আপনার প্রকল্পের জন্য সেরা গিয়ারবক্স নির্বাচন করার পদ্ধতি

নির্ভরযোগ্য কর্মদক্ষতার জন্য টর্ক এবং লোড প্রয়োজনীয়তা নির্ধারণ করুন

গিয়ারবক্স সাইজিংয়ের জন্য নমিনাল, পীক এবং ত্বরণ টর্ক বোঝা

যখন ক্রয়ের জন্য উপলব্ধ গিয়ারবক্সগুলি বিবেচনা করা হয়, তখন নামমাত্র বা চলমান অপারেশন টর্ক, অস্থায়ী ওভারলোডের সময় পীক টর্ক এবং জাড্য বল দ্বারা সৃষ্ট ত্বরণ টর্ক—এই তিনটি প্রধান টর্ক বৈশিষ্ট্য বোঝা খুবই গুরুত্বপূর্ণ। শিল্প মোটর গবেষণা থেকে আমরা যা দেখতে পাই, যে সমস্ত মেশিন নিয়মিত থামে এবং চালু হয়, সেগুলির ক্ষেত্রে ত্বরণ টর্কের মান সঠিকভাবে বিবেচনা করা হয় না তবে ছোট আকারের সরঞ্জাম পাওয়া যেতে পারে। কনভেয়ার বেল্টগুলি একটি ভাল উদাহরণ—সাধারণ চলমান অবস্থার তুলনায় চালু হওয়ার সময় এগুলি অনেক বেশি পীক টর্ক উৎপন্ন করে। এই কারণে এই ধরনের অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত মোটরের আকার নির্ধারণের সময় নিরাপত্তা মার্জিন যোগ করার পরামর্শ দেওয়া হয়।

অ্যাপ্লিকেশন ডায়নামিক্সের ভিত্তিতে প্রয়োজনীয় টর্ক গণনা

টর্ক সমীকরণটি স্থিতিশীল এবং গতিশীল উপাদানগুলি একত্রিত করে:
টি _{প্রয়োজন} = (ঘর্ষণ লোড + জাড্য লোড) − নিরাপত্তা ফ্যাক্টর
স্থিতিশীল টর্কের মধ্যে অন্তর্ভুক্ত হয় মহাকর্ষ এবং ঘর্ষণ বল, আবার চাকতির ত্বরণের জন্য দায়ী গতিশীল টর্ক। নির্বাচিত গিয়ারবক্সটি প্রকৃত কর্মদক্ষতার চাহিদা অনুযায়ী হয় কিনা তা নিশ্চিত করতে সর্বদা মোটর নির্মাতার গতি-টর্ক বক্ররেখার সাথে গণনার যাচাই করুন।

ব্যর্থতা প্রতিরোধের জন্য ওভারহাঙ, অক্ষীয় এবং ব্যাসার্ধীয় লোড বিবেচনা করা

গিয়ার ড্রাইভ নির্বাচন গাইডগুলি গিয়ারবক্স উপাদানগুলির উপর ক্রিয়াশীল পরিণামী বলগুলি গণনা করতে ভেক্টর বিশ্লেষণ ব্যবহারের সুপারিশ করে, যাতে সম্মিলিত লোডিং অবস্থার অধীনে কাঠামোগত অখণ্ডতা নিশ্চিত হয়।

বাস্তব কার্যকরী অবস্থার সাথে টর্ক ধারণক্ষমতা মিলিয়ে নেওয়া

গিয়ারবক্সের নামফলকে টর্ক রেটিং আদর্শ গবেষণাগারের শর্তাবলী অনুমান করে। বাস্তবে, তাপমাত্রার চরম মাত্রা, ধুলো এবং কম্পনের মতো পরিবেশগত কারণগুলি কার্যকর ক্ষমতা হ্রাস করে। দীর্ঘমেয়াদী নির্ভরযোগ্যতা বজায় রাখতে সর্বদা উৎপাদনকারীর ডি-রেটিং চার্ট এবং আপনার অ্যাপ্লিকেশনের ডিউটি চক্র ও কার্যকরী পরিবেশের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ সেবা ফ্যাক্টরগুলি নির্বাচন করুন।

গতি, টর্ক এবং ইনপুট সামঞ্জস্যের জন্য সঠিক গিয়ার অনুপাত নির্বাচন করুন

গিয়ার অনুপাত মূলত নির্ধারণ করে যে একটি সিস্টেম কতটা ভালভাবে কাজ করছে। যখন আমরা উচ্চতর অনুপাত নিয়ে কথা বলি, তখন এগুলি আসলে টর্ক বৃদ্ধি করে কিন্তু গতি বেশ কিছুটা কমিয়ে দেয়। নিম্ন অনুপাতগুলি ঠিক এর উল্টো দিকে কাজ করে, বেশি শক্তি উৎপাদনের চেয়ে বরং জিনিসগুলিকে দ্রুত ঘোরানোর উপর বেশি জোর দেয়। একটি সহজ উদাহরণ হিসাবে 5 থেকে 1 এর অনুপাত বিবেচনা করুন। এই সেটআপটি প্রাথমিক টর্কের তুলনায় পাঁচ গুণ বেশি টর্ক উৎপাদন করবে, কিন্তু তার নেতিবাচক দিক হলো গতি মূল গতির মাত্র 20% এর কাছাকাছি নেমে আসে। পনম্যানের 2023 সালের গবেষণা অনুযায়ী, কনভেয়ার বেল্টের মতো বাস্তব পরিস্থিতিতে যেখানে শুরুতে অতিরিক্ত শক্তির প্রয়োজন হয় সেখানে এই ধরনের আপস-ভিত্তিক সম্পর্ক খুবই গুরুত্বপূর্ণ। সঠিক অনুপাত বেছে নেওয়া শুধু কার্যকারিতার বিষয় নয়। হেলিকাল গিয়ার ডিজাইনের ক্ষেত্রে দক্ষতার সংখ্যা মাঝে মাঝে প্রায় 98% এর কাছাকাছি পৌঁছায়, যা বেশ চিত্তাকর্ষক হতে পারে। এবং এই ধরনের সিদ্ধান্ত যন্ত্রাংশগুলির আয়ুকে কীভাবে প্রভাবিত করে, তা প্রতিস্থাপন বা মেরামতের আগে তা নিশ্চিত করা উচিত।

গতি এবং টর্ক আপস: আউটপুট লক্ষ্যের জন্য গিয়ার অনুপাত নির্বাচন

ডিজাইনারদের তাদের অ্যাপ্লিকেশনটি দ্রুত গতি (যেমন প্যাকেজিং লাইন) নাকি উচ্চ শক্তি (যেমন উইঞ্চ) চায় তা মূল্যায়ন করতে হবে। এই তুলনাগুলি বিবেচনা করুন:

যেসব সিস্টেমে প্রায়শই স্টার্ট/থামার প্রয়োজন হয় তাদের জন্য 2024 পাওয়ার ট্রান্সমিশন রিপোর্ট-এ বর্ণিত হিসাবে নামপ্লেট টর্কের চেয়ে 25–30% বেশি অনুপাতের সুবিধা পাওয়া যায় যাতে জাড্য ভার সামলানো যায়।

ইনপুট গতি এবং অশ্বশক্তির সাথে বিক্রয়ের জন্য গিয়ারবক্স অপশনগুলি সমন্বিত করা

নির্মাতার স্পেসিফিকেশনগুলি সাবধানে পরীক্ষা করুন। একটি স্ট্যান্ডার্ড সেটআপ হবে প্রায় 1800 RPM-এর মোটরকে 10:1 গিয়ারবক্সের সাথে সংযুক্ত করা, যা আউটপুট প্রান্তে প্রায় 180 RPM দেয়, যা অধিকাংশ সিমেন্ট মিক্সারের জন্য যথেষ্ট ভালোভাবে কাজ করে যাদের 175 থেকে 200 RPM-এর মধ্যে প্রয়োজন হয়। কিন্তু যখন কেউ সুপারিশকৃত হর্সপাওয়ার সীমা অতিক্রম করে, তখন কী ঘটে তা খেয়াল রাখুন। ASME-এর 2023 সালের কিছু গবেষণা অনুসারে, মাত্র 15% বেশি হওয়ার কারণেই অংশগুলি আসলে অনেক দ্রুত ক্ষয় হয়ে যায়, সম্ভবত 63% দ্রুত। এবং গিয়ারবক্সের গতি পরিবর্তনের প্রতি সহনশীলতা কতটুকু তা পরীক্ষা করা ভুলবেন না। যদি ±5% পর্যন্ত পরিবর্তন অনুমোদিত হয়, তবে হঠাৎ চাপ বা লোড প্রয়োগের ক্ষেত্রে এটি আয়ু উল্লেখযোগ্যভাবে কমিয়ে দিতে পারে। এই শর্তাধীন সেবা আয়ু প্রায় 40% কমে যায়।

অ্যাপ্লিকেশন-নির্দিষ্ট দক্ষতা এবং স্থায়িত্বের জন্য গিয়ারবক্সের ধরনগুলি তুলনা করুন

প্ল্যানেটারি, হেলিকাল, স্পার এবং ওয়ার্ম গিয়ারবক্স: পারফরম্যান্স তুলনা

*স্লাইডিং ঘর্ষণের কারণে উচ্চতর হ্রাস অনুপাতের সাথে দক্ষতা হ্রাস পায় (Cotta 2023)।

বহু গিয়ারের মধ্যে লোড ভাগাভাগির ক্ষমতা এবং সংক্ষিপ্ত ডিজাইনের কারণে উচ্চ টর্ক প্রয়োগে গ্রহীয় গিয়ারবক্সগুলি প্রাধান্য পায়। শিল্প পাওয়ার ট্রান্সমিশন গবেষণা অনুযায়ী, স্পার গিয়ারের তুলনায় হেলিকাল প্রকারগুলি পরিচালনার সময় 15–20 dB পর্যন্ত শব্দ হ্রাস করে। দক্ষতার বিনিময় সত্ত্বেও অপরিবর্তনীয় গতি নিয়ন্ত্রণের জন্য কেঁচো গিয়ারবক্সগুলি এখনও অপ্রতিদ্বন্দ্বী।

বেভেল হেলিকাল বনাম গ্রহীয় গিয়ারবক্স: স্থান, দক্ষতা এবং লোড পরিচালনা

স্পাইরাল দাঁতগুলি সঠিকভাবে মেশিন করা থাকায় বেভেল হেলিকাল সিস্টেমটি সমকোণে সেট আপ করলে 96 থেকে 98 শতাংশ দক্ষতা অর্জন করতে পারে। এই সিস্টেমগুলি গাড়ির ডিফারেনশিয়াল এবং মুদ্রণ প্রেসের মতো জায়গায় যেখানে জায়গার গুরুত্ব রয়েছে, সেখানে খুব ভালোভাবে কাজ করে। গ্রহীয় ডিজাইনের ক্ষেত্রে এগুলি একই আকারের অন্যান্য বিকল্পগুলির তুলনায় প্রায় 40% বেশি বিকিরণ ভার সহ্য করতে পারে। এটি ক্রেন স্লুইং রিং এবং বাতাসের টারবাইন পিচ নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থার মতো ভারী কাজের জন্য এই গিয়ারগুলিকে আরও ভালো পছন্দ করে তোলে। তবে এর একটি ত্রুটি হল—গ্রহীয় গিয়ারবক্সগুলির রক্ষণাবেক্ষণের জন্য বিশেষ যন্ত্রপাতির প্রয়োজন হয়। কিন্তু এর একটি ইতিবাচক দিকও আছে, কারণ এর মডিউলার ডিজাইনের কারণে মেরামতের সময় সম্পূর্ণ কিছু খুলে ফেলার প্রয়োজন ছাড়াই প্রযুক্তিবিদরা অংশগুলি প্রতিস্থাপন করতে পারেন।

পরিবেশ, ভার এবং রক্ষণাবেক্ষণের প্রয়োজনের ভিত্তিতে গিয়ারবক্সের ধরন নির্বাচন

লবণাক্ত বাতাস এবং সমুদ্রের ছিটা দ্বীপ বরাবর উন্মুক্ত হলে স্টেইনলেস স্টিলের গ্রহানুগ গিয়ারগুলি তাদের আঁকা ওয়ার্ম জুড়ির চেয়ে প্রায় তিন গুণ বেশি স্থায়ী হয়। সমুদ্রীয় পরিবেশ থেকে ক্ষয়ক্ষতির সাথে ধ্রুবকভাবে লড়াই করা সরঞ্জামের জন্য এটি সবচেয়ে বড় পার্থক্য তৈরি করে। হেলিকাল গিয়ার ডিজাইনগুলি স্ট্যান্ডার্ড স্পার গিয়ারগুলির তুলনায় অপ্রত্যাশিত ঝাঁকুনিগুলি অনেক ভালোভাবে সামলায়, ক্ষেত্র পরীক্ষাগুলি অনুসারে সাধারণত প্রায় এক চতুর্থাংশ বেশি বল ঝাঁকুনি সহ্য করে। গিয়ারবক্স কেনার সময় যদি ধুলোময় অবস্থায় কাজ করা হয় যেখানে কণা সর্বত্র ছড়িয়ে পড়ে, তাহলে IP66 রেটেড মডেলগুলির দিকে নজর রাখুন। খাদ্য প্রক্রিয়াকরণ এলাকাগুলির কথাও ভুলবেন না – সেখানে লুব্রিকেন্ট ছাড়া ওয়ার্ম গিয়ার বিকল্পগুলি শুধুমাত্র নিয়ন্ত্রক প্রয়োজনীয়তা নয়, সেগুলি সময়ের সাথে সাথে কর্মক্ষমতার মান বজায় রাখার পাশাপাশি দূষণের ঝুঁকি প্রতিরোধ করে।

দীর্ঘমেয়াদী নির্ভরযোগ্যতার জন্য সার্ভিস ফ্যাক্টর এবং ডিউটি সাইকেল মূল্যায়ন করুন

সার্ভিস ফ্যাক্টর ব্যাখ্যা: নামফলক রেটিংয়ের বাইরে আকার নির্ধারণ

একটি গিয়ারবক্সের সার্ভিস ফ্যাক্টর (SF) আমাদের মূলত বলে দেয় যে এটি কতটুকু অতিরিক্ত কাজের চাপ অল্প সময়ের জন্য নষ্ট না হয়ে সামলাতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, 1.4-এর একটি SF রেটিং নিন—এর অর্থ হল গিয়ারবক্সটি সাধারণত যতটুকু টর্ক আশা করা হয় তার চেয়ে প্রায় 40% বেশি টর্ক সামলাতে পারে, তবে কেবলমাত্র সীমিত সময়ের জন্য। AGMA-এর সদ্য প্রকাশিত গবেষণা অনুযায়ী, পাথর চূর্ণকরণ কার্যক্রম বা কনভেয়ার বেল্ট সিস্টেমগুলিতে পাওয়া যায় এমন লোড পরিবর্তনের মতো পরিবর্তনশীল লোডের শিকার সরঞ্জামগুলির সাধারণত 1.5 থেকে 2.0-এর মধ্যে উচ্চতর SF রেটিং প্রয়োজন কারণ এই সেটআপগুলিতে প্রায়শই হঠাৎ ধাক্কা এবং সারিবদ্ধতার সমস্যা দেখা দেয়। তবে এই সীমাগুলির বিরুদ্ধে নিয়মিত চাপ দেওয়া জিনিসপত্রকে দ্রুত ক্ষয় করে তোলে। কিছু ক্ষেত্রের তথ্য থেকে মনে হয় যে রেট করা ক্ষমতার মাত্র 15% উপরে অবিরত চালানো পাঁচ বছরের মধ্যে বিয়ারিংয়ের আয়ু প্রায় 30% কমিয়ে দিতে পারে। গিয়ারবক্স নির্বাচন করার সময় ইঞ্জিনিয়ারদের তাত্ত্বিক স্পেসিফিকেশনের চেয়ে প্রকৃত কাজের অবস্থা বিবেচনা করা উচিত। পারিপার্শ্বিক তাপমাত্রা, মেশিনটি কতবার চালু এবং বন্ধ হয় এবং লোডগুলি পরিবর্তনশীল কিনা তা উপযুক্ত SF মান নির্ধারণে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে।

আন্তঃকালীন বনাম চলমান অপারেশন: গিয়ারবক্সের আয়ুর সাথে ডিউটি সাইকেলগুলি মেলানো

থামার মধ্যে কতক্ষণ মেশিন চলে তা গিয়ারবক্স বাছাই করার সময় সবচেয়ে বেশি পার্থক্য করে। যেমন স্বয়ংক্রিয় গুদামের রোবটগুলি দেখুন, যা সময়ের মাত্র 20% চলে - এদের জন্য সাধারণ বাজারে পাওয়া গিয়ারবক্সগুলি সাধারণত ভালোভাবে কাজ করে। কিন্তু যে সরঞ্জামগুলি কখনও থামে না তাদের ক্ষেত্রে পরিস্থিতি সম্পূর্ণ ভিন্ন। নোংরা জল পাম্পগুলির জন্য অনেক বেশি শক্তিশালী অভ্যন্তরীণ অংশের প্রয়োজন হয় কারণ এগুলি ধ্রুবকভাবে চাপের মধ্যে থাকে। শিল্পের তথ্য অনুসারে, সিমেন্ট কিলনগুলিতে অবিরত ব্যবহৃত গিয়ারবক্সগুলি দশ বছর টিকতে ঘন তেল প্রায় 35% বেশি এবং বিশেষভাবে শক্ত করা গিয়ারের প্রয়োজন হয়। নতুন গিয়ারবক্স কেনার সময় যে কেউ সর্বদা প্রথমে পরীক্ষা করে দেখবেন যে তাদের অনুরূপ অবস্থার অধীনে পরীক্ষা করা হয়েছে কিনা। এটি ভুল করা কোম্পানিগুলির জন্য বড় ক্ষতির কারণ হয়। AGMA-এর গবেষণা অনুসারে, প্রায় চতুর্থাংশ আগেভাগেই গিয়ারবক্স ব্যর্থতা ঘটে কেবলমাত্র ডিউটি সাইকেল ঠিকভাবে মেলানো হয়নি তার কারণে।

চালিত সরঞ্জামের সাথে মাউন্টিং এবং আউটপুট শ্যাফটের সামঞ্জস্য নিশ্চিত করুন

গিয়ারবক্স এবং চালিত সরঞ্জামের মধ্যে উপযুক্ত ইন্টারফেস অসম সারি, কম্পন এবং আগাগোড়া ব্যর্থতা প্রতিরোধ করে।

ঠোস এবং খোলা শ্যাফটের মধ্যে পছন্দ করার সময়, প্রয়োগের বিষয়টি সত্যিই গুরুত্বপূর্ণ। যেখানে অনেক টর্ক প্রয়োজন হয় সেখানে ঠোস শ্যাফট সবচেয়ে ভালো কাজ করে, এমন বড় রক ক্রাশারগুলির কথা ভাবুন যেগুলিতে কীওয়ে বা স্প্লাইনের মাধ্যমে সরাসরি শক্তি সঞ্চালিত হয়। পাম্প এবং ফ্যানের মতো জিনিসগুলির জন্য খোলা বোর ডিজাইন জীবনকে সহজ করে তোলে কারণ সেগুলি বিদ্যমান শ্যাফটে সহজেই চড়ে যায়, যা চাপা ইনস্টলেশনে জায়গা বাঁচায়। যারা শিল্প সিস্টেমে কাজ করছেন তাদের জন্য, আসল লোড অবস্থার পাশাপাশি ISO টর্ক রেটিং পরীক্ষা করা একান্ত প্রয়োজনীয়। বেশিরভাগ প্রকৌশলীই বলবেন যে গ্রহণযোগ্য সীমার মধ্যে বিক্ষেপ রাখা মানে হল শ্যাফটের ব্যাসকে সিস্টেমের দৈনিক অভিজ্ঞতার সাথে সঠিকভাবে মিলিয়ে নেওয়া।

শিল্প কারখানায় সীমিত জায়গা নিয়ে কাজ করার সময়, বিভিন্ন মাউন্টিং বিকল্প বিবেচনা করা উচিত। দেয়ালের বা ছাদের নিচে উল্লম্বভাবে মাউন্ট করার জন্য ফ্ল্যাঞ্জড হাউজিং খুব ভালো কাজ করে, অন্যদিকে ফুট মাউন্টেড গিয়ারবক্সগুলি অতিরিক্ত জায়গা না নিয়েই কনভেয়ার সিস্টেমে সঠিকভাবে বসে যায়। যদি আসলেই জায়গা খুব কম থাকে, তবে কম উচ্চতার ইনলাইন মডেলগুলি বিবেচনা করা যুক্তিযুক্ত হবে কারণ এগুলি অক্ষ বরাবর অনেক কম জায়গা দখল করে। তবে কেনার আগেই বোল্ট প্যাটার্নগুলি দ্বিগুণ পরীক্ষা করে নেওয়া এবং নিশ্চিত করা উচিত যে হাউজিংয়ের দেয়ালগুলি বেল্ট ও চেইন থেকে আসা পার্শ্বীয় বল সহ্য করার জন্য যথেষ্ট ঘন কিনা। সংকীর্ণ এলাকায় যেখানে প্রতিটি ইঞ্চি গুরুত্বপূর্ণ, সেখানে সঠিক ইনস্টলেশনের জন্য এই বিশদগুলি সফল বা ব্যর্থ হতে পারে।