1. No category

g500-B Keglehjulsgear
Gearboxes
Er du i det optimale gear?
Virkningsgraden i et keglehjulsgear er altid bedre end
i et tilsvarende snekkegear. Forskellen bliver større jo
større udvekslingsforholdet er.
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------I industriapplikationer anvendes som oftest to
forskellige vinkelgear – keglehjulsgear eller
snekkegear. Ofte anbefales snekkegear særligt
til mindre motoreffekter, da snekkegearet er
billigere end keglehjulsgearet, selv om
keglehjulsgearet er mere effektivt.
Keglehjulsgearets højere virkningsgrad betyder,
at tilbagebetalingstiden på den højere
indkøbspris er kortere end de fleste tror. At både
motor og styring også kan reduceres et eller ofte
to effekttrin betyder, at investeringen for den
totale løsning bliver lavere.
Hvorfor er keglehjulsgearet det bedste valg?
I keglehjulsgearet overføres kraften mellem to
koniske hjul. I et korrekt designet og konstrueret
keglehjulsgear overføres kraften i en rullende
bevægelse med minimal friktion mellem de
forskellige dele og dermed høj samt konstant
virkningsgrad. I snekkegearet overføres kraften
derimod mellem snekkeakse og snekkehjul og
indebærer altid friktion, som slider på delene og
reducerer virkningsgraden i hele gearets levetid.
Den indre friktion øges jo større udvekslingsforholdet er. Snekkegearets virkningsgrad reduceres jo højere udveksling, der er tale om. Den
simpleste måde at påvise keglehjulsgearets
fordele er ved at sammenligne de to geartyper på
beregnet udgangsmoment og indgangseffekt. En
høj virkningsgrad betyder udover en lavere
elregning for slutbrugere også andre vigtige
fordele.
Mulighed for downsizing af motor
I modsætning til snekkegearet kan keglehjulsgearet ofte levere det samme moment på
udgangsakslen med en mindre motor. I et
snekkegear går en stor del af motorens effekt til
at overvinde den indre friktion i gearet, mens et
keglehjulsgear kun bruger en lille del af
motoreffekten til at overvinde den indre friktion.
Det betyder overskud til at udføre det egentlige
arbejde, nemlig at bevæge lasten. Man kan
således downsize sin motor ved brug af et keglehjulsgear. Den nominelle effekt i en mindre
motor betyder foruden lavere drift/anskaffelsesomkostninger også besparelser på motorens
øvrige komponenter som frekvensomformer og
kontaktorer.
g500-B Keglehjulsgear
Gearboxes
Reduktion af energiomkostninger
Ser man på gearets virkningsgrad er det et
faktum, hvor stor en del af indgangseffekten der
tabes og ender som varme. Med et
keglehjulsgear fra Lenze går kun 4 % af motoreffekten til spilde, hvorimod tallet stiger helt op
til 40 % for et snekkegear. Som eksempel kan
brug af snekkegear i kolde produktionsområder
skabe problemer, eftersom kølesystemet skal
arbejde med en højere effekt. Det fører til nedsat
kapacitet og dermed unødigt energiforbrug.
Et gunstigt alternativ med længere levetid
Et keglehjulsgear har lavere driftsomkostninger
og længere levetid. Keglehjulsgearets koniske
tandhjul holder betydeligt længere end
komponenterne i et snekkegear på grund af den
mindre indre friktion. I roterende maskiner er
lejerne ofte de mest udsatte dele. Temperaturen i
maskinen påvirker lejernes levetid væsentligt.
En tommelfingerregel siger, at en temperaturreduktion på 10° C fordobler lejernes levetid.
Som resultat af den bedre virkningsgrad i
keglehjulsgearet og dets roterende motor er
driftstemperaturen mærkbart lavere end i
snekkegearet.
Hvordan træffes det rigtige valg?
Der tales meget om forskellene i virkningsgraden
i de trefasede motorer, selv om forskellene
mellem de forskellige energiklasser (IE1, IE2, etc.)
kun er nogle få procent. Forskellen mellem
virkningsgrader i de forskellige typer gear kan
være op til 40 %. Ofte nævnes virkningsgraden
ikke i katalogerne, og det gør en sammenligning
af de forskellige alternativer sværere. Den
simpleste måde at sikre at gearet er pålideligt,
har en lang levetid og er mest mulig
driftsøkonomisk er at sørge for, at alle
nødvendige vinkelgear er keglehjulsgear. Lenzes
seneste gearserie g500-B forener keglehjulsgearets overlegne egenskaber med konkurrencedygtige priser.
Beregning af energibesparelse
Som eksempel antager vi, at en maskine er
opbygget med 10 gearmotorer. Fra hver
gearmotor behøves et afgangsmoment på 70 Nm
ved en udgangshastighed på 45 r/min. Maskinen
kører treholdsdrift, 8000 timer årligt.
Nedenfor har vi beregnet, hvor meget driftsomkostningerne kan reduceres på et år med
anvendelse af Lenze g500-B keglehjulsgear. I
beregningen er anvendt en elpris på DKK
1,00/kW.
Basisdata
Udgangsmoment =70 Nm
Udgangshastighed = 45 r/min.
Motorhastighed = 1.450 r/min.
Udveksling = 1.450/45 » 32
Udgangseffekt (sekundær) = 70 * 45/9.550 = 0,33 kW
Keglehjulsgear g500-B fra Lenze
Snekkegear
Gear virkningsgrad
0,96
0,70
Indgangseffekt (primær)
0,33/0,96 = 0,34
0,33/0,70 = 0,47
Motorvalg
0,37 kW
0,55 kW
Motor virkningsgrad
0,63
0,65
Optaget effekt
0,34/0,63 = 0,55 kW
0,47/0,65 = 0,72 kW
Årsforbrug el
10 * 8.000 * 0,55 = 43.630 kWh
10 * 8.000 * 0,72 = 57.994 kWh
Årlige energiomkostninger
1,00 * 43.630 = DKK 43.630
1,00 * 57.994 = DKK 57.994
I eksemplet spares 25 % af de årlige energiomkostninger med et Lenze g500-B gear svarende til DKK 14.364 årligt. Derudover kan både
motor og styring (f.eks. frekvensomformer) dimensioneres til mindre størrelse på grund af forbedrede virkningsgrader - sammenlignet med
et snekkegear – og dette giver yderligere besparelser allerede i investeringsperioden.
ɳ Virkningsgrad HAR betydning!
www.Lenze.com
Lenze A/S · Roskildevej 22 · DK-2620 Albertslund · Tlf. 4696 6666