1. Sonsuz Dişli Kutularında Kendinden Kilitleme
Sonsuz dişli kutusunda kendinden kilitleme, sonsuz dişli çarkın sonsuza uyguladığı teğetsel kuvvetin temas yüzeyindeki sürtünmeyi yenmeye yetmediği durumda gerçekleşir. Bu durumda sonsuz dişli çark, sonsuzu ters yönde tahrik edemez.
Yukarıdaki şekilde görüldüğü gibi, kurşun açısı sürtünme açısından küçük olduğunda Fα her zaman sürtünme kuvveti Ff'den küçüktür. Bu koşul altında sonsuz kendinden kilitleme durumundadır ve ters yönde tahrik edilemez.
Sürtünme açısı sabit kaldığında, kurşun açısı ne kadar küçükse kendinden kilitleme o kadar kolay gerçekleşir. Genel olarak, bir sonsuz dişli kutusunun redüksiyon oranı ne kadar yüksekse, sonsuzun kurşun açısı o kadar küçük olur. Bu nedenle yüksek redüksiyon oranına sahip sonsuz dişli kutuları genellikle kendinden kilitleme özelliğine sahiptir.
Redüksiyon oranı 40:1 ve üzeri olan sonsuz dişli kutularımız, tipik çalışma koşullarında genellikle kendinden kilitleme davranışı sergiler. Ancak kendinden kilitleme performansı; yağlama, sıcaklık ve yük koşulları gibi faktörlere bağlı olarak değişiklik gösterebilir. Güvenlik açısından kritik uygulamalarda ek frenleme mekanizmaları kullanılması önerilir. Daha fazla bilgi için lütfen şu makaleye bakın: Sonsuz Dişlide Kendinden Kilitleme.
Buna karşılık, planet dişli kutuları güç iletimi için planet dişli treni kullanır ve kendinden kilitleme için gerekli sürtünme mekanizmasına sahip değildir. Bu nedenle planet dişli kutuları genellikle kendinden kilitleme özelliğine sahip değildir ve ters yönde tahrik edilebilir.
2. Ters Tahriki Önlemek İçin Diğer Yöntemler
Kendinden kilitlemeli sonsuz dişli kutularının verimi genel olarak düşük olduğundan, ters yük nispeten küçük olduğunda ters tahriki önlemek için alternatif yöntemler değerlendirilebilir.
a. Step Motorun Tutma Torkunun Kullanılması
Step motor enerjilendirilmediğinde, rotor üzerindeki kalıcı mıknatıslar ile stator dişleri arasındaki manyetik çekme kuvveti nedeniyle küçük bir tutma torku oluşur. Bu tork, dişli kutusu tarafından yükseltilir ve sistemin mekanik sürtünmesi ile birleştiğinde ters tahrike sınırlı bir ölçüde direnç gösterebilir. Ancak tutma torku çok küçük olduğundan, dişli kutusu tarafından yükseltildikten sonra bile dayanabileceği ters yük minimum düzeydedir.
b. Step Motorun Tutma Torkunun Kullanılması
Step motor enerjilendirildiğinde, stator sargıları rotor üzerindeki kalıcı mıknatısları çeken ve kilitleyen bir manyetik alan oluşturarak rotorun dönmesini engeller. Bu kilitleme torkuna tutma torku denir ve genellikle step motorun veri sayfasında belirtilen tork değeridir.
Dişli kutusu üzerinden iletilen tutma torku, ters tahrike çok daha büyük bir kuvvetle direnç gösterebilir ve daha büyük yükleri taşıyabilir. Ancak bu tork da sınırlıdır. Yük motorun kapasitesini aştığında dişli kutusu yine ters yönde tahrik edilecektir.
Özet
Özetle, ters tahrik; dişli kutusunun doğal kendinden kilitleme mekanizmasından veya motorun tork karakteristiklerinden yararlanılarak önlenebilir. Ancak motorun ters tahrike direnç gösterme kapasitesi sınırlıdır. Ters tahrike direnç açısından sıralama şu şekildedir:
Kendinden kilitleme > Tutma torku > Tutma torku (enerjisiz)