17.1 หลักการ
ความสามารถในการรับภาระอิงตามหลักการของ DIN 636
ตามมาตรฐาน DIN ในการใช้งานส่วนใหญ่ สามารถยอมรับการเสียรูปถาวรรวม 0.0001 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางชิ้นส่วนกลิ้งได้โดยไม่กระทบต่อพฤติกรรมการทำงานของตลับลูกปืนในทางลบ ดังนั้น ความสามารถในการรับภาระสถิต C0 จึงถูกตั้งให้สูงเพียงพอ เพื่อให้การเสียรูปดังกล่าวเกิดขึ้นโดยประมาณเมื่อภาระสถิตเทียบเท่าสอดคล้องกับความสามารถในการรับภาระสถิต แนะนำให้ใช้ความสามารถในการรับภาระพลวัต C เป็นแนวทาง เพื่อไม่ให้การเสียรูปรวมดังกล่าวเกิดขึ้น
ความสามารถในการรับภาระพลวัต C คือภาระที่ได้รับที่อายุการใช้งานตามนาม L ของระยะทาง 100 กม. เมื่อคำนวณอายุการใช้งาน สิ่งสำคัญคือต้องพิจารณาไม่เพียงภาระที่กระทำในแนวตั้งบนรางนำ แต่ยังต้องพิจารณาสเปกตรัมภาระของแรงและโมเมนต์ที่กระทำทั้งหมด
อายุการใช้งานสอดคล้องกับระยะทางการเดินทางรวม (หน่วยเมตร) ที่รางนำสามารถทำได้ก่อนที่จะเกิดความล้าของวัสดุอย่างชัดเจนในชิ้นส่วนกลิ้งรางนำใดก็ตาม อายุการใช้งานตามนามจะถูกบรรลุเมื่อ 90% ของรางนำที่มีโครงสร้างเดียวกันถึงหรือเกินระยะทางที่สอดคล้องกันภายใต้สภาวะการทำงานปกติ
ปัจจัยสำคัญในการกำหนดขนาดรางนำคือภาระที่ปรากฏสัดส่วนกับความสามารถในการรับภาระพลวัต C
ความสามารถในการรับภาระพลวัต C ที่ระบุในแคตตาล็อกสอดคล้องกับ (≙) นิยามของ C100
นิยามอายุการใช้งาน
ดังที่กล่าวข้างต้น ความสามารถในการรับภาระพลวัต C100 อิงตามอายุการใช้งาน 100 กม. ผู้ผลิตรายอื่นมักระบุความสามารถในการรับภาระ C50 สำหรับอายุการใช้งาน 50 กม. ซึ่งทำให้ความสามารถในการรับภาระสูงกว่าที่ระบุโดยมาตรฐาน DIN ISO มากกว่า 20%
ตัวอย่างการแปลงสำหรับตลับลูกปืนเม็ดกลม
แปลงความสามารถในการรับภาระ C50 เป็น C100 ตามมาตรฐาน DIN ISO:
C100 = 0.79 · C50
แปลงความสามารถในการรับภาระ C100 เป็น C50:
C50 = 1.26 · C100
C50 = ความสามารถในการรับภาระพลวัต C สำหรับระยะทาง 50 กม. (หน่วย: N)
C100 = ความสามารถในการรับภาระพลวัต C สำหรับระยะทาง 100 กม. (หน่วย: N) ตามนิยามมาตรฐาน DIN ISO
17. ความสามารถในการรับภาระและอายุการใช้งาน
17.2 การคำนวณอายุการใช้งาน L ตามมาตรฐาน DIN ISO
17.2.1 สูตรการคำนวณอายุการใช้งานตามนามของรางนำลูกบอล (หน่วยเมตร) มีดังนี้:
L = a · (Ceff / P)3 · 105 m
a = ตัวประกอบความน่าจะเป็นของเหตุการณ์
Ceff = ความสามารถในการรับภาระที่มีประสิทธิภาพ N
P = ภาระเทียบเท่าพลวัต N
L = อายุการใช้งานตามนาม m
ตัวประกอบความน่าจะเป็นของเหตุการณ์ a
ความสามารถในการรับภาระของตลับลูกปืนสัมผัสแบบกลิ้งสอดคล้องกับมาตรฐาน DIN ISO ซึ่งแสดงค่าในการคำนวณอายุการใช้งานที่มีโอกาส 90% ที่จะถูกเกินในระหว่างการใช้งานของรางนำ
หากตัวประกอบความน่าเชื่อถือ 90% ของทฤษฎีอายุการใช้งานที่กล่าวถึงไม่เพียงพอ ต้องปรับค่าอายุการใช้งานโดยใช้ตัวประกอบ a
| ความน่าจะเป็นของเหตุการณ์ (%) | 90 | 95 | 96 | 97 | 98 | 99 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ตัวประกอบ a | 1 | 0.62 | 0.53 | 0.44 | 0.33 | 0.21 |
17.2.2 สูตรการคำนวณอายุการใช้งานตามนามหน่วยชั่วโมงมีดังนี้:
Lh = L / (60 · vm) = L / (2 · s · n · 60)
L = อายุการใช้งานตามนาม m
Lh = อายุการใช้งานตามนาม h
s = ความยาวช่วงชัก m
n = ความถี่ช่วงชัก min-1
vm = ความเร็วการเดินทางเฉลี่ย m/min
17.2.3 ความสามารถในการรับภาระที่มีประสิทธิภาพ Ceff
อิทธิพลทางโครงสร้างและภายนอกอาจลดความสามารถในการรับภาระพลวัต C ของผลิตภัณฑ์ MINI-X ดังนั้นจึงต้องคำนวณ Ceff
Ceff = fK · C
Ceff = ความสามารถในการรับภาระที่มีประสิทธิภาพ N
fK = ตัวประกอบการสัมผัส
C = ความสามารถในการรับภาระพลวัตสูงสุดที่อนุญาต N
ตัวประกอบการสัมผัส fk
หากติดตั้งแคร่เลื่อนหลายตัวติดกันด้วยระยะพิทช์ขั้นต่ำ (Lb < L) การกระจายน้ำหนักอย่างสม่ำเสมอจะทำได้ยากเนื่องจากค่าความคลาดเคลื่อนของการผลิตของชิ้นส่วนรางนำและพื้นผิวติดตั้ง ตัวประกอบการสัมผัส fk สามารถใช้เพื่อพิจารณาสถานการณ์การติดตั้งนี้:
| จำนวนแคร่เลื่อน | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
|---|---|---|---|---|---|
| ตัวประกอบการสัมผัส fk | 1 | 0.81 | 0.72 | 0.66 | 0.62 |
L = ความยาวแคร่เลื่อน (แคร่เลื่อนที่ยาวกว่า) mm
Lb = ระยะห่างแคร่เลื่อน mm
17.2.4 ภาระเทียบเท่าพลวัต P
ภาระ (F) ที่กระทำต่อระบบรางนำเชิงเส้นมักผันผวนบ่อยครั้งในระหว่างการทำงาน สถานการณ์นี้ควรพิจารณาเมื่อคำนวณอายุการใช้งาน การรับภาระที่แปรผันของรางนำภายใต้สภาวะการทำงานที่แตกต่างกันในระหว่างระยะทางการเดินทางจะถูกอธิบายเป็นภาระเทียบเท่าพลวัต P
P = ³√[(F₁³ · L₁ + F₂³ · L₂ + ... + Fₙ³ · Lₙ) / L]
ภาระแบบไซน์
P = 0.7 Fmax
P = ภาระเทียบเท่า N
F₁ ... Fₙ = ภาระเดี่ยวในระหว่างระยะทางบางส่วน L₁ ... Lₙ N
Fmax = ภาระสูงสุด N
L = L₁ + ... + Lₙ = ระยะทางรวมในหนึ่งรอบภาระ mm
L₁ ... Lₙ = ระยะทางบางส่วนของภาระเดี่ยวในระหว่างรอบภาระ mm