1.7.1 นิยามคำศัพท์
อายุการใช้งานของรางนำเชิงเส้นแบบร่องวัดด้วยระยะทางที่เดินทางได้ นั่นคือระยะทางที่สามารถเดินทางได้ภายใต้ภาระที่กำหนดก่อนที่อาการล้าเริ่มต้นจะปรากฏ การคำนวณอายุการใช้งานเป็นพื้นฐานสำคัญในการเลือกขนาดรางนำที่เหมาะสม
ตามมาตรฐาน DIN ISO 14728-1 สามารถคำนวณอายุการใช้งานระบุได้โดยใช้สูตรต่อไปนี้:
สูตรอายุการใช้งานระบุตามมาตรฐาน DIN ISO 14728-1
Lnom = (C / P)q × 100 km
Lnom = อายุการใช้งานระบุ (km)
C = ความสามารถในการรับภาระแบบไดนามิก (N)
P = แรงสมมูล (N)
q = เลขชี้กำลังในการคำนวณอายุการใช้งาน
รางนำแบบลูกกลิ้ง (MR)
q = 10/3 ≈ 3.33
การสัมผัสแบบเส้น ความสามารถรับภาระสูงกว่า
รางนำแบบลูกบอล (BM)
q = 3
การสัมผัสแบบจุด เหมาะสำหรับการเคลื่อนที่ความเร็วสูง
อายุการใช้งานระบุ Lnom
อายุการใช้งานระบุ Lnom คือระยะทางที่คำนวณได้ซึ่ง 90% ของรางนำที่ทำงานภายใต้เงื่อนไขเดียวกัน สามารถบรรลุหรือเกินได้ นี่เป็นแนวคิดทางสถิติที่แสดงถึงอายุการใช้งานที่คาดหวังภายใต้สภาวะอุดมคติ
เว้นแต่มีความต้องการพิเศษอื่นๆ การออกแบบทั้งหมดของ SCHNEEBERGER ใช้อายุการใช้งาน Lnom เป็นข้อมูลอ้างอิง ซึ่งหมายความว่าภายใต้เงื่อนไขเดียวกัน รางนำ 10% อาจถึงขีดจำกัดความล้าก่อนกำหนด
การเปรียบเทียบอายุการใช้งาน: รางนำแบบลูกกลิ้งและลูกบอล
เนื่องจากความแตกต่างของเลขชี้กำลัง q รางนำแบบลูกกลิ้งและลูกบอลจึงมีอายุการใช้งานระบุต่างกัน ที่อัตราส่วน C/P เดียวกัน รูปต่อไปนี้แสดงเส้นกราฟอายุการใช้งานของรางนำทั้งสองประเภท:
อายุการใช้งานระบุ Lnom ของรางนำแบบลูกกลิ้งและลูกบอลเป็นฟังก์ชันของอัตราส่วน C/P (ไม่รวมอิทธิพลของแรงดึงล่วงหน้า)
คำอธิบายรูป:
แกน Y: Lnom [km] - อายุการใช้งานระบุ (กิโลเมตร)
แกน X: C/P - อัตราส่วนของความสามารถรับภาระแบบไดนามิกต่อแรงสมมูล
การอ่านกราฟ
จากรูปจะเห็นได้ว่าที่อัตราส่วน C/P เดียวกัน อายุการใช้งานระบุของรางนำแบบลูกกลิ้ง (เส้นกราฟ 1) สูงกว่ารางนำแบบลูกบอล (เส้นกราฟ 2) อย่างมีนัยสำคัญ เนื่องจากรางนำแบบลูกกลิ้งใช้การสัมผัสแบบเส้น ซึ่งให้ความสามารถรับภาระสูงกว่าและความเค้นสัมผัสต่ำกว่า เมื่อ C/P = 10 อายุการใช้งานของรางนำแบบลูกกลิ้งสามารถถึงประมาณ 220,000 km ในขณะที่รางนำแบบลูกบอลอยู่ที่ประมาณ 100,000 km
อายุการใช้งานจริง
อายุการใช้งานจริงหมายถึงอายุการใช้งานที่บรรลุได้จริง ซึ่งอาจแตกต่างจากอายุการใช้งานระบุตามทฤษฎีอย่างมีนัยสำคัญ อายุการใช้งานจริงได้รับผลกระทบจากปัจจัยหลายประการ:
- สภาวะการทำงาน (ความเร็ว ความเร่ง การสั่นสะเทือน)
- สภาวะการหล่อลื่น (ประเภทสารหล่อลื่น ความถี่การหล่อลื่น)
- ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม (อุณหภูมิ ความชื้น สิ่งปนเปื้อน)
- ความแม่นยำในการติดตั้งและความแข็งแกร่งของโครงสร้างการเชื่อมต่อ
- ความแปรผันของภาระและภาระกระแทก
1.7.2 มาตรฐานที่เกี่ยวข้อง
การคำนวณอายุการใช้งาน รวมถึงความสามารถรับภาระแบบสถิตและไดนามิกของรางนำเชิงเส้น ได้รับการอธิบายโดยละเอียดในมาตรฐานสากลต่อไปนี้:
DIN ISO 14728-1
ตลับลูกปืนกลิ้ง - ตลับลูกปืนกลิ้งเชิงเส้น - ส่วนที่ 1
พิกัดภาระแบบไดนามิกและอายุการใช้งาน
DIN ISO 14728-2
ตลับลูกปืนกลิ้ง - ตลับลูกปืนกลิ้งเชิงเส้น - ส่วนที่ 2
พิกัดภาระแบบสถิต
หมายเหตุสำคัญ
อายุการใช้งานระบุที่คำนวณได้เป็นค่าเฉลี่ยทางสถิติ อายุการใช้งานจริงอาจแตกต่างกันขึ้นอยู่กับ สภาวะการทำงาน สภาวะการหล่อลื่น ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม ฯลฯ แนะนำให้ใช้ค่าสัมประสิทธิ์ความปลอดภัยที่เหมาะสมในการออกแบบ สำหรับวิธีการคำนวณโดยละเอียด กรุณาดูหัวข้อ 4.10 - การคำนวณและการเลือก