Kaheksa tonni, ei võimsust, ei pidureid – ja konveier ei liikunud
Incheoni äärelinnas asuvas varuosade laos veab rippkonveier laaditud kaubaaluseid – igaüks kuni 800 kg – mööda 12° kaldega rada maapinnal asuva vastuvõtuplatvormi ja seitsme meetri kõrgusel asuva kõrgendatud väljastusplatvormi vahel. 2023. aasta jaanuaris toimunud neljateisttunnise elektrikatkestuse ajal rippus kaldpinnal kuus täislaaditud kaubaalust. Mootorikontrollerid kaotasid voolu. Ussülekanded hoidsid iga kaubaalust paigal ilma piduriteta. Mitte ühtegi millimeetrit liikumist.
See on omadus, mis muudab õigesti määratletud konveieri ussikäigukast erineb põhimõtteliselt kõigist teistest koormust hoidvates rakendustes kasutatavatest hammasratastest. Nii spiraal-, koonus- kui ka silinderhammasrattad vajavad koorma hoidmiseks välist pidurdust. Usshammasratas – kui geomeetria on õigesti töötingimustega sobitatud – hoiab asendit keerme ja hamba kokkupuutepinnal hõõrdumise abil. Hammasratta hambumus on pidur.
Selle juhendi inseneriküsimuseks on täpselt aru saada, millal see on usaldusväärne – ja millal mitte. Valesti määratletud iselukustuva ussülekande rikkeviis ei ole järkjärguline halvenemine, vaid äkiline vabastus.
Miks ussiajamid domineerivad konveierisüsteemide disainis
Konveieriinseneril, kes valib ajamit täisnurkse nurgajaama, kaldsektsiooni või tõstuki ajami jaoks, on mitu käigukasti valikut. Ussülekanded katavad enamiku neist rakendustest kolme samaaegse omaduse, mida ükski teine kompaktne käik ei paku:
- Üheastmeline täisnurga reduktsioon kompaktses korpuses. Kaldhammasrattapaar vajab 90° võlli ristumise saavutamiseks kaldhammasratta ja kaldhammasratta kombinatsiooni. Usshammasrattakomplekt saavutab selle ühe hammasrattapaariga, mille mõõtmed skaleeruvad peamiselt ussiratta läbimõõduga, mitte ülekandearvuga. 50:1 komplekt on sisuliselt sama füüsilise suurusega kui 20:1 komplekt samal moodulil.
- Suur üheastmeline reduktsioon. Konveiersüsteemid vajavad tavaliselt ülekandearvu 20:1 kuni 100:1. Üks ussikäigukast katab kogu selle vahemiku. Spiraalne käigukast vajab kolme kuni nelja astet, millega kaasneb vastavalt suurem korpuse suurus, õlimaht ja rikke tõenäosus.
- Iselukustuv sobivate ülekandearvude korral. Kaldkonveierite ja tõstukite puhul on iselukustuvus ohutusnõue. See omadus tuleneb loomulikult ussi geomeetriast, kui juhtnurk on väiksem kui hõõrdenurk – see ei nõua lisaks hammasrattale endale täiendavaid komponente.
Raamistik: Ussülekanded sobivad konveierirakenduste jaoks ülekandearvudega 15:1 kuni 300:1, võllide ristumisnurgaga 90°, väljundkiirusega alla 150 p/min ja töötsükliga alla 100% pideva töörežiimi korral. 100% pideva suure võimsusega töörežiimi korral kaaluge suletud ussülekande reduktorit, mille termiline haldamine on korpusesse sisse ehitatud.
Iselukustuv seisund: ohutusvaru kavandamine
Iselukustuvus tekib siis, kui ussikändri silindri juhtnurk λ on väiksem kui efektiivne hõõrdenurk ρ'. Inseneritöö väljakutse seisneb selles, et ρ' muutub temperatuuri, määrdeaine tingimuste ja tööajaga.
ρ' = efektiivne hõõrdenurk — arctan(μ / cos α)
μ = hõõrdetegur — varieerub sõltuvalt määrdeaine viskoossusest, temperatuurist ja pinna seisundist
α = normaalrõhu nurk (tavaliselt 20°) — cos 20° = 0,940
Õliga määritud karastatud terase hõõrdetegur tinapronksil jääb vahemikku 0,03 (madal kiirus, kõrge viskoossusega õli) kuni 0,12 (kõrge kiirus, madala viskoossusega õli). Temperatuuril 20 °C ISO VG 460 mineraalõliga langeb μ tavaliselt umbes 0,06–0,08, mis annab hõõrdenurgaks ρ' ligikaudu 3,7°–4,9°. Ühe käivitusega ussil suhtega 40:1 ja 50 mm sammu läbimõõduga on juhtnurk ligikaudu 2,9° – mis vastab nendes tingimustes iselukustuvale tingimusele.
Suvisel ajal kõrgemal temperatuuril võib sama ajamil, mis töötab 75 °C juures täissünteetilise madala viskoossusega õliga, olla μ = 0,03–0,04, andes ρ' ≈ 1,8°–2,4°. Sama 2,9° juhtnurk ei rahulda enam iselukustuvust. 12° nurga all olev koormatud kaubaalus libiseb allapoole, kui mootor on pingestamata.
Kriitiline spetsifikatsiooniviga: Iselukustuvus tuleb kontrollida maksimaalsel töötemperatuuril koos tegelikult määratud määrdeainega, mitte ümbritseva õhu tingimustes mineraalõliga. Ohutuskriitiliste konveierirakenduste puhul – kaldlindid, tõstukid asustatud alade kohal, AGV-tõstukid – peab iselukustuvuse kontroll hõlmama termilisi ja määrdeaine halvimaid tingimusi.
Millal kasutada konveieri indekseerimiseks dupleks-ussi
Standardsetel ühekäigulistel ussülekannetel on lõtk – väike nurklõtk pöörlemissuuna vastupidisel korral. Tüüpiliste kaldkonveierite ja nurkülekannete puhul on sammusilindri 0,04–0,10 mm lõtk ebaoluline. Indekskonveierid, mis peavad trükkplaadi kandjat positsioneerima ±0,5 mm täpsusega, on teistsugune probleem: standardne uss 60 mm sammuraadiusega tekitab ±1,5 mm surnud tsooni, mis ületab lubatud tolerantsi.
Nende rakenduste jaoks on dupleks-ussiülekanne Reguleeritava lõtkuga on õige spetsifikatsioon. Kahekäiguline võll võimaldab hamba paksust aksiaalse nihke abil reguleerida, sulgedes lõtku komponente vahetamata – ühte komplekti saab selle kasutusea jooksul 4–6 korda reguleerida.
Tööklassi valik – kergsaadetiste käitlemisest kuni maa-aluse kaevandamiseni
Konveieri rakendused hõlmavad tohutut koormustasemete ja töötsüklite vahemikku. Käigukasti spetsifikatsiooni sobitamine tööklassiga on esimene tehniline otsus iga konveieri ussiülekande valikul.
| Tööklass | Ussivõll | Ratta materjal | Pinnatöötlus | Täpsus | Moodul |
|---|---|---|---|---|---|
| D1 valgus | C45 induktsioonkarastatud | ZCuSn10Pb1 tinapronks | Standardne fosfaat | DIN8–DIN9 | M1–M4 |
| D2 Keskmine | 40Cr läbikõvenenud | ZCuSn10Pb1 tinapronks | Tsinkfosfaat | DIN7–DIN8 | M2–M6 |
| D3 Raske | SCM415 karastatud + jahvatatud | ZCuAl10Fe3 al-raudpronks | Korpus + tsinkfosfaat | DIN6–DIN7 | M4–M10 |
| D4 Raske | 42CrMo või SCM415 CG | ZCuAl10Fe3 + GGG40 rumm | Täielik dokumentatsioon | DIN6 | M6–M12 |
Tööklassid D3 ja D4 täpsustavad alumiinium-raudpronks (ZCuAl10Fe3) mitte tinapronksi. Alumiinium-raudpronksi tõmbetugevus on ligikaudu kaks korda suurem kui tavalisel tinapronksil. Konveierirakendustes, kus esineb löökkoormus, on see suurem tugevus kriitilise tähtsusega äkilise rikke põhjustava plasthammaste deformatsiooni vältimiseks. Kompromissiks on madalam hõõrdumiskindlus – mida tasakaalustab nende koormusklasside puhul kohustuslik karastatud ja karastatud ussivõlli spetsifikatsioon.
Praktiline suuruse määramine: kaldkonveieri näide
Järgnev suuruse määramise protseduur kehtib autoosade jaotuskeskuses kasutatava keskmise koormusega kaldlintkonveieri kohta. Projekteerimisparameetrid:
- Kaldenurk: 18°
- Konveierilindi kiirus: 0,3 m/s
- Kaldsektsiooni kogumass: 600 kg
- Mootor: 4-pooluseline, 1450 p/min, 3 kW (kinnitatakse pärast käigukasti valimist)
- Konveieri ajamitrumli läbimõõt: 200 mm (võlli vajalik pöörlemiskiirus: 28,6 p/min)
Mootori kinnitus: Ussülekande efektiivsus suhtega 50:1 standardse mineraalõli määrimisega on ligikaudu 55–65%. Vajalik sisendvõimsus ≈ 1,66 kW. 3 kW mootoril on piisav võimsus. Kontrollige pidevaks tööks vajalikku soojusmahtuvust.
Välitehnika
Neli konveieri ussiülekande spetsifikatsiooni – mida rakendus vajab ja miks
Korea esimese taseme autotööstuse tarnija vahetas oma kerepaneelide konveieritel ZCuSn10Pb1 tinapronksist ussirattaid iga 4–6 kuu tagant. Ajam käivitus täiskoormusel neli korda vahetuse jooksul. Vigaste rataste CMM-analüüs näitas pragude levikut juurefileest pinna all – see viitab väsimusele korduva ülekoormuse all, mitte pinna kriimustustele.
Parandus: ZCuSn10Pb1 → ZCuAl10Fe3 alumiinium-raudpronks (tõmbetugevus 550 MPa vs 220 MPa). Sama moodul, sama läbimõõt. SCM415 karastatud ussivõll vastas juba nõutavale pinnakõvadusele.
Vietnami elektroonikatootja koges trükkplaatide kanduri indekseerimiskonveieril tööpäeva jooksul järkjärgulist positsiooninihet. Vahetuse alguses (25 °C) oli indekseerimistäpsus ±0,3 mm piires. Pärastlõunaks (tehase temperatuur 38 °C, ajami korpuste temperatuur ~68 °C) oli positsiooniviga kasvanud ±1,8 mm-ni – ületades tolerantsi ±1,0 mm.
Parandus: Reguleeritava lõtkuga kahepoolne ussiülekanne kõrvaldas temperatuurist sõltuva triivi. Lõtk nulliti 30-minutilise protseduuriga ilma osade vahetamiseta.
Indoneesias asuva söekaevanduse konveierisüsteem seisis pika mussoonvihmade tõttu umbes 80 päeva jõude. Uuesti kasutuselevõtul ilmnes seitsmel üheteistkümnest nurgaülekandega ussiülekandekomplektist ussi keerme külgedel tugev punktkorrosioon. Spetsifikatsiooniks olid standardsed tsingitud C45 ussivõllid.
Parandus: Võlli korpuse tsinkfosfaat asendatud täieliku kuumtsinkimisega ning määrdega täidetud tihendatud korpus. Lisatud kasutuselevõtu protseduur: 2-tunnine kuivkäivitus 20% koormusel pärast iga seisakut, mis on pikem kui 30 päeva.
Logistikakeskus paigaldas vertikaalset kaubaaluste tõstukit (sõidukõrgus 6,2 m), mille all asus töötsoon. Projekti ohutusülevaatus nõudis dokumenteeritud kinnitust, et ussikäigukast lukustub ise mootori rikke või voolukatkestuse korral. Esialgne spetsifikatsioon ei sisaldanud iselukustuvat dokumentatsiooni.
Parandus: SCM415 karastatud uss, ühekäiguline (z1=1), ülekanne 60:1. Iselukustuva toime arvutus on esitatud temperatuuridel 20 °C, 60 °C ja 80 °C. 80 °C juures 460 cSt õliga: λ = 1,52°, ρ' = 3,04°, ohutusvaru 1,52°. Ohutusülevaatuseks on kaasas täielik dokumentatsioon.
Korea Ever-Power tooted
Konveieri ussiülekande tooted igale tööklassile
Pidevaks konveieritööks mõeldud suletud ussiülekande reduktorite kohta, millel on integreeritud korpus, tihendid ja õlivanni määrimine, vaadake meie veebisaiti: ussireduktor.ülemine
Inseneri KKK
Konveieri ussülekanne — küsimused ajamisüsteemide inseneridelt
Määrake oma konveieri ussülekande ajam
Esitage konveieri kalle, lindi kiirus, trumli läbimõõt, maksimaalne koormus, tööklass ja töökeskkond. Korea Ever-Power saadab kinnitatud ussiülekande spetsifikatsiooni koos iselukustuva arvutuse, materjalisoovituse ja hinnaga ühe tööpäeva jooksul.




