Šnekové převodovky pro Balicí stroje — Spolehlivost, indexování a náklady spojené s chybným provedením

Správně specifikovaná sada šnekového převodu při standardním provozu balicího stroje (střední točivý moment, 2–3 směny/den, krytí IP65, mazivo bez EP přísad) by měla zajistit 3–5 let provozu, než bude nutné kolo vyměnit. Pokud provádíte výměnu každých 6 měsíců, téměř jistě se vyskytuje jeden ze čtyř problémů: (1) porušení diferenciálu tvrdosti – tvrdost hřídele je pod specifikací, obvykle způsobeno hřídelí C45, která byla specifikována jako 40Cr; ověřte tvrdost hřídele pomocí přenosného Rockwellova testeru; (2) mazivo s EP přísadami kontaminující olej – zkontrolujte zelený odstín a usazeniny sulfidu měďnatého ve vypuštěném oleji; (3) kontaminace oplachovou vodou v důsledku nedostatečného těsnění – zkontrolujte bílý mléčný vzhled oleje (kontaminace vodou); (4) provoz nad jmenovitý točivý moment v důsledku zaseknutí v procesu nebo nesprávného převodového poměru pro skutečné zatížení. Vypusťte olej a při další poruše zkontrolujte charakteristický vzorec poškození (abrazivní, korozivní nebo oděr), abyste zjistili příčinu.

Zvýšení otáček motoru o 25% zvyšuje otáčky hřídele šneku o 25%, což zvyšuje kluznou rychlost v záběru o 25%. To má dva účinky: (1) účinnost se může mírně zlepšit (vyšší kluzná rychlost → lepší hydrodynamické mazání → nižší koeficient tření); a (2) co je důležitější, efektivní moment (RMS) na šnekovém kole se zvyšuje, pokud se zatížení poháněného balicího mechanismu úměrně nesnižuje. Pokud je moment balicího mechanismu konstantní (např. plnicí karusel), šnekové kolo nyní zažívá o 25% více cyklů zatížení za jednotku času – to snižuje únavovou životnost přibližně o 40% (únavová životnost je nepřímo úměrná zhruba třetí mocnině frekvence cyklů pro vysokocyklovou únavu). Před zvýšením otáček ověřte aktuální třídu zatížení soukolí a frekvenci cyklů oproti novému provoznímu bodu. Pokud soukolí aktuálně běží na 60–70% svého jmenovitého momentu, je možné zvýšit otáčky o 25%. Pokud běží nad 80% jmenovitého momentu, doporučuje se upgrade modulu.

IP65 je absolutní minimum – to se týká nízkotlakých vodních paprsků z jakéhokoli směru, což je vhodné pro standardní čisticí hadice v normální vzdálenosti. Pro balicí stroje používající vysokotlaké čištění nebo čištění párou je správnou minimální specifikací IP67. Pro prostředí s otevřeným balením potravin (mléčné výrobky, maso), kde je tělo stroje pravidelně vystaveno čištění ekvivalentnímu úplnému ponoření horkým čisticím a dezinfekčním prostředkem, je vyžadováno IP69K. Upozorňujeme, že krytí IP je specifikace pouzdra, nikoli specifikace převodovky – samotná šneková převodovka (hřídel, kolo, pero) musí být kompatibilní s mazivem a prostředím, ale krytí IP je dosaženo konstrukcí pouzdra, těsnění a odvzdušňovacího otvoru. Společnost Korea Ever-Power může potvrdit, která specifikace převodovky a těsnění (těsnění NBR nebo FKM, typ maziva) jsou kompatibilní s požadovaným krytím IP pouzdra.

Dva přístupy: (1) Jeden převodový poměr s nastavením otáček frekvenčního měniče – jeden převodový stupeň nastavený na poměr mezi ekvivalenty 80 a 60 ot./min, otáčky motoru nastavené frekvenčním měničem pro každý produkt. Toto funguje, pokud rozsah otáček frekvenčního měniče nesníží otáčky šnekového hřídele pod minimální kluznou rychlost pro dostatečné mazání (obvykle se vyhýbejte otáčkám šnekového hřídele pod 300–400 ot./min). (2) Dvě vyměnitelná šneková kola – různý počet zubů pro každý převod, stejná skříň. Toto je přístup změny formátu a poskytuje přesné převodové poměry v optimálních provozních bodech motoru. Druhý přístup je vhodnější, pokud je důležitý provozní bod motoru (energetická účinnost, prostor pro točivý moment) nebo pokud omezení frekvenčního rozsahu frekvenčního měniče omezují přístup (1). Společnost Korea Ever-Power může vyrábět obě varianty počtu zubů kol se stejnou specifikací šířky otvoru, náboje a čelní plochy pro výměnu v jedné skříni.

Ve vzdálenosti 200 mm od osy hřídele šnekového kola odpovídá lineární přesnost ±0,5 mm úhlové přesnosti na hřídeli ±0,143°. Pro obousměrný přístup (aplikátor etiket osciluje) musí být vůle menší než tato hodnota – v praxi ≤ 0,1° (přibližně 0,08 mm u šnekového kola s poloměrem stoupání 50 mm) s rezervou. Standardní šnekové kolo s přesností dle DIN8–DIN9 s vůlí 0,05–0,10 mm odpovídá této specifikaci nebo se jí blíží – je přijatelné, pokud je nové, ale pravděpodobně do 12 měsíců od výroby specifikaci překročí. Pro spolehlivou přesnost ±0,5 mm po celou dobu životnosti stroje specifikujte duplexní šnekové kolo s přesností dle DIN7 s počáteční téměř nulovou vůlí. Duplexní kolo umožňuje pravidelnou kalibraci, protože opotřebení zvyšuje vůli, čímž se obnovuje přesnost umístění etiket bez výměny soukolí.

Začněte s měřeními: průměr díry (měřeno vnitřním mikrometrem s tolerancí H7), rozměry drážky pro pero (šířka a hloubka dle DIN 6885A), počet zubů kola (spočítejte je) a stoupání šnekové hřídele (změřte stoupání jednoho závitu × počet závitů, nebo požádejte Korea Ever-Power o zpětné inženýrství z rozměrů hřídele). Modul lze obvykle určit z počtu zubů kola a průměru stoupání (průměr stoupání = modul × počet zubů). Z modulu a počtu zubů můžete určit osovou vzdálenost. S těmito parametry může Korea Ever-Power identifikovat odpovídající standardní specifikaci nebo potvrdit vlastní specifikaci, pokud ozubené kolo nebylo standardní. Přineste starou sadu ozubených kol na jakoukoli kontrolu (nebo zašlete fotografie + měření) a my identifikujeme specifikaci a potvrdíme dostupnost. Dokumentace k náhradní sadě pak poskytne specifikaci materiálu, která chyběla při původním nákupu.

Syntetický převodový olej PAO s certifikací NSF H1 ve třídě ISO VG vhodné pro provozní teplotu vašeho tělesa (viz Průvodce mazáním pro výběr viskozity podle teploty). Maziva NSF H1 jsou určena pro náhodný kontakt s potravinami – jsou schválena pro použití v místech, kde se může malé množství dostat do kontaktu s potravinami. Nepoužívejte maziva NSF H2 (pouze povrchy, které nepřicházejí do kontaktu s potravinami) v žádné zóně, kde je možný kontakt s produktem. Pro balicí stroje provozované v zóně 2 HACCP (zóna stříkající vody, jak by platilo pro pohon v blízkosti čerpací stanice) je NSF H1 povinný. Pro zónu 3 (čistá okolní zóna, žádná cesta kontaktu s produktem) je přijatelný standardní minerální olej bez EP nebo PAO. Specifikace maziva NSF H1 je uvedena v dokumentaci k dodávkám potravinářských výrobků od společnosti Korea Ever-Power pro šnekové převodovky SS316 a je k dispozici jako doplňkový dokumentační prvek pro standardní sady z legované oceli objednané pro balení v blízkosti potravin.

Šnekové převody jsou ze své podstaty tišší než čelní ozubená soukolí, ale za určitých podmínek mohou produkovat značný hluk. Primární opatření ke snížení hluku: (1) Ověřte kontaktní vzor – bodový kontaktní záběr z nesourodého profilu frézy produkuje výrazně více hluku záběru než liniový kontaktní vzor ≥70%; vyžádejte si fotografii kontaktního vzoru od náhradního ozubeného kola, abyste potvrdili, že je tento problém vyřešen; (2) Zkontrolujte viskozitu maziva – příliš řídký olej (buď proto, že byla zadána nesprávná jakost, nebo je teplota skříně příliš vysoká) produkuje více hluku od hraničního kontaktu; ověřte jakost oleje v porovnání s teplotou skříně; (3) Zkontrolujte uvolněné upevnění – skříň šnekového převodu, která není plně utažena k montážní ploše, funguje jako zářič hluku a zesiluje hluk záběru v celé konstrukci; (4) Pro aplikace s velmi nízkým zatížením (pohony etiketování, maloformátové indexátory) zvažte šneková kola z nylonu (PA66) – ta snižují hluk záběru o 8–12 dB(A) na úkor sníženého krouticího momentu.