Vaihteen käyttökerroin on avain sen mitoitukseen. Lyhyt ja yksinkertainen esimerkki yhdestä tavasta määritellä vaihteen käyttökerroin. Käyttökerroin saadaan kuormitusasteesta, keskimääräisestä päivittäisestä käyttöajasta ja käynnistysten lukumäärästä tunnissa.

1. Vaihteen käyttökertoimesta, sen laskennasta sekä merkityksestä
KEB: Käytettävän koneen käyttökerroin saadaan kuormitusasteesta, keskimääräisestä
päivittäisestä käyttöajasta ja käynnistysten lukumäärästä tunnissa. Kuormitusaste
saadaan käytettävän koneen massanopeuskertoimesta.
FJ= Jred/Jmot FJ = Massakiihtyvyyskerroin, Jred = Kaikki ulkoiset
massahitausmomentit redusoituna moottoriakselille, Jmot = Massahitausmomentti
(Moottori)
Iskukuormitusaste FJ Käyttöaika
h/d
Käynnistyksiä / h
<10 10…100 100…200 > 200
I-tasainen 0…0,2 <8
8…16
16…24
0,8
1,0
1,2
1,0
1,2
1,3
1,2
1,3
1,4
1,3
1,4
1,5
II- kohtalaisia
iskuja
0,2…3 <8
8…16
16…24
1,1
1,3
1,5
1,3
1,4
1,6
1,4
1,5
1,7
1,5
1,7
1,8
III- voimakkaita
iskuja
3…10 <8
8…16
16…24
1,4
1,6
1,8
1,6
1,7
1,9
1,7
1,8
2,0
1,8
2,0
2,1
Mitä siis tarkoittaa?
Valittaessa vaihdemoottorin käyttökerrointa tulisi valmistajan mukaan tietää käynnistettävät ja hidastettavat
huimamassat redusoituna moottorin akselille suhteessa roottorin huimamassaan. Lisäksi tulisi tietää
käynnistysten määrä tunnissa ja käyttöaika päivässä
Miksi näin?
Moottorin käynnistyessä (kiihtyessä) kiristyvät ensin kaikki mahdolliset ”tyhjät”, jonka jälkeen saavutetulla
nopeudella ja moottorikohtaisella käynnistysmomentilla kuorma pyöräytetään liikkeelle. Mitä enemmän
liikkeellelähtövoimaa tarvitaan moottorilta, sitä enemmän sitä välitetään vaihteen läpi kuormalle, ja mitä
useammin tämä tapahtuu, sitä vaativammalla käytöllä on vaihde.

2. Mitä massahitausmomentti eli huimamassa ja massakiihtyvyyskerroin tarkoittavat
käytännössä?
Esimerkkinä 738 kg painava umpilieriö, joka voi olla vaikkapa kuljettimen rulla.
J umpilieriöllä = ½*m*r
2
a
=> 3 m pituinen ja 20 cm halkaisijaltaan oleva umpiteräksisellä (tiheys 7830 kg/m
3
) lieriöllä
J= ½*738 kg*0,1 m
2
=3,69 kgm
2
Jos vaihteen välitys (i) on 17 (n. 81 rpm) niin moottorin akselille redusoitu J = 3,69/17
2
= 0,0128
Tällöin tarvitaan ko. lieriön kiihdyttämiseen 0->81 rpm yhdessä sekunnissa 31,3 Nm momenttia (ilman
kitkoja).
31,3 Nm/17 = 1,84 Nm moottorin kiihdyttävää voimaa tähän riittäisi esim. KEB 0,37 kW moottori (nimellinen
momentti 2,5 Nm) riittää reilusti.
KEB DM71G4 moottorin Jm = 7,3 kg/cm
2
=0,00073 kg/m
2
.
Tästä sitten päästään itse asiaan:
> Jmot/Jred = 0,0128/0,00073 = 17,53 => ERITTÄIN RASKAS KÄYTTÖ
TÄSSÄ SIIS KÄYNNISTETTIIN VASTA LIERIÖ !!
Laskentaesimerkin opetus: Käyttökertoimen laskeminen on vaivalloista, mutta
kannattavaa. Tällä taataan oikea mitoitus laitteistoa ohjaavaan vaihteeseen. Oikein
mitoitettu vaihde toimii pitkään ja luotettavasti.
LISÄTIEDOT:
VEM motors Finland Oy
Janne Karjalainen
Tuotepäällikkö, vaihteet
Puh. 0207 613 721
janne.karjalainen@vem.fi