1.7.1 Định nghĩa thuật ngữ
Tuổi thọ sử dụng của thanh dẫn hướng ray định hình được đặc trưng bởi quãng đường di chuyển, tức là quãng đường có thể di chuyển được dưới tải trọng quy định trước khi xuất hiện các dấu hiệu mỏi ban đầu. Việc tính toán tuổi thọ sử dụng là cơ sở quan trọng để lựa chọn kích thước thanh dẫn hướng phù hợp.
Theo DIN ISO 14728-1, tuổi thọ sử dụng danh định có thể được tính toán bằng công thức sau:
Công thức tuổi thọ sử dụng danh định theo DIN ISO 14728-1
Lnom = (C / P)q × 100 km
Lnom = Tuổi thọ sử dụng danh định (km)
C = Tải trọng động danh định (N)
P = Lực tương đương (N)
q = Số mũ tính toán tuổi thọ sử dụng
Thanh dẫn hướng con lăn (MR)
q = 10/3 ≈ 3.33
Tiếp xúc đường, khả năng tải cao hơn
Thanh dẫn hướng bi (BM)
q = 3
Tiếp xúc điểm, phù hợp cho chuyển động tốc độ cao
Tuổi thọ sử dụng danh định Lnom
Tuổi thọ sử dụng danh định Lnom là quãng đường di chuyển được tính toán mà 90% thanh dẫn hướng hoạt động trong cùng điều kiện có thể đạt được hoặc vượt qua. Đây là một khái niệm thống kê thể hiện tuổi thọ dự kiến trong điều kiện lý tưởng.
Trừ khi có các yêu cầu đặc biệt khác, tất cả các thiết kế của SCHNEEBERGER đều dựa trên tuổi thọ sử dụng Lnom. Điều này có nghĩa là trong cùng điều kiện, 10% thanh dẫn hướng có thể đạt đến giới hạn mỏi sớm hơn dự kiến.
So sánh tuổi thọ sử dụng: Thanh dẫn hướng con lăn so với thanh dẫn hướng bi
Do sự khác biệt về số mũ tuổi thọ sử dụng q, thanh dẫn hướng con lăn và thanh dẫn hướng bi có tuổi thọ sử dụng danh định khác nhau ở cùng tỷ lệ C/P. Hình dưới đây cho thấy đường cong tuổi thọ sử dụng của cả hai loại thanh dẫn hướng:
Tuổi thọ sử dụng danh định Lnom của thanh dẫn hướng con lăn và thanh dẫn hướng bi theo tỷ lệ C/P (không tính ảnh hưởng của tải trước)
Chú giải:
Trục Y: Lnom [km] - Tuổi thọ sử dụng danh định (kilômét)
Trục X: C/P - Tỷ lệ giữa tải trọng động danh định và lực tương đương
Diễn giải đường cong
Như có thể thấy trong hình, ở cùng tỷ lệ C/P, tuổi thọ sử dụng danh định của thanh dẫn hướng con lăn (đường cong 1) cao hơn đáng kể so với thanh dẫn hướng bi (đường cong 2). Điều này là do thanh dẫn hướng con lăn sử dụng tiếp xúc đường, mang lại khả năng tải cao hơn và ứng suất tiếp xúc thấp hơn. Khi C/P = 10, tuổi thọ sử dụng của thanh dẫn hướng con lăn có thể đạt khoảng 220.000 km, trong khi thanh dẫn hướng bi đạt khoảng 100.000 km.
Tuổi thọ sử dụng thực tế
Tuổi thọ sử dụng thực tế đề cập đến tuổi thọ thực sự đạt được, có thể khác biệt đáng kể so với tuổi thọ sử dụng danh định lý thuyết. Nguyên nhân có thể bao gồm, trong số những nguyên nhân khác, các ảnh hưởng bên ngoài, điều kiện vận hành khác với giả định, hoặc lắp đặt sai. Xem Mục 6.4 - Điều kiện vận hành.
1.7.2 Tiêu chuẩn áp dụng
Việc tính toán tuổi thọ sử dụng và khả năng chịu tải tĩnh, tải trọng động danh định của thanh dẫn hướng tuyến tính được mô tả trong tiêu chuẩn DIN ISO 14728. Quy trình tính toán được suy ra từ vòng bi con lăn quay theo tiêu chuẩn DIN ISO 281.