لي على متابعة:
إرشادات بشأن تحمل الأحمال
تحمل الأحمال تعد القدرة أمرًا بالغ الأهمية لعمر الخدمة والأداء. يمكن أن تؤدي سعة التحميل غير الكافية إلى التآكل المبكر، الانهاك والفشل الكارثي، لذلك من الأهمية بمكان مراعاة تحميل المحمل عند تصميم تطبيقات جديدة أو تعديل التطبيقات الموجودة، خاصة بعد فشل المحمل. تهدف هذه المدونة إلى تقديم معلومات عن المحامل وتقديم اقتراحات بناءة لك لاختيار المحامل المناسبة.
حمل المحمل هو مقدار القوة أو الضغط الذي يمارس على المحمل. بالتفصيل، يتم نقل القوة من حلقة تحمل إلى أخرى من خلال بعض أو كل العناصر المتداولة. عادة، يتم نقل الحمل المطبق إلى العمود، ثم إلى السباق الداخلي للمحمل، وأخيرا إلى السباق الخارجي. يمكن للمحامل أن تتحمل أحمالًا مختلفة، مثل الحمل الشعاعي، والحمل المحوري، وحمل الطرد المركزي، وما إلى ذلك. يعتمد حجم واتجاه أحمال المحامل على عوامل مختلفة، بما في ذلك وزن المعدات، وسرعة التشغيل، والتسارع، والتباطؤ، والصدمات، والاهتزاز، ودرجة الحرارة، والتشحيم. يمكن أن تؤثر أيضًا المحاذاة أو التثبيت أو الصيانة غير الصحيحة على أحمال المحمل.
تحمل شكل الحمل
تحمل الأحمال بالمعنى التقليدي تشمل الحمل المحوري، والحمل الشعاعي، وعزم الانقلاب. تحمل المحامل أنواعًا كثيرة من الأحمال. سواء كانت قيد التشغيل أم لا، فإنها ستتحمل أحمال العمل، وأحمال الوزن الساكن، وأحمال المنحدرات، وأحمال التصادم، وأحمال درجة الحرارة، وما إلى ذلك. وفيما يلي نقدم مظاهر حمل التحمل بالتفصيل.
تحمل حمولة شعاعي
تكون أحمال المحمل الشعاعي متعامدة مع محور العمود وتعمل على الحلقة الخارجية للمحمل. وهي ناجمة عن وزن المعدات أو قوى الأجزاء الدوارة. لحساب السعة الشعاعية، حدد وزن المكونات المدعومة والقوى المؤثرة عليها، وقم بتوزيع الحمل بين المحامل، وتأكد من أن الحمولة المحسوبة باستخدام مواصفات الشركة المصنعة تقع ضمن السعة القصوى للمحمل المحدد. إذا كان التطبيق الخاص بك يتطلب محامل للتعامل مع الأحمال الشعاعية، فإن محامل الكرات الشعاعية أو محامل الاتصال الزاوي ذات زاوية الاتصال المنخفضة ستكون خيارًا جيدًا.
تحمل الحمل المحوري
تعمل الأحمال المحورية، والتي تسمى أيضًا أحمال الدفع، بالتوازي مع محور العمود وتعمل على الحلقات الداخلية أو الخارجية للمحمل. وهي ناجمة عن الدفع أو التوتر ويمكن أن تكون أحادية الاتجاه أو ثنائية الاتجاه. إنها تنقل القوة بالتساوي لإنتاج توزيع متوازن للحمل. تعتبر محامل التلامس الزاوي ذات زوايا الاتصال الأعلى (حوالي 25 درجة) اختيارات جيدة لتطبيقات الحمل المحوري، ومع ذلك، بالنسبة للأحمال المحورية المقابلة، تعمل العزوم على السباق الداخلي، مما يؤدي إلى توزيع غير متساوي للحمل على عناصر تدحرج المحمل. لحساب سعة الحمولة المحورية، ضع في اعتبارك حجم المحمل والمواد والهندسة، بالإضافة إلى اتجاه الحمل وحجمه. يقوم المصنعون بتقييم المحامل بناءً على الصيغ والاختبارات القياسية، وتشمل التطبيقات ذات الأحمال المحورية العالية المضخات وناقلات الحركة والضواغط.
يمكن حساب سعة حمل المحامل باستخدام مجموعة متنوعة من الصيغ والبرامج، بما في ذلك كتالوجات الشركة المصنعة للمحامل، والآلات الحاسبة عبر الإنترنت، ومحاكاة تحليل العناصر المحدودة (FEA). الصيغ الأكثر استخدامًا للأحمال الشعاعية والمحورية هي:
سعة الحمولة الشعاعية = (C/P)^(1/3)x Fr، سعة الحمولة المحورية = (C0/P)^(1/2)x Fa.
من بينها، C هو تصنيف الحمل الديناميكي الأساسي، P هو الحمل الديناميكي المكافئ، C0 هو الأساسي حمولة ساكنة التصنيف، Fr هو الحمل الشعاعي، و Fa هو الحمل المحوري. من أجل الحصول على نتائج دقيقة عند حساب سعة حمل المحمل، يرجى طلب توصية الخبراء أو استخدام برنامج توفره الشركة المصنعة للمحمل.
تحمل حمولة الطرد المركزي
يتم إنشاء أحمال الطرد المركزي الحاملة من خلال سرعة دوران التطبيق، وخاصة التطبيقات عالية السرعة مثل التوربينات وأجهزة الطرد المركزي. عندما تقوم الحلقة الداخلية بتدوير العناصر المتدحرجة، فإنها تتحرك بشكل عرضي في مسار مستقيم، لكن الحلقة الخارجية يجب أن تجبرها على اتباع قوس المحمل. ينشئ هذا التفاعل أحمالًا شعاعية طاردة مركزية، وتكون السرعة القصوى للتطبيق محدودة أحيانًا بالقوة التي ينشئها. قيود تحميل الطرد المركزي.
حمولة ساكنة
يشير الحمل الثابت للمحمل إلى القوة القصوى أو اللحظة القصوى التي يتعرض لها المحمل في الاتجاهات الشعاعية والمحورية وغيرها عندما لا يدور المحمل. يعد الحمل الثابت معلمة مهمة في تصميم المحامل. إنه جزء من تصنيف الحمل الأساسي للمحمل وهو أيضًا أحد البيانات المرجعية المهمة لتحديد عمر خدمة المحمل.
الحمل الديناميكي
يشير الحمل الديناميكي للمحمل إلى الحد الأقصى للحمل الذي يتحمله المحمل أثناء الدوران. يتم حسابه عادةً باستخدام صيغة حساب الحمل المكافئ الديناميكي. يؤثر حجم الحمل الديناميكي على المحمل بشكل مباشر على عمر الخدمة وأداء المحمل. لذلك، يجب على الشركات المصنعة للمحامل أن تأخذ في الاعتبار تأثير الحمل الديناميكي عند تصميم وإنتاج المحامل. تعتمد طريقة حساب أحمال المحمل الديناميكي على نوع المحمل وشروط الاستخدام. عادةً ما يتم استخدام صيغة حساب الحمل المكافئ الديناميكي، وتكون طريقة الحساب كما يلي:
ف = (الأب ^ 2 + فا ^ 2) ^ 0.5
من بينها، P هو الحمل المكافئ الديناميكي؛ Fr هو الحمل الشعاعي؛ Fa هو الحمل المحوري. يجب حساب قيم الحمل الشعاعي والحمل المحوري وفقًا لظروف الاستخدام المحددة، بينما يتم حساب الحمل المكافئ الديناميكي بشكل شامل بناءً على عوامل مثل هندسة المحامل والمواد والانحراف وعدد المحامل.
تحمل تصنيف الحمل الثابت
يشير تصنيف الحمل الثابت الأساسي للمحمل المتداول (شعاعي Cor، محوري Coa) إلى الحمل الشعاعي الوهمي المكافئ أو الحمل الثابت المحوري المركزي عندما يحدث إجهاد تلامس معين في مركز الاتصال بين عناصر تدحرج المحمل ومجرى السباق تحت تطبيق الحمل الأقصى. . يتم تحديد تصنيف الحمل الثابت في ظل ظروف الحمل المفترضة. بالنسبة للمحامل الشعاعية، يشير تصنيف الحمل الثابت إلى الحمل الشعاعي. بالنسبة لمحامل الدفع الشعاعية (محامل كروية الاتصال الزاوي)، يشير ذلك إلى المكون الشعاعي للحمل الذي يقوم بتحميل مجرى السباق نصف دائرة في المحمل. بالنسبة لمحامل الدفع يشير إلى الحمل المحوري المركزي. وهذا يعني أن تصنيف الحمل الثابت الأساسي الشعاعي وتصنيف الحمل الثابت الأساسي المحوري للمحمل يشيران إلى الحد الأقصى للحمل الذي يمكن أن يتحمله المحمل عندما يكون ثابتًا أو دوارًا. إن قدرة الحمل لمحامل الكرات ذات الأخدود العميق عندما تكون ثابتة أو تدور ببطء (السرعة n ≥10r / min) هي الحمل الثابت المقدر.
تحمل تصنيف الحمل الديناميكي
الحمل الديناميكي المقدر للمحمل هو الحمل الشعاعي الثابت (الحمل المحوري الثابت) الذي يمكن للمحمل المتداول تحمله نظريًا. العمر الأساسي المقدر تحت هذا الحمل هو 100 واط. يعكس تصنيف الحمل الديناميكي الأساسي للمحمل قدرة المحمل على تحمل التعب المتدحرج. . تسمى تقييمات الحمل الديناميكي الأساسي للمحامل الشعاعية ومحامل الدفع على التوالي تصنيف الحمل الديناميكي الأساسي الشعاعي وتصنيف الحمل الديناميكي الأساسي المحوري، الذي يمثله Cr وCa. إن قدرة حمل الحمولة لمحامل كريات الأخدود العميق عند الدوران (السرعة n>10r/mim) هي معدل الحمل الديناميكي الأساسي.
حمولة ثابتة
يتم تحمل الحمل الشعاعي الناتج الذي يعمل على حلقة المحمل من خلال المنطقة المحلية لمجرى السباق الدائري وينتقل إلى المنطقة المقابلة من العمود أو مقعد المحمل. ويسمى هذا الحمل بالحمل الثابت. إن خاصية الحمل الثابت هي أن ناقل الحمل الشعاعي الناتج يكون ثابتًا نسبيًا بالنسبة للطويق. لا يدور الطويق ولا الحمل الشعاعي الناتج أو يدوران بنفس السرعة ويعتبران أحمالًا ثابتة. يمكن للحلقات التي تتحمل الأحمال الثابتة أن تستخدم تركيبًا أكثر مرونة.
تحميل الدورية
يدور الحمل الشعاعي الاصطناعي الذي يعمل على حلقة المحمل على طول الاتجاه المحيطي لمجرى القناة، ويسمى الحمل الذي يتحمله كل جزء على التوالي بالحمل الدوراني. يتميز التحميل الدوراني بتدوير ناقل الحمل الشعاعي الناتج بالنسبة للطويق. هناك ثلاث حالات للحمل الدوار:
أ. اتجاه الحمل ثابت ويدور الطويق.
ب. يدور ناقل الحمل ويكون الطويق ثابتًا؛
ج. يدور ناقل الحمل والطويق بسرعات مختلفة.
الأحمال المتأرجحة والأحمال غير المحددة
في بعض الأحيان لا يمكن تحديد اتجاه وحجم الحمل بدقة. على سبيل المثال، في الآلات الدوارة عالية السرعة، بالإضافة إلى الحمل الثابت الاتجاه لوزن الدوار، هناك أيضًا حمل دوار ناتج عن كتلة غير متوازنة. إذا كان هذا الحمل الدوار أكبر من الحمل الثابت، وإذا كان أكبر بكثير، فإن الحمل الناتج سيظل حملًا دورانيًا. وإذا كان الحمل الدوار أصغر بكثير من الحمل الثابت، فإن الحمل الناتج هو حمل متأرجح. بغض النظر عن الحمل الدوار أو الحمل المتأرجح، فإن حجمه واتجاهه يتغيران باستمرار. في ظل ظروف العمل المتغيرة، قد يكون الحمل على بعض الحلقات عبارة عن أحمال دوارة، أو أحمال ثابتة، أو أحمال متأرجحة. ويسمى هذا النوع من التحميل بالحمل غير المحدد.
يجب أن تعامل الأحمال المتأرجحة والأحمال غير المحددة بنفس طريقة التعامل مع الأحمال الدورانية من حيث الملاءمة. فضفاضة جدا سوف تناسب تسبب الضرر إلى سطح التزاوج. يجب أن تختار الحلقة والعمود أو فتحة المقعد التي تدور بالنسبة لاتجاه الحمل ملاءمة الانتقال أو ملاءمة التداخل. يعتمد حجم التداخل على مبدأ أنه عندما يعمل المحمل تحت الحمل، فإن الحلقة لن "تزحف" على سطح التزاوج على العمود أو في فتحة المقعد. بالنسبة لتطبيقات الحمل الثقيل، يجب أن يكون الملاءمة بشكل عام أكثر إحكامًا من تطبيقات الحمل الخفيف وتطبيقات التحميل العادية. كلما كان الحمل أثقل، كلما كان التداخل المناسب أكبر.
تحميل العمل
عندما يعمل المحمل، فإنه يتحمل مجموع وزن الآلة نفسها ووزن الجسم الثقيل، وينقل الوزن الإجمالي ببطء إلى المحمل.
تحميل درجة الحرارة
سوف تولد المعدات الميكانيكية درجة حرارة معينة أثناء التشغيل، ويجب أن تمتص المحامل درجات الحرارة هذه حتى تتمكن المحامل من تحمل جميع درجات الحرارة.
حمل الرياح
عند تشغيل الآلة في الهواء الطلق، يجب مراعاة تأثير حمل الرياح، بما في ذلك اتجاه الرياح والأمطار والعواصف الرعدية، وما إلى ذلك. هذه ليست سوى بعض الأحمال التي يتحملها جهاز محمل الدوران. في الواقع، يجب أن يتحمل جهاز محمل الدوران جميع أوزان وأحمال الآلة أثناء التشغيل. في الظروف العادية، يحتوي محمل لوحة الدوران نفسه على فتحات تثبيت وزيت تشحيم وأجهزة مانعة للتسرب، مما يلبي احتياجات مختلف أنواع المضيفين الذين يعملون في ظروف عمل مختلفة.
تحميل المخاطر
الحمل غير المتوقع وغير المتوقع الذي يتحمله المحمل الدوار، والقوة الجانبية، وقوة الخطر، والعنف العرضي، وما إلى ذلك. لذلك، يجب أن يكون لدى اختيار المحامل عامل أمان للتأكد من أنه مضمون.
تحمل الحد الأدنى من الحمل
تُستخدم المحامل الدوارة لتقليل الاحتكاك في الآلات الدوارة عن طريق إزالة أكبر قدر ممكن من الاحتكاك المنزلق من النظام باستخدام الاحتكاك المتداول مع معامل احتكاك أقل. ومع ذلك، على الرغم من أن محامل العناصر المتداول تحاول تقليل الاحتكاك الكلي في النظام، إلا أن العناصر المتداول الفردية داخل المحمل لا تزال تتطلب قدرًا معينًا من الاحتكاك للتدحرج بدلاً من الانزلاق. يتم إنشاء هذا الاحتكاك الداخلي عن طريق تطبيق الحمل على المحمل. يمكن إنشاء هذا الحمل داخليًا من خلال التحميل المسبق أو من خلال تحميل مطبق خارجيًا.
مع العديد من المحامل الشعاعية، عادة ما يتم توفير قدر معين من المساحة بين العناصر الدوارة ومجرى السباق للسماح بالتمدد الحراري ومنع المحمل من الانغلاق. "هذا داخلي تخليص ينشئ ما يسمى بمناطق التحميل والتفريغ داخل المحمل. أثناء دوران العمود، تتحرك العناصر المتدحرجة داخل وخارج المنطقة الحاملة للحلقة الخارجية. مع تحرك العناصر المتداول داخل وخارج منطقة التحميل، تتغير سرعة العناصر المتداول. إذا لم يكن هناك حد أدنى للحمل على العناصر المتدحرجة، فقد يكون التسارع داخل وخارج منطقة التحميل ضارًا للغاية.
لماذا يعتبر الحمل مهمًا للمحامل؟
إذا لم يلبي المحمل المتداول الحد الأدنى من الحمل، فقد يحدث عدد من الحالات التي تقلل بشكل كبير من عمر خدمة المحمل. يمكن أن يؤدي الانزلاق بين العناصر المتدحرجة والمجاري المائية إلى تدمير طبقة التشحيم والتسبب في تلف التلطخ. لن يؤدي التلطيخ إلى إتلاف السطح المتداول فحسب، بل سيؤدي أيضًا إلى ارتفاع درجة الحرارة. يتم وضع الحمل على قفص داخل المحمل. عادةً ما يتم تصميم الأقفاص لمنع العناصر المتدحرجة من ملامسة بعضها البعض. ومع ذلك، عندما لا يتم استيفاء الحد الأدنى من الحمل، أي عندما لا تكون هناك قوة جر، يجب على القفص الآن دفع العناصر المتدحرجة بدلاً من قوة الجر في مجرى السباق. يؤدي هذا إلى إنشاء أحمال غير مبررة على القفص ويمكن أن يؤدي إلى فشل القفص المبكر.
العوامل المؤثرة على حمل التحمل
تعد المواد والهيكل وعملية التصنيع وحمل العمل وسرعة الدوران ودرجة الحرارة وظروف التشحيم من العوامل الرئيسية التي تؤثر على توزيع الحمل الداخلي للمحمل. أثناء استخدام وصيانة المحامل، من الضروري الانتباه إلى التغيرات في هذه العوامل وتأثيرها على عمر المحامل واستقرار التشغيل لضمان التشغيل الطبيعي للمحامل.
العوامل الهيكلية
هيكل المحمل له أيضًا تأثير معين على قدرة التحمل. يتضمن هيكل المحمل بشكل أساسي حلقات داخلية وخارجية وعناصر دوارة. تتمتع المحامل ذات العناصر المتدحرجة الكروية بقدرة تحميل شعاعية أعلى من المحامل ذات العناصر المتدحرجة على شكل أسطوانة.
عملية التصنيع
تعد عملية التصنيع أحد العوامل المهمة التي تؤثر على قدرة التحمل. تشمل عمليات التصنيع المعالجة الحراريةوالتصنيع الدقيق والتجميع وما إلى ذلك. وهذا يؤثر بشكل مباشر على جودة المظهر والجودة الجوهرية للمحمل، ثم يؤثر على قدرة التحمل.
عبء العمل
يشير حمل العمل للمحمل إلى القوة واللحظة التي يتحملها المحمل. وهو من أهم العوامل المؤثرة على توزيع الحمل داخل المحمل. يحدد حجم واتجاه حمل العمل بشكل مباشر توزيع الضغط والحمل للأجزاء المختلفة داخل المحمل. عندما يكون حمل العمل للمحمل غير متساوٍ، فإن توزيع الحمل داخل المحمل سيكون غير متساوٍ بالمقابل، مما سيؤدي إلى تلف محلي وكسر الكلال للمحمل.
سرعة الدوران
تشير سرعة دوران المحمل إلى سرعة دوران العناصر المتداول داخل المحمل. وهو أحد العوامل المهمة التي تؤثر على توزيع الحمل داخل المحمل. ستؤدي الزيادة في سرعة الدوران إلى زيادة قوة القصور الذاتي للعناصر المتداول داخل المحمل، مما يؤدي إلى زيادة الحمل على مجموعة المحمل. بالإضافة إلى ذلك، عندما تكون سرعة الدوران عالية جدًا، تكون مادة المحمل عرضة للتعب وارتفاع درجة الحرارة، مما سيؤثر أيضًا على توزيع الحمل داخل المحمل.
درجة الحرارة
تعد درجة الحرارة عاملاً مهمًا آخر يؤثر على توزيع الحمل داخل المحمل. عندما يعمل المحمل، سترتفع درجة الحرارة داخل المحمل بسبب توليد الاحتكاك والحرارة. عندما ترتفع درجة الحرارة، فإن خصائص المواد للأجزاء المختلفة داخل المحمل سوف تتغير، وبالتالي تؤثر على توزيع الحمل داخل المحمل. إذا كانت درجة الحرارة مرتفعة نسبيًا، فإن قفص البوليمر داخل المحمل، ودرجة الحرارة المستقرة حراريًا للفولاذ، والأختام، وما إلى ذلك. يمكن أن يكون للخلوص الداخلي للمحمل وتغيره مع درجة الحرارة تأثير كبير على حجم منطقة التحميل في التحمل. عندما يكون هناك اختلاف كبير في درجة الحرارة بين طرفي المحمل (أي العمود الساخن والمبيت البارد)، فإن الخلوص الداخلي للمحمل سينخفض. سيؤدي ذلك إلى إنشاء أحمال أعلى واحتكاك متدحرج أعلى داخل المحامل.
شروط التشحيم
تُعد ظروف التزييت عاملاً رئيسياً آخر يؤثر على توزيع الحمل داخل المحمل. أثناء عمل المحمل، يحتاج إلى زيت أو شحم تشحيم للحفاظ على حالة التزييت، مما يقلل الاحتكاك والتآكل داخله. عندما تكون ظروف التزييت سيئة، يحدث احتكاك جاف موضعي وتراكم للحرارة داخل المحمل، مما يؤدي إلى توزيع غير متساوٍ للحمل داخله ويزيد من احتمالية تعطله.
المحامل واتجاه التحميل
في ظل الظروف العادية، من أجل متطلبات الحمل الشعاعي النقي، يمكن اختيار محامل كروية ذات أخدود عميق أو محامل أسطوانية. وإذا كان أ التوجه واضعا الكرة، إنها مناسبة فقط لحمل كمية معتدلة من الحمل المحوري النقي. علاوة على ذلك، يمكن لمحامل الكرات الدفعية ذات الاتجاه الواحد أن تتحمل الأحمال من اتجاه واحد فقط. إذا كان محمل كروي دفع ثنائي الاتجاه أو محمل اتصال زاوي دفع ثنائي الاتجاه، فيمكنه تحمل الأحمال المحورية في كلا الاتجاهين. على سبيل المثال، إذا كان المحمل يخضع لأحمال شعاعية ومحورية مجتمعة، إذن الزاوي الاتصال الكرات أو عادة ما تستخدم محامل مدببة. وإذا كان محمل كروي تلامسي بأربع نقاط ومحمل كروي تلامس زاوي ثنائي الاتجاه، فإنه يمكنه تحمل الحمل المشترك في كلا الاتجاهين.
إذا تحرك الحمل بعيدًا عن مركز المحمل، فقد تحدث لحظة انقلاب. وفقًا لمصنعي محامل الفولاذ المقاوم للصدأ، يمكن للمحامل الكروية ذات الصف المزدوج أن تتحمل لحظات الانقلاب، ولكن يوصى باختيار كرات تلامس زاويّة مقترنة أو محامل أسطوانية مدببة مقترنة. تتوفر أنواع وجهًا لوجه، أما أنواع المواجهة فهي أفضل. بالطبع، يمكنك أيضًا اختيار محامل مدببة متقاطعة، وما إلى ذلك،
خلاصة
عند اختيار المحامل، يجب مراعاة متطلبات الاستخدام، ونوع الحمل، والسرعة، والبيئة، ودرجة الحرارة. تُناسب المحامل الكروية الأحمال المنخفضة والمتوسطة، بينما تُناسب المحامل الأسطوانية الأحمال العالية. أما المحامل المنزلقة، فهي مناسبة للآلات منخفضة السرعة وعالية الأحمال. احرص على صيانة المحامل بانتظام، من خلال فحصها وتنظيفها وتزييتها، لضمان الأداء الأمثل وعمر الخدمة الطويل. تُقدم Aubearing مجموعة واسعة من المحامل لمختلف الظروف والتطبيقات، مُقدمةً منتجات عالية الجودة ونصائح من الخبراء. للاستفسار، تواصل معنا.