Místo převodovky řemenové pohony

Ředitelé výrobních závodů neustále hledají nové způsoby snižování nákladů, zvyšování bezpečnosti a zdokonalování účinnosti, přičemž v mnoha případech lze tyto přínosy zajistit přeměnou systémů na přenos energie. V závislosti na průmyslovém odvětví a konkrétním použití byla v minulosti používána různá řešení přenosu energie, včetně převodovek a řemenových pohonů. Synchronní řemeny se v mnohem větší míře než kdykoli předtím díky své rentabilitě prosazují jako ta nejlepší volba v mnoha různých průmyslových odvětvích. Počátečním rozhodovacím faktorem je sice skutečnost, že náklady na pořízení řemenových pohonů mohou být až o dvě třetiny nižší než v případě velkých převodovek, ale dalším důležitým přínosem je eliminace úniků oleje, extrémně nižší provozní náklady, méně náročné požadavky na údržbu a optimalizace provozního kapitálu.

Převodovky, zajišťující přenosy energie v průmyslových prostředích, často znamenají vyšší náklady a musejí se u nich opravovat netěsnosti a udržovat olejové náplně. Výrobní operace, při kterých se používají převodovky, s sebou nesou také komplikace plynoucí z nutnosti jejich výměny. Náklady na výměnu se mohou pohybovat mezi 3 000 až více než 50 000 USD a provedení samotné výměny může znamenat výrazné časové ztráty a prostoje, které značně ztěžují plnění výrobních plánů. Aby ředitelé výrobních závodů co nejvíce zkrátili délku odstávky při poruchách, nakupují náhradní převodovky a drží je skladem pro případ náhlé události. Jedná se o obrovskou investici, a to hlavně v závodech, které pro hladký chod svých provozů potřebují převodovek několik.

Vedoucí údržby také musejí nepřetržitě sledovat, zda nedochází k únikům kvůli poškozeným těsněním, což je u převodovek častý problém. Vzhledem k tomu, že v provozech využívajících převodovky jsou často přítomny dopravníky, je nutné v takových závodech obvykle rozmístit odkapávací vany k zachytávání unikajícího oleje. Z toho důvodu může docházet k bezpečnostním problémům, jako je riziko požáru nebo nebezpečí úrazu z důvodu uklouznutí. Ještě větší nebezpečí mohou představovat úniky oleje v pilařských provozech. Pokud se v takovém prostředí vyskytují olej a piliny ve větším množství, může dojít k jejich smíchání a následnému náhlému požáru. Výměna a doplňování oleje v převodovkách je navíc nepřetržitý proces, jehož důsledkem je nečisté pracovní prostředí a plýtvání drahocenným časem zaměstnanců.

Ředitelé výrobních závodů, kteří nahradili převodovky řemenovými pohony, zaznamenávají mnoho dalších výhod – například úspory pořizovacích nákladů, lehčí díly, minimální požadavky na údržbu, delší životnost a vyšší bezpečnost. Tyto polyuretanové řemeny, které jsou jedinečným produktem společnosti Gates, jsou vyztuženy tažným kordem z karbonových vláken a mají zuby s protiskluzovým nylonovým povrchem. Vyspělé materiály použité v této konstrukci řemenů znamenají nulové nároky na údržbu, vyjma jednoduchého mazání ložisek, a zajišťují dlouholetou životnost. Synchronní řemeny vyrábějí i jiní výrobci, ale většina z nich má 50% nebo nižší zatížitelnost než Poly Chain, takže jsou širší, dražší a zabírají více místa.

Mezi průmyslová odvětví s provozy, které jsou ideálními kandidáty na nahrazení převodovek řemenovými pohony, patří závody na zpracování písku, štěrku a drceného kameniva, dřevozpracující závody – pily, ocelárny, závody těžkého průmyslu a spousta dalších. Níže je uvedeno několik reálných příkladů úspěšného nahrazení převodovek řemenovými pohony.

Gumárenská společnost na západě Severní Karolíny měla problémy s porouchanou převodovkou kalandrovacího stroje. Plánovaná oprava měla společnost stát 35 000 USD a trvala by 16 týdnů. Místo toho si závod pořídil 74kW třístupňový řemenový pohon s převodovým poměrem 40:1, který stál méně než 5 000 USD a jehož uvedení do provozu trvalo pouhé dva týdny. Společnost používá řemenové pohony od roku 2001 a je s jejich výkonem a spolehlivostí nadmíru spokojená.

V ocelárně v Charlotte v Severní Karolíně, v provozu výroby tyčové oceli na tvarovacích vibračních stolicích, docházelo k tomu, že na všech třech linkách pronikaly do těsnění převodovek kovové piliny a kusy železa a způsobovaly jejich poškození. Každé čtyři měsíce bylo třeba těsnění vyměnit. Cena každé nové převodovky je 5 000 USD a k tomu je nutné připočítat prostoje a práci. To znamená zhruba 45 000 USD ročně za výměnu v náročném a nebezpečném prostředí. V roce 1999 ocelárna své tři převodovky vyměnila za řemenové pohony, a ačkoli náklady vynaložené na přestavbu včetně řemenů, řemenic, hřídelí, ložisek atd. byly zhruba stejně vysoké jako náklady vynaložené na převodovky, znamená tato náhrada jednodušší používání a dramatické snížení požadavků na údržbu. Řemenice se časem opotřebovávají a ocelárna je v následujících 19 letech musela několikrát vyměnit – nicméně dramatický rozdíl v nákladech na údržbu a ve ztrátách způsobených prostoji ve výrobě to bohatě vykompenzoval. Přechodem na řemenové pohony organizace získala spolehlivé řešení, díky kterému od roku 1999 ušetřila více než 1 milion USD a další úspory očekává i v budoucnu.

V pilařském závodě s rozlohou 100 000 m2, kde se denně vyrobí 1 500 m3 řeziva, bylo zjištěno, že přibližně každých 18 měsíců docházelo u převodovky vyhazovače za 30 000 USD ke zlomení výstupní hřídele. Pokud by se v závodě rozhodli pro pořízení větší převodovky, cena by byla 50 000 USD a zařízení by bylo vybaveno větší výstupní hřídelí. Společnost se nakonec rozhodla pro systém řemenového pohonu s výstupní hřídelí s průměrem pět palců. Zatímco původní pořizovací cena byla podobná jako u převodovky, stále stejný systém řemenového pohonu je v provozu již šest let bez jakýchkoliv poruch nebo prostojů. Společnost předtím provozovala 105 převodovek s téměř stejným množstvím převodovek náhradních. Od přechodu na dvoustupňové a třístupňové pohonné systémy Poly Chain byla společnost schopna snížit celkový počet převodovek na 50. Díky úspěchu, který použití řemenových pohonů přineslo, včetně odolnosti, spolehlivosti a nulových nároků na údržbu, pokračuje společnost v nahrazování všech převodovek řemenovými pohony, ještě dříve než se převodovky porouchají a způsobí další prostoje. Náhradní převodovky, které byly dříve z důvodu dlouhých dodacích lhůt drženy skladem, jsou eliminovány, což vede ke zlepšení provozního kapitálu.
Úspory nákladů jsou působivé, nicméně tím největším přínosem nahrazení převodovek řemenovými pohony je větší bezpečnost zaměstnanců, protože už nedochází k míchání pilin a oleje a s tím souvisejícímu riziku vzniku požáru.

Pokud chcete vyměnit převodovku za řemenový pohon, je důležité zohlednit cílové převodové poměry. Základním pravidlem je zjistit si stávající převodové poměry a určit tak, jestli jsou řemenové pohony pro vás tou nejlepší volbou. Typickými kandidáty na nahrazení převodovek řemenovými pohony jsou závody, které využívají níže uvedené cílové převodové poměry:

• jednostupňové převody – 1:1 až 8:1;
• dvoustupňové převody – 8:1 až 30:1;
• třístupňové převody – 30:1 až 50:1.

Je důležité si pamatovat, že v závislosti na zatížení a prostorových nárocích lze realizovat i větší převodové poměry.
Při plánování výměny převodovek za řemenové pohony také musíte navázat spolupráci s dodavatelem, který dokáže vyrobit dostatečně tuhou konstrukci umožňující systém řemenového pohonu řádně napnout a vyrovnat. Společnosti se za tímto účelem často obracejí na zámečnické dílny. Doporučujeme zvolit si dodavatele se zkušenostmi s výrobou konstrukcí pro řemenové pohony a jejich nastavováním na plnohodnotný provoz – s přihlédnutím k dostupné podlahové ploše. Jamile se pustíte do přestavby na řemenový pohon, můžete brzy očekávat zvýšené finanční úspory a nižší bezpečnostní rizika.

Gates

Alida Lentini

kamil.janatka@gates.com

https://www.gates.com/us/en/