Kies de juiste reductor
Kies de juiste reductor: kegeltandwiel in plaats van wormwiel
Bij toepassingen met haakse reductoren wordt vaak een wormwielreductor gebruikt. Echter, deze heeft een relatief laag rendement vanwege hoge wrijvingsverliezen. De oplossing? Kegeltandwielreductoren! Wanneer een werktuig in een hoek van 90 graden met een verlaagd toerental/hoog koppel moet worden aangedreven kies je haakse motorreductor.
Globaal gezien zijn er daarbij 4 soorten reductoren:
1 – wormwielreductor
2 – kegeltandwielreductor
3 – kroonwielreductor (hypoïde reductor)
4 – planetaire reductor
Bij industriële applicaties zie je met name de wormwiel- en kegeltandwielreductor toegepast worden. Deze zijn over het algemeen goed verkrijgbaar/snel leverbaar.
De haakse wormwielreductor werkt met een worm en een wormwiel, waarbij de worm onder een hoek van 90° ten opzichte van het wormwiel draait. De voordelen zijn: Compact en relatief goedkoop, zelfremmend bij hoge overbrengingsverhoudingen en weinig trillingen en geluidsarm. De nadelen zijn: lager rendement (40-85%), door hoge wrijving, produceert meer warmte, heeft vaak koeling nodig bij hogere vermogens en heeft een hogere slijtage door schuifwrijving tussen worm en wormwiel.
De haakse kegeltandwielreductor gebruikt conische tandwielen (bijv. kegelwielen of spiraalkegelwielen) om de kracht onder 90° over te brengen. De voordelen zijn: hoger rendement (95-98%), dus minder energieverlies, duurzamer en slijtvaster door efficiëntere overbrenging, geschikt voor hogere belastingen en continue bedrijf. De nadelen zijn: duurder in aanschaf dan een wormwielreductor, minder compact dan een wormwielreductor, heeft soms extra smering en preciezere uitlijning nodig.
Wanneer zelfremmendheid niet noodzakelijk of zelfs ongewenst is, dan wegen de nadelen (iets hogere aanschafprijs en de fractie mindere compactheid) van de kegeltandwielreductor niet op tegen het veel gunstigere rendement t.o.v. de wormwielreductor.
Een wormwielreductor heeft een rendement tussen de 40 en 85%, afhankelijk van overbrengingsverhouding en smering. Een kegeltandwielreductor heeft een rendement tussen de 95 en 98% rendement, ongeacht de overbrengingsverhouding.
Bij een lage overbrengingsverhouding (5:1 – 10:1) kan een wormwielreductor nog een redelijk rendement (ca. 80%) hebben. Bij een hoge overbrengingsverhouding (>30:1) kan het rendement van een wormwielreductor zakken tot 40-60%, terwijl een kegeltandwielreductor nog steeds 95% of hoger is.
Dit betekent dat een wormwielreductor 30-50% méér energie verbruikt voor dezelfde uitgangsvermogens.
Onderstaand een voorbeeldberekening op basis van een 22 kW aandrijving waarbij we een wormwielreductor met een kegeltandwielreductor met een overbrengingsverhouding van 20:1 vergelijken; Ingangsvermogen 22 kW, rendement wormwielreductor 70% (0,70), rendement kegeltandwielreductor 96% (0,96)
Uitgangsvermogen berekenen: 𝑃-uit = 𝑃-in × 𝜂
Voor de wormwielreductor: 𝑃-uit, worm = 22 × 0.70 = 15.4 kW
Voor de kegeltandwielreductor: 𝑃-uit, kegel = 22 × 0.96 = 21.12 kW
De wormwielreductor verliest 22 – 15.4 = 6.6 kW aan warmte, terwijl de kegeltandwielreductor 22 – 21.12 = 0.88 kW aan warmte verliest, dus 6.6 kW – 0.88 kW = 5.72 kW minder!
Bij 4000 draaiuren en energieprijs van € 0,20/kWh betekent dit een energiekostenbesparing van 5.72 × 4000 × 0.20 = Eur. 4.576 per jaar!
Conclusie: een kegeltandwielreductor is veel efficiënter, vooral bij hogere overbrengingsverhoudingen. het vermogensverlies is significant lager, wat leidt tot een flinke energie/kostenbesparing. Daarnaast is de kegeltandwielreductor aanzienlijk minder slijtagegevoelig, dus onderhoudsvriendelijker, duurzamer, want gaat veel langer mee en daardoor bedrijfszekerder. Een wormwielreductor is een goede keuze bij zelfremmende toepassingen of lage vermogens, maar niet voor efficiëntie en/of duurzaamheid.
Contact
Meer weten?
Wij horen graag hoe wij u ook succelvol met energie effeciency services kunnen helpen. Met onze ervaring en onze uitgebreide werkplaats kunnen we u helpen op de manier die bij uw bedrijf past.