محاسبه توان ورودی مورد نیاز برای موتور گیربکس از ملزومات ضروری برای بهینه سازی عملکرد سیستم های صنعتی و مکانیکی است، که تأثیر قابل توجهی در تبدیل انرژی الکتریکی به مکانیکی دارد.

جهت انتخاب مناسب موتور گیربکس بایستی پیش از هر اقدامی به تعیین توان و گشتاور مورد نیاز آن بپردازید‌. از اهمیت ویژه ‌ای برخوردار است. توان، بیانگر میزان انرژی مصرفی در واحد زمان می باشد، در حالی که گشتاور، ابزاری کاربردی جهت سنجش و ارزیابی نیروی چرخشی تولید شده توسط موتور به حساب می آید. با محاسبه دقیق این دو پارامتر و در نظر گرفتن راندمان سیستم، انتخاب بهینه موتور گیربکس مهم و حائز اهمیت می باشد.

در ادامه درباره چگونگی محاسبه ی این دو پارامتر صحبت می کنیم، با ما همراه شوید.

اهمیت محاسبه ی توان و گشتاور مورد نیاز موتور گیربکس

محاسبه توان و گشتاور مورد نیاز برای موتور گیربکس، یک مقوله مهم جهت بهبود راندمان حرکتی سیستم های صنعتی و ماشین آلات مکانیکی می باشد. ارزیابی و محاسبه دقیق مقدار توان و گشتاور مصرفی این دستگاه به کاربر امکان خواهد داد، تا سیستمی متناسب با نیاز خود طراحی گردانند. در زیر دیگر دلایل اصلی اهمیت محاسبه این شاخصه را بازگو می کنیم؛

عملکرد بهینه:

انتخاب صحیح توان و گشتاور تأثیر قابل توجهی در کارایی مؤثر و بدون بار اضافی دستگاه دارد و از سوی دیگر بر عمر مفید موتور گیربکس می افزاید.

کاهش هزینه‌ ها:

محاسبه توان ورودی مورد نیاز برای موتور گیربکس از انتخاب موتور های بزرگ ‌تر و گران قیمت جلوگیری می گرداند. از ایم رو تا حد قابل توجهی در هزینه های عملیاتی کارگاه صرفه جویی خواهد شد.

افزایش کارایی:

توان و گشتاور مناسب، دو پارامتر مهم برای بهبود کارایی سیستم به حساب می آید، که در کاهش اتلاف انرژی نیز موثر هستند.

پیشگیری از خرابی:

این ابزار با ارزیابی دقیق توان و گشتاور مصرفی دستگاه از بروز مشکلات متعدد ناشی از بارگذاری بیش از حد موتور و گیربکس جلوگیری می کند و بر سلامت عمومی سیستم می افزاید.

تناسب با نیاز های کاربردی:

با در نظر گرفتن نیاز های خاص هر کاربرد، موتور گیربکس مناسب مجموعه را تهیه کنید، تا بدون اتلاف انرژی پاسخگوی نیاز های عملیاتی شبکه باشد.

محاسبه توان و گشتاور مورد نیاز برای موتور گیربکس با پیامد های مطلوبی نظیر؛ بهینه‌ سازی عملکرد، کاهش هزینه‌ ها و افزایش ایمنی و کارایی سیستم ‌های صنعتی همراه است.

رابطه بین کار و توان

پیش از محاسبه توان ورودی مورد نیاز برای موتور گیربکس، درباره رابطه بین کار و توان در فیزیک ‌و ساز و کار دستگاه ها صحبت می کنیم. کار و توان دو مفهوم اساسی در مکانیک محسوب می شوند، که به متخصصان و کاربران در بهینه سازی عملکرد کاری دستگاه کمک می گردانند. در زیر به صورت جداگانه، این دو اصل را توضیح می دهیم؛

مفهوم کار (Work):

در فیزیک، کار را به عنوان حاصل ‌ضرب نیروی وارد شده به یک جسم در حین جا به ‌جایی آن جسم در راستای نیروی وارد شده در نظر می گیرند و فرمول آن به شرح زیر می باشد؛

W=F×d×cos(θ)

که در آن؛

W: کار (ژول)

F: نیروی وارد شده (نیوتن)

D: جا به ‌جایی (متر)

Θ: زاویه بین نیروی وارد شده و جهت جا به‌ جایی آن

توان (Power):

محاسبه توان ورودی مورد نیاز برای موتور گیربکس، لازم و ضروری است. توان، مولفه ای جهت تعیین نرخ انجام کار در واحد زمان می باشد. به بیان ساده تر، توان نشان ‌دهنده میزان کار انجام شده در یک بازه ی رمانی مشخص است. جهت بررسی توان تجهیزات الکترومکانیکی از فرمول زیر کمک بگیرید؛

P=w÷t

که در آن؛

P: توان (وات)

W: کار انجام شده (ژول)

T: زمان (ثانیه)

با توجه به تعاریف بالا، هر چه کار بیشتری در یک زمان مشخص صورت گیرد، درصد توان مصرفی آن نیز افزایش می یابد. در واقع توان نشان دهنده سرعت و قدرت یک سیستم یا موتور می باشد. کار و توان، وابسته به یکدیگر هستند و درک مفهوم آن دو در ارزیابی و طراحی سیستم های مکانیکی و الکترونیکی مهم است.

فرمول های اصلی جهت محاسبه توان ورودی گیربکس

به منظور محاسبه توان ورودی مورد نیاز برای موتور گیربکس، فرمول های متعددی وجود دارد، که کاربر می بایست بنابر نوع داده های موجود از جمله گشتاور، سرعت و راندمان، از رابطه مناسب استفاده کند. در زیر لیستی از مهم ترین فرمول های آن آمده است؛

محاسبه توان خروجی:

توان خروجی (P_out) گیربکس را با استفاده از گشتاور (T) و سرعت زاویه‌ای (ω) به دست آورید؛

P _Out = T×ω

که در آن؛

P _Out: توان خروجی (وات)

T: گشتاور خروجی (نیوتن‌متر)

ω: سرعت زاویه‌ ای (رادیلن بر ثانیه)

محاسبه توان ورودی:

برای محاسبه توان ورودی (P_in) به راندمان (η) گیربکس نیاز دارید. جهت حل درصد آن از فرمول زیر استفاده نمایید؛

P _{In =} P _{Out ÷} η

که در آن؛

P _In: توان ورودی (وات)

P _Out: توان خروجی (وات)

η: راندمان (به صورت عددی حدودا برابر با 0.9 برای 90% است.)

محاسبه توان با استفاده از گشتاور و سرعت:

برای محاسبه توان ورودی مورد نیاز برای موتور گیربکس طبق گشتاور ورودی (T_in) و سرعت ورودی (N) (به صورت دور در دقیقه) طبق فرمول زیر پیش روید؛

P _in = T _In × W _in

که در آن؛

T _In: گشتاور ورودی (نیوتن‌ متر)

​W _in: سرعت زاویه‌ای ورودی (رادیان بر ثانیه)

تبدیل واحد ها:

جهت تبدیل توان از وات به اسب بخار، رابطه زیر به کمک شما می آید؛

اسب بخار= P _{In ÷} 746

در محاسبه توان و گشتاور ورودی گشتاور چه عواملی موثر است؟

محاسبه توان ورودی مورد نیاز برای موتور گیربکس کاسته به عوامل مختلفی است، که بر مقدار گشتاور سیستم تأثیر می گذارد‌. در زیر به مهم ترین عوامل آن اشاره می کنیم؛

نوع بار:

نوع باری که موتور جا به جا می کند. (بار ثابت، بار متغیر، بار دینامیکی تأثیر قابل توجهی بر گشتاور ورودی مز گذارد. هر چه بار مصرفی سنگین ‌تر باشد، میزان گشتاور مورد نیاز آن نیز بالا می رود.

سرعت چرخش:

سرعت چرخش موتور (rpm) گشتاور را تحت تاثیر قرار می دهد. در بسیاری از موتور ها با افزایش سرعت، گشتاور کم می شود. در این وضعیت، تعادل مناسبی بین سرعت و گشتاور برقرار خواهد شد.

راندمان سیستم:

راندمان موتور و گیربکس، مقدار گشتاور را تغییر می دهد. اگر راندمان پایین است، جهت دستیابی به گشتاور مناسب به توان ورودی بالاتری نیاز دارید.

نسبت تبدیل گیربکس:

محاسبه توان ورودی مورد نیاز برای موتور گیربکس باید بنابر مشخصات کاری متعدد مثل؛ نسبت تبدیل گشتاور خروجی انجام شود. نسبت تبدیل این دستگاه (gear ratio) گشتاور خروجی را افزایش داده و همین طور بر سرعت آن تاثیر منفی می گذارد.

ویژگی ‌های موتور:

ویژگی ‌های فنی موتور از جمله؛ نوع موتور (AC یا DC)، طراحی و ساختار آن و مشخصات فنی (حداکثر گشتاور و توان)‌ گشتاور ورودی را چند برابر می کند.

• و…

سخن آخر

محاسبه توان ورودی مورد نیاز برای موتور گیربکس، مهم و جزو اقدامات ضروری جهت راه اندازی انواع سیستم های الکتریکی است. در مقاله بالا درباره فرمول های اصلی و عوامل مؤثر بر این رابطه توضیح دادیم.

اگر توانایی لازم برای ارزیابی توان مصرفی سیستم خود ندارید، نیاز خود را با کارشناسان ما در مجموعه ی گیربکس وان در میان بگذارید. آنان به شما کمک می کنند، تا مقدار دقیق توان مصرفی دستگاه را به دست آورید.