Posiplan-vaihteen suunnittelijan opas

Transkriptio

1 Posiplan-vaihteen suunnittelijan opas Vaihde pieni, välitys suuri

2 Sisältö Vaihde pieni, välitys suuri...3 Mitä tämä opas sisältää?...3 Kenelle tämä opas on tarkoitettu?...3 Millaisiin sovelluksiin Posiplan soveltuu parhaiten?...4 Miksi uritettu toisioholkkiakseli?...5 Miten Posiplan-vaihde on muunneltavissa?...7 Millaisia momenttitukia Posiplanille löytyy?...9 Millaiseen vääntöön Posiplan-vaihde pystyy?...9 Mihin asentoon Posiplan-vaihteen saa asentaa?...10 Mistä Posiplan-vaihteelle löytyy huoltoa?...10 Mitä rajoituksia Posiplan-vaihteilla on?...10 Millainen on Posiplan-vaihteen voitelu?...11 Mikä on Posiplan-vaihteen toimitusaika?...11 Kuka osaa auttaa Posiplan-vaihteen mitoituksessa?...11 Haluatko Posiplan-tuoteluettelon?

3 Vaihde pieni, välitys suuri Tarvitsetko vaihteen, joka on toisaalta pienikokoinen, mutta silti sen välityssuhde on suuri? Tämä opas on tarkoitettu suunnittelijalle. Löydät näiltä sivuilta käytännön neuvoja siitä, sopisiko Posiplan-vaihde sovellukseesi. Mitä tämä opas sisältää? Tämä opas vastaa seuraaviin kysymyksiin: 1. Miten Posiplan eroaa perinteisistä vaihteesta? 2. Millaisiin sovelluksiin Posiplan sopii parhaiten? 3. Mitä hyötyä on planeetta-lieriö-rakenteesta? 4. Miksi planeettaporras on lisätty perinteiseen tappivaihteeseen? 5. Miten Posiplan-vaihteen ominaisuudet ovat muunneltavissa? 6. Miksi uritettu toisioholkkiakseli? 7. Millainen momenttituki kannattaa valita? 8. Mihin asentoon Posiplanin voi asentaa? 9. Posiplan-vaihteen voitelu? 10. Saako vaihteesta CAD- tai 3D-piirustuksia? 11. Posiplan-vaihteen rajoitteet? 12. Kuka osaa auttaa Posiplan-vaihteen mitoituksessa? 13. Mistä löytyy lähin Posiplan-huolto? 14. Mikä on Posiplan-vaihteen tyypillinen toimitusaika? Kenelle tämä opas on tarkoitettu? Tämä opas on tarkoitettu mekaniikka- tai rakennesuunnittelijalle, joka tarvitsee sovellukseensa perinteistä pienemmän vaihteen. Miten Posiplan eroaa perinteisestä vaihteesta? Posiplan-vaihteella on useita perinteisestä vaihteesta poikkeavia ominaisuuksia: 3

4 fyysiset ulkomitat ovat pienet, vaikka välityssuhde voi olla hyvin suuri (yli 1:7500:een). Posiplan-vaihteen terminen kapasiteetti on suurempi kuin perinteisen planeettavaihteen. Posiplan-vaihteen voi asentaa mihin asentoon tahansa. Rungossa on tavallista enemmän kiinnityspisteitä. Vaihdetta on helppo muokata, vaikka se on jo asennettuna paikalleen. Vaihde on hyvin helppo irrottaa ilman mitään erikoistyökaluja. Moottori on irroitettavissa kaikista Posiplan-vaihteista ilman, että vaihdeöljyä tarvitsisi vaihtaa. Akseliväli on hyvin lyhyt. Toisioakseli kulkee vaihteiston läpi. Perinteisestä vaihderatkaisusta tulee helposti suurikokoinen, jos välityssuhteen täytyy olla suuri. Siksi öljyäkin tarvitaan perinteiseen vaihteeseen enemmän. Toisaalta isokokoisen vaihteen hyvä puoli on se, että sen terminen tehonsiirtokyky on parempi. Tämän oppaan seuraavilta sivuilta löydät tarkemmat kuvaukset, millaisia hyötyjä tai rajoitteita kannattaa ottaa huomioon, kun suunnittelet sovelluksesi vaihderatkaisua. Millaisiin sovelluksiin Posiplan soveltuu parhaiten? Posiplan-vaihde soveltuu erityisen hyvin sovelluksiin, joissa on samanaikaisesti tarpeen a) suuri välityssuhde, b) vaihteistolle on vähän tilaa ja c) vaihteen on oltava kevyt. Posiplan on kätevä myös silloin, kun tarvitset hyvin lyhyttä akseliväliä tai holkkiakseliasennus on välttämätön. Tyypillisesti suuri välityssuhde on tarpeen esimerkiksi erilaisissa kuljettimissa. Myös vinssit ja sekoittimet ovat Posiplan-vaihteen tyypillisiä sovelluskohteita. 4

5 Posiplan on sopiva tilanteisiin, joissa tarvitaan suurta välityssuhdetta ilman, että vaihde samalla kasvaa ensiöakselin suuntaan. Tosin tästä seuraa myös rajoite. Joissain tapauksissa vaihdetta ei voi asentaa lähelle käytettävän laitteen pintaa planeettaportaan viemän tilan vuoksi. Toisaalta tämä ongelma on aina ratkaistavissa riittävän pitkän akselin avulla. Joskus vaihteisto on asennettava sovellukseen, jossa toisioakselilla ei ole mahdollista käyttää puristuskytkintä. Posiplan-vaihde saattaa olla siinä tapauksessa hyvin näppärä ratkaisu: sen uritettu akseli vain painetaan paikalleen ja lukitaan yhdellä pultilla. Kuva 1: Posiplan-vaihde sopii erinomaisesti sovelluksiin, joissa tilaa on vähän, mutta välityssuhteen on oltava suuri. Miksi uritettu toisioholkkiakseli? Tyypillisesti vaihteen asennus perustuu joko kiilaliitokseen tai lieriöakselin ja puristuskytkimen yhdistelmään. Tällaiset toisioakselivaihtoehdot ovat saatavissa myös Posiplan-vaihteisiin. Mutta Posiplan-vaihde tarjoaa myös kolmannen vaihtoehdon, joka tekee asennuksesta moni tavoin perinteisiä tapoja edullisemman. Kiila-akselin huono puoli on se, että se vaatii aina melko tiukan sovitteen, jotta kiila ei leikkautuisi. Niin käy etenkin silloin, kun 5

6 Akseli vain painetaan paikoilleen ja kiinnitetään lukituslevyllä ja yhdellä pultilla akselin pyörimissuuntaa on vaihdettava jatkuvasti. Siksi akseli onkin kiinnitettävä hyvin tiukasti, jotta kiila ei pääsisi syömään akselia. Kun akseli on asennettava hyvin tiukasti, se yleensä hapettuu sovitteen sisällä niin, että sitä on myöhemmin lähes mahdoton irroittaa muuten kuin hyvin väkivaltaisesti. Pahimmassa tapauksessa tarvitaan hitsauslaitteita ja vieläpä hyvin hankalissa paikoissa. Se taas kasvattaa huolto- ja ylläpitokuluja. Lieriöakselin ja puristuskytkimen yhdistelmä on sikäli kiila-akselia parempi vaihtoehto, että se on jälkikäteenkin helposti irroitettavissa. Mutta puristuskytkin kallis vaihtoehto. Sen hinta saattaa olla jopa 20 prosenttia vaihteen hinnasta. Akselikin on koneistettava hyvin tarkasti oikeaan toleranssiin momentin siirtämiseksi. Joissain tapauksissa vaihdetta on mahdoton asentaa aivan koneeseen kiinni, koska puristuskytkin on a) saatava mahtumaan ja b) myös kiristetyksi vaihteen ja käytettävän laitteen väliin. Huomaa myös, ettei puristuskytkin sovellu joskus lainkaan, jos akseliin kohdistuu momenttipiikkejä tai sen pyörimissuuntaa on jatkuvasti vaihdettava. SS3BXL Kuva 2: Posiplan-vaihteen toisioakselivaihtoehdoista on uritettu holkkiakseli on helpoin asennettava. Se myös kestää mainiosti jatkuvat suunnanvaihdokset ja momenttipiikit. 6

7 Vain Posiplan-vaihteisiin on saatavissa uritettu holkkiakseli. Se tarkoittaa käytännössä, että tarvitaan vain DIN urituksella varustettu akseli. Se painetaan kevyesti paikoilleen ja lukitaan kiinnityslevyllä ja pultilla. Uritus toimii vielä vanhana ja kuluneenakin mainiosti. Kun moduulirakenteinen uritus siirtää momenttia akselin ja vaihteen välillä, se liikkuu toleranssinsa rajoissa niin, ettei se hapetu kiinni. DIN uritus kestää myös suunnanvaihdokset paljon kiilaakselia paremmin. Kuva 3: Posiplan-vaihteisiin on saatavana myös perinteiset toisioakselivaihtoehdot. Kuvassa holkkiakseli, joka lukitaan kiilalla. Posiplanvaihteen välitys on vaihdettavissa helposti jälkikäteen Miten Posiplan-vaihde on muunneltavissa? Posiplan-vaihde on siitä poikkeuksellinen, että sen välityssuhde on vielä paikalleen asennettunakin muunneltavissa. Se on erittäin hyödyllinen ominaisuus. Ei ole mitenkään harvinaista, että esimerkiksi kuljettimen nopeutta joudutaan säätämään moneen otteeseen käyttöönottovaiheessa ja aina sen jälkeenkin, kun tilaajan prosessit muuttuvat. Jos perinteisen vaihteen välityssuhdetta olisi vaihdettava, se tarkoittaa yleensä sitä, että koko vaihde korvattava. Tilalle on asennettava uusi vaihde, jonka välitys on sopiva. On selvää, että moinen on kallista. Sen sijaan Posiplan-vaihteeseen voidaan vaihtaa planeettapyörästö tai lisätä tarvittava määrä planeettaportaita. Koko operaatio sujuu öljynvaihtoineen alle tunnissa. Näin välityssuhdetta on mahdollista 7

8 kasvattaa tai pienentää ilman, että itse vaihdetta tarvitse lainkaan irroittaa. Tämä on erityisen kätevää, jos esimerkiksi samaa laitetta käytetään yhdessä paikassa sähkömoottorilla ja toisessa hydraulimoottorin voimalla. Joissain tapauksissa jo tuotantokäytössä toimineen laitteen hydraulimoottori saatetaan vaihtaa sähkömoottoriksi. Kuva 4. Posiplan-vaihteen välityssuhde on muutettavissa alle tunnissa myös jälkikäteen, jos ja kun tuotantoprosessin muutokset sitä edellyttävät. Miksi planeettaporras perinteiseen tappivaihteeseen? Miksi Posiplan-vaihteessa on yhdistetty planeettapyörästö perinteisen tappivaihteen kanssa? Perinteisen vaihteen pituus ja paino kasvaa jokaisen lisäportaan myötä. Lisäksi jokainen lieriöpyöräporras syö vaihteen hyötysuhdetta uudessakin vaihteessa 2 3 prosenttia. Sen jälkeen häviöt kasvavat tasaisesti vaihteen käyttöiän myötä jopa 4 5 prosenttiin. 8

9 Planeettaportaat eivät kasvata vaihteen pituutta lainkaan ja okonaisuuden painokin pysyy kurissa. Oheisessa kuvassa näkyy vertailun vuoksi Posiplan-vaihteen kompakti koko verrattuna perinteiseen vaihteeseen. Kuva 5: Posiplan-vaihde on selvästi pienikokoisempi kuin perinteinen vastaava vaihde. Myös uuden planeettaportaan tehohäviö on on 2 3 prosenttia. Mutta koska planeettaportaita tarvitaan vähemmän, tuloksena on perinteistä vaihdetta parempi hyötysuhde. Lisäksi planeettaportaan hyötysuhde vain paranee ensimmäisten tuhansien käyttötuntien aikana, eikä se huonone (lieriöpyöräportaiden tapaan) sen jälkeen lainkaan. Mikä parasta, Posiplan-vaihteen hinta ei kuitenkaan nouse kovin paljon perinteisiä ratkaisuja kalliimmaksi. Näin siitä huolimatta, että Posiplan-vaihteen ominaisuudet ovat monissa erikoissovelluksissa välttämättömiä. Millaisia momenttitukia Posiplanille löytyy? Voit toki suunnitella myös omat momenttitukesi, mutta se saattaa olla ajan tuhlausta. Posiplan-vaihteisiin löytyy laaja valikoima valmiita momenttitukia. Saatavana on myös versioita, jotka sopivat momentin mittaamiseen. Sinänsä Posiplan-vaihteet ovat asennusominaisuuksiltaan tavallista monipuolisempia. Kun tyypillisessä tappivaihteessa on vain yksi momenttituen kiinnityspiste, Posiplan-vaihteen koteloon niitä on koneistettu useita erilaisiin tarpeisiin ja sovelluksiin. 9

10 Millaiseen vääntöön Posiplan-vaihde pystyy? Posiplan-vaihteista on alun perin tehty viisi erilaista kokoa, joiden vääntömomentit alkavat 5800 Nm:stä ja jatkuvat aina runsaaseen :een Nm:iin. Vuoden 2007 loppulla sarja täydentyy vielä kahdella suuremmalla mallilla, joilla vääntö kasvaa jo Nm:iin saakka. Mihin asentoon Posiplan-vaihteen saa asentaa? Posiplan-vaihteen voi asentaa mihin asentoon tahansa. Se voi olla kyljellään, lappeellaan, päällään tai miten tahansa. Asennolla on oikeastaan vaikutusta vain vaihteeseen tarvittavaan öljyn määrään. Kuva 6: Posiplan-vaihde on asennettavissa käytännössä mihin asentoon tahansa. Se soveltuukin mainiosti sovelluksiin, joihin perinteiset vaihteet ovat liian suuria. Mistä Posiplan-vaihteelle löytyy huoltoa? Brevinin huoltoverkosto vastaa Posiplan-vaihteiden huollosta kaikkialla maailmassa. Katso tarkempi huoltopisteiden sijainti kartasta osoitteesta 10

11 Mitä rajoituksia Posiplan-vaihteilla on? Ilmaista lounasta ei Brevinikään ole keksinyt. Myös Posiplan-vaihteilla ovat tietyt rajoituksensa: 1. Kun vaihde on kooltaan pieni, myös sen terminen kapasiteetti on tavallista pienempi. Se on tosin parempi kuin pelkällä planeettavaihteella, mutta kuitenkin vähäisempi kuin perinteisillä raskailla kenkälaatikoilla. Kun Posiplanvaihteessa ei tarvita paljon öljyä ja vastaavasti massa on pieni, ominaislämpökapasiteetti jää isokokoisia ja painavia perinteisiä vaihteita pienemmäksi. 2. Posiplan-vaihteeseen ei ole saatavana toisiotappiakselia. Posiplan-vaihteen laakerointi on suunniteltu niin, että se kantaa vain vaihteiston oman painon. Perinteistä tappivaihtoehtoa rakenne ei kestäisi. Jotkin Posiplanin kilpailijat tarjoavat myös tappivaihtoehtoa, mutta silloin rakenteessa onkin jouduttu käyttämään kalliita rullalaakereita. 3. Planeetta-lieriö-rakenteesta ei ole hyötyä, jos tarvittava välityssuhde on pieni. Käytännössä Posiplan alkaa päästä niskan päälle, kun välityssuhde on 1:175:een tai suurempi. 4. Joskus Posiplanin pieni akseliväli on hyöty, mutta siitä voi olla joskus myös haittaa. Esimerkiksi moottorin asennuslaippa saattaa tulla niin lähelle toisioakselia, ettei käytettävän laitteen akselia ole mahdollista asentaa paikalleen. Millainen on Posiplan-vaihteen voitelu? Posiplan-vaihteissa käytetään aivan normaalia öljyvoitelua. Valitse käytettävän öljyn ominaisuudet käyttölämpötilan mukaan. Öljyn määrä vaihtelee vaihteen koon mukaan noin 4 litrasta kymmeniin litroihin. Se riippuu myös vaihteen asennusasennosta. Eniten öljyä tarvitaan silloin, kun vaihteen toisioakseli on ensiöakselin ylä- tai alapuolella. Mikä on Posiplan-vaihteen toimitusaika? Posiplan-vaihteenn tyypillinen toimitusaika on kuusi viikkoa. Hätätilanteessa sellaisen voi tosin saada nopeamminkin. 11

12 Kuka osaa auttaa Posiplan-vaihteen mitoituksessa? Breviniltä löytyvät kaikki vaihteen mitoitukseen, elinikään ja lujuuteen liittyvät laskelmat ja dokumentaatio. Espoon toimipisteestämme saat avuksesi koulutettuja asiantuntijoita, jotka opastavat oikean vaihderatkaisun valitsemisessa. Lisäksi saat valmiit CAD- ja 3Dkuvat. Soita meille. Selvitämme kanssasi, löytyisikö meiltä sopivaa ratkaisua tarpeeseesi. Jani Lindroos, p Janne Tapola, p Timo Savolainen, p Sähköpostiosoitteemme ovat muotoa Haluatko Posiplan-tuoteluettelon? Haluaisitko lukea Posiplan-vaihteista lisää? Tilaa Breviniltä Posiplantuoteluettelo, josta löydät koko mallivalikoiman ja täsmälliset tekniset spesifikaatiot. Lähetä meille sähköpostia osoitteeseen Laita viestisi otsikoksi Posiplan-luettelo ja kerro nimesi, tittelisi ja yrityksesi. Brevini Finland Oy Luoteisrinne Espoo p f BRFI-PP-DG