Nafnlífsútreikningur fyrir línulega leiðarbraut

Nafnlíftími línulegrar leiðarbrautar er mikilvæg viðmiðun þegar valið er stýrisbraut og blokk fyrir CNC vélar, sjálfvirknibúnað, mælikerfi, pökkunarvélar og önnur línuleg hreyfing. Það hjálpar verkfræðingum að áætla hversu lengi línuleg leiðarbraut getur ferðast áður en þreyta flagnar á kappakstursbrautinni eða veltingum.

Hins vegar er nafnlíftími ekki það sama og tryggður endingartími. Jafnvel leiðarbrautir af sömu gerð geta sýnt mismunandi raunverulegar niðurstöður eftir álagsstefnu, uppsetningarnákvæmni, smurningu, titringi, hitastigi, vinnuumhverfi og viðhaldi. Af þessum sökum ætti að nota líftímaútreikning sem valviðmiðun, ekki sem eina matstaðal.

Þessi grein útskýrir grunn nafnlífsformúlu fyrirlínulegar leiðarbrautir, þar á meðal leiðarbrautir af kúlugerð og rúllugerð, og sýnir hvernig hörkustuðull, hitastuðull, álagsstuðull, kraftmikið álag og ferðahraði hafa áhrif á endanlega endingartímamat.

Hvað er líf línulegrar leiðsögubrautar?

Meðan á notkun stendur eru hlaupbrautin og veltihlutir línulegrar leiðarbrautar endurtekið fyrir snertiálagi. Eftir langa-aðgerð getur þreyta birst á málmyfirborðinu. Þegar litlir efnisbútar losna af kappakstursbrautinni eða veltandi hlutum er þetta venjulega kallað þreytuflögnun.

Líftími línulegrar leiðarbrautar er almennt gefinn upp sem heildar ferðavegalengd áður en þreytuflakar kemur fram. Í hagnýtum vélum getur raunverulegur endingartími einnig verið fyrir áhrifum af mengun, lélegri smurningu, höggálagi, rangri uppsetningu, tæringu eða of miklu forálagi.

Því er mikilvægt að greina á milli þegar rætt er um líftíma línulega leiðarbrautarreiknað nafnlífograunverulegan endingartíma. Nafnlíftími er fræðileg viðmiðun sem byggir á hleðslu og notkunarskilyrðum, en raunverulegur endingartími fer eftir því hvernig leiðarbrautin er valin, sett upp, smurð og notuð.

Hvað er nafnlíf?

Nafnlíftími er almennt notaður sem staðlað viðmiðun til að bera saman og velja línulegar leiðsögubrautir. Það þýðir heildar ferðavegalengd sem 90% af hópi eins línulegra leiðsögubrauta geta náð án þess að þreyta flagni þegar þær eru notaðar við sömu aðstæður.

Fyrir línulegar akstursbrautir með bolta sem rúlluhluta er grunnþungi álagshlutfalls venjulega byggður á nafnlífi upp á 50 km. Fyrir línulegar akstursbrautir af kefli er almennt kraftmikið álag byggt á nafnlífi upp á 100 km. Þessi mismunur ætti að hafa í huga þegar borinn er saman kúlugerð og leiðarbrautir af rúllugerð.

Grunnuppskrift að nafnlífi fyrir línulegar leiðsögubrautir

Leikhleðslan hefur mikil áhrif á líftíma línulegrar leiðarbrautar. Í grunnútreikningi er endingartíminn metinn með því að bera saman kraftmikið álagCmeð raunverulegu útreiknuðu álagiP.

Vegna þess að álagshlutfallið er hækkað upp í þriðja veldið fyrir leiðsögubrautir af kúlugerð, getur jafnvel lítil aukning á raunverulegu álagi valdið mikilli minnkun á reiknuðum líftíma. Þess vegna ættu vélahönnuðir ekki að vanmeta hröðunarkraft, yfirhangandi álag, höggálag eða ójafna dreifingu álags á milli margra blokka.

Breytt nafnlífsformúla

Í raunverulegum forritum eru línulegar stýribrautir ekki alltaf notaðar við kjöraðstæður. Hitastig, hörku hlaupabrautar, titringur, höggálag, smurning, mengun og nákvæmni í uppsetningu geta allt breytt raunverulegu vinnulífi. Af þessum sökum er breytt nafnlífsformúla oft notuð fyrir raunhæfara val.

Í þessari formúlu,f_her hörku þátturinn,f_ter hitastuðullinn,f_wer álagsstuðullinn, ogP_cer reiknað álag. Sum vörulistakerfi geta einnig tekið tillit til snertiþáttar þegar margar blokkir eru notaðar í nánu sambandi. Sérstök formúla ætti að fylgja tæknilegum gögnum framleiðandans.

hörkuþáttur f_h

Hörku hlaupbrautar hefur bein áhrif á burðargetu og þreytulíf línulegrar leiðarbrautar. Almennt séð ætti yfirborð kappakstursbrautarinnar sem er í snertingu við veltihlutana að ná viðeigandi hertu dýpt og hörkustigi. Ef hörkan er lægri en tilskilið svið minnkar leyfilegt álag og reiknaður nafnlíftími styttist.

Fyrir staðlaðar línulegar stýribrautir sem DLY útvegar er hörkustuðullinn venjulega talinn 1,0 við venjulegar aðstæður. Ef um sérstakt efni, yfirborðsmeðferð eða óvenjulegt vinnuskilyrði er að ræða skal staðfesta þáttinn sérstaklega.

Hitastuðull f_t

Hár hiti getur dregið úr hörku og víddarstöðugleika línulegra leiðsöguhluta. Það getur einnig haft áhrif á innsigli, endalok, fitu, plast aukahluti og smurningu. Af þessum sökum er mælt með því að vinnuumhverfi margra hefðbundinna línulegra leiðsögubrauta haldist undir 100 gráðum nema há-hitastilling sé staðfest.

Þegar rekstrarhitastigið er hátt, gæti þurft að leiðrétta undirstöðu dynamic hleðslu og kyrrstöðuálag með hitastuðlinum. Í notkun á borð við ofna, suðubúnað, þurrkkerfi eða há-framleiðslulínur ætti ekki að velja venjulegar leiðarbrautir eingöngu eftir stærð. Einnig skal athuga efni, innsigli, smurningu og fylgihluti.

Álagsstuðull f_w

Álagið sem verkar á línulega leiðarbraut nær ekki aðeins yfir þyngd hreyfanlegra hluta, heldur einnig tregðuálag við hröðun og hraðaminnkun, augnabliksálag af völdum yfirhangandi mannvirkja, titringi og höggi. Þessar aðstæður er erfitt að reikna fullkomlega út og því er burðarstuðull oft notaður til að gera líftímaútreikninginn íhaldssamari.

Hærri álagsstuðull dregur úr útreiknuðum líftíma, en hann endurspeglar kannski betur raunveruleg vinnuskilyrði. Fyrir búnað með tíðum áföllum eða titringi getur notkun á bjartsýnum lágum álagsstuðli leitt til leiðarbrautar sem lítur út fyrir að vera ásættanleg í útreikningi en mistekst of snemma í raunverulegri notkun.

Dynamic Load Rating C

Grunn kraftmikla hleðslueinkunnCer eitt mikilvægasta gildið í línulegu vali á leiðarbrautum. Það táknar hleðslugildið sem notað er við útreikning á líftíma við skilgreind prófunar- og viðmiðunarskilyrði. Í flestum vörulistum hefur hver teinastærð og blokkartegund sína eigin kraftmikla álagsmat.

Til dæmis, þungur-hleðslukubbur og ofur-þungur-hleðslukubbur geta notað sömu teinastærð, en blokklengd þeirra, innri uppröðun rúlluhluta, stífni og kraftmikið álag geta verið mismunandi. Þetta er ástæðan fyrir því að það er ekki nóg að velja aðeins eftir teinabreidd, eins og 15, 20, 25, 30 eða 35 mm.

Útreikningur á endingartíma L_h

Nafnlíf er gefið upp sem vegalengd, venjulega í kílómetrum. Í mörgum verkefnum þurfa verkfræðingar einnig að áætla endingartíma í klukkustundum. Ef jafngildur hraði er þekktur er hægt að breyta nafnlífi í endingartíma.

Ef vélin notar fram og aftur hreyfingu með föstum höggi og fastri lotu er einnig hægt að áætla endingartíma út frá högglengd og fram og aftur tíðni. Fyrir óreglulega hreyfingu, breytilegan hraða eða fjölþrepa vinnulotur ætti að aðlaga útreikninginn í samræmi við raunverulegt hreyfisnið.

Einfalt reikningsdæmi

Eftirfarandi dæmi sýnir hvernig álagshlutfallið hefur áhrif á nafnlíftíma línulegrar leiðarbrautar af kúlugerð. Þetta er einfaldaður útreikningur til að skilja formúluna. Raunverulegt val ætti einnig að huga að augnabliksálagi, forálagi, smurningu, titringi, uppsetningarnákvæmni og öryggismörkum.

Nafnlíf er:

Ef reiknað álag eykst úr 5 kN í 10 kN breytist niðurstaðan verulega:

Í þessu einfaldaða dæmi, þegar reiknað álag tvöfaldast, minnkar nafnlíftíminn úr 3200 km í 400 km. Þetta sýnir hvers vegna rétt álagsmat og rétt val á teinastærð eru mikilvæg í línulegri stýribrautarhönnun.

Algeng mistök við útreikning á líftíma línulegrar leiðarbrautar

Nafnlífsformúlur eru gagnlegar, en röng inntaksgildi geta leitt til villandi niðurstaðna. Eftirfarandi mistök eru algeng við val á línulegri leiðarbraut:

Niðurstaða

Nafnlífsútreikningur fyrir línuleg leiðarbraut byggist aðallega á sambandinu milli kraftmikils grunnálags og raunverulegs reiknaðs álags. Fyrir leiðsögubrautir af kúlugerð er líftími almennt reiknaður út með teningssambandi, en leiðsögubrautir af rúllugerð nota annan veldisvísi og 100 km viðmiðunargrunn.

Í raunverulegum vélum ætti einnig að huga að hörku, hitastigi, titringi, höggi, uppsetningarnákvæmni, smurningu, forálagi og vinnuumhverfi. Réttur útreikningur hjálpar til við að þrengja valsviðið, en endanlegt val á leiðarbraut ætti samt að vera athugað ásamt uppbyggingu búnaðar og rekstrarskilyrðum.