TwinSpin® - účinnosť nie je číslo ani konštanta.

SPINEA® vysvetľuje parameter účinnosti vysoko presnej prevodovky TwinSpin®

V tomto článku sa budeme venovať priblíženiu parametra účinnosti v reduktoroch TwinSpin® aj predstavíme Vám návod ako ho správne interpretovať a používať pri návrhu pohonových uzlov.

V súčasnej dobe sa v aplikáciách s presnými prevodovkami stále viac prihliada na spotrebu elektrickej energie a celkovú energetickú efektivitu zariadení. Ešte viac je tento trend viditeľný v mobilných aplikáciách, kde je zdrojom elektrickej energie batéria, ktorá ma obmedzenú pracovnú dobu do vybitia a účinnosť teda veľmi výrazne ovplyvňuje funkčnosť a dobu použiteľnosti zariadenia.

Mechanická účinnosť je definovaná ako pomer medzi výkonom, ktorý vstupuje do prevodovky a výkonom, ktorý dostaneme na výstupe z prevodovky po redukcii otáčok. Môžeme teda povedať, že na účinnosť ako pomerovú veličinu vplýva  trenie v prevodovom mechanizme a to Coulombovské trenie, ktorého hodnota je konštantná, tak aj viskózne trenie ktoré je premenlivé a závisí od viacerých parametrov. Účinnosť sa zvyčajne uvádza v percentách.(%)

V katalógoch niektorých výrobcov prevodoviek je často uvádzaná účinnosť ako číslo. Zvyčajne ide o hodnotu účinnosti pri  nominálnom zaťažení resp. pri menovitom momente a definovaných zvyčajne menovitých otáčkach.  Pre potreby návrhu pohonu je to však neúplná informácia keďže prevodovky väčšinou pracujú v rôznych otáčkových režimoch s meniacou sa hodnotou výstupného momentu.

Účinnosť nie je jedno číslo a nie je ani konštantou, môžeme teda povedať, že ide o funkciu, ktorá je závislá od viacerých parametrov a preto by mala byť interpretovaná vo forme grafu.

V prevodovkách TwinSpin®, ktoré patria medzi cykloidálne /excentrické/ prevodovky na výslednú účinnosť  vplývajú parametre, ako: krútiaci moment , vstupne otáčky, prevádzková teplota, prevodový pomer, typ maziva a hodnota lost motion.

Krútiaci moment je faktor, ktorý má najväčší vplyv na výslednú mechanickú účinnosť prevodovky. Viď graf č.1. V katalógu redukčných prevodoviek TwinSpin® od spoločnosti SPINEA sú uvedené merania účinnosti pre maximálne hodnoty krútiaceho momentu, ktoré sú rovné menovitým hodnotám.

Účinnosť prevodovky so stúpajúcimi otáčkami klesá. Dôvodom je viskózny odpor maziva reduktora, ktorý rastie so vstupnými otáčkami. Vplyv otáčok je však menší ako vplyv krútiaceho momentu, čo uvádzame v grafe č.2.

 

Na redukčnú prevodovku vplývajú 2 zdroje tepla. Prvým zdrojom je teplo z okolia – ambientna teplota. Druhým je teplota, ktorá závisí od tepla, ktorú vyprodukuje reduktor  počas prevádzky. Teplo produkované reduktorom závisí od režimu prevádzky /duty factor/,  v ktorom reduktor pracuje.

Prevodový pomer je parametrom daným konštrukciou reduktora.  Prevodový pomer nám definuje počet stykových plôch v reduktore, čo priamo vplýva na veľkosť trenia v prevodovke a následné rozdiely v účinnosti. V reduktoroch TwinSpin® maju nižšie prevody vyššiu účinnosť ako vysoké.

Typ maziva - vplyv maziva na viskózne odpory a teda aj príspevok k účinnosti závisí od otáčok a súvisí s viskozitou prevodového oleja, resp. základového oleja v prípade  ak je ako mazivo použitý mazací tuk.

Lost Motion - redukčné prevodovky TwinSpin®  sú presné reduktory s parametrom Lost Motion pod 1 Arcmin.  Je rozdiel, či je reduktor vyrobený s nastavením počiatočnej Lost Motion okolo 0,4 Arcmin alebo 0,8-1 Arcmin. V oboch prípadoch je hodnota Lost Motion pod 1 Arcmin avšak produkcia tepla bude v oboch prípadoch rozdielna z dôvodu odlišných trecích pomerov v transmisii reduktora.

 Graf 5    Výstupu z merania účinnosti reduktora Twinspin G série

Prázdny

Pomerne výrazný vplyv na účinnosť má aj typ redukčnej prevodovky – t. z. Séria.

Séria H – hollowshaft reduktory, ktoré sú tesnené na rýchlobežnom vstupnom hriadeli majú výrazne nižšiu účinnosť ako porovnateľné veľkosti série G , T a E. Dôvodom je vysoký trecí moment od rotačných tesnení hriadeľa, ktoré tesnia na veľkom priemere a následné  straty, ktoré sa premietnu do celkovej účinnosti reduktora. Spôsob tesnenia a počet tesnení teda výrazne vplýva na výslednú účinnosť reduktora. 

Ako je zrejme z vyššie uvedeného, účinnosť je pomerne komplexný fenomén, ktorý nie je možné zredukovať iba na jedno číslo. Každá aplikácia je špecifická a hlavne v prípade mobilných zariadení, resp. teplotne kritických aplikácií je namieste posúdiť všetky vyššie uvedené faktory vplývajúce na výslednú účinnosť.  

V prípade záujmu Vám SPINEA ochotne pomôže vyladiť vašu aplikáciu aj z hľadiska účinnosti, či už voľbou vhodného nastavenia Lost Motion, doporučením vhodného typu tesnenia alebo selekciou vhodného typu maziva pre všetky typy prevádzkových podmienok a aplikácií.  

 

Viac článkov

Zásady ochrany osobných údajov

Používame cookies, aby sme návštevníkom poskytli čo najväčšie pohodlie pri používaní tejto stránky. Viac info...