Témata
Reklama

Místo převodovky řemenové pohony

13. 11. 2019

Synchronní řemeny se v mnoha průmyslových odvětvích prosazují jako nejlepší volba.

Polyuretanové řemeny, které jsou jedinečným produktem společnosti Gates, jsou vyztuženy tažným kordem z karbonových vláken a mají zuby s protiskluzovým nylonovým povrchem.

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.

Reklama
Reklama

Nevýhody převodovek

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.

Třístupňový pohon 22 kW s převodovým poměrem 32:1Dvoustupňový pohon 5,6 kW s převodovým poměrem 17,6:1 – první stupeň (zcela vpravo) je 20 mm široký gumový řemen Gates PowerGrip GT3 a druhý stupeň (uprostřed) je 21 mm široký řemen Gates Poly Chain GT Carbon. Na popředí (vlevo) je náhrada válečkového řetězu #80.

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.

Přínosy řemenových pohonů

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.

Dvoustupňový pohon 45 kW s převodovým poměrem 17:1. Plošina pohonu připravená k instalaci.

Zvažujete přechod na řemenový pohon?

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.

Řemenový pohon s převodovým poměrem 6:1 nahrazený v ocelárně před více než 20 lety – výměna řemene jednou za 3 až 5 let výrazně snižuje náklady na údržbu.



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.

Tipy týkající se náhrady

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/

Reklama
Vydání #11
Kód článku: 191127
Datum: 13. 11. 2019
Rubrika: Trendy / Pohony
Autor:
Firmy
Související články
Lineární vedení NSK s vylepšeným těsněním

Společnost NSK představila na veletrhu EMO 2019 optimalizovanou řadu válečkového vedení RA s vylepšeným těsněním. Lineární vedení RA jsou vybavena novými těsněními V1 a vylepšeným krytem, které pomáhají prodloužit životnost a spolehlivost obráběcích strojů.

Klínové řemeny nejen pro pohony obráběcích strojů

Úzké klínové řemeny Conti V FO Pioneer nabízejí nejvyšší přenášený výkon a teplotní odolnost až do +130 °C. Od letošního roku jsou dostupné také v délkách až do 5 000 mm.

Kompaktní pohony s dutou hřídelí

Kompaktní, robustní, cenově výhodné… Jsou-li stanoveny požadavky na stroje, musí zareagovat i poskytovatelé řídicí a pohonné techniky. Jejich inovace jsou důležité pro vývoj konstrukcí strojů.

Související články
Nová koncepce dvoupotrubních centrálních mazacích systémů

Oproti jiným typům ztrátových centrálních mazacích systémů, dále jen CMS, mají dvoupotrubní mazací systémy zásadní přednost v tom, že dávkovače jsou plněny novým mazivem přetlakově. To je předpoklad pro spolehlivé mazání strojů a strojních zařízení.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Ready made lineární osy s ozubeným řemenem

Pomocí lineární osy je realizován pohyb v přímém směru a jedná se tak o výborný výchozí konstrukční prvek pro stavbu strojů, automatizačních linek a polohovacích zařízení s potřebou přesného lineárního pohybu ve více osách (typicky například CNC stroje). V posledních letech došlo navíc k výraznému snížení cen a lineární osy se tak stávají dostupné i pro dosud zapovězené oblasti. V neposlední řadě je podstatnou výhodou u tzv. ready made produktů dodávka již smontovaného dílu připraveného k okamžitému použití v zákaznické aplikaci.

Řemenové převody přinášejí dynamiku do intralogistiky

Na hannoverském veletrhu se mohli návštěvníci seznámit s inovativními řešeními pro skladovou logistiku, jež vyvinula společnost Continental. Jedná se například o ozubené řemeny Conti Synchrodrive, které nacházejí uplatnění u sloupových zakladačů vysokoregálových skladů, ploché pásy Conti Polyflat pro zdvihací a závěsné systémy či drážkové řemeny Conti Multirib, které se používají v pohonu válečkových tratí.

Kotoučové průmyslové brzdy

Kotoučové průmyslové brzdy díky své jednoduchosti a vyšší účinnosti úspěšně nahrazují bubnové i pásové brzdy. Zatímco u bubnových i pásových brzd působí brzdná síla na brzdový buben radiálně k ose hřídele, u kotoučových působí brzdná síla prostřednictvím dvojic destiček na brzdový kotouč souose (axiálně).

Elektromechanické pohony zvyšují flexibilitu

Masové přizpůsobovaní výrobků individuálním potřebám uživatelů a neustálé zkracování jejich životního cyklu se odráží i do strojů, na nichž se vyrábějí a sestavují – musejí být mimořádně výkonné, flexibilní, všestranné a v krátkém čase překonfigurovatelné. Takovým nárokům lze často jen velmi obtížně vyhovět pouze prostřednictvím pneumatických pohonů, a to je důvod, proč firma Camozzi vytvořila ve své interní struktuře novou divizi pro vývoj elektromechanických pohonů. Tato nová divize se zabývá zaváděním elektrických pohonných systémů, kdy nabízí řešení zahrnující elektromechanické válce a osy s příslušnými motory, pohony a doplňkovými komponenty, zkombinovanými do konfigurovatelných portálů tak, aby byla uživateli zaručena maximální flexibilita.

Inteligentní motor střižený na míru

Mechatronická pohonná jednotka g350 představuje nový kompaktní mechatronický pohonný balíček, který firma Lenze uvádí na trh ve třech výkonnostních provedeních. Zařízení je koncipováno speciálně pro horizontální přepravní techniku.

Novinky v oblasti řemenových pohonů

Firma Continental Contitech představila na letošním mezinárodním strojírenském veletrhu v Hannoveru řadu novinek a inovací a vystavovala své nejnovější produkty z oblasti hnacích řemenů.

Výpočet zbývající doby běhu valivých ložisek

Na veletrhu Hannover Messe 2016 představila společnost Schaeffler novou digitální službu – výpočet nominální zbývající doby běhu valivých ložisek v provozu na základě reálného souboru zatížení.

Univerzální kyvný pohon

Modulární, odolný, univerzální – to jsou hlavní vlastnosti nového čtvrtotáčkového pohonu DFPD společnosti Festo. Tento pohon s ozubeným hřebenem a pastorkem je určen pro splnění nejrůznějších požadavků ve zpracovatelském průmyslu.

Nejdelší ozubené řemeny v pohonu vznášedel

Ve svých dvou nových vznášedlech používá britský výrobce Griffon Hoverwork ozubené řemeny Synchrochain Carbon z produkce divize ContiTech Power Transmission Group. Jsou to ty nejdelší nekonečné polyuretanové řemeny, které kdy byly vyrobeny. Pohánějí vrtule a ventilátory vznášedel, která se využívají pro trajektovou přepravu mezi britským přístavem Portsmouth a ostrovem Wight.

Bezúdržbové klínové řemeny

U klínových řemenů uživatelé oceňují tichý chod, jednoduchou instalaci a funkci bezpečnostní spojky při přetížení, kterou klínové řemeny plní díky možnosti krátkodobého prokluzu. Nicméně klínové řemeny vyžadují ne vždy levnou a snadnou údržbu. Obzvláště v nepřetržitých provozech či těžko dostupných pohonech se obecné doporučení kontrolovat a dopínat klínové řemeny každých 2 000 provozních hodin obtížně splňuje. Výsledkem bývají ztráty účinnosti, energie a krátká životnost pohonu. Klínové řemeny, jak je známo, bez dopnutí prokluzují. Co ale bývá zanedbáváno, je vliv zvýšených vibrací při nízkém napnutí klínových řemenů. Tyto vibrace mají velmi negativní vliv na životnost ložisek a jiných součástí zařízení. Zde se zaměříme na správnou údržbu a na novinku na trhu – bezúdržbové klínové řemeny.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit