【ウォームギア・かさ歯車】化学工場の機械設備で使用する歯車の種類

機械化学機械

NEONEEETです。

化学工場で歯車って使いますか?

会社の歯車はいっぱい居ますよ。

この記事は、化学工場の機電系設計者・プラントエンジニアを対象にしています。

この記事を読むと、化学工場の機械設備で使用する歯車の種類について知るとができます。

化学工場の機械設備で使用する歯車の種類

化学工場の機械設備で使用する歯車の種類を紹介します。

歯車自体は機械設備に非常に多く使われる、機械としては基本中の基本の部品です。

歯車の種類は非常にに多いです。

ところが化学工場の機械設備ではあまり登場しません。

ポイントを絞って解説しましょう。

ウォームギア

ウォームギアは化学工場で使用する機会があります。

特にボールバルブやバタフライバルブで使用します。

ウォームギアは回転力を直角に伝達する機能があります。

下の図を見てください。

ウォームホイールを回すと、ウォームは直角方向に回転することが分かるでしょう。

ウォームホイールの方が大きく、ウォームが小さいです。

ウォームホイールに加えた力を、ウォームに大きな力として変換です。

ウォームホイールとウォームはトルクが伝達されるので、

トルク = 距離 × 力

の関係で、トルクが等しい時には距離が小さいと力が大きいという関係があります。

ボールバルブやバタフライ弁は手動で開閉する場合、ハンドル式が一般的です。

ところが一定の口径になると、人がハンドルで開閉することはできません。

ここでウォームギアの出番です。

ホイールを回す回数が増えますが、小さな力で大きな弁を開閉できます。

これと同じ発想にチェーンブロックがありますね。

かさ歯車

かさ歯車はウォームギアよりはレアですが、登場します。

かさ歯車もウォームギアと同じように、回転方向を変換させるときに使います。

これは特殊な設備の減速機なとに使います。

円錐状の歯車を直角に並べた構造で、円錐状の歯車が傘に見えるから「かさ歯車」と言います。

ベベルギアという良い方もします。

この絵は「すぐば」ですが、「はすば」という歯が斜めに傾いたパターンもあります。

バッチ系化学工場で歯車を使わない理由

上で紹介した通り、バッチ系化学工場では歯車はほとんど使いません。

歯車は機械に一般的に使いますが、化学工場の機械設備ではなぜ使わないでしょうか?

そのキーワードは

シンプル

シンプルにすることが化学工場ではとても大事。

歯車を使う機構は、やや複雑な機構です。

歯車は使い続けると、壊れます。

歯車を使わなくても機能するような設備の方がシンプル。

化学工場の設備は、安定運転を行うためにトラブルを極小化したいです。

ただでさえ、「動機器の数が増えると故障が増える」と言われる世界です。

動機器を増やすことは仕方なくても、動機器の故障確率は下げたいものです。

イニシャルコストもランニングコストも低くする狙いもあります。

最後に

化学工場の機械設備で使用する歯車の種類について紹介しました。

ウォームギア・かさ歯車が登場します。

バッチ系化学工場では故障の元となる歯車は基本的に使いません。

この記事が皆さんのお役に立てれば嬉しいです。

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