گیربکس خود قفل شونده (برگشت ناپذیر)

گیربکس خود قفل شونده یا گیربکس برگشت ناپذیر یکی از انواع گیربکس صنعتی است. طراحی این گیربکس طوری است که اگر نیروی محرکه متوقف شود، بار یا قسمت خروجی، نمی‌تواند گیربکس را به حرکت درآورد. به زبان ساده‌تر، این نوع گیربکس دارای مکانیزمی است که در آن برگشت حرکت از خروجی به ورودی امکان پذیر نیست. در نتیجه خروجی نمی‌تواند گیربکس را به عقب بچرخاند. از کاربردهای این ویژگی می‌توان به جرثقیل‌ها، درهای اتوماتیک و سایر ماشین آلات که به جلوگیری از حرکت ناخواسته نیاز دارند، اشاره کرد. عمل خود قفل شدن در گیربکس‌های حلزونی بستگی به نسبت دنده و زاویه دندانه‌های چرخ دنده حلزونی دارد. در این بخش از آرشا صنعت به معرفی و بررسی ویژگی‌ها و کاربرد این نوع گیربکس می‌پردازیم.

گیربکس برگشت ناپذیر

گیربکس برگشت ناپذیر طراحی شده تا طراحی شده از بازگشت انرژی از خروجی به ورودی جلوگیری کند. می‌توان اینطور گفت که در این گیربکس اگر محرک که می‌تواند یک موتور باشد، متوقف شود، بخش خروجی قادر نیست گیربکس را به حرکت درآورد. شما می‌توانید این ویژگی را در موتور گیربکس‌های حلزونی مشاهده کنید.

این گیربکس ها سیستم هایی شامل چرخ دنده هایی هستند که بک یک شافت و متصل شده‌اند و موتور با متصل شدن به ورودی دور خاصی را به شافت و دنده ها می‌دهد و از آن سو در خروجی دور دیگری را دریافت خواهید کرد که در بیشتر مواقع دور خروجی بسیار کمتر است. گیربکس حلزونی یکی از محبوب ترین و پر استفاده ترین مدل این جعبه دنده های صنعتی می‌باشد.

همانطور که گفته شد دنده ها و شافت با توجه به جهت چرخش موتور به آن جهت چرخش دارند اما در برخی مواقع نیاز است که گیربکس های حلزونی در عکس جهت نیز دوران داشته باشند. برای اینکه بدانید یک گیربکس چقدر در عکس جهت چرخیدن خوب عمل می کند. همچنین باید بازده و راندمان آن در حالت عکس را هم بدانید که عمدتا به موارد زیر وابسته است:

• زاویه مارپیچ
• جنس حلزون وچرخ حلزون
• دقت شكل دنده
• صافی سطح
• روغنکاری
• سرعت لغزش دنده ها روی هم

انواع گیربکس خود قفل شونده

گیربکس ها سیستم های بسیار کار آمدی هستند که از آن ها می توان برای کوپل کردن با موتور های بسیار قوی و یا کند استفاده کرد. مسلم است که سیستمی که به یک موتور با دور بسیار بالا وصل می شود باید ساختاری متفاوت با گیربکسی که به موتور ضعیف تر وصل می شود داشته باشد.

در دور های بالا برای اینکه شرایط خاص و غیر قابل برگشتی ایجاد می شود (به خاطر سرعت بسیار بالای موتور و چرخش شافت در ورودی) از گیربکس هایی استفاده می شود که خود قفل شونده هستند. موتور گیربکس برگشت ناپذیر دو نوع است که عبارت اند از:

• استاتیک (ثابت)
• دینامیکی

برگشت ناپذیری استاتیک

در این نوع از خود قفل شوندگی یا برگشت ناپذیری محور خروجی یا همان شافتی که دور کمتری دارد نمی تواند به عنوان یک شفت محرک که قابل چرخیدن باشد عمل می کند اگرچه کمی ارتعاش می تواند ان را به میزان اندکی دوران دهد. پس می توان گفت که گیربکس به صورت محکمی قفل شده است و حرکت شافت در آن بسیار سخت است.

برگشت ناپذیری دینامیکی

رسیدن به این حالت سخت‌تر است. چرا که مستقیما به دور، بازده و پیوستگی ارتعاش بار، وابسته است. ویژگی اصلی این حالت، توقف فوری محور است به هنگامی که هیچ محرکی بر روی حلزون اثر نكند.

آزمایش زاویه اصطکاک

برای درک بهتر نظریه و کاربرد مرسوم گیربکس خود قفل شونده، بهتر است تا یک آزمایش را انجام دهیم. در ابتدا یک سکه کوچک را روی کتابی که روی میز گذاشته‌اید، قرار دهید. حالا یک گوشه کتاب را به آرامی بالا بیاورید تا سکه شروع به سر خوردن کند. پس از آن دوباره کتاب را پایین بیاورید تا سکه در جای خود ثابت بماند. قرار گرفتن کتاب در وضعیتی که سکه در جای خود ثابت بماند، یک زاویه تشکیل می‌دهد که زاویه اصطکاک استاتیک نام دارد. مقدار این زاویه به میزان اصطکاک بین کتاب و سکه بستگی دارد. اندازه این زاویه در کاربری‌های مختلف در صنعت متفاوت است.

پس از آن در وضعیتی که کتاب در زاویه اصطکاک قرار دارد، ضربه آرامی به کتاب بزنید و توجه کنید که سکه به سمت پایین سر می‌خورد. این ضربه یا ارتعاش ایجاد شده باعث تغییر اصطکاک از حالت استاتیک به دینامیک می‌شود. میزان اصطکاک دینامیک از استاتیک کمتر می‌باشد و در نهایت سکه می‌تواند سر بخورد.

عملکرد بست رزوه‌ای (threaded fastener) نیز به این صورت است. زاویه حلزونی این رزوه این بست به قدری کوچک می‌باشد که از چرخش آن تحت بار استاتیک جلوگیری می‌کند. اما اگر ارتعاش افزایش پیدا کند، بست شل می‌شود. زاویه حلزونی و ضریب اصطکاک، دو عامل اصلی که تعیین کننده زاویه اصطکاک هستند و در نتیجه باعث می‌شوند تا اشیا در جای خود باقی بماند.

نظریه چرخ دنده حلزونی

تمامی تحلیل‌های نظری که درباره چرخ دنده‌های حلزونی خود قفل شونده صورت گرفته، به شرایط استاتیک مربوط می‌شوند. در این تحلیل‌ها، چنانچه ضریب اصطکاک بین چرخدنده حلزونی و خود حلزونی بزرگتر از تانژانت زاویه پیشروی (Lead Angle) حلزونی باشد، بار اعمال شده بر روی چرخ دنده حلزونی نمی‌تواند حلزونی را بچرخاند. به زبان ساده‌تر می‌توان گفت که زاویه اصطکاک باید بزرگتر از زاویه پیشروی باشد تا از حرکت به عقب جلوگیری صورت گیرد.

سخن پایانی

در این بخش به معرفی و بررسی موتور گیربکس برگشت ناپذیر یا خود قفل شونده پرداختیم. این گیربکس یکی از انواع موتور گیربکس صنعتی است که در صنایع مختلف می‌توان از آن استفاده کرد که دارای دو نوع استاتیک و دینامیکی است. به طور کلی می‌توان گفت که از این گیربکس برای جلوگیری از حرکت‌های ناخواسته استفاده می‌شود.

شما می‌توانید انواع گیربکس صنعتی را از مجموعه آرشا صنعت نمایندگی برندهای معتبر اروپایی در ایران با ضمانت اصالت کالا و قیمت مناسب خریداری نمایید. برای کسب اطلاعات بیشتر و استعلام قیمت با کارشناسان ما در واحد فروش تماس بگیرید.