Sélection de boîte de vitesses à treuil hydraulique: Déplacement moteur adapté, Pression et rapport de démultiplication

Une boîte de vitesses à treuil hydraulique ne doit pas être choisie uniquement en fonction de la capacité de couple. Dans la conception pratique des treuils, Déplacement moteur, Pression du système, Débit de pompe, Rapport de boîte de vitesses, Diamètre du tambour, Tirage de ligne, Le cycle de service et la capacité de freinage doivent fonctionner dans la même enveloppe de performance.

Du point de vue de Mingye, La méthode de sélection la plus fiable commence au tambour et fonctionne vers l’arrière vers le moteur hydraulique. Cela évite un problème courant: une boîte de treuil qui semble adéquate sur une fiche technique mais ne peut pas fournir la force de traction requise, Vitesse de corde ou stabilité thermique dans la machine réelle.

Commencez par la traction de la ligne, Pas la puissance du moteur

La condition de couple de base du tambour est:

Torque du tambour = Traction de ligne × rayon effectif du tambour

Un tirage de 20 kN produit des besoins de couple très différents lorsque les couches de corde se construisent sur le tambour.

Position sur corde	Rayon effectif	Couple statique du tambour
Première couche	00,15 m	3,000 Nm
Couche intermédiaire	00,20 m	4,000 Nm
Couche externe	00,25 m	5,000 Nm

La charge reste de 20 kN, pourtant, la demande de couple de la boîte de vitesses à treuil augmente d’environ 67 % entre la première couche et la couche extérieure.

Pour cette raison, Mingye recommande au moins d’évaluer:

• Traction de ligne nominale

• Traction maximale ou de ligne de décrochage

• Diamètre du noyau du tambour

• Diamètre maximal de l’enroulement

• Diamètre de la corde

• Charge de démarrage et d’accélération

• Charge de choc

• Cycle de service

• Marge de service requise

Une boîte de vitesses ne doit jamais être dimensionnée uniquement à cause de conditions de tambour vide.

Le déplacement et la pression du moteur hydraulique doivent être adaptés ensemble

Le couple de sortie du moteur hydraulique est principalement déterminé par la différence de pression et le déplacement:

Couple ≈ Pression × cylindrée du moteur ÷ 2π × Efficacité mécanique

Cette relation crée un véritable compromis d’ingénierie.

Cylindrée motrice plus importante

Avantages:

• Plus de couple à basse pression

• Dépendance moindre à la pression de pointe du système

• Des performances potentiellement meilleures en charges lourdes

Compromis:

• Vitesse moteur plus basse au même débit

• Taille plus grande du moteur hydraulique

• Demande de débit plus élevée si une vitesse plus élevée est requise

Petit déplacement moteur

Avantages:

• Vitesse moteur plus élevée pour le même débit

• Ensemble moteur plus compact

Compromis:

• Pression plus élevée requise pour le même couple

• Demande accrue sur la pompe, Valve, Indices de pression des tuyaux et moteurs

• Risque accru de fonctionnement continu de la soupape de décharge si la taille est peu grande

C’est pourquoi choisir seul une boîte de vitesses à treuil et un moteur hydraulique conduit souvent à un fonctionnement inefficace.

Le rapport de démultiplication relie le couple moteur au couple du tambour

La boîte de vitesses sert de pont mécanique entre le moteur hydraulique et le tambour.

Sous une forme simplifiée:

Couple sorti de boîte = couple moteur × rapport de démultiplication × efficacité de la boîte

Vitesse du tambour = Vitesse du moteur ÷ rapport de démultiplication

Un rapport de réduction plus élevé pour la boîte de vitesses à treuil augmente la multiplication du couple mais réduit la vitesse du tambour. Par conséquent, Un ratio plus élevé n’est pas automatiquement meilleur.

Changement de conception	Effet sur le couple	Effet sur la vitesse	Principal risque d’ingénierie
Augmentation de la cylindrée motrice	Couple moteur plus élevé	Vitesse moteur plus basse	Vitesse de ligne insuffisante
Augmenter la pression du système	Couple moteur plus élevé	Peu d’effet direct	Contraintes thermiques et de pression
Augmenter le rapport de boîte de vitesses	Couple de sortie plus élevé	Vitesse de tambour plus basse	Fonctionnement lent
Augmenter le débit hydraulique	Peu d’effet de couple direct	Vitesse moteur plus élevée	Composants hydrauliques plus grands

La bonne solution est normalement une combinaison équilibrée plutôt que de maximiser un paramètre.

Le débit détermine si le treuil atteint la vitesse de corde requise

La pression hydraulique influence principalement le couple. Le débit hydraulique influence principalement la vitesse.

La vitesse du moteur peut être approximée comme suit:

Vitesse du moteur ≈ débit hydraulique ÷ déplacement du moteur

Le processus de sélection doit donc calculer la vitesse à l’envers:

Vitesse de corde requise → régime de tambour → rapport de dédrapage → régime moteur → débit hydraulique

Cette vérification est essentielle car une boîte de vitesses treuil peut avoir un couple suffisant mais échouer à l’application si le moteur doit fonctionner au-delà de la limite de vitesse d’entrée de la boîte.

Pour Mingye's Série GMR Propulsion planétaire, Les données publiées incluent:

• Ratio de réduction: 33.6:1

• couple de sortie maximal: 9,000 Nm

• Vitesse d’entrée maximale: 1,000 r/min

• Étages de réduction: 2

• Pression d’ouverture du frein: 2,4 MPa

• Couple de freinage indiqué: 7,617,12 Nm

• Moteur hydraulique: GRS-250

Ces figurines fournissent des limites de conception utiles, Mais l’approbation finale nécessite toujours une charge réelle, Données de vitesse et de service.

Fixe vs. Moteurs hydrauliques variables

La série GMR de Mingye peut être intégrée à des moteurs hydrauliques constants ou variables, ce qui permet d’adapter la boîte de vitesses treuil à différentes stratégies de fonctionnement.

Moteur à déplacement fixe

Mieux adapté à:

• Exigences de traction en ligne stable

• Vitesse prévisible de la corde

• Circuits hydrauliques plus simples

• Machines sensibles au coût

• Moteur à déplacement variable

Mieux adapté à:

• Large plage de vitesses

• Mouvement rapide de la corde déchargée

• Couple élevé sous charge

• Cycles de fonctionnement variables

Le type de moteur doit donc être choisi parmi les tâches mécaniques, pas simplement à cause du couple maximal.

Matchez le moteur, Boîte de vitesses treuil et tambour comme système d’entraînement unique

Une séquence de sélection professionnelle doit suivre cet ordre:

• Définissons la traction de ligne.

• Calculer le couple au rayon effectif maximal du tambour.

• Définir la vitesse requise de la corde.

• Calculer le régime de tambour.

• Sélectionnez un rapport pratique de boîte de vitesses treuil.

• Calculer le couple moteur requis.

• Déterminer le déplacement moteur et la pression.

• Vérifiez le débit hydraulique requis.

• Vérifier la vitesse d’entrée de la boîte de vitesses.

• Vérifier le couple de sortie et le cycle de service.

• Vérifier la capacité de maintien des freins.

Ce flux de travail empêche qu’un paramètre soit optimisé au détriment d’un autre.

La capacité de freinage est un calcul de sécurité distinct

Une boîte de vitesses à treuil capable de tirer une charge n’a pas automatiquement une capacité de maintien suffisante pour maintenir cette charge stationnaire après la suppression de la pression hydraulique.

L’évaluation des freins doit inclure:

• Couple de maintien statique

• Condition d’urgence de perte de pression

• Pression de libération des freins

• Comportement de la soupape de contrôle de charge ou de contrepoids

• Séquence d’engagement des freins

• Charge d’arrêt dynamique

Mingye indique une pression d’ouverture de frein de 2,4 MPa pour la configuration GMR. Il ne faut pas confondre cela avec la pression de fonctionnement du moteur hydraulique.

De même, les 7 publiés,Le couple de freinage de 617,12 Nm doit être vérifié par rapport au point de référence exact et à l’application du couple avant d’être utilisé dans un calcul final du treuil.

Les conditions d’installation peuvent modifier la durée de vie de la boîte de vitesses

Même une boîte de vitesses treuil de bonne taille peut tomber en panne prématurément si les conditions d’installation sont ignorées.

Les vérifications importantes incluent:

• Alignement moteur/boîte de vitesses

• Connexion au tambour et charge par arbre de sortie

• Charge radiale et en porte-à-faux

• Charge portante générée par la tension de la corde

• Condition de scellement

• Condition du lubrifiant

• Température de l’huile

• Contamination hydraulique

• Pertes de pression entre tuyaux et vannes

La performance thermique est particulièrement importante dans les treuils à haute capacité. Le couple maximal n’est pas le même que la capacité thermique continue.

Les normes doivent être vérifiées au niveau de la machine

La conception du système hydraulique peut se référer à l’ISO 4413:2010 pour les exigences de sécurité hydraulique des fluides.

L’évaluation des risques machines peut se référer à ISO 12100:2010.

Lorsque le treuil fait partie d’une grue ou d’un équipement de levage, Des normes supplémentaires peuvent s’appliquer à:

• Classification des fonctions

• Sélection du câble métallique

• Dimensions de la batterie

• Facteurs de sécurité

• Exigences en matière de freinage

La norme applicable dépend de l’utilisation de la boîte de vitesses treuil dans les machines de construction, Équipement maritime, Équipement minier, Grues ou une autre catégorie de machines.

Que devraient envoyer les acheteurs à Mingye avant de demander une boîte de vitesses treuil

Pour une citation technique pertinente, Les acheteurs doivent fournir:

• Traction maximale et de la ligne

• Noyau de batterie et diamètre maximal d’enroulement

• Diamètre de la corde

• Vitesse de corde requise

• Fonctionnement hydraulique et pression maximale

• Débit de la pompe

• Type de moteur préféré

• Cycle de service

• Exigence de freinage

• Orientation de montage

• Interface tambour ou arbre

• Température ambiante

• Environnement opérationnel

Pour les applications de treuil hydraulique nécessitant une transmission planétaire compacte, la boîte de vitesses treuil Mingye GMR Series offre un point de départ pratique avec un 33,6:1 ratio, 9,000 Couple maximal de sortie en Nm et intégration du moteur hydraulique.

Cependant, La sélection finale de la boîte de vitesses à treuil doit toujours être basée sur la charge totale, Données de tambour et de système hydraulique plutôt que de cataloguer uniquement le couple.

Pour un nouveau projet de treuil hydraulique, les ingénieurs peuvent examiner le moteur de déplacement planétaire Mingye GMR Series et Soumettre Ton paramètres de fonctionnement vers Mingye pour moteur, Ratio, Correspondance entre freins et boîte de vitesses.

FAQ

Q1. Quel type de boîte de vitesses treuil Mingye propose-t-elle pour les applications de treuil hydraulique?

Mingye propose la série GMR Série de propulseurs planétaires à inclinaison planétaire, qui peut être utilisé comme boîte de vitesses planétaire compacte à treuil pour treuils hydrauliques et autres systèmes d’entraînement lourds.

Q2. Quel est le rapport de transmission de la boîte de vitesses treuil Mingye GMR Series?

La configuration GMR utilise un 33,6:1 Rapport de réduction, offrant une multiplication de couple importante entre le moteur hydraulique et le tambour du treuil.

Q3. Quel est le couple maximal de sortie de la boîte de vitesses Mingye GMR Winch?

Mingye offre un couple de sortie maximal de 9,000 NM pour la série GMR. Le couple admissible continu doit toujours être confirmé selon le cycle de travail et les conditions de fonctionnement.

Q4. Quelle est la vitesse maximale d’entrée de la série GMR?

La vitesse maximale de rotation en entrée est de 1,000 r/min. La vitesse du moteur doit donc être vérifiée par rapport à cette limite lors du choix de la boîte de vitesses du treuil.

Q5. Mingye peut-il associer la boîte de vitesses treuil à différents moteurs hydrauliques ??

Oui. Le propulseur planétaire GMR de Mingye peut être intégré à des moteurs hydrauliques à déplacement constant ou variable selon les besoins opérationnels.