เครื่องมือคำนวณอายุการใช้งาน L แบบโต้ตอบ
คำนวณ L (และ Lh หากต้องการ) จากข้อมูลที่คุณป้อน
เครื่องมือคำนวณโหลดเทียบเท่าพลวัต P
ส่งค่า P ไปยังเครื่องมือคำนวณ L ด้านบน
สูตรคำนวณอายุการใช้งาน
สูตรสำหรับการคำนวณอายุการใช้งาน
สำหรับลูกกลิ้งและเม็ดเข็ม
สำหรับลูกบอล
a = แฟกเตอร์ความน่าจะเป็นของเหตุการณ์
Ceff = ความสามารถรับน้ำหนักยังผลต่อชิ้นส่วนกลิ้ง (N)
P = โหลดเทียบเท่าพลวัต (N)
L = อายุการใช้งานระบุ (m)
แฟกเตอร์ความน่าจะเป็นของเหตุการณ์ a
แฟกเตอร์ความน่าจะเป็นของเหตุการณ์ a
ความสามารถรับน้ำหนักสำหรับตลับลูกปืนแบบสัมผัสลูกกลิ้งสอดคล้องกับมาตรฐาน DIN ISO ซึ่งแสดงถึงค่าจากการคำนวณอายุการใช้งานที่จะถูกใช้งานเกินด้วยความน่าจะเป็น 90 % ระหว่างการใช้งานรางนำ
หากแฟกเตอร์ความน่าจะเป็นของอายุการใช้งานทางทฤษฎีที่ 90 % ที่กล่าวถึงข้างต้นไม่เพียงพอ ต้องปรับค่าอายุการใช้งานด้วยแฟกเตอร์ a
| ความน่าจะเป็นของเหตุการณ์ใน % | 90 | 95 | 96 | 97 | 98 | 99 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| แฟกเตอร์ a | 1 | 0.62 | 0.53 | 0.44 | 0.33 | 0.21 |
ความสามารถรับน้ำหนักยังผล Ceff
ความสามารถรับน้ำหนักยังผล Ceff
อิทธิพลภายนอก เช่น ความแข็งของแทร็กและอุณหภูมิ สามารถลดความสามารถรับน้ำหนัก C ลงได้ ซึ่งหมายความว่าจำเป็นต้องคำนวณ Ceff
Ceff = ความสามารถรับน้ำหนักยังผลต่อชิ้นส่วนกลิ้ง (N)
fH = แฟกเตอร์ความแข็ง
fT = แฟกเตอร์อุณหภูมิ
C = ความสามารถรับน้ำหนักสูงสุดที่ยอมรับได้ต่อชิ้นส่วนกลิ้ง (N)
แฟกเตอร์ความแข็ง fH
แฟกเตอร์ความแข็ง fH
วัสดุในรางนำแบบไร้แรงเสียดทานที่เบี่ยงเบนไปจากเงื่อนไขมาตรฐาน (HRC 58–62) สามารถบันทึกได้ด้วยแฟกเตอร์ fH:
| ความแข็งของแทร็กใน HRC | 20 | 30 | 40 | 50 | 55 | 56 | 57 | 58-62 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| แฟกเตอร์ความแข็ง fH | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.6 | 0.8 | 0.88 | 0.95 | 1 |
แฟกเตอร์อุณหภูมิ fT
แฟกเตอร์อุณหภูมิ fT
อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นมีอิทธิพลต่อเงื่อนไขการทำงาน (คุณสมบัติของวัสดุ) และต้องนำมาพิจารณาโดยใช้แฟกเตอร์ fT
| อุณหภูมิของรางนำใน °C | 150 | 200 | 250 | 300 |
|---|---|---|---|---|
| แฟกเตอร์อุณหภูมิ fT | 1 | 0.9 | 0.75 | 0.6 |
ตัวอย่างการคำนวณสำหรับ Ceff
ตัวอย่างการคำนวณสำหรับ Ceff
กำหนดให้:
- รางนำ Type R6
- ความแข็ง 58–62 HRC ⇒ fH = 1
- อุณหภูมิ 200°C ⇒ fT = 0.9
- รัง AA 6 ⇒ C = 530 N ต่อลูกกลิ้ง
โหลดเทียบเท่าพลวัต P
โหลดเทียบเท่าพลวัต P
โหลด (F) ที่กระทำต่อระบบรางนำเชิงเส้นมักมีความผันผวนบ่อยครั้งระหว่างการทำงาน ควรนำสถานการณ์นี้มาพิจารณาเมื่อคำนวณอายุการใช้งาน การรับน้ำหนักที่แปรผันของรางนำในเงื่อนไขการทำงานที่แตกต่างกันตลอดระยะเลื่อนถูกอธิบายว่าเป็นโหลดเทียบเท่าพลวัต P
โหลดแบบขั้นบันได
สำหรับลูกกลิ้งและเม็ดเข็ม:
สำหรับลูกบอล:
โหลดแบบไซน์
P = โหลดเทียบเท่า (N)
F₁...Fn = โหลดเดี่ยว (N) ระหว่างระยะเลื่อนย่อย L₁...Ln
Fmax = โหลดสูงสุด (N)
L = L₁ + ... + Ln = ระยะเลื่อนรวมระหว่างหนึ่งรอบการรับน้ำหนัก (mm)
L₁...Ln = ระยะเลื่อนย่อย (mm) ของโหลดเดี่ยวระหว่างรอบการรับน้ำหนัก
ตัวอย่างการคำนวณอายุการใช้งาน
ตัวอย่างการคำนวณอายุการใช้งาน
ตัวอย่าง: รางนำเชิงเส้น RNG 6-300 พร้อมรัง KBN 6
ตัวอย่างการคำนวณด้วยรางนำเชิงเส้น Type RNG 6-300 พร้อมรัง KBN 6
1. เงื่อนไขที่กำหนด
| ความน่าจะเป็นของเหตุการณ์ | 97 % → แฟกเตอร์ a = 0.44 |
| ความสามารถรับน้ำหนักพลวัตต่อลูกกลิ้ง | 1,800 N |
| จำนวนลูกกลิ้ง | 16 |
| ความสามารถรับน้ำหนักรวมของรางนำ | 16 × 1,800 N = 28,800 N |
| โหลดที่กระทำ | P = 10,000 N |
2. การคำนวณอายุการใช้งาน (ในหน่วยเมตร)
สูตร:
แทนค่า:
ผลลัพธ์:
L = 1,495,412 m
อายุการใช้งาน ≈ 1.5 ล้านเมตร
3. การแปลงเป็นชั่วโมงการทำงาน
เพื่อแสดงอายุการใช้งานในหน่วยชั่วโมง ต้องทราบพารามิเตอร์ต่อไปนี้:
- H = ระยะช่วงชักต่อรอบ (m)
- t = เวลาที่ใช้ในการทำหนึ่งช่วงชัก (s)
สูตรสำหรับอายุการใช้งานในหน่วยชั่วโมง:
หมายเหตุ:
• ตัวเลข 3,600 ในตัวส่วนใช้แปลงวินาทีเป็นชั่วโมง
• Lh แสดงในหน่วยชั่วโมง
• สูตรนี้ตั้งสมมติฐานว่าความเร็วในการเคลื่อนที่และเงื่อนไขการรับน้ำหนักคงที่
เครื่องมือช่วยหาแฟกเตอร์แก้ไข Rtmin
เครื่องมือช่วยหาค่า Rtmin
แฟกเตอร์แก้ไข Rtmin
แฟกเตอร์แก้ไข Rtmin
ส่วนก่อนหน้านี้ได้อธิบายวิธีการคำนวณอายุการใช้งานจากความสามารถรับน้ำหนักที่กำหนดและโหลดจริง ในการทำเช่นนั้น ต้องนำจำนวนชิ้นส่วนกลิ้งที่รับน้ำหนักต่อรัง (Rt) มาพิจารณาด้วย
สิ่งที่สำคัญไม่แพ้กันคือการประเมินพฤติกรรมของโครงสร้างโดยรอบเมื่อส่งถ่ายแรงไปยังรางนำแบบไร้แรงเสียดทาน การเสียรูปยืดหยุ่นหรือข้อผิดพลาดทางเรขาคณิตในเครื่องจักรกลทำให้มีเพียงบางส่วนของชิ้นส่วนกลิ้งที่ติดตั้งไว้เท่านั้นที่สามารถรับน้ำหนักได้อย่างมีประสิทธิภาพ
การระบุข้อมูลที่เชื่อถือได้เกี่ยวกับปัญหานี้ซึ่งเฉพาะเจาะจงกับการใช้งานมักทำได้ยากมาก — ตัวอย่างเช่น โดยการวัดจากแบบจำลองการทำงาน หรือผ่านการคำนวณตามวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ ผลลัพธ์คือการกำหนดขนาดมักจะดำเนินการโดยใช้มาตรการที่เรียบง่ายขึ้น กล่าวคือ โหลดภายนอกจะถูกกระจายไปยังชิ้นส่วนกลิ้งจำนวนน้อยลงโดยใช้แฟกเตอร์แก้ไข Rtmin
การหาค่า Rtmin
การหาค่า Rtmin
ในการหาค่า Rtmin ต้องประเมินความแข็งเกร็งของโครงสร้างเชื่อมต่อก่อนโดยอิงจากประสบการณ์ที่ผ่านมา:
A = โครงสร้างแข็งเกร็ง
B = โครงสร้างปกติ
คำจำกัดความของพารามิเตอร์
คำจำกัดความของพารามิเตอร์
| สัญลักษณ์ | คำอธิบาย | หน่วย |
|---|---|---|
| δS | การเสียรูปของโครงสร้างเชื่อมต่อ | µm |
| δA | การเสียรูปของชิ้นส่วนกลิ้งรวมถึงรางนำ (ดูบทที่ 12.5) | µm |
| F | โหลด | N |
| X | ระยะแขนโมเมนต์บนแกน x | mm |
| Kt | ความยาวรังที่รับน้ำหนัก | mm |
| Rt | จำนวนลูกกลิ้งที่รับน้ำหนัก | — |
| Rtmin | แฟกเตอร์แก้ไข | — |
แผนภูมิการคำนวณ Rtmin
แผนภูมิสำหรับการคำนวณ Rtmin
หมายเหตุแผนภูมิ:
- เส้นโค้ง A: โครงสร้างแข็งเกร็ง
- เส้นโค้ง B: โครงสร้างปกติ
- แกนนอน: อัตราส่วน X/Kt
- แกนตั้ง: ค่า Rt (Rt/2, Rt/4, ฯลฯ)
การคำนวณ Rtmin จากแผนภาพ
ในการคำนวณ Rtmin ตามแผนภาพให้ใช้ดังนี้
| โครงสร้าง | A (แข็งเกร็ง) | B (ปกติ) |
|---|---|---|
| X > Kt | Rtmin ถึง Rt/4 | Rtmin |
| X < Kt | ตามแผนภาพ | ตามแผนภาพ |
ค่า Rtmin สำหรับประเภทชิ้นส่วนกลิ้งต่างๆ
ค่า Rtmin สำหรับประเภทชิ้นส่วนกลิ้งต่างๆ
| Rtmin | ประเภทชิ้นส่วนกลิ้ง | ประเภทของรัง |
|---|---|---|
| 2 | ลูกบอล | AK |
| 1 | ลูกกลิ้ง | AA, AC, EE, KBN และ KBS |
| 5 | เม็ดเข็ม | SHW และ HW |
| 0.5 | ชุดหมุนเวียนพร้อมลูกกลิ้ง | SR และ NRT |
| 1 | ชุดหมุนเวียนพร้อมลูกบอล | SK, SKD และ SKC |
ตัวอย่างการคำนวณ
ตัวอย่างการคำนวณ
ตัวอย่างการคำนวณที่ 1: รางนำเชิงเส้น R6 พร้อมรัง Type AK 6/20
ตัวอย่างการคำนวณที่ 1: รางนำเชิงเส้น R6 พร้อมรัง Type AK 6/20
กำหนดให้:
- X = 200 mm
- Kt = 171 mm
- ดังนั้นจึงใช้วิธีการคำนวณ X > Kt
การวิเคราะห์:
รางนำเชิงเส้นถูกจัดวางในแนวนอน ดังนั้น:
การคำนวณสำหรับโครงสร้างแข็งเกร็ง
- ตามตาราง จะใช้จำนวนลูกบอลตั้งแต่ Rtmin ถึง Rt/4
- Rtmin สอดคล้องกับลูกบอล 2 ลูก
- Rt/4 สอดคล้องกับลูกบอล 2.50 ลูก
การคำนวณสำหรับโครงสร้างปกติ
- ตามตาราง จะใช้ Rtmin
- Rtmin สอดคล้องกับลูกบอล 2 ลูก
ตัวอย่างการคำนวณที่ 2: รางนำเชิงเส้น R6 พร้อมรัง Type AK 6/11
ตัวอย่างการคำนวณที่ 2: รางนำเชิงเส้น R6 พร้อมรัง Type AK 6/11
กำหนดให้:
- X = 75 mm
- Kt = 90 mm
- ดังนั้นจึงใช้วิธีการคำนวณ X < Kt
การคำนวณสำหรับโครงสร้างแข็งเกร็ง
ตามแผนภาพ X = 0.83 ของ Kt (75 mm : 90 mm) ดังนั้นจึงเป็น Rt/2
ด้วยลูกบอลที่รับน้ำหนัก 11 ลูก จะได้ผลลัพธ์เป็นลูกบอล 5.5 ลูก (ลูกบอลที่รับน้ำหนัก 11 ลูก : 2)
การคำนวณสำหรับโครงสร้างปกติ
ตามแผนภาพ Rt/8
ด้วยลูกบอลที่รับน้ำหนัก 11 ลูก จะได้ผลลัพธ์เป็นลูกบอล 1.3 ลูก (11 : 8)