Sonsuz vidalı redüktörün verimi, aynı orandaki helisel bir redüktörün altında kalır. Bu düşüklük bir üretim kusuru değil, temas geometrisinin doğrudan sonucudur. Bu etkenler tanınmadan yapılan boyutlandırma, tahriki termal sınırına erken taşır.
Kayma Temasının Verim Üzerindeki Bedeli
Helisel dişlide iki diş yüzeyi birbirinin üzerinde yuvarlanır. Sonsuz vidalı yapıda ise vida dişi, bronz çarkın yüzeyi boyunca kayarak ilerler. Kayma, yuvarlanma temasına göre yüksek bir sürtünme üretir. Sürtünmede harcanan güç, mil gücünden düşülür ve ısıya döner. Verim kaybının kaynağı bu kayma temasıdır.
Redüktör Oranına Göre Verim Aralığı
Sonsuz vidalı redüktörün verimi, tasarıma bağlı olarak yüzde otuz ile doksan arasında değişir. Düşük oranlı bir redüktörde, örnekse 5:1 dolayında, verim yüzde doksanlara yaklaşır. Oran 75:1 gibi bir değere çıktığında verim yüzde ellinin altına inebilir. Bu genişlik, tek bir katalog değeriyle konuşmayı olanaksız kılar. Verim, her oran kademesi için ayrı okunur.
Helis Açısının Verimdeki Belirleyici Rolü
Vidanın helis açısı, verimin ana belirleyicisidir. Büyük helis açılı bir vida, çarkı daha az kaymayla sürer ve verim yükselir. Küçük helis açısı ise yüksek redüksiyon oranı verir ama kaymayı büyütür. Kendinden kilitlemeli tasarımlarda helis açısı bir ile altı derece arasında tutulur. Bu bölgede verim, yüzde ellinin altında kalır.
Sürtünme Katsayısının Verim Hesabındaki Payı
Çelik vida ile bronz çark arasındaki sürtünme katsayısı, yağlama koşuluna göre 0,08 ile 0,15 arasında değişir. Katsayı; hıza, yüke, sıcaklığa ve yağın tipine bağlıdır. Helis açısı sürtünme açısının altına indiğinde redüktör geri sürülemez hâle gelir. Aynı katsayı, verimin üst sınırını da çizer. Yağın doğru seçilmesi, katsayıyı doğrudan aşağı çeker.
Giriş Devrinin Yağ Filmi ve Verime Etkisi
Yüksek giriş devrinde vida yüzeyinde daha kalın bir yağ filmi kurulur ve sürtünme azalır. Düşük devirde film incelir, metal temas payı artar ve verim düşer. Frekans invertörüyle çok düşük devirde sürülen bir tahrikte bu davranış daha görünür hâle gelir. Uzun süre düşük devirde çalışacak bir uygulamada yağ tipi buna göre seçilir. Devir, verimin gizli değişkenidir.
Rodaj Sürecinin Verim Kazancına Katkısı
Yeni bir redüktör, tam verimine ilk çalışma saatlerinde ulaşmaz. Vida ile bronz çark yüzeyleri alıştıkça temas alanı genişler ve yerel basınç düşer. Alıştırma tamamlandığında sürtünme azalır, verim bir miktar yükselir ve sıcaklık düşer. Rodaj sırasında yağa karışan bronz talaşı, ilk yağ değişimini erken gerektirir. Verim ölçümü, rodaj bittikten sonra anlamlıdır.
Kayıp Gücün Isıya Dönüşme Mekanizması
Verim kaybının tamamı gövdede ısıya döner. Yüzde elli verimli bir redüktörde, aktarılan güç kadar bir güç de ısı olarak atılmak zorundadır. Gövde yüzeyi bu ısıyı atamazsa yağ sıcaklığı yükselir ve film incelir. İncelen film sürtünmeyi büyütür ve kayıp daha da artar. Gövde sıcaklığının yönetimi için ısınma sorunu ve çözümü çerçevesindeki adımlar izlenir.
Yağ tipinin verime etkisi
Poliglikol esaslı sentetik yağlar, kayma temasındaki sürtünme katsayısını mineral yağlara göre düşürür ve verimi birkaç puan yükseltir. Aynı redüktör, yağı değiştirilerek birkaç puan daha verimli çalıştırılabilir. Poliglikol yağ mineral yağla karışmaz ve geçişte gövde tümüyle temizlenir. Doğru tip ve viskozite poliglikol yağ seçimi kurallarıyla belirlenir. Viskozite sınıfı da filmin kalınlığını doğrudan belirler.
Verim ile motor gücünün bağı
Giriş gücü, çıkış gücünün verime bölümüyle bulunur. Yüzde elli verimli bir tahrikte motor, çıkışta istenen gücün iki katını üretmek zorundadır. Verimi hesaba katmadan seçilen bir motor, sürekli aşırı yükte çalışır. Elektrik gideri de aynı oranda büyür. Sürekli çalışan tahriklerde bu gider, redüktör tipini sorgulatır.
Kendinden kilitlemenin verim bedeli
Geri döndürülemezlik istenen tahriklerde helis açısı bilerek küçük tutulur. Küçük açı, kaymayı büyütür ve verim yüzde ellinin altında kalır. Kilit ile verim, aynı açının iki karşıt sonucudur. Kilide gerek olmayan bir uygulamada büyük açılı bir kademe seçmek, verimi doğrudan yükseltir. Kilidin koşulları ve sınama yöntemi geri döndürülemezlik çerçevesinde ayrıntılandırılmıştır.
Ağız sayısının verime etkisi
Vida bir, iki ya da dört ağızlı açılabilir. Ağız sayısı arttıkça helis açısı büyür ve verim yükselir. Aynı oran, çok ağızlı bir vida ve daha çok dişli bir çarkla kurulduğunda kayıp küçülür. Katalogdaki aynı gövde, farklı ağız sayılarıyla farklı verim değerleri verir. Oran seçilirken ağız sayısına da bakılır.
Verim ile gövde boyutu ilişkisi
Aynı torku aktaran iki redüktörden verimi düşük olan, kaybettiği gücü ısı olarak atmak zorundadır. Isıyı atabilmek için gövde yüzeyi büyütülür; verim düştükçe kutu irileşir. Sonsuz vidalı gövdelerin helisel eşdeğerlerinden büyük görünmesinin bir nedeni budur. Boyut seçiminde mekanik kapasite kadar termal kapasite de okunur. Termal kapasitenin saha karşılığı ısınma sorunu çerçevesinde ölçüm düzeniyle birlikte verilmiştir.
Sahada Verimin Ölçüm Yöntemi
Sahada verim, giriş ve çıkış güçlerinin oranından bulunur. Giriş gücü motorun çektiği elektrik gücünden, motor verimi düşülerek hesaplanır. Çıkış gücü ise tork ve devrin çarpımından elde edilir. Kaba bir gösterge, gövde sıcaklığının izlenmesidir; ısınan bir gövde, kaybın büyüdüğünü söyler. Ölçümler, aynı yük ve aynı sıcaklıkta yinelenerek karşılaştırılır.
Verim düşüklüğünün kabul edilebilir olduğu yerler
Düşük çalışma saatli tahriklerde verim kaybının yıllık karşılığı küçüktür. Kapı tahrikleri, bariyerler ve seyrek çalışan kaldırma düzenekleri bu gruba girer. Bu uygulamalarda tek kademede yüksek oran ve kompakt gövde, verimden önemlidir. Gün boyu çalışan bir konveyörde ise aynı kayıp, kalıcı bir elektrik giderine dönüşür. Karar, çalışma saatiyle verilir.
Verim Konusunda Derinleşilecek Teknik Başlıklar
Verimle iç içe geçen her konu ayrı bir başlıkta ele alınmıştır. Isınma sorunu, kaybın ısıl sonuçlarını açıklar. Vida ve bronz çark aşınması, malzeme çiftinin davranışını anlatır. Geri döndürülemezlik, kilitlemenin fizikteki karşılığını ele alır. Poliglikol yağ, sürtünmeyi düşüren yağlamayı açıklar.
Keçe aşınması ve yağ kaçağı, sızdırmazlığı ele alır. Çıkış mili rulman değişimi, yataklamanın yenilenmesini anlatır. Boşluk ayarı, aşınmanın ölçülmesini açıklar. Kaplin ve kasnak bağlantısı ise mil yüklerini ele alır. Vida ve çarkın yapısal tanıtımı için sonsuz vidalı redüktör sayfası temel kaynaktır.
Sonsuz vidalı redüktörün verimi, kayma temasının kaçınılmaz bedelidir. Helis açısı, yağ tipi ve giriş devri bu bedeli küçültür; çalışma saati ise bedelin ödenmeye değer olup olmadığını belirler.
