Gagnablað með kúluskrúfu getur skráð kraftmikið hleðslustig upp á 629 kgf. Þýðir þetta að kúluskrúfan geti örugglega lyft 629 kg massa? Ekki endilega.
Hleðslugeta kúluskrúfuekki hægt að tákna með einu vörulistagildi. Kvikt álag er notað til að áætla veltu-þreytutíma, en kyrrstöðuálag tengist varanlega aflögun við hámarksálag. Raunverulegt leyfilegt álag verður einnig að fullnægja skaftbeygju, burðar-legu, mikilvægu-hraða, mótor, hemlun og uppsetningarmörkum.
Uppsetningarstefna breytir ekki kraftmiklu eða kyrrstöðuálagi kúluskrúfunnar. Það breytir raunverulegum áskrafti sem verkar á skrúfuna. Þessi greinarmunur er sérstaklega mikilvægur þegar borinn er saman láréttur og lóðréttur ás.
Aðalhleðsluskilmálar
| Parameter | Merking | Notað fyrir | Ekki það sama og |
|---|---|---|---|
| Dynamic hleðslueinkunn Ca | Stöðugt ásálag sem tengist stöðluðu grunntímalífi | Útreikningur á þreytu-lífi við endurtekna hreyfingu | Hámarks öruggt rekstrarálag |
| Statískt hleðslustig C0a | Ásálag sem samsvarar skilgreindu stigi varanlegrar snertiaflögunar | Hámarks-álag og fast-öryggisstaðfesting | Mælt er með stöðugu álagi |
| Raunverulegt ásálag F | Kraftur sem sendur er í gegnum skrúfuna meðan á raunverulegri vélarlotu stendur | Stærð mótors, líftíma, truflanir á öryggi og burðarvirki | Að flytja massa af sjálfu sér |
| Samsvarandi kraftmikið álag Fm | Hringrásar-vegið álag notað þegar kraftur breytist við notkun | Kvikur-lífsútreikningur | Einfalt reiknað meðalálag |
| Leyfilegt ásálag | Notkunar-sérstakur leyfilegur kraftur eftir að öll mörk hafa verið skoðuð | Lokaval fyrir kúluskrúfu | Eitt alhliða hlutfall af Ca |
Dynamic Load Rating
Grundvallar kraftmikil hleðslustig Caer þreytu-lífsvísun. Fyrir dæmigerða metríska kúluskrúfueinkunn, táknar það stöðugt ásálag þar sem hópur af sömu kúluskrúfum að nafninu til nær ein milljón snúninga líftíma með skilgreindu áreiðanleikastigi.
Það þýðir ekki að starfa stöðugt á Caer ráðlagt hönnunarástand. Við það álag er útreiknuð grunnmatslíftími aðeins staðlað viðmiðunarlíftími. Vél sem krefst tugmilljóna skrúfusnúninga verður að vinna við lægra jafngildi kraftmikils álags eða nota kúluskrúfu með hærri einkunn.
Dynamic load rating er því notuð í lífsjöfnu. Það er ekki bein yfirlýsing um hversu mikinn massa vél getur borið.
Static Load Rating
Grunngildi kyrrstöðuálags C0atengist varanlegri aflögun við mest álagða snertingu milli bolta og hlaupabrauta. Það er skilgreint með stöðluðu aflögunarviðmiði frekar en með sýnilegu broti á skrúfunni.
Varanleg inndregning getur haft áhrif á sléttleika, hávaða, forhleðslu og staðsetningarhegðun jafnvel þó að kúluskrúfan geti enn snúist. Af þessum sökum ætti hámarksásálag að haldast undir leyfilegu gildinu eftir að viðeigandi kyrrstöðuöryggisstuðull hefur verið beitt.
C0a= grunngildi fyrir kyrrstöðu ásálag;
Fhámark= hámarksásálag, þar á meðal högg og neyðaraðstæður.
Nauðsynlegur öryggisstuðull fer eftir titringi, höggi, hröðun, uppsetningarnákvæmni og afleiðingum bilunar. Það ætti að koma frá leiðbeiningum valins framleiðanda og hönnunarkröfum vélarinnar, ekki frá einni alhliða prósentu.
kg, kgf og kN
Rugl byrjar oft vegna þess að eldri eða svæðisbækur gefa upp einkunnir fyrir kúluskrúfu í kgf í stað newtons eða kilonewtons.
| Eining | Ráðstafanir | Umbreyting |
|---|---|---|
| kg | Messa | Ekki hersveit |
| kgf | Afl | 1 kgf=9.80665 N |
| N | Afl | 1 N ≈ 0,10197 kgf |
| kN | Afl | 1 kN=1.000 N ≈ 101,97 kgf |
Við venjulegt þyngdarafl framleiðir kyrrstæður 1 kg massi um það bil 1 kgf af þyngdarafli. Þetta þýðir ekki að vörulistaeinkunn upp á 629 kgf leyfir vél sjálfkrafa að lyfta 629 kg. Hröðun, vinnslukraftur, núningur, öryggi, nauðsynleg líftími og önnur burðarvirki þarf enn að vera með.
Dæmi: Hvað þýðir 629 kgf?
Gerum ráð fyrir að vörulisti skrái eftirfarandi gildi fyrir kúluskrúfu:
- Dynamic hleðslueinkunn Ca= 629 kgf
- Statískt hleðslustig C0a= 1,270 kgf
Umreiknað í SI kraftaeiningar:
- 629 kgf ≈ 6,17 kN
- 1.270 kgf ≈ 12,45 kN
Fyrsta gildið er notað í útreikningi á -líftíma þreytu. Annað er notað til að athuga hámarksálag og truflanir. Hvorugt gildið eitt og sér er ráðlögð lyftigeta.
Reiknaðu Basic Rating Life
Fyrir kúluskrúfu sem starfar við stöðugt jafngilt ásálag, er hægt að áætla grunnlíftíma í snúningum með því að:
Ca= grunngildi fyrir kraftmikið ásálag;
Fm= samsvarandi kraftmikið ásálag.
Með því að nota dæmið Caaf 629 kgf sýnir hvers vegna ekki ætti að meðhöndla kraftmikla einkunn sem ráðlagt vinnuálag:
| Samsvarandi álag Fm | Ca / Fm | Reiknað grunneinkunnarlíf |
|---|---|---|
| 200 kgf | 3.145 | Um það bil 31,1 milljón snúninga |
| 400 kgf | 1.573 | Um það bil 3,89 milljón snúninga |
| 629 kgf | 1.000 | 1 milljón snúninga |
Tvöföldun vinnuálagsins dregur úr reiknuðum endingartíma um átta vegna þess að álagið er hækkað í þriðja veldi. Því þarf að staðfesta tilskilið líftíma áður en kúluskrúfan er valin.
Ef skrúfið er þekkt er einnig hægt að breyta snúningum í heildarvegalengd:
Þetta er heildaruppsöfnuð hnetaferð, ekki líkamleg lengd kúluskrúfunnar.
Breytilegt álag
Vélarálag er sjaldan stöðugt. Ein lota getur innihaldið hröðun, stöðugan-hraðaferð, vinnslu, hraðaminnkun og afturför. Notkun einfalt reiknað meðaltal getur vanmetið áhrif hæsta álagsins.
Þegar hraði er stöðugur á einstökum rekstrarhlutum er hægt að áætla samsvarandi kraftmikið álag með rúmmeðaltali:
ti= tími í þeim hluta.
Ef skrúfuhraði breytist líka ætti að vega útreikninginn með fjölda snúninga í hverjum hluta. Enn þarf að athuga hámarksálag sérstaklega gegn stöðu- og byggingarmörkum.
Lárétt ásálag
Á láréttum ás er þyngd hreyfiborðsins venjulega borið af línulegu leiðarbrautunum. Það virkar ekki beint sem axial kúluskrúfuálag.
Skrúfan verður að mynda kraftinn sem þarf til að hraða massanum, sigrast á núningi og standast vinnsluálagið:
Lárétt vél getur hreyft stóran massa með tiltölulega hóflegum jöfnum áskrafti þegar stýrisnúningur er lítill. Hins vegar getur hröð hröðun eða mikill skurðarkraftur samt skapað mikla kúluskrúfuálag.
Lóðrétt ásálag
Á lóðréttum ás verkar þyngdaraflið meðfram hreyfistefnunni. Skrúfan verður að styðja massann á hreyfingu auk þess að framleiða hröðun og sigrast á annarri mótstöðu.
Fyrir hröðun upp á við er einfaldað kraftsamband:
Við hröðun niður á við eða hraðaminnkun breytist stærð og stefna. Því verður að meta alla hreyfilotuna frekar en að nota aðeins kyrrstæða þyngdina.
Kúluskrúfa er líka mjög hægt að keyra aftur. Lóðréttur ás krefst bremsa eða annarrar-hleðslu og varnar-fallmælingu. Hleðslustig eitt og sér gerir lóðréttan ás ekki öruggan við aflmissi.
Stefna breytir ekki einkunninni
Sama kúluskrúfa heldur sama vörulista Caog C0agildi hvort sem þau eru sett upp lárétt eða lóðrétt. Það sem breytist er raunverulegt álag sem beitt er á vélina.
| Atriði | Láréttur ás | Lóðréttur ás |
|---|---|---|
| Vörulisti Caog C0a | Óbreytt | Óbreytt |
| Áhrif massa á hreyfingu | Hefur aðallega áhrif á hröðun og stýrisnúning | Þyngdarkrafturinn verkar beint meðfram skrúfuásnum |
| Rafmagns-áhætta | Álag er venjulega áfram á stýrikerfinu | Álag getur keyrt aftur og lækkað án bremsu |
| Lokaval | Byggt á reiknuðum áskrafti og vinnulotu | Byggt á þyngdarafl, hröðun, vinnulotu og öryggiskerfi |
Önnur álagsmörk
Kúluskrúfa gæti fullnægt kraftmiklum og kyrrstæðum einkunnum en samt verið óhentug fyrir allan ásinn. Það verður að athuga nokkur viðbótarmörk.
| Takmarka | Hvað það verndar gegn | Helstu áhrifaþættir |
|---|---|---|
| Þreyta-lífsmörk | Veltingur-snertiþreyta yfir endurtekna aðgerð | Ca, samsvarandi álag, snúninga og smurningu |
| Statískt-takmörk tengiliða | Varanleg inndráttur bolta og kappakstursbrauta | C0a, hámarksálag, lost og öryggisstuðull |
| Takmörk fyrir spennu | Hliðarfall undir þrýstiásálagi | Þvermál skaftrótar, óstudd lengd og endastuðningur |
| Stuðnings-burðarmörk | Ofhleðsla legur, axial tilfærsla og hiti | Lagaskipan, forálag, einkunn og stífni hússins |
| Mikilvægar-hraðatakmarkanir | Skaftsvipa og óstöðugleiki í snúningi | Skaftþvermál, lengd, hraði og stuðningsfyrirkomulag |
| Drif- og bremsumörk | Ófullnægjandi þrýstingur, hröðun eða hald á álagi | Tog mótor, blý, skilvirkni, tenging og bremsugeta |
Buckling undir þjöppun
Löng skrúfa undir þrýstiþrýstingi getur sveigst við krafti undir stöðuálagi hnetunnar. Beygja fer mjög eftir rótþvermáli skrúfunnar, óstuddri lengd og uppsetningu enda-stuðnings.
Að draga skrúfuna í spennu skapar ekki sömu spennuhaminn. Þetta er ástæðan fyrir því að stefnan sem skrúfan sendir álag í og staðsetning föstu stuðningsins skiptir máli í vélum með lengri-slag.
Ekki er hægt að nota vörulistahnetuna sem leyfilegt þrýstiálag fyrr en hleðslumörk skaftsins hefur einnig verið staðfest.
Hliðarálag er ekki axial getu
Kúluskrúfur eru fyrst og fremst ætlaðar til að senda axialþrýsting. Ekki ætti að nota hnetuna sem íhlutinn sem stýrir hreyfanlegu borði eða ber hliðarálag.
Geisla- eða augnabliksálag getur stafað af lélegri röðun, óstuddum hreyfanlegum vettvangi, hliðraðri hnetufestingu eða skrúfuás sem er ekki samsíða línulegu leiðarbrautunum. Þetta álag skapar ójafna kúlusnertingu og getur stytt endingartíma jafnvel þegar reiknað ásálag er innan vörulistaeinkunnar.
Línulega stýrikerfið ætti að styðja við þyngd og augnablik borðsins, en kúluskrúfan gefur axial drifkraft.
Algengar túlkunarvillur
- Meðhöndla kraftmikið álag sem hámarks örugga samfellda álag.
- Meðhöndla kyrrstöðuálag sem ráðlagt rekstrarálag.
- Umbreytir kgf beint í gagnálag vélarinnar án þess að reikna út hröðun og stefnu.
- Með því að nota eitt fast hlutfall af Caá sérhvern láréttan eða lóðréttan ás.
- Notað er reiknað meðaltal þegar álag breytist verulega í lotunni.
- Athugaðu hnetaeinkunnina á meðan hunsað er að skaftið beygist undir þjöppun.
- Að því gefnu að tvöfaldur-hnetahönnun hafi sjálfkrafa meiri burðargetu.
- Hunsa-stuðningsmörk fyrir legu, mótor, bremsur og festingar.
Niðurstaða
Hleðslugeta kúluskrúfa er ekki eitt hámarksþyngdargildi. Dynamic hleðslueinkunn Caer notað til að áætla veltu-þreytutíma, en kyrrstöðuálag C0aer notað til að meta varanlega snertiaflögun við hámarksálag.
Lárétt og lóðrétt uppsetning breytir ekki þessum vörulistaeinkunnum. Þeir breyta raunverulegu ásálagi: lárétt skrúfa sigrar aðallega hröðun, núning og vinnslukraft, en lóðrétt skrúfa verður einnig að bera þyngdarhluta massans sem hreyfist.
Lokavalið verður að uppfylla tilskilið endingartíma, stöðurafstöðuöryggi, skaftbeygju, stuðnings-burðargetu, mikilvægan hraða, snúningsvægi mótors, hemlun og uppstillingu. Leyfilegt álag ræðst af fyrstu mörkunum sem allt kerfið nær.
Kannaðu DLYkúluskrúfa vörur, lærðu hvernig á að athugakúluskrúfa buckling álag, eða endurskoðunlóðrétt kúluskrúfa hleðsluöryggi.
