محاسبه توان و گشتاور گیربکس به شما کمک می کند تا یک دستگاه کاربردی و متناسب با شرایط و نیاز کاری را تهیه و خریداری نمایید. همچنین توجه به مقدار این پارامترها در انتخاب گیربکس به افزایش دوام و طول عمر این دستگاه ها کمک زیادی می کند. گیربکس در واقع دستگاهی است که توان و سرعت ورودی را تغییر داده و باعث تغییر در گشتاور خروجی می شود. بر همین اساس با استفاده از این دستگاه می توان گشتاور مورد نیاز در سیستم را متناسب با نیاز کاری افزایش یا کاهش داد. از گیربکس ها در بسیاری از زمینه های کاری از جمله در طراحی خودروها و تجهیزات پرکاربرد در صنایع مختلف مانند نوار نقاله ها به صورت گسترده استفاده می شود.

دو عامل مهم در انتخاب گیربکس صنعتی که از اهمیت بالایی برخوردار هستند گشتاور و سرعت خروجی آنها بوده که در محاسبه توان و گشتاور گیربکس صنعتی لازم است مورد توجه قرار گیرند. در انتخاب گشتاور گیربکس لازم است به گشتاور مورد نیاز در سیستم توجه شود و با توجه به مقدار آن یک دستگاه متناسب با شرایط کاری انتخاب گردد. از طرفی استفاده از گیربکس های نامتناسب با شرایط کاری باعث اختلال در روند اجرایی سیستم و آسیب به بخش های مختلف آن می شود که لازم است در این زمینه دقت کافی شود. با توجه به اهمیت بالای توان و گشتاور در کار با این دستگاه ها در این مطلب قصد داریم در قالب مطالبی به نحوه محاسبه توان و گشتاور گیربکس بپردازیم که امیدواریم این مطالب مورد توجه و استفاده شما مخاطبان قرار گیرد.

رابطه کار و توان در محاسبه توان و گشتاور گیربکس

قبل از محاسبه توان و گشتاور گیربکس لازم است با مفهوم کار و رابطه آن با قدرت یا توان دستگاه آشنا شویم. با توجه به روابط به دست آمده می توان گفت که مقدار کار اجرایی در یک فرایند به میزان نیرو و جابجایی صورت گرفته در آن بستگی دارد. به عبارت دیگر مقدار کار اجرایی (W) را می توان با استفاده از مقدار نیرو (F) و مقدار جابجایی صورت گرفته  (D) از طریق رابطه زیر محاسبه کرد:

W = F × D             (1)

در رابطه بالا نیرو و جابجایی به ترتیب بر حسب نیوتن (N) و متر (m) هستند و مقدار کار نیز بر حسب ژول (J) محاسبه می شود.

پس از آشنایی با مفهوم کار در محاسبه توان و گشتاور گیربکس، نوبت به بررسی رابطه کار با توان دستگاه می رسد که از رابطه زیر قابل محاسبه خواهد بود:

P = W ÷ t               (2)

همان طور که مشاهد می کنید مقدار توان (P) بستگی به کار انجام شده (W) در واحد زمان (t) دارد که در رابطه فوق توان بر حسب وات (w)، کار بر حسب ژول (J) و زمان بر حسب ثانیه (s) خواهد بود.

حال چنانچه رابطه (۱) را در رابطه (۲) جاگذاری کنیم به رابطه زیر خواهیم رسید:

P = (F × D) ÷ t = F × (D ÷ t)          (3)

از آن جایی که D ÷ t یا مقدار جابجایی انجام شده در واحد زمان همان سرعت (v) است، با جاگذاری سرعت در رابطه (۳) به رابطه نهایی زیر خواهیم رسید:

P = F × v                (4)

بر اساس رابطه (۴) مقدار توان (P) به میزان نیروی وارده (F) و سرعت آن (v) بستگی دارد که در این رابطه سرعت بر حسب متر بر ثانیه (m/s) است.

مقدار توان ورودی دستگاه در محاسبه توان و گشتاور گیربکس

در ابتدا لازم به ذکر است که گشتاور خروجی و سرعت دو فاکتور مهم در انتخاب گیربکس هستند که از روی آنها می توان مقدار توان ورودی دستگاه را محاسبه کرد. از آن جایی که الکتروموتور ها از طریق حرکت چرخشی، گشتاور مورد نیاز فرایند کاری را تأمین می کنند جهت محاسبه توان در آنها می بایست از رابطه زیر استفاده شود:

P = T × ω               (5)

رابطه (۵) همان رابطه (۴) در محاسبه توان (P) بوده که این بار بر اساس گشتاور (T) و سرعت چرخش (ω) بیان شده است. در این رابطه گشتاور بر حسب نیوتن متر (Nm) و سرعت چرخش یا سرعت زاویه ای بر حسب دور بر دقیقه  (rpm) بیان می شود. پس برای محاسبه توان خروجی (P out) گیربکس می توان از رابطه زیر استفاده کرد:

P out = T out × ω                (6)

در رابطه فوق  T out گشتاور خروجی و ω سرعت زاویه ای بوده که از روی آنها می توان P out یا توان خروجی را محاسبه کرد.

در این بخش از محاسبه توان و گشتاور گیربکس نوبت به محاسبه توان ورودی می رسد. از آن جایی که توان خروجی گیربکس همان توان خروجی الکتروموتور بوده، جهت محاسبه توان ورودی می توان از رابطه زیر استفاده کرد:

(7) بر اساس رابطه فوق توان ورودی الکتروموتور (P in) را می توان از روی توان خروجی (P out) و راندمان موتور (η) به دست آورد. راندمان موتور خود به عوامل مختلفی بستگی دارد که از جمله آنها می توان به نوع الکتروموتور، نوع دنده و نسبت دنده آن اشاره کرد. به عنوان مثال راندمان موتور با توجه به فاکتورهای مذکور می تواند ۴۰، ۸۰ یا ۹۰ درصد باشد که باید به صورت ۰.۴، ۰.۸ یا ۰.۹ در رابطه (۷) مورد استفاده قرار گیرد.

وب سایت Sdtgear فرمول گشتاور کاهنده را اینطور بیان کرده که ؛ گشتاور کاهنده دنده = 9550 * قدرت موتور / قدرت نامی چرخش ورودی موتور * نسبت * راندمان کاهنده دنده. محاسبه فوق معادله گشتاور است. قدرت موتور = گشتاور ÷ 9550 × سرعت ورودی موتور قدرت نامی / نسبت / ضریب سرویس

معادلات تبدیل یکا در محاسبه توان و گشتاور گیربکس

همان طور که اشاره کردیم جهت محاسبه توان گیربکس می توان از رابطه گشتاور و سرعت این دستگاه استفاده کرد که در آن  بر اساس واحدهای SI، گشتاور بر حسب نیوتن متر (Nm) ، سرعت بر حسب دور در دقیقه (rpm) و توان بر حسب وات (w) بیان می شود. با این وجود ممکن است در معرفی مشخصات گیربکس ها و سایر اجزای سیستم مانند الکتروموتورها از واحدهای دیگری استفاده شود که لازم است در آنها فرایند تبدیل یکا صورت گیرد. برخلاف واحد SI توان که بر حسب وات (w) بوده در گیربکس ها از واحد اسب بخار (horsepower) جهت معرفی توان و قدرت این دستگاه ها استفاده می شود که با اختصار به صورت (hp) بیان می شود. برای محاسبه توان و گشتاور گیربکس لازم است از رابطه  تبدیل اسب بخار به وات استفاده شود که به صورت زیر است:

(8)             × 746 توان بر حسب اسب بخار  = hp توان بر حسب وات w

اگر مقدار گشتاور بر حسب پوند-فوت و سرعت بر حسب دور بر دقیقه باشد توان بر حسب پوند-فوت بر دقیقه به دست می آید که جهت تبدیل آن به اسب بخار می توان از رابطه زیر استفاده کرد:

(9)             ÷ 5252 توان بر حسب پوند-فوت بر دقیقه  = توان بر حسب اسب بخار hp

حال چنان چه گشتاور بر حسب پوند-اینچ، سرعت بر حسب دور بر دقیقه (rpm) و توان محاسبه شده بر حسب پوند-اینچ بر دقیقه باشد جهت تبدیل توان به اسب بخار می توان از رابطه زیر استفاده کرد:

(10)            ÷ 63025  توان بر حسب پوند-اینچ بر دقیقه  = توان بر حسب اسب بخار hp

پس جهت محاسبه توان گیربکس نخست باید به یکای گشتاور و سرعت توجه کرد و سپس بر اساس آنها قدرت دستگاه را محاسبه نمود. در آخر می توان با کمک روابط بالا تبدیل یکا را نیز انجام داد.

محاسبه گشتاور خروجی گیربکس

همان طور که اشاره کردیم توان گیربکس به دو فاکتور گشتاور و سرعت بستگی دارد که در محاسبه توان و گشتاور گیربکس لازم است به این فاکتورها توجه شود. به همین صورت نیز گشتاور گیربکس به دو عامل توان و سرعت وابسته بوده که با استفاده از این دو پارامتر می توان مقدار گشتاور را محاسبه کرد.  گشتاور خروجی گیربکس خود شامل گشتاور خروجی نامی و گشتاور خروجی واقعی بوده که گشتاور نامی این دستگاه ها بستگی به توان نامی و سرعت خروجی نامی آنها دارد. از طرف دیگر گشتاور خروجی واقعی این دستگاه ها با توان واقعی (اندازه بار) و سرعت خروجی واقعی آنها در ارتباط است. در صورتی که گشتاور نامی گیربکس کمتر از مقدار مورد نیاز باشد دستگاه کار نمی کند و به همین دلیل در انتخاب گیربکس با گشتاور نامی مناسب می بایست دقت کافی شود.

برای محاسبه گشتاور گیربکس نیاز به فاکتور توان بوده که این فاکتور می تواند توان الکتروموتور متصل به گیربکس باشد. به طور کلی جهت محاسبه گشتاور خروجی گیربکس صنعتی می توان از رابطه زیر استفاده کرد:

T out =(P in ÷ ω)                 (11)

در رابطه (۱۱) گشتاور خروجی (T out) بر حسب (Nm) ، توان ورودی (P in) بر حسب (Kw) و سرعت خروجی (ω) بر حسب دور بر دقیقه (rpm) است. با توجه به رابطه (۱۱) می توان گفت که در صورت ثابت ماندن توان دستگاه، با کاهش سرعت نمی توان به گشتاور بالا دست یافت.

محاسبه توان و گشتاور گیربکس چند مرحله‌ ای

محاسبه دقیق گشتاور خروجی گیربکس تأثیر زیادی بر عملکرد این دستگاه دارد و به افزایش دوام و طول عمر آن کمک زیادی می کند. از آن جایی که گشتاور الکتروگیربکس ها بستگی به مرحله آن دارد قبل از محاسبه گشتاور خروجی لازم است به این فاکتور توجه کافی شود. به طورکلی گشتاور خروجی الکتروگیربکس به سه دسته گشتاور الکتروگیربکس یک مرحله ای، گشتاور الکتروگیربکس دو مرحله ای و گشتاور الکتروموتور سه مرحله ای تقسیم بندی می شود. الکتروگیربکس یک مرحله ای با نسبت <10:1، دو مرحله ای با نسب > 10:1 و ≤200:1 و سه مرحله ای با نسبت >100:1 شطراحی می شوند. با این وجود نمونه هایی از این دستگاه ها نیز در دسترس بوده که به صورت پنج مرحله ای طراحی شده اند و از حداکثر نسبت کاهش 4592:1 برخوردار هستند.

دیگر روش های محاسبه توان و گشتاور گیربکس

لازم به ذکر است که محاسبه توان و گشتاور گیربکس فقط به استفاده از روابط بالا محدود نبوده و گشتاور این دستگاه ها را می توان به روش های دیگری نیز به محاسبه کرد که در ادامه به معرفی آنها می پردازیم:

محاسبه گشتاور خروجی گیربکس با استفاده از نسبت گشتاور

یکی دیگر از روش های محاسبه گشتاور خروجی گیربکس استفاده از نسبت گشتاور این دستگاه و گشتاور ورودی الکتروموتور بوده که از رابطه زیر قابل محاسبه خواهد بود:

(12)            گشتاور ورودی موتور × نسبت گشتاور گیربکس = گشتاور خروجی گیربکس

در رابطه (۱۲) گشتاور ورودی موتور و گشتاور خروجی گیربکس برحسب نیوتن متر (Nm) است.

محاسبه گشتاور خروجی گیربکس با استفاده از ضریب استفاده:

چنان چه سرعت خروجی گیربکس، قدرت موتور و ضریب استفاده را در اختیار داشته باشیم گشتاور خروجی را می توان از رابطه زیر محاسبه کرد:

T out =(P in ÷ ω) × 9550                  (13)

در رابطه فوق (۱۳) گشتاور خروجی گیربکس بر حسب نیوتن متر (Nm) ، توان ورودی بر حسب کیلووات (Kw) و دور خروجی گیربکس بر حسب دور بر دقیقه (rpm) است.

محاسبه توان و گشتاور گیربکس با استفاده از ماشین حساب آنلاین

در روش سوم محاسبه گشتاور خروجی گیربکس می توان گشتاور این دستگاه ها را با استفاده از ماشین حساب آنلاین محاسبه کرد. با استفاده از این ماشین حساب می توان مقدار گشتاور خروجی را با دقت بالا و در کمترین زمان محاسبه کرد.

خرید اینترنتی گیربکس صنعتی

اگر قصد خرید مدل های مختلف گیربکس صنعتی را دارید به دو روش حضوری و اینترنتی می توانید این تجهیزات را خریداری نمایید. امروزه از روش خرید اینترنتی به دلیل مزایای که دارد بیشتر از روش حضوری استقبال می شود؛ چرا که در این روش نیازی به مراجعه حضوری به فروشگاه و صرف زمان و هزینه های اضافی برای این کار نیست. همچنین در روش خرید اینترنتی امکان مشاهده مدل های مختلف گیربکس همراه با مشخصات و قیمت آنها از طریق صفحات مجازی فروشگاه ها به صورت ۲۴ ساعته و در تمام روزهای هفته وجود دارد و همین امر نیز باعث تسهیل در فرایند خرید آنها می شود.

از آن جایی که فروشگاه های بسیاری در زمینه عرضه این دستگاه ها فعالیت دارند ما فروشگاه ره آوران صنعت قومس را به شما معرفی می کنیم که با کیفیت ترین مدل های گیربکس صنعتی را با کیفیت بالا و قیمت مناسب در اختیار خریداران قرار می دهد. گیربکس های عرضه شده در این مرکز در کنار تنوع بالایی که دارند از کارایی و طول عمر بالایی نیز برخوردار هستند.