عمل حفاری در گذشته کاری بسیار سخت و نفس گیر بوده است؛ تصور کنید عده ای برای حفر چاه آب باید با دست و ابزارهای ابتدایی ساعت ها و گاه روزها تلاش می کردند تا چاه حفر شود و یا حفر چاه نفت که در ابتدا بیشتر کارها و حفاری ها با دست انجام می گرفت. اما امروزه دستگاه های پیشرفته حفاری به کمک انسان ها آمده اند تا به آسانی هرچه تمام تر، از پس سخت ترین کارها مانند ساخت و ساز، حفر چاه آب، حفر تونل و معادن، اکتشاف نفت و گاز و ... برآیند.
گیربکس دستگاه حفاری
دستگاه حفاری هم مانند سایر ماشین آلات صنعتی، برای انتقال نیرو و گشتاور از نوعی گیربکس صنعتی استفاده می کند. گیربکس دستگاه حفاری وظیفه انتقال نیروی دکل حفاری (معمولاً یک الکتروموتور) به مته را بر عهده دارد تا قدرت لازم برای حفر زمین را بدست آورد. بهترین انتخاب برای گیربکس دستگاه حفاری، انواع گیربکس خورشیدی است؛ دستگاه های حفاری به دلیل هزینه کمتری که نسبت به سایر روش ها مانند انفجار دارند، بیشترین کاربرد را در حفاری چاه ها و تونل ها دارند، بنابراین انتخاب یک گیربکس مناسب و با کیفیت برای این دستگاه ها از اهمیت بالایی برخوردار بوده و تأثیر زیادی در طول عمر و راندمان سایر تجهیزات مرتبط دارد. در این مقاله قصد داریم به معرفی بهترین گیربکس دستگاه حفاری پرداخته و مزایا و معایب آن را بررسی کنیم.
بهترین گیربکس دستگاه حفاری
گیربکس خورشیدی
انتخاب بهترین گیربکس دستگاه حفاری بسته به کاربرد و الزامات خاص هر دستگاه امری سلیقه ای است. با این حال، انواع گیربکس خورشیدی به دلیل گشتاور بالا، اندازه کوچک، لقی و Backlash کمتر و به طور کلی عملکرد بهینه و دقیق تری که نسبت به سایر گیربکس های صنعتی دارند، یکی از بهترین گزینه ها برای استفاده در دستگاه های حفاری هستند. از جمله مزایای گیربکس های خورشیدی می توان به موارد زیر اشاره نمود:
راندمان بسیار بالا (تا 95%)
گشتاور خروجی بالا
حجم و ابعاد کوچکتر نسبت به گیربکس حلزونی یا هلیکال
تحمل بار عمودی و افقی زیاد روی شفت
صدای کم
طول عمر و دوام بالا
تعمیر و نگهداری آسان
گستردگی نسبت تبدیل و نحوه اتصال
برای آشنایی بیشتر با این گیربکس ها، مقاله گیربکس خورشیدی را مطالعه فرمایید.
بهترین برندهای گیربکس دستگاه حفاری
گیربکس پلانتری
شرکت های بزرگ و صاحب نام تولید گیربکس ایرانی، چینی یا اروپایی اقدام به تولید انواع گیربکس دستگاه حفاری نموده اند، اما برخی از آن ها به دلیل کیفیت بالای ساخت، طراحی بروز و خدماتی که به مشتریان خود عرضه می کنند، رضایت بیشتری نسبت به رقبا کسب کرده اند. از جمله بهترین برندهای گیربکس دستگاه حفاری می توان به موارد زیر اشاره نمود:
گیربکس Bonfiglioli
گیربکس SEW
گیربکس Sumitomo
گیربکس رجیانا Reggiana
گیربکس Yilmaz
گیربکس اصفهان دور متغیر (شهباز گیربکس اصفهان)
دستگاه های حفاری انواع مختلفی دارند و در کاربردهای متنوعی استفاده می شوند؛ هر دستگاه نیاز به گیربکس خاصی دارد و برای انتخاب گیربکس مناسب باید کمی بیشتر با انواع دستگاه های حفاری و کاربرد آن ها آشنا شویم.
انواع دستگاه حفاری
انواع دستگاه حفاری بر اساس نوع کاربرد و مکانیزم عملکرد به گروههای زیر تقسیمبندی میشوند:
دستگاه حفاری عمودی یا چاهکن
دستگاه حفاری افقی یا تونلزن
دستگاه حفاری چرخشی
دستگاه حفاری ضربهای
دستگاه حفاری دوار ضربهای
دستگاه حفاری سونیک
دستگاه حفاری دستی
این دستگاهها برای انواع عملیات حفاری سبک و سنگین مانند ایجاد تونل، حفر چاه آب، حفر چاه نفت یا گاز، جانمایی ستونها در سازههای بتنی و... به کار میروند. در برخی کاربردها مانند حفر چاه آب، تخلیه مواد مایع حاصل از حفاری به کمک پمپهای مختلفی انجام میشود که علاوه بر تخلیه مواد، به خنکشدن مته نیز کمک مینماید.
دستگاه حفاری عمودی
دستگاه حفاری عمودی عموماً برای حفر چاهها استفاده میشود؛ این دستگاهها در ابعاد و اندازههای مختلفی ساخته شده و نسبت به دستگاههای افقی طراحی، قطعات و تجهیزات سادهتری دارند. دستگاههای حفاری عمودی از مکانیزمهای مختلفی برای حفاری استفاده میکنند که از جمله آنها میتوان به موارد زیر اشاره نمود:
ضربهای (بیشتر در زمینهای سنگی)
چرخشی یا روتاری
در این میان، مکانیزم چرخشی یا روتاری بیشترین راندمان را نسبت به سایر روشها دارد. در این روش، عملیات خردکردن و حفاری زمین توسط چرخش مته حفاری انجام میگیرد.
دستگاه حفاری افقی
دستگاه حفاری افقی یا TBM (Tunnel Boring Machine) بیشتر جهت ایجاد تونل در کاربردهای مختلف تأسیساتی و زیرزمینی استفاده میشود. از جمله کاربردهای این دستگاهها میتوان به تونل های مترو، کانالهای آب و فاضلاب و عملیات حفاری معادن اشاره نمود. دستگاه حفاری افقی از چندین بخش تشکیل شده است که در ادامه آنها را نام میبریم:
سر برش
سپر یا پوشش
سیستم رانش یا فشار
سیستم نصب و برپایی دستگاه
سیستم نوار نقاله
کابین
دستگاه حفاری چرخشی
دستگاه حفاری چرخشی که با نام دستگاه حفاری روتاری (Rotary) نیز شناخته میشود، از یک مته چرخشی برای حفر زمین استفاده میکند. از دستگاههای حفاری چرخشی برای حفاریهای اکتشافی، چاههای آب و فاضلاب، چاههای نفت، گاز و … استفاده میشود.
دستگاه حفاری ضربهای
دستگاه حفاری ضربهای، با استفاده از ضربات متوالی یک مته بزرگ مانند چکش زمین را خرد میکند. مته بزرگ و سنگین این دستگاه از زمین بلند شده و بهصورت عمودی به زمین برخورد میکند. معمولاً از این دستگاه حفاری برای سنگ و بتن استفاده میشود.
دستگاه حفاری اولتراسونیک
دستگاه حفاری اولتراسونیک با استفاده از امواج صوتی فرکانس بالا در خاکهای سست و رسوبات عمل حفاری را انجام میدهد.
دستگاه حفاری دوار ضربهای
دستگاه حفاری دوار ضربهای از ترکیب دو روش چرخشی و ضربهای برای حفاری استفاده میکند.
دستگاه حفاری دستی
دستگاه حفاری دستی معمولاً برای حفاریهای کوچک کاربرد داشته و توسط یک یا دو نفر قابلاستفاده است.
ویژگی های گیربکس دستگاه حفاری
گیربکس دستگاه حفاری برای عملکرد مطمئن و قابل اطمینان در شرایط سخت عملیاتی مانند بار بسیار زیاد، ارتعاش و لرزش های شدید، دمای بالا و ... طراحی شده اند. بنابراین باید دارای ویژگی ها و مشخصات منحصر به فردی باشند که در این شرایط به کار خود ادامه دهند. از جمله ویژگی های گیربکس دستگاه حفاری می توان به موارد زیر اشاره نمود:
این گیربکس ها معمولاً از مواد با دوامی همچون چدن یا فولاد ساخته می شوند تا استحکام کافی برای کاربردهای مد نظر را تأمین کنند.
شفت ورودی این گیربکس ها از طریق کوپلینگ یا تسمه و پولی به الکتروموتور متصل شده و نیروی اولیه را دریافت می کند. شفت خروجی نیز معمولاً مجهز به اتصالات رزوه ای است تا امکان اتصال به انواع مته ها را داشته باشد.
برای اطمینان از عملکرد روان و طول عمر بالای گیربکس دستگاه حفاری، چرخ دنده ها و یاتاقان ها باید به وسیله گریس یا روغن مناسب، روانکاری شوند. روغنکاری صحیح و به موقع یکی از مهم ترین اقدامات تعمیر و نگهداری انواع گیربکس صنعتی است که باید به صورت دوره ای و منظم انجام گیرد. برای آشنایی با روش های روغنکاری، مقاله انواع روانکاری صنعتی را مطالعه فرمایید.
نتیجه گیری
اولین اقدامی که برای انتخاب هر گیربکسی از جمله گیربکس دستگاه حفاری باید انجام داد، نیازسنجی کاربرد و دستگاه مد نظر است. حتماً باید عواملی مانند قطر شفت ورودی و خروجی گیربکس، نوع دنده ها، نسبت دنده، حداکثر سرعت و توان ورودی گیربکس و بسیاری از پارامترهای دیگر را سنجیده و سپس گیربکس متناسب با نیاز خود را انتخاب نمایید.
بدون شک راهنمایی افراد متخصص در این زمینه می تواند کمک بزرگی در صرفه جویی هزینه ها و افزایش راندمان و کارایی کلی سیستم باشد. خبر خوب اینکه کارشناسان وبسایت کالا صنعتی آمادگی ارائه مشاوره تخصصی رایگان در تمامی مراحل انتخاب، خرید، نصب، راه اندازی، تعمیر و نگهداری گیربکس به شما عزیزان را دارند. با ما در ارتباط باشید.
راهاندازی الکتروموتور، یکی از چالشهای مهم در صنعت است که روشهای مختلفی برای آن وجود دارد. این روشها به منظور اطمینان از راهاندازی روان و کنترل شده موتور و جلوگیری از آسیب دیدن الکتروموتور و تجهیزات مربوط به آن است. در این مقاله 6 روش رایج راهاندازی الکتروموتور مورد بررسی قرار گرفته است، که هر یک مزایا و معایب خاص خود را دارند و برای کاربردهای خاصی مورد استفاده قرار میگیرند.
راهاندازی الکتروموتور
همانطور که اشاره شد روشهای مختلفی برای راهاندازی موتورهای صنعتی وجود دارد، اما مواردی که در ادامه مورد بررسی قرار میگیرند، 6 روش رایج راهاندازی الکتروموتور است:
راه اندازی مستقیم (DOL یا Direct-on-line)
راه اندازی ستاره-مثلث (Star-Delta)
راه اندازی اتوترانسفورماتور (Auto-Transformer)
راه اندازی سافت استارتر (Soft Starter)
راه اندازی الکتروموتور با درایو اینورتر
راه اندازی با اضافه کردن مقاومت
راه اندازی مستقیم الکتروموتور
راهاندازی مستقیم الکتروموتور یا روش DOL به این معنی است که موتور به صورت مستقیم به منبع تغذیه(سه فاز یا تک فاز) متصل میشود و هیچ تجهیزی بین این دو قرار نمیگیرد. این روش با نام روش تک ضرب نیز مشهور است و روشی ساده و مقرون به صرفه برای کاربردهایی است که گشتاور کمی در هنگام راهاندازی دارند؛ بنابراین از این روش برای راهاندازی الکتروموتورهای تک فاز و سه فاز کوچک تا متوسط استفاده میشود.
روش DOL بیشتر برای موتورهایی استفاده میشود که به دفعات روشن و متوقف میشوند، همچنین در این روش از یک سیستم کنترل شامل کنتاکتور و یک محافظ اضافه بار مانند رله حرارتی استفاده میشود، که کنتاکتور در این سیستم مانند یک کلید قطع و وصل عمل میکند. از آن جایی که این روش راهاندازی نسبتاً ساده است بنابراین عیبیابی آن نیز راحتتر از سایر روشها است.
معایب روش راه اندازی DOL
اما این روش مانند هر روش دیگری معایبی نیز دارد که در زیر به آن اشاره شده است:
همانطور که میدانید جریان راهاندازی اولیه موتورها 5 تا 10 برابر جریان نامی است. اما در این روش بسته به نوع موتور، جریان راهاندازی میتواند به 15 برابر جریان نامی هم برسد. همچنین اگر برای موتورهایی با گشتاور بالا از این روش استفاده شود، به دلیل گشتاور بالای موتور در لحظه استارت ممکن است مشکلاتی مانند لقی، نا متعادل کردن بار کانوایرها، پاندولی جرثقیل و خسارت دیدن تجهیزات دیگر به وجود آید. برای آگاهی از روشها و راهکارهای مختلف عیب یابی الکتروموتور، مقاله عیب یابی الکتروموتور تکفاز و سه فاز را مطالعه فرمایید.
در تصویر زیر یک پیکربندی ساده از روش راه اندازی مستقیم الکتروموتور را مشاهده می کنید
راه اندازی مستقیم الکتروموتور
راه اندازی الکتروموتور به روش ستاره-مثلث الکتروموتور
روش راه اندازی ستاره-مثلث الکتروموتور که به روش مثلث-وای (Δ-Y) یا دو ضرب نیز شناخته میشود، بیشتر برای راهاندازی موتورهای با اندازه متوسط تا بزرگ به کار میرود. هدف اصلی این روش، کاهش جریان راهاندازی است، به همین علت برای راهاندازی موتور از اتصال سیم پیچ ستارهای استفاده میکنیم و پس از اینکه الکتروموتور به سرعت معینی رسید، اتصالات را به پیکربندی مثلث (ولتاژ کامل) تغییر میدهیم.
گشتاور و جریان راه اندازی در حالت ستاره، یک سوم حالت مثلث است و توان هم تقریباً به همین میزان کاهش مییابد. بنابراین اگر موتور تحت بار راهاندازی شود، خوب است بدانید سربندی ستارهای گشتاور لازم را تامین نمیکند. در روش راهاندازی ستاره-مثلث الکتروموتور باید موتور بدون بار استارت شود، در غیر این صورت احتمال اینکه سیم پیچ تحت فشار سوخته و موتور از کار بیفتد، بسیار زیاد است.
روش ستاره مثلث با کاهش ولتاژ در هنگام راهاندازی، جریان هجومی و تنشهای مکانیکی موتور را کاهش میدهد و برای کاربردهایی که بار اینرسی بالایی دارند یا نیاز به شروع به کار نرم الکتروموتور دارند، مناسب است.
برای کسب اطلاعات بیشتر در خصوص نحوه سیم پیچی و آزمایش درست کار کردن آن، مقاله تست سیمپیچی الکتروموتور سه فاز و آزمایش سیم پیچ و سربندی الکتروموتور تک فاز را نیز مطالعه فرمایید.
در تصویر زیر روش راهاندازی ستاره-مثلث الکتروموتور را مشاهده میکنید.
روش راه اندازی ستاره - مثلث الکتروموتور
راه اندازی الکتروموتور با اتوترانسفورماتور
راهاندازی الکتروموتور با اتوترانسفورماتور یا اتوترانس، روش دیگری است که برای کاهش جریان هجومی در هنگام راهاندازی موتور استفاده میشود. در این روش یک ترانسفورماتور خودکار به صورت سری با موتور جفت میشود و تا ولتاژ ورودی را در حدود 50 تا 80 درصد ولتاژ کامل در هنگام شروع به کار موتور کاهش میدهد و پس از رسیدن موتور به سرعتی معین، ولتاژ کامل را به آن اعمال میکند.
در راهاندازی الکتروموتور با اتوترانسفورماتور ولتاژ ورودی به صورت موقت کاهش داده میشود، در نتیجه جریان هجومی و فشار روی موتور و سایر تجهیزات متصل به آن نیز به حداقل میرسد. از این روش معمولاً برای موتورهای بزرگ با بار اینرسی بالا استفاده میشود.
مزیت این روش نسبت به روش ستاره-مثلث در این است که ولتاژ ورودی به موتور در هیچ نقطهای قطع نمیشود و موتور سرعت خود را از دست نمیدهد. همچنین زمان سوئیچ کردن بین ولتاژ اولیه کاهش یافته و ولتاژ کامل کمتر است و میتوان آن را مطابق با نیازهای هر کاربرد تغییر داد.
راه اندازی الکتروموتور با سافت استارتر
راه اندازی الکتروموتور با سافت استارتر
سافت استارتر وسیلهای الکترونیکی است که به تدریج ولتاژ اعمال شده به موتور در هنگام راهاندازی را افزایش میدهد و در نتیجه شتاب نرم و کنترل شدهای برای الکتروموتور ایجاد میکند. این امر با استفاده از نیمه هادیهایی مانند تریستورها یا SCR ها که ولتاژ و جریان اولیه موتور را کنترل میکنند، انجام میشود. برای آشنایی بیشتر با روشهای کنترل دور موتور، میتوانید مقاله کنترل دور الکتروموتور را مطالعه فرمایید.
همچنین در روش راهاندازی الکتروموتور با سافت استارتر، ولتاژ و گشتاور موتور به تدریج افزایش مییابد در الکتروموتور بدون استرس یا فشار ناشی از جریان هجومی اولیه، به سرعت یا گشتاور نامی خود میرسد. از این روش معمولاً در کاربردهایی که نیاز راهاندازی نرم و ملایمی دارند استفاده میشود؛ از جمله سیستمهای نوار نقاله، پمپ آب و کمپرسورها.
راه اندازی الکتروموتور با درایو اینورتر
راه اندازی الکتروموتور با درایو اینورتر
استفاده درایو فرکانس متغیر (VFD) که یکی از انواع اینورتر است، بهترین روش برای راهاندازی الکتروموتورها است اما نسبت به سایر روشها پیچیدهتر و سختتر است. در روش راهاندازی الکتروموتور با درایو اینورتر، سرعت و گشتاور موتور را با تغییر فرکانس و ولتاژ کنترل میکنند.
درایو VFD، ابتدا برق ورودی AC (جریان متناوب) را به برق DC (جریان مستقیم) تبدیل میکند و سپس فرکانس و ولتاژ آن را به میزان مورد نیاز تغییر داده و مجدداً به برق AC تبدیل میکند. در این فرآیند، علاوه بر کنترل سرعت و گشتاور موتور، در مصرف برق هم صرفه جویی میشود. از روش راهاندازی الکتروموتور با درایو اینورتر در کاربردهایی استفاده میشود که نیاز به کنترل دقیق سرعت، بهره وری انرژی و کاهش تنشهای مکانیکی دارند.
راه اندازی الکتروموتور با افزایش مقاومت
راه اندازی الکتروموتور با افزایش مقاومت
در روش راهاندازی الکتروموتور با افزایش مقاومت، یک یا چند مقاومت خارجی را به صورت سری با سیم پیچهای الکتروموتور قرار میدهند تا در هنگام راهاندازی، جریان هجومی را محدود کنند. همزمان با شتاب گرفتن موتور، این مقاومتها به تدریج از مدار حذف میشوند تا ولتاژ نامی در ترمینالهای الکتروموتور اعمال شود. از روش راهاندازی الکتروموتور با افزایش مقاومت معمولاً برای موتورهای کوچک یا کاربردهایی که نیاز به گشتاور راهاندازی کمی دارند استفاده میشود. علاوه بر مطالبی که تا اینجا گفته شد، پیشنهاد میشود مقاله راه اندازی الکتروموتور توسط کلید دستی را نیز مطالعه کنید.
گیربکس صنعتی، قلب تپنده بسیاری از ماشینآلات صنعتی است. این قطعه با تبدیل حرکت دورانی و گشتاور، نقش مهمی در انتقال نیرو ایفا میکند. در این مقاله به بررسی انواع مختلف گیربکسهای صنعتی، کاربردهای آنها و عوامل موثر در انتخاب میپردازیم.
انواع گیربکسهای صنعتی:
گیربکس هلیکال: با راندمان بالا و صدای کم، برای کاربردهای عمومی مناسب است.
تصویر: ساختار داخلی گیربکس هلیکال
نمودار: مقایسه راندمان گیربکس هلیکال با سایر انواع
گیربکس خورشیدی: برای افزایش گشتاور در فضای کم ایدئال است.
تصویر: ساختار داخلی گیربکس خورشیدی
نمودار: مقایسه نسبت تبدیل گشتاور در گیربکس خورشیدی
... (ادامه برای سایر انواع گیربکس)
جدول مقایسهای انواع گیربکسها:
نوع گیربکس مزایا معایب کاربردهای اصلی
هلیکال راندمان بالا، صدای کم پیچیدگی ساخت صنایع عمومی
خورشیدی افزایش گشتاور، ابعاد کوچک هزینه بالاتر روباتها، آسانسورها
الکتروموتورها قلب تپنده صنایع مختلف هستند. این دستگاهها انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل میکنند و در همه جا، از کولرهای خانگی تا کارخانههای بزرگ، کاربرد دارند. یکی از پرکاربردترین انواع الکتروموتورها، موتورهای دور بالای 3000 دور در دقیقه هستند.
الکتروموتور و تعداد قطبها
سرعت چرخش یک الکتروموتور به تعداد قطبهای آن بستگی دارد. هرچه تعداد قطبها کمتر باشد، سرعت چرخش بیشتر است. به عنوان مثال، یک موتور 2 قطبی با سرعت 3000 دور در دقیقه میچرخد، در حالی که یک موتور 8 قطبی با سرعت 750 دور در دقیقه میچرخد.
انواع الکتروموتورهای 3000 دور
الکتروموتورهای 3000 دور به دو دسته اصلی تقسیم میشوند:
الکتروموتورهای DC: این موتورها از جریان مستقیم استفاده میکنند و انواع مختلفی مانند سری، موازی، کمپوند و مغناطیس دائم دارند. هر نوع، ویژگیها و کاربردهای خاص خود را دارد.
الکتروموتورهای AC: این موتورها از جریان متناوب استفاده میکنند و به دو دسته القایی (آسنکرون) و سنکرون تقسیم میشوند. موتورهای القایی به دلیل سادگی و هزینه کمتر، پرکاربردتر هستند.
کاربردهای الکتروموتورهای 3000 دور
الکتروموتورهای 3000 دور در طیف گستردهای از کاربردها استفاده میشوند، از جمله:
صنایع: پمپها، کمپرسورها، نوار نقالهها و ماشینآلات صنعتی
ابزارهای برقی: دریلها، ارههای برقی و سنگزنیها
خودرو: خودروهای برقی و هیبریدی
خانگی: فنها، مخلوطکنها و جاروبرقیها
انتخاب الکتروموتور مناسب
برای انتخاب الکتروموتور مناسب، باید به عوامل زیر توجه کنید:
قدرت: به واحد اسب بخار یا کیلووات اندازهگیری میشود.
سرعت: بر حسب دور در دقیقه (RPM) بیان میشود.
گشتاور: نیروی چرخشی که موتور تولید میکند.
ولتاژ: ولتاژ تغذیه موتور.
جمعبندی
الکتروموتورهای 3000 دور به دلیل سرعت بالا و کارایی بالا، در صنایع مختلف کاربرد گستردهای دارند. انتخاب الکتروموتور مناسب به عوامل مختلفی بستگی دارد. برای انتخاب بهترین گزینه، بهتر است با یک متخصص مشورت کنید.
کلمات کلیدی: الکتروموتور، 3000 دور، موتور DC، موتور AC، موتور صنعتی، کاربردهای الکتروموتور، انتخاب الکتروموتور