Σύζευξη γερανού
Ο σύνδεσμος είναι ένα μηχανικό μέρος που χρησιμοποιείται για τη σύνδεση δύο αξόνων έτσι ώστε να μπορούν να περιστρέφονται μαζί και να μεταδίδουν κίνηση και ροπή. Σε συστήματα μετάδοσης ισχύος υψηλής ταχύτητας και βαρέως τύπου, ο σύνδεσμος έχει επίσης τη λειτουργία της απόσβεσης, της απόσβεσης και της βελτίωσης της δυναμικής απόδοσης του άξονα. Ο σύνδεσμος αποτελείται από αριστερά και δεξιά μέρη, τα οποία συνδέονται αντίστοιχα με τον κινητήριο άξονα και τον κινούμενο άξονα (που χρησιμοποιείται για τη σύνδεση πηγών ισχύος όπως μειωτήρες και κινητήρες). Η γενική μηχανή ισχύος συνδέεται κυρίως με τη μηχανή εργασίας μέσω ενός συνδέσμου.
Σύνδεσμος γραναζιού τυμπάνου γερανού
Οι σύνδεσμοι γραναζιών τυμπάνου γερανού είναι οι πιο ευρέως χρησιμοποιούμενοι σύνδεσμοι αντιστάθμισης σε μηχανισμούς κίνησης γερανών. Κάθε ένας αποτελείται από έναν εσωτερικό δακτύλιο γραναζιών και έναν ημισύνδεσμο εξωτερικού δοντιού με φλάντζα και τον ίδιο αριθμό δοντιών. Η ροπή μεταδίδεται καθώς τα εσωτερικά και εξωτερικά δόντια εμπλέκονται. Το πιο συνηθισμένο προφίλ είναι το στεφανωμένο δόντι, του οποίου η εξωτερική επιφάνεια είναι κατεργασμένη ως μέρος μιας σφαίρας κεντραρισμένης στον άξονα του γραναζιού. Η προκύπτουσα απόσταση δοντιού-πλευράς επιτρέπει μεγαλύτερη γωνιακή απόκλιση ευθυγράμμισης και αυξάνει την ικανότητα ροπής.
Συνθήκες Λειτουργίας
- Θερμοκρασία: −20 °C έως 80 °C
- Κατάλληλο για συνεχή περιστροφή εμπρός-πίσω σε μεσαίες έως υψηλές ταχύτητες. Σε περιβάλλοντα με σκόνη, απαιτείται αξιόπιστη στεγανοποίηση και περιοδική αναπλήρωση γράσου.
- Δεν είναι κατάλληλο για μεγάλη γωνιακή κακή ευθυγράμμιση, απόσβεση κραδασμών, ακριβή τοποθέτηση μηδενικής οπισθοδρόμησης ή λειτουργία με έντονη διάβρωση χωρίς προστασία.
Βασικά Χαρακτηριστικά
- Τόσο ο εσωτερικός όσο και ο εξωτερικός δακτύλιος γραναζιών χρησιμοποιούν ένα εξελιγμένο προφίλ δοντιού. Οι πλευρές των δοντιών είναι ενανθράκωμένες και σκληρυμένες σε επιφανειακή σκληρότητα 58–62 HRC, επιτρέποντας στον σύνδεσμο να αντέχει σημαντικά φορτία κραδασμών.
- Το στεφανωμένο προφίλ διατηρεί την επαφή κατά μήκος της επιφάνειας του δοντιού και αντισταθμίζει τη μεγαλύτερη γωνιακή και ακτινική απόκλιση ευθυγράμμισης. Η μετρούμενη γωνιακή αντιστάθμιση φτάνει τις 1,5°. Η δομή είναι συμπαγής, με μικρή ακτίνα στροφής και υψηλή απόδοση μετάδοσης.
- Η καμπύλη επιφάνεια του δοντιού προσφέρει μεγαλύτερη επιφάνεια επαφής, επομένως ένας σύνδεσμος με κορώνα μεταδίδει περισσότερη ροπή σε ένα δεδομένο μέγεθος. Σε σύγκριση με έναν σύνδεσμο με ίσια δόντια, η ικανότητα ροπής του είναι 20%–30% υψηλότερη, αποδίδοντας πιο αξιόπιστη λειτουργία.
Εφαρμογές
Κατά τη λειτουργία, η σχετική κίνηση του άξονα κάνει τα δόντια εμπλοκής να ολισθαίνουν περιοδικά προς την αξονική κατεύθυνση, προκαλώντας φθορά της επιφάνειας των δοντιών και απώλεια ισχύος. Συνεπώς, οι σύνδεσμοι γραναζιών γερανού απαιτούν αποτελεσματική λίπανση και στεγανοποίηση. Είναι κατάλληλα για κινητήρες χαμηλής ταχύτητας και βαρέως τύπου που μεταδίδουν υψηλή ροπή, ανέχονται σημαντική σχετική μετατόπιση και δεν απαιτούν ακριβή ευθυγράμμιση κατά την εγκατάσταση.
Τυπικές τοποθεσίες περιλαμβάνουν τη σύνδεση μεταξύ του άξονα εξόδου του μειωτήρα και του τυμπάνου ανύψωσης σε γερανογέφυρες και γερανογέφυρες κατηγορίας λειτουργίας M5 και άνω, καθώς και συνδέσεις στους μακριούς άξονες μετάδοσης κίνησης των μηχανισμών κίνησης της γέφυρας.
Σύνδεσμος γερανού Oldham
Οι σύνδεσμοι μεταλλικού γερανού Oldham είναι η πιο συνηθισμένη παραλλαγή. Αποτελούνται από δύο ημισυνδέσμους με αυλακώσεις στις ακραίες όψεις τους και έναν ενδιάμεσο δίσκο με κάθετες γλωττίδες στις αντίθετες πλευρές. Καθώς ο δίσκος ολισθαίνει μέσα στις αυλακώσεις, ο σύνδεσμος μεταλλικού γερανού Oldham αντισταθμίζει την ακτινική και γωνιακή κακή ευθυγράμμιση και μια μικρή ποσότητα αξονικής μετατόπισης, παρέχοντας μια σύνδεση άξονα χωρίς ή χαμηλής οπισθοδρόμησης.
Συνθήκες Λειτουργίας
- Θερμοκρασία: −20 °C έως 70 °C
- Κατάλληλο για χαμηλές ταχύτητες έως 250 r/min με σταθερό φορτίο.
- Δεν είναι κατάλληλο για υψηλές ταχύτητες, συχνές αντιστροφές κραδασμών ή περιβάλλοντα με αυστηρές απαιτήσεις θορύβου και καθαριότητας.
Βασικά Χαρακτηριστικά
- Κάθε ημισύνδεσμος στερεώνεται στον άξονά του με μια εγκοπή ή μια συσκευή σύσφιξης και διαθέτει μια διαμορφωμένη ακτινική αυλάκωση στην ακραία του επιφάνεια για να εμπλέκεται με τον ενδιάμεσο δίσκο. Αυτή η συμπαγής διάταξη έχει μικρές ακτινικές διαστάσεις και ταιριάζει σε εγκαταστάσεις περιορισμένου χώρου.
- Δεδομένου ότι μεταδίδει ισχύ μέσω καθαρά μηχανικής επαφής χωρίς ελαστομερή στοιχεία, η απόδοση μετάδοσης είναι υψηλή, συνήθως ξεπερνώντας το 98%.
- Ο σύνδεσμος εξαλείφει τα πρόσθετα φορτία μεταξύ των αξόνων που μπορεί να προκύψουν κατά τον αυτόματο έλεγχο του κινητήρα, κατανέμει τα φορτία πιο ομοιόμορφα στις επιφάνειες εργασίας, μεταδίδει σημαντική ροπή και παρέχει κάποια προστασία από υπερφόρτωση.
Εφαρμογές
Με υψηλή στρεπτική ακαμψία και αντιστάθμιση κακής ευθυγράμμισης, οι σύνδεσμοι γερανού Oldham μπορούν να συνδέσουν γραμμές άξονα υψηλής ροπής και χαμηλής ταχύτητας. Είναι επίσης κατάλληλα για συστήματα μετάδοσης κίνησης που απαιτούν ομαλή λειτουργία, μέτρια ταχύτητα ή ακρίβεια θέσης.
Τυπικές εφαρμογές περιλαμβάνουν τους μηχανισμούς κίνησης γέφυρας και τρόλεϊ των εναέριων γερανογεφυρών και των γερανογεφυρών τύπου gantry κατηγορίας λειτουργίας M3 και κάτω, καθώς και τους γερανούς με βραχίονα τοποθετημένους σε κολόνα.
Εύκαμπτος σύνδεσμος πείρου γερανού
Οι εύκαμπτοι σύνδεσμοι πείρων γερανού ενώνουν δύο ημισυνδέσμους με μη μεταλλικούς ελαστικούς πείρους που είναι τοποθετημένοι στις οπές των φλάντζων τους. Συνήθως κατασκευασμένοι από νάιλον, οι πείροι μεταδίδουν σχετικά υψηλή ροπή, ενώ παρέχουν περιορισμένη αντιστάθμιση για την κακή ευθυγράμμιση του άξονα.
Συνθήκες Λειτουργίας
- Θερμοκρασία: −20 °C έως 70 °C
- Κατάλληλο για κινήσεις κινητήρα-μειωτήρα, σετ αντλιών και συχνούς κύκλους εκκίνησης-παύσης.
- Δεν είναι ανθεκτικό στην εμβάπτιση σε λάδι ή διαλύτη, στη γήρανση σε υψηλή θερμοκρασία ή στην ευθραυστότητα του νάιλον σε χαμηλή θερμοκρασία· δεν προορίζεται για πολύ υψηλή ροπή στρέψης.
Βασικά Χαρακτηριστικά
- Ο σχεδιασμός με ελαστικό πείρο είναι απλός, εύκολος στην κατασκευή και γρήγορος στην αποσυναρμολόγηση. Οι νάιλον πείροι μπορούν να αντικατασταθούν αφαιρώντας την πλάκα συγκράτησης χωρίς να μετακινηθεί κανένας από τους μισούς συνδέσμους.
- Οι πείροι είναι συνήθως κατασκευασμένοι από νάιλον 6, ένα αυτολιπαινόμενο υλικό που δεν απαιτεί εξωτερική λίπανση και διατηρεί την περιοχή εργασίας καθαρή, αν και παράγει σχετικά υψηλό θόρυβο.
- Για μια δεδομένη ροπή στρέψης, η διάμετρος στρέψης του είναι γενικά μικρότερη από αυτή ενός γραναζωτού συνδέσμου, γεγονός που του προσδίδει συμπαγές μέγεθος και ελαφρύ βάρος, επομένως μπορεί να αντικαταστήσει εν μέρει τους γραναζωτούς συνδέσμους σε πολλές εφαρμογές.
Εφαρμογές
Κατά τη λειτουργία, οι πείροι υφίστανται διάτμηση και συμπίεση. Αν και η δύναμη διάτμησης είναι μικρή, η αξιοπιστία λειτουργίας είναι περιορισμένη. Συνεπώς, οι εύκαμπτοι σύνδεσμοι πείρων γερανού προορίζονται για κινήσεις μέτριας ταχύτητας με μέτριες απαιτήσεις, αντί για βαριά χρήση ή λειτουργία υψηλής ταχύτητας.
Χρησιμοποιείται συνήθως στους μηχανισμούς κίνησης των εναέριων γερανογεφυρών και των γερανογεφυρών κάτω από την κατηγορία λειτουργίας M4.
Σύνδεσμος γενικής σύνδεσης γερανού
Η πιο συνηθισμένη σύνδεση γερανού με καθολική σύνδεση είναι η σύνδεση Cardan, η οποία συναρμολογείται από δύο ζυγούς, ένα εγκάρσιο ρουλεμάν και έναν σταθερό άξονα. Η δομή της με εγκάρσιο ρουλεμάν επιτρέπει μια σημαντική γωνία μεταξύ των αξόνων - που συνήθως αναφέρεται εδώ ως 35°–45° - και αντισταθμίζει τη σχετική μετατόπιση του άξονα κατά τη λειτουργία, συμπεριλαμβανομένης της αξονικής και γωνιακής κακής ευθυγράμμισης.
Συνθήκες Λειτουργίας
- Θερμοκρασία: −20 °C έως 120 °C ως στάνταρ, έως −40 °C με δυνατότητα προσαρμογής σε χαμηλή θερμοκρασία
- Χρησιμοποιείται για μετάδοση διασταυρούμενων αξόνων. Μια μονή άρθρωση δεν έχει σταθερή ταχύτητα, ενώ μια ζευγαρωμένη διάταξη διπλής άρθρωσης λειτουργεί με σταθερή ταχύτητα.
- Δεν είναι κατάλληλο για υψηλές ταχύτητες σε συνδυασμό με μεγάλες γωνίες, συνθήκες κακής λίπανσης ή σύγχρονες κινήσεις ακριβείας.
Βασικά Χαρακτηριστικά
- Η αρθρωτή άρθρωση εγκάρσιου άξονα έχει συμπαγή και ορθολογική δομή, υψηλή συνολική ικανότητα φόρτωσης και βελτιωμένη ασφάλεια κατά τη διάρκεια εκτεταμένης λειτουργίας.
- Η μεγάλη φέρουσα ικανότητα μεταφράζεται σε υψηλότερη μεταδιδόμενη ροπή, καθιστώντας το ιδιαίτερα αποτελεσματικό για μηχανήματα όπου η διάμετρος στρέψης είναι περιορισμένη, καθώς προσφέρει ομαλή μετάδοση ισχύος.
- Με απόδοση μετάδοσης έως και 98%, ενισχύει την παραγωγικότητα και συμβάλλει στην εξοικονόμηση ενέργειας.
Εφαρμογές
Επειδή μια μονή καθολική άρθρωση παράγει στιγμιαίες διακυμάνσεις της γωνιακής ταχύτητας που προέρχονται από τη χωρική σύνδεσή της με τέσσερις ράβδους, οι κινητήρες υψηλής ακρίβειας συνήθως χρησιμοποιούν διαμόρφωση διπλής καθολικής άρθρωσης. Με την ικανότητα να αντέχει σημαντική ροπή και ταχύτητα, είναι κατάλληλος για βαριά χρήση ή υπηρεσίες μετάδοσης υψηλής ταχύτητας.
Οι σύνδεσμοι γενικής σύνδεσης γερανών χρησιμοποιούνται συνήθως στους άξονες μετάδοσης κίνησης μεγάλων αποστάσεων των εναέριων γερανογεφυρών και των γερανογεφυρών μεγάλης χωρητικότητας. Είναι επίσης κατάλληλοι για συστήματα μετάδοσης κίνησης που απαιτούν μεγάλη γωνιακή αντιστάθμιση.
Παράμετροι επιλογής συνδέσμου γερανού
| Παράμετρος | Σύνδεσμος γραναζιού τυμπάνου γερανού | Σύνδεσμος γερανού Oldham | Εύκαμπτος σύνδεσμος πείρου γερανού | Σύνδεσμος γενικής σύνδεσης γερανού |
|---|---|---|---|---|
| Ονομαστική ροπή | 100–250.000 N·m | 16–10.000 N·m | 10–20.000 N·m | 500–500.000 N·m |
| Γωνιακή αντιστάθμιση | ≤ 1,5° | ≤ 0,6°–0,7° | ≤ 2° | ≤ 15° |
| Ικανότητα απόσβεσης | Κανένας | Κανένας | Ισχυρός | Κανένας |
| Απαιτείται λίπανση | Γράσο | Γράσο | Κανένας | Γράσο |
| Τυπικές εφαρμογές | Κιβώτιο ταχυτήτων–τύμπανο, μακριοί άξονες μετάδοσης | Τύμπανα χαμηλής ταχύτητας, σύντομες κινήσεις με μεγάλη απόκλιση ευθυγράμμισης | Κινητήρας-μειωτής | Μακρύς άξονας, μακρύς άξονας |
| Κύκλος αντικατάστασης | 3–5 χρόνια | 1–3 ετών (δίσκος τριβής) | 1–1,5 ετών (νάιλον καρφίτσες) | 2–4 ετών (σταυρωτή φέρουσα ικανότητα) |
Ασφαλής λειτουργία συνδέσμων γερανού
Δεδομένου ότι ο σύνδεσμος βρίσκεται ανάμεσα σε κάθε μηχανισμό κίνησης, επηρεάζει άμεσα την κανονική λειτουργία ολόκληρου του γερανού. Κατά τη λειτουργία πρέπει να τηρούνται τα ακόλουθα σημεία:
- Ο σύνδεσμος δεν πρέπει να παρουσιάζει ασύμμετρη αξονική ή ακτινική μετατόπιση πέραν των επιτρεπόμενων ορίων, ώστε να διατηρείται η λειτουργία μετάδοσης.
- Δεν επιτρέπεται να είναι χαλαρά ή να λείπουν βίδες.
- Τα γρανάζια και οι σύνδεσμοι Oldham πρέπει να λιπαίνονται τακτικά—συνήθως με γράσο κάθε 2-3 μήνες—για να αποτραπεί η σοβαρή φθορά των γραναζιών που θα μπορούσε να οδηγήσει σε σοβαρές συνέπειες.
- Το μήκος επαφής δοντιού-επιφάνειας ενός γραναζιού συμπλέκτη δεν πρέπει να είναι μικρότερο από 70% του πλάτους της επιφάνειας και η αξονική του πλεύση δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 5 mm.
- Δεν επιτρέπονται ρωγμές. Εάν εμφανιστεί ρωγμή, ο σύνδεσμος πρέπει να αντικατασταθεί.
- Τα κλειδιά σύνδεσης πρέπει να εφαρμόζουν σφιχτά και να μην είναι χαλαρά.
- Για έναν οδοντωτό σύνδεσμο, όταν η φθορά του πάχους των δοντιών υπερβαίνει τα 15% του αρχικού πάχους των δοντιών στους μηχανισμούς ανύψωσης ή τα 25% στους μηχανισμούς κίνησης, ή κάθε φορά που σπάει ένα δόντι, ο σύνδεσμος πρέπει να ακυρωθεί.
- Οι ελαστομερείς δακτύλιοι των ακίδων σύνδεσης και οι στεγανοποιήσεις των γραναζιών σύνδεσης πρέπει να αντικαθίστανται άμεσα εάν υποστούν ζημιά ή φθαρούν.
Οι σύνδεσμοι γερανού DGCRANE κατασκευάζονται με υλικά υψηλής ποιότητας και αυστηρά πρότυπα παραγωγής. Αυτοί οι σύνδεσμοι όχι μόνο καλύπτουν ποικίλες απαιτήσεις αντιστάθμισης ροπής και κακής ευθυγράμμισης, αλλά μειώνουν επίσης τον απροσδόκητο χρόνο διακοπής λειτουργίας από βλάβες του κιβωτίου ταχυτήτων. Είτε χρειάζεστε ελαστικούς τύπους απόσβεσης κραδασμών είτε αρθρώσεις υψηλής γωνίας, οι σύνδεσμοι γερανού DGCRANE προσφέρουν σταθερή απόδοση, καθιστώντας τους την ιδανική επιλογή για σταθερή, μακροπρόθεσμη μετάδοση ισχύος γερανού.
