Diferenci�lna plan�tovo-�eln� prevodovka na pohon mix�ra gum�rensk�ch zmes�

Priemysel ako jeden z hlavných spotrebite�ov energie si vy�aduje dôkladné komplexné ošetrenie v podobe zavádzania nových inovatívnych technických riešení na zní�enie energetickej náro�nosti. Jedným z takýchto riešení je aj nová prevodovka pre pohon mixérov gumárenských zmesí. Mixéry alebo tie� hnieti�e gumárenských zmesí sú zariadenia na prvotné spracovanie gumy pre výrobu pneumatík osobných a nákladných automobilov prípadne iných mobilných strojov.

Jedná sa o zariadenia s vysokým inštalovaným výkonom (MW), nepretr�itou 24 hodinovou dennou prevádzkou s vysokým sú�inite�om vonkajších dynamických síl (KA=2). Preto�e miešanie gumárenských zmesí je energeticky ve�mi náro�ný proces, je pre všetky tieto stroje najdôle�itejší parameter inštalovaný príkon pohonných agregátov a jeho optimálne vyu�itie. Nový produkt diferenciálna planétovo-�elná prevodovka sa vyzna�uje mnohými progresívnymi vlastnos�ami, ako napríklad vyššou mechanickou ú�innos�ou, menšou hmotnos�ou, menším potrebným chladiacim výkonom, menšími vonkajšími rozmermi a menším objemom olejovej náplne oproti klasickej �elnej koncepcii prevodoviek s rovnakým prenášaným výkonom.

Tok výkonu vstupujúci do prevodovky sa rozde�uje prostredníctvom planétového diferenciálu na dve �asti, ktoré sú �alej vedené �elnými prevodovými stup�ami na jednotlivé výstupné hriadele. Tie sú navzájom kinematicky spojené prepojovacím prevodom, ktorý zabezpe�uje rovnaké otá�ky výstupných hriade�ov.

Obr. �.1 Zjednodušená kinematická schéma diferenciálnej planétovo-�elnej prevodovky

Tabu�ka �.1 Vybrané parametre prevodoviek pre pohon mixérov gumárenských zmesí s inštalovaným výkonom 1 675 kW.

Nako�ko ide o novú revolu�nú myšlienku, táto kinematická schéma je pod patentovou ochranou. Tieto vlastnosti ovplyv�ujú nielen prevádzkové ukazovatele, ale aj celkovú predchádzajúcu energetickú náro�nos� na výrobu jednotlivých komponentov a s �ou spojenú �a�bu nerastných surovín, spotrebu minerálnych a syntetických olejov a v kone�nom dôsledku aj logistickú náro�nos�.

Všetky strategické sú�iastky prevodovky boli skúmané a optimalizované pomocou metódy kone�ných prvkov v prostredí ProMechanica WF 4.0

Obr. �.2 3D model prevodovky vytvorený v programe ProEngineer WF 4.0	Obr. �.3 3D model prevodovky vytvorený v programe ProEngineer WF 4.0

Nová koncepcia prevodovky doká�e prevádzkovate�ovi ušetri� ro�né prevádzkové náklady viac ako 75 000 kWh. Je to priamy dôsledok zvýšenia mechanickej ú�innosti a takisto zní�enia potreby chladiaceho výkonu. Všetky tieto skuto�nosti vytvárajú nezanedbate�ný ekologický a ekonomický progres a potvrdzujú, �e nová koncepcia diferenciálnej planétovo-�elnej prevodovky pou�itej na pohon mixéra gumárenských zmesí je cestou budúcnosti.

Obr. �. 4 Pevnostná analýza (Priebeh napätí) unáša�a planétového diferenciálu v prostredí ProMechanica WF 4.0

Projekt je podporovaný Agentúrou na podporu výskumu a vývoja na základe zmluvy �. VMSP-P-0112-09.