتی در هم قفل شوند کاهش یا افزایشی در سرعت اتفاق نمی‌افتد و نسبت تبدیل دور یک به یک است. زمانی که هیچ عضوی درگیر نباشد سیستم خلاص می‌شود.

این تجهیزات صنعتی معمولا به گیربکس ساده و گیربکس چند مرحله‌‎‏ای یا مرکب طبقه بندی می‌شوند. گیربکس سیاره ای ساده شامل یک خورشید، یک سیاره، یک بازو و یک رینگی است ولی در گیربکس‌های مرکب تعداد چرخدنده‏‌ها یا تعداد مراحل برای رسیدن به دور و گشتاور نهایی بیشتر است. در مقایسه با گیربکس‌‏های ساده، نوع مرکب از مزایای نسبت تبدیل بزرگ‏تر، نسبت گشتاور به وزن بالاتر و پیکربندی‌های انعطاف پذیرتر برخوردار است.

کاربرد گیربکس سیاره ای:

گیربکس‏ سیاره ای کاربرد فراوانی در صنایعی مانند فولاد، صنایع غذایی، کشاورزی، پتروشیمی، معادن، صنایع شیشه و سرامیک و … دارد و معمولا در جایی استفاده می‌شود که فضا محدود باشد و نیاز به نسبت تبدیل بالا باشد. منظور از نسبت تبدیل، نسبت دور در ورودی به خروجی است.

این تجهیزات صنعتی، اساس رایج‌ترین گیربکس‌های اتوماتیک هستند و به طور وسیعی در اتوماسیون صنعتی استفاده می‌شوند. محرک گیربکس‌های خورشیدی معمولا الکتروموتور است و قابلیت نصب در حالت‌های مختلف را دارد. اگر نیاز به دقت بالاتر در میزان توان باشد از سروو موتور یا استپر موتور به عنوان محرک استفاده می‌شود و کاربرد آن در دستگاه CNC و … است.

 (یک نمونه از گیربکس خورشیدی شهباز گیربکس پیشرو سپاهان)

به عنوان نمونه چند مورد از کاربرد‏ گیربکس‏ خورشیدی عبارتند از:

• انواع ربات‌ها برای افزایش گشتاور
• ماشین‌های برش لیزری برای حرکت محور برش
• تخت‌های جراحی و بیمارستان به عنوان تنظیم ‏کننده ارتفاع و دیگر پارامترها
• دستگاه‌های چاپ برای کاهش سرعت غلتک‌های چاپ
• بارگیری و تخلیه ربات‌های دروازه‌‏ای
• کانوایرها و نوار نقاله‌ها برای انتقال نیرو
• دستگاه‌های CNC برای موقعیت دهی دقیق
• ماشین‏ آلات بسته‌‏بندی
• میکسرها برای مثال میکسر خمیر در صنایع غذایی یا میکسرهای صنایع آب و فاضلاب
• درایوهای مارپیچ و حفاری در صنایع معدنی و نفتی
• درایوهای بالابرها و جرثقیل‌ها
• دیفرانسیل‌های مورد استفاده در وسایل حمل و نقل
• دستگاه‌های بالمیل در صنایع سیمان و معادن
• پمپ‌های آب و مونوپمپ‌ها به عنوان محرک
• فولاد و آهن سازی برای نورد فولاد یا گندله سازی
• دستگاه‌های پرس و ماشین‏‌سازی برای تنظیم موقعیت دقیق ورق‌های فلزی

معایب و مزایا:

گیربکس خورشیدی قابلیت کوپل شدن با هر نوع مولد قدرتی را دارد و برای انتقال طیف وسیعی از گشتاورها ساخته می‌شود همچنین چگالی توان بالایی دارند و می‌توانند در حجم کم توان بیشتری را نسبت به دیگر گیربکس‌ها انتقال دهند. افت راندمان در هر مرحله از این گیربکس حدود 3 درصد است و همین عامل تضمین می‌کند درصد بالایی از انرژی ورودی به جای هدر رفتن، منتقل شود و به دلیل توزیع یکنواخت جرم و آرایش چرخدنده‌‏ها دارای عملکرد پایدار هستند و سطح سر و صدا و ارتعاشات در آن‌ها پایین است.

در این تجهیزات صنعتی بار بین سیاره‏‌ها تقسیم می‌شود. هر چه تعداد سیاره‏‌ها بیشتر باشد قابلیت انتقال گشتاور بیشتر است. روش حرکت و توزیع بار در این گیربکس‌ها متفاوت با دیگر گیربکس‌ها است. در چرخدنده‏‌های ساده و موازی محور، انتقال نیرو به نقاط تماسی کمی بین دو چرخدنده متکی است. در این حالت، تمام بار روی چند سطح تماس متمرکز می‌گردد و باعث می‌شود چرخدنده‌‏ها به سرعت ساییده شوند یا ترک بخورند.

اما گیربکس سیاره ‏ای دارای سطوح تماس با دنده های متعدد با مساحت بزرگتر است که می‌تواند بار را به طور مساوی در اطراف محور مرکزی توزیع کند. سطوح دنده‌‏های متعدد، بار را به اشتراک می‌گذارند که باعث می‌شود در برابر آسیب‌های ناشی از گشتاور بالاتر مقاومت بیشتری داشته باشند. محفظه و قطعات بلبرینگ‌ها نیز کمتر در اثر بارگذاری آسیب می‌بینند زیرا فقط بلبرینگ‌های حامل سیاره‌‏ها نیروی جانبی قابل توجهی را از انتقال گشتاور تجربه می‌کنند.

در این تجهیزات صنعتی نیروهای شعاعی با یکدیگر مخالف و متعادل هستند و نیروهای محوری تنها در هنگام استفاده از چرخدنده‏‌های هلیکال با زاویه مارپیچ در گیربکس به عنوان خورشیدی، سیاره یا رینگی ایجاد می‌شوند. بلبرینگ‏‌ها باید این نیروهای محوری را تحمل کنند. چرخدنده‏‌های هلیکال اگرچه باعث تولید نیروی محوری می‌شوند اما پتانسیل انتقال گشتاور بیشتر و عملکرد نرم‌تری دارند و نویز کمتری ایجاد می‌کنند.

بیشتر بخوانید: عیب یابی و تعمیر گیربکس شافت بغل

 (چرخدنده ساده و چرخدنده هلیکال)

گیربکس‏ خورشیدی مزایای فراوانی دارد که در بالا به آن اشاره شد و در مقابل مزایا مانند هر تجهیز صنعتی دیگری معایبی هم دارد که به مهمترین آن‏ها در زیر اشاره می‌شود.

طراحی و ساخت این گیربکس‌ها پیچیده است و هزینه خرید، تعمیر و نگهداری آنها نسبت به دیگر گیربکس‌ها بالا است. تعیین کارایی سیستم گیربکس سیاره ای سخت است و برای انتقال نیرو به روانکاری دائم و ثابت نیاز دارند.

انتخاب مناسب گیربکس سیاره ای:

هنگام انتخاب یک گیربکس خورشیدی باید به نکات زیر باید توجه شود:

• مشخصات فنی مورد نیاز از قبیل گشتاور، نسبت تبدیل و کاهش دور باید در نظر گرفته شود و متناسب با آن‏ها گیربکس مورد نیاز تهیه گردد.
• برخی از محیط‌های کاری ممکن است در معرض گرد و خاک یا رطوبت باشند. بنابراین این عامل باید در نظر گرفته شود و گیربکسی با درجه حفاظت مناسب انتخاب گردد.
• هنگام انتخاب به فضا و حجم مورد نیاز برای نصب گیربکس سیاره‌ای باید توجه شود. هر چه فضا محدودتر باشد، باید گیربکس کوچکتری به کار گرفته شود.

تعمیر و نگهداری گیربکس خورشیدی:

نکات مربروط به تعمیر و نگهداری گیربکس سیاره ای عبارتند از:

• بازرسی منظم و چک دوره‏‌ای گیربکس سیاره ای باعث کاهش هزینه‌‏های تعمیر و نگهداری می‌شود. بنابراین گیربکس باید از نظر نشت روغن و سر و صدا و لرزش غیر معمولی به طور مرتب چک شود.
• تغییرات دمای ناگهانی و گرم شدن بیش از حد گیربکس خورشیدی می‌تواند باعث خرابی شود. بنابراین حفظ سطح دما در عملکرد گیربکس نقش مهمی دارد و باید به صورت منظم بررسی شود.
• روانکاری مناسب مهمترین عامل در تضمین عملکرد مداوم یک گیربکس است. در این تجهیز صنعتی، چرخدنده‌ها و بلبرینگ‌ها برای جلوگیری از سایش و عملکرد خوب نیاز به روانکاری منظم دارند.

روانکاری این نوع از گیربکس‌ها به وسیله روغن، گریس یا ژل مصنوعی انجام می‌شود و بر اساس کاربرد این تجهیز، ویسکوزیته و ترکیب شیمیایی روانکار مناسب انتخاب می‌گردد. روانکاری علاوه بر جلوگیری از سایش و اصطکاک بین قسمت‌های تماسی با ایجاد یک فیلم یا لایه روی سطوح، نقش خنک کننده و عامل انتقال گرما را ایفا می‌کند و باعث کاهش سر و صدا و ارتعاشات نیز می‌شود.

• تراز گیربکس با دیگر تجهیزات بسیار مهم است و باید از همراستایی مناسب گیربکس با دیگر تجهیزات مانند الکتروموتور و … اطمینان حاصل کرد و برای این کار باید از کوپلینگ مناسب استفاده کرد.
• اغلب گیربکس‌ها در حین کار کردن با خاک و گرد و غبار کثیف می‌شوند. برای جلوگیری از تجمع کثیفی و گرد و غبار، گرم شدن بیش از حد و ورود آلاینده‏‌ها به گیربکس، باید آن را به طور منظم تمیز کرد.
• انجام آنالیز ارتعاشات در گیربکس به خصوص زمانی که گیربکس بسیار پر سر و صدا کار می‌کند، مهم است. ارتعاشات ثابت، کیفیت در اجزا و عملکرد را نشان می‌دهد و افزایش ارتعاشات ممکن است باعث آسیب به گیربکس شود و باید حتما در نظر گرفته شود.

برندهای معروف تولید کننده گیربکس سیاره ای:

گیربکس‌ خورشیدی با ویژگی‏‌های متنوع از قبیل نوع مولد قدرت، نسبت تبدیل و گشتاور انتقالی با انواع برندها در صنعت ارائه می‌شوند. از مهمترین برندهای این تجهیزات در بازار ایران می‌توان به رجینا (Reggiana)، بونفیلیولی (Bonfiglioli)،  (SEW)، ایلماز (YILMAZ)، (Rossi) و برند ایرانی اصفهان دور متغیر ( شهباز گیربکس پیشرو سپاهان) اشاره کرد.

شرکت Reggiana Riduttori از سال 1973 میلادی در ایتالیا فعالیت خود را آغاز کرد. گیربکس سیاره ای یکی از انواع محصولات این کمپانی است و در دامنه وسیعی از نسبت‌های تبدیل با کیفیت مناسب برای کاربرد در صنعت ساخته می‌شود.

(نمونه ای از گیربکس سیاره ای Reggiana Riduttori)

گیربکس خورشیدی Bonfiglioli محصول شرکتی ایتالیایی با همین نام است. این شرکت در سال 1965 میلادی تاسیس شد و برای ورود به بازار آسیا یک کارخانه در هند در سال 1999 میلادی ایجاد کرد و هم اکنون محصولات خود را به بیش از 80 کشور دنیا می‌فرستد. گیربکس سیاره ای Bonfiglioli با کیفیت بالا برای استفاده در میکسرها، کانوایرها، توربین‏‌ها و … ارائه می‌شود.

(نمونه ای از گیربکس خورشیدی Bonfiglioli)

SEW یک کمپانی آلمانی است که در سال 1931 میلادی ایجاد شد و به تولید انواع گیربس صنعتی اینورتر، سروو می‌پردازد. گیربکس خورشیدی SEW در صنایع مختلف از قبیل پتروشیمی، فولاد، سیمان و … کاربرد دارند و کیفیت، استحکام بالا و تنوع محصول از مشخصه‏‌های آنها است.

(نمونه ای از گیربکس سیاره ای SEW)

شرکت ایلماز (YILMAZ) یکی از بزرگترین تولیدکنندگان گیربکس در ترکیه است که در سال 1963 میلادی تاسیس شد. امروزه ایلماز به یکی از تأمین کنندگان پیشرو در حوزه گیربکس و موتور تبدیل گشته است. گیربکس سیاره ای ایلماز طبق استانداردهای روز برای کاربردهای صنعتی طراحی و ساخته می‌شوند.

بیشتر بخوانید: گیربکس مکعبی چیست؟

(نمونه ای از گیربکس خورشیدی ایلماز)

گیربکس خورشیدی اصفهان دور متغیر (شهباز) از محصولات شرکت اصفهان دور متغیر یا شهباز گیربکس پیشرو سپاهان است که از سال 1360 شمسی شروع به فعالیت نمود و با پشتوانه فنی مناسب به یکی از برترین تولیدکنندگان داخلی گیربکس تبدیل شده است. گیربکس سیاره ای این شرکت با دامنه وسیعی از نسبت‌های تبدیل، کارکرد بدون ارتعاش و روان و خدمات پس از فروش مناسب در صنایع مختلفی کاربرد دارند.

کمپانی Rossi با طراحی و تولید محصولات متنوعی از جمله گیربکس از سال 1953 میلادی پا به عرصه صنعت نهاد. طی شش دهه فعالیت خود با بهره‏ گیری از دانش فنی و رعایت استانداردهای بین المللی، تلاش نموده تا کالایی با کیفیت ارائه نماید. گیربکس‏ خورشیدی Rossi با قابلیت کاربری‌های متفاوت و تعمیر و نگهداری کم در صنایع مختلفی از قبیل صنایع معدنی، صنایع شیمیایی، صنایع فولاد و … به کار می‌روند.

(نمونه ای از گیربکس سیاره ای Rossi)

قیمت گیربکس خورشیدی:

شرکت آتور صنعت عرضه کننده بهترین برندهای گیربکس سیاره‌ای با قیمت مناسب می‌باشد.قیمت خرید گیربکس خورشیدی بسته به نیاز و نوع طراحی مورد نظر خریداران متفاوت می‌باشد. برای دریافت مشاوره قبل از خرید همچنین دریافت کاتالوگ با شماره تلفن 32004-031 تماس حاصل فرمایید.