Mikä on kääntöasema?

Termi “kääntökäyttö” viittaa useimmiten mekanismiin, joka koostuu säteittäisestä hammaspyörästä, aksiaalisesta akselista, jota kutsutaan matoksi, ja siihen yhdistetystä käyttökomponentista. Kehittyneempiä kääntökäyttöjä voivat olla erityiset matomallit, suojakotelot ja muut apukomponentit. Kääntömoottorit kykenevät siirtämään voimia ja vääntömomenttia sekä ylläpitämään niitä. Kääntökäyttöön on monia sovelluksia, muutama eri materiaali, joista valita, ja pitkä historia.

Yksinkertaisimmassa kääntökäytössä on maton käyttämä radiaalivaihteisto. Vaihteen hampaat kohtaavat maton urien kanssa, ja kun mato kääntyy, myös hammaspyörä kääntyy. Eri kääntökäyttöjen yhteisiä piirteitä voivat olla tiimalasin muotoinen mato, jota pidetään usein tehokkaampana, koska hammaspyörän useita hampaita voidaan kytkeä kerralla. Muita ominaisuuksia voivat olla suojakotelo, jonka tarkoituksena on pitää mekanismit puhtaina. Moottori tai käyttöosa, kuten tuuliturbiinin pyöriminen, saattaa myös muuttaa kääntökäytön erityistä rakennetta.

Yleensä näiden koneiden tarkoituksena on muuttaa aksiaalinen liike radiaaliseksi. Riippuen maton kierteiden määrästä ja hammaspyörän hampaiden määrästä, aksiaalivoiman nopeus ja teho muunnetaan tiettyksi säteittäiseksi voimaksi. Sovelluksesta riippuen kääntökäyttö voi olla hyödyllinen mekanismia kiertävän vääntömomentin vahvistamiseksi.

Kääntölaitteilla on monia sovelluksia. Esimerkiksi tuulivoimajärjestelmät käyttävät usein kääntömoottoria muuntaakseen turbiinin luoman aksiaalisen liikkeen vahvistettuun säteittäiseen liikkeeseen, joka voidaan muuntaa energiaksi. Aurinkoseurantajärjestelmiin voi myös kuulua käännettyjä käyttölaitteita, jotta aurinkopaneelit pysyvät parhaalla paikalla auringon liikkuessa taivaalla. Kääntökäytön muita sovelluksia voivat olla hydraulijärjestelmät ja mekaaniset nostimet.

Kääntökäyttöjen luomiseen käytetyt materiaalit ovat jonkin verran johdonmukaisia. Useimmiten teräs, jossa on fosforipronssia, tarjoaa korkean lujuuden ja tasaisen suojan korroosiota vastaan. Materiaaleihin voi myös sisältyä pronssilajeja, kuten teräkseen lisättyä nikkeli-fosforipronssia sovelluksesta riippuen.

Näillä laitteilla on pitkä historia, ehkä alkaen antiikin Kreikasta laitteella, jota kutsutaan loputtomaksi ruuviksi. Kääntöasemat olivat yleisiä myös renessanssiajassa. Vaikka nykyaikaiset kääntömoottorit suorittavat monimutkaisempia tehtäviä ja ne on valmistettu kehittyneemmistä materiaaleista, kääntöaseman perimmäinen tavoite ei ole muuttunut paljon ajan myötä.