محرك تروس صغيريتكون من محرك وعلبة تروس، المحرك هو مصدر الطاقة، سرعة المحرك عالية جدًا، عزم الدوران صغير جدًا، يتم نقل الحركة الدورانية للمحرك إلى علبة التروس من خلال أسنان المحرك (بما في ذلك الدودة) المثبتة على عمود المحرك، لذلك يعتبر عمود المحرك أحد الأجزاء المهمة جدًا في المحرك الصغير ذي التروس.
أولاً: مادة عمود المحرك
ينبغي أن يراعي اختيار مادة عمود الدوران حجم عزم الدوران، وقابلية التشغيل، ومقاومة التآكل، وما إذا كان موصلاً مغناطيسياً وفقاً لمتطلبات المحرك، ويمكن اختيار المادة من الفولاذ الكربوني عالي الجودة، والفولاذ المقاوم للصدأ، والفولاذ السبائكي، والفولاذ المكربن، وما إلى ذلك. وفيما يلي أنواع مواد عمود الدوران الشائعة الاستخدام.
1. الفولاذ الأمريكي القياسي 1141 و1144، وأقرب مادة محلية له هي الفولاذ رقم 45، وهو المادة الأكثر استخدامًا في الصناعة حاليًا. عيبه الرئيسي هو سهولة صدئه، لذا عند استخدامه، يلزم وضع زيت مقاوم للصدأ للتخفيف من مشكلة الصدأ.
2. الفولاذ المقاوم للصدأ الأمريكي القياسي 416، وأقرب مادة محلية له هي Y1Cr13. ليس من السهل معالجته، ولا يناسب المعالجة ذات الخصائص المعقدة، مثل رأس العمود الملولب، وسعره أغلى من الفولاذ 45، وأرخص من الفولاذ 303، ويستخدم على نطاق أوسع.
3. الفولاذ المقاوم للصدأ الأمريكي القياسي 420، وأقرب مادة محلية له هي 2Cr13. ليس من السهل معالجته، ولا يناسب المعالجة ذات الخصائص المعقدة، مثل رأس العمود الملولب، وهو أغلى من الفولاذ 45، وأرخص من الفولاذ 416/303، ويستخدم على نطاق أوسع.
4. الفولاذ المقاوم للصدأ الأمريكي القياسي 431، هذا النوع من الفولاذ غير شائع الاستخدام، ويُستخدم بشكل أساسي في تطبيقات ملامسة الطعام. يمكن استخدامه في تطبيقات ملامسة الطعام.
5. الفولاذ المقاوم للصدأ الأمريكي القياسي 303، وهو أغلى ثمناً، ويتميز بمادة لينة، ويسهل تشكيله إلى أشكال معقدة.
ثانيًا: شكل عمود المحرك
تتعشق أسنان المحرك في المحرك ذي التروس الدقيقة مع أسنان المستوى الأول في علبة التروس لنقل الحركة الدورانية، مما ينتج عنه عزم دوران، لذا فإن إحكام تعشيق أسنان المحرك مع عموده أمر بالغ الأهمية. ولا يمكن إغفال شكل عمود المحرك عند النظر في مدى ملاءمة أسنان المحرك مع عموده.
أشكال عمود المحرك هي
أ. عمود خفيف، مناسب للأحمال الصغيرة وعزم الدوران الصغير.
ب. عمود مسطح أو عمود على شكل حرف D، مناسب للأحمال المتوسطة.
ج. عمود مُخَرَّش، مناسب للأحمال المتوسطة.
د. عمود دوار مزود بمجرى مفتاح، مناسب للأحمال الثقيلة وعزم الدوران العالي.
هـ. طرف خرج عمود المحرك عبارة عن دودة، وهذا النوع من أعمدة المحركات خاص، ويستخدم في الغالب لمحركات الدودة التوربينية.
ثالثًا: متطلبات عملية عمود المحرك
محركات تروس صغيرةلها متطلبات عمرية، كما أن متطلبات عملية عمود المحرك تؤثر أيضًا على عمر المحرك الصغير ذي التروس.
تتمتع تقنية معالجة عمود المحرك بـ...
أ. دقة حجم قطر عمود المحرك عالية نسبيًا، ويمكن تحقيقها في حدود 0.002 مم.
ب. من أجل منع الصدأ وتحسين مقاومة التآكل، غالبًا ما يتم طلاء سطح عمود المحرك بالنيكل كهربائيًا.
ج. كما أن خشونة سطح عمود المحرك مهمة للغاية، مما يؤثر بشكل مباشر على دقة التوافق مع أسنان المحرك.
رابعًا: تصنيف عمود إدارة مخفض السرعة
يُصنّف المخفّض إلى نوعين: مخفّض عالي القدرة ومخفّض منخفض القدرة، وذلك بحسب القدرة. كما يختلف عمود الإخراج في المخفّضات ذات القدرات والطرازات والمواصفات المختلفة، وينقسم عمود نقل الحركة في المخفّض إلى عمود إخراج وعمود إدخال، وسيتم شرح مبدأ عمل هذين النوعين بالتفصيل أدناه.
1. عمود الإخراج
عمود الإخراج هو العمود المتصل بالمخفض وآلية النقل، وتكون سرعة إخراج عمود الإخراج أبطأ بكثير، وينقسم عمود الإخراج وفقًا للمادة إلى عمود إخراج معدني وعمود إخراج بلاستيكي؛ وينقسم وفقًا للشكل إلى عمود على شكل حرف D قابل للتخصيص، وعمود دائري، وعمود مسطح مزدوج، وعمود سداسي، وعمود خماسي، وعمود مربع، وما إلى ذلك.
2. عمود الإدخال
عمود الإدخال هو عمود التوصيل بين محرك النقل والمخفض، ويتميز بصغر سرعة وعزم دوران الإدخال. يمكن لأحد طرفي عمود الإدخال المرور عبر فتحة التثبيت والانغراس في تجويف التثبيت، حيث يتعشق مع الترس الموجود في غلاف التثبيت. أما الطرف الآخر، فيحتوي على فتحة تثبيت، ثم يُغرس عمود محرك المخفض في هذه الفتحة، ويُدخل مفتاح مسطح بين فتحة المفتاح المسطح وعمود المحرك لتحقيق اتصال سريع ومستقر بين عمود المحرك وعمود الإدخال. من خلال هذا التنسيق بين عمود الإدخال وقاعدة التثبيت وفتحة التثبيت وفتحة المفتاح المسطح، يمكن توصيل المحرك المسنن بعمود الإدخال بسرعة عبر عمود المحرك، مما يُسهل عملية تركيب المحرك المسنن في غلاف التثبيت ويجعل تحميل وتفريغ المعدات أكثر سهولة.
3. دور واختلاف عمود نقل الحركة في المخفض.
أ. نقل قدر معين من الطاقة.
ب. يتم ضبط سرعة دوران المدخل على سرعة دوران منخفضة، بينما يتم ضبط سرعة دوران المخرج على سرعة منخفضة، وذلك لتحقيق هدف التباطؤ. بافتراض إهمال مقاومة الاحتكاك، فإن عمود الإدخال وعمود الإخراج ينقلان نفس القدرة، والقدرة = العزم × السرعة. أي أنه عندما تتساوى القدرة والعزم والسرعة، فإن سرعة دوران عمود الإدخال تكون منخفضة، وبالتالي يكون العزم منخفضًا، مما يستدعي استخدام عمود ذي قطر أصغر. وعلى العكس، عندما تكون سرعة دوران عمود الإخراج منخفضة، يكون العزم مرتفعًا، مما يستدعي استخدام عمود ذي قطر أكبر.
خامساً: ما هي أسباب ارتفاع درجة حرارة محامل المحرك المصغر ذي التروس؟
محرك تروس صغيرفي التشغيل العادي، لن يظهر المحمل سخونة غير طبيعية، وعادة ما يكون لسخونة محمل المحرك ذي التروس الصغيرة الشديدة الأسباب التالية.
1. تلف محمل محرك التخفيض المصغر سيؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة محمل المحرك.
2. إن وجود شحم التشحيم المختلط بجزيئات غير طبيعية أو مواد غريبة على المحمل سيؤدي إلى زيادة تآكل المحمل وارتفاع درجة حرارته.
3. نقص زيت محامل محرك التخفيض المصغر، إذا بقي المحرك في هذه الحالة لفترة طويلة، فسيؤدي ذلك إلى زيادة الاحتكاك مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة المحامل.
4. إذا كانت جودة زيت التشحيم رديئة للغاية، أو كانت لزوجته غير كافية أو عالية للغاية، فإن أداء التشحيم سيؤدي أيضًا إلى ارتفاع درجة حرارة المحمل بشكل غير طبيعي.
5. محمل مخفض مصغر وعمود إخراج، غطاء النهاية فضفاض للغاية أو ضيق للغاية، الضيق للغاية سيؤدي إلى تشوه المحمل، والفضفاض للغاية سيؤدي إلى انحراف سيجعل سخونة المحمل خطيرة.
6. التركيب غير الصحيح للمحامل بحيث لا يكون العمودان على خط مستقيم أو عدم توازن الحلقة الخارجية للمحمل، عندها لن يكون المحمل حساسًا، وسيزداد الحمل أثناء التشغيل، وسترتفع درجة الحرارة.
سادساً: ما هي الأسباب الأساسية لانحراف المحور في المحرك المصغر؟
1. الحالة الأولى هي الحركة النسبية بين عمود ودوار المحرك الصغير، حيث يوجد خلوص في موضع قلب الدوار وعموده، مما يؤدي إلى تغيرات في الموضع النسبي المحوري والقطري بين قلب الدوار وعموده، وتحدث ظاهرة اهتزاز العمود. ليس هذا فحسب، بل بسبب الحركة المحورية لقلب الدوار، هناك احتمال كبير لحدوث تشوه احتكاكي في غطاء نهاية المحرك الصغير ونهاية الدوار، أو تموج في ملفات الجزء الثابت.
2. الحالة الثانية هي تلف أو تسرب وسادة الضبط المحوري للمحرك الصغير. في عملية تصميم وتطوير المحرك الصغير، تُعد عوامل التمدد الحراري للمواد من الاعتبارات الرئيسية، لذلك سيترك المحور فجوة معينة، لكن هذا سيؤدي مباشرة إلى إزاحة محورية غير مرغوب فيها. لذلك، يُستخدم أسلوب تحميل الوسادة لحل هذه المشكلة. إذا كان هناك تسرب في الوسادة أو كانت جودتها معيبة، فسيؤدي ذلك إلى فشل الفرامل المحورية، وإتلاف العمود.
3. الحالة الثالثة هي ضبط المحاذاة المغناطيسية التلقائية للجزء الثابت والدوار للمحرك الصغير مما يؤدي إلى التلاعب، والحالة المثالية للمحرك الصغير هي أن يتداخل خط المحاذاة المغناطيسية للجزء الثابت والدوار تمامًا، ولكن في الواقع العملي، يصعب تحقيق محاذاة التداخل الكامل بين الجزء الثابت والدوار للمحرك الصغير، لذلك سيخرج المحرك الصغير أثناء التشغيل عن هذه الحالة: "محاذاة - إزاحة - محاذاة - إزاحة إزاحة ------" لذا فإن عملية الضبط التلقائي للمحاذاة، وبالتالي فإن عملية الضبط المتكررة ستظهر انحرافًا محوريًا.
4. بالنسبة للمحرك الصغير المزود بمروحة خاصة به أثناء التشغيل، فإن عملية التهوية ستنتج قوة محورية مقابلة على المحرك الصغير، وإذا لم يكن تأثير توازن المروحة جيدًا، فسيؤدي ذلك أيضًا إلى حركة محورية للمحرك الصغير.
هل سيؤدي الانحراف المحوري للمحرك الصغير إلى حدوث الصدمة؟
ببساطة، إذا تسبب الانحراف المحوري للمحرك المصغر في اهتزازات غير طبيعية، وضوضاء، وتلف المحامل، واحتراق الملفات، مما يقلل من عمره الافتراضي، فيمكننا إضافة وسادة موجية لضبط الوسادة على الحافة الخارجية لمحمل المحرك المصغر ومسمار الغطاء النهائي لحل مشكلة الحركة المحورية للمحرك.
سابعاً: كيفية ضبط محامل علبة التروس الكوكبية المخفضة؟
تم استخدام محرك بتكوين مخفض كوكبي في مجالات مختلفة مثل المنزل الذكي، فكيف يتم تكوين محمل المخفض الصغير؟
تستخدم علب التروس الكوكبية الصغيرة عادةً تروسًا حلزونية ذات قوة محورية محددة، وحتى في حالة استخدام تروس حلزونية مزدوجة أو تروس مستقيمة، يجب تحديد الاتجاه المحوري. يمكن تحديد مقدار واتجاه قوة تعشيق التروس، بينما يتم تحديد مدى المحمل ونقطة تأثير القوة على العمود من خلال الرسم. وبناءً على ذلك، يمكن اختيار المحمل المناسب.
1. تشمل المحامل الشائعة محامل الأسطوانات الكروية، ومحامل الأسطوانات المخروطية أحادية الصف، ومحامل الأسطوانات المخروطية ثنائية الصف، ومحامل الأسطوانات الأسطوانية ثنائية الصف، ومحامل الكرات ذات نقاط التلامس الأربعة، ومحامل الكرات، وما إلى ذلك.
2- مواصفات المحمل للاختيار الأولي هي تحديد قطر عمود الدوران وحجم تجويف المحمل، وكلما زادت سرعة عمود الإدخال، يجب اختيار نفس التجويف في مواصفات سعة التحميل الأكبر، ويحتوي العمود الأوسط على زوجين من قوة تعشيق التروس التي تؤثر على المحمل، وبما يتماشى مع الأكبر، يجب أيضًا اختيار نفس التجويف في مواصفات سعة التحميل الأكبر؛
3- إذا كانت سرعة عمود الإخراج منخفضة وكان هناك زوج واحد فقط من قوة تعشيق التروس يؤثر على العمود والمحمل، فيمكنك اختيار نفس التجويف في سعة التحميل لمحمل متوسط أو أصغر، ولكن نظرًا لأن عمود الإخراج ومغزل الماكينة متصلان بشكل صلب ويتعرضان للصدمات، فيجب اختيار محمل ذي سعة تحميل أكبر.
ثامناً: ما هو سبب انكسار عمود التروس في علبة تروس محرك التروس؟
في العمل اليومي، بالإضافة إلى عدم جودة مركزية مجموعة محرك التخفيض، وما ينتج عن ذلك من كسر عمود التخفيض، فإن كسر عمود الخرج للتخفيض لا يكون إلا للأسباب التالية.
أولاً، يؤدي اختيار النوع الخاطئ من المخفض إلى قوة غير كافية. يعتقد بعض المستخدمين خطأً أن عزم الدوران المقدر للمخفض المختار يكفي لتلبية متطلبات العمل، ولكن في الواقع، هذا غير صحيح، لأن عزم الدوران المقدر للمحرك مضروبًا في نسبة التخفيض، وبالتالي قيمة الحزام، يكون عادةً أقل من عزم الدوران المقدر للمخفضات المماثلة المذكورة في نماذج المنتج.
ثانيًا، يجب مراعاة قدرة محرك القيادة على تحمل الأحمال الزائدة وعزم الدوران التشغيلي الكبير المطلوب. في بعض الحالات، يجب الالتزام التام بهذا التوجيه، ليس فقط لحماية التروس داخل المخفض، بل أيضًا لحماية عمود الإخراج من الالتواء.
تاريخ النشر: 25 نوفمبر 2022