من را دنبال کنید:
راهنمایی در مورد بارگذاری استاتیک بلبرینگ
بار استاتیک و بار دینامیکی برای عملکرد عادی یاتاقان بسیار مهم هستند و شاخص های مهم ظرفیت بار برینگ هستند. بار استاتیک به توانایی بلبرینگ در تحمل بار در حالت استاتیک اشاره دارد. در این وبلاگ، Aubearing به اهمیت بارگذاری استاتیک در انتخاب بلبرینگ مناسب می پردازد.
طبق تعریف ISO 14728-2، بار استاتیک C 0 مقدار باری است که یک یاتاقان می‌تواند تحمل کند قبل از اینکه مجموع تغییر شکل‌های توپ و مسیر مسابقه برابر با 0.01٪ (0.0001 برابر) قطر توپ باشد. با این حال، استاندارد به‌روزرسانی شده است تا سطوح بار را مشخص کند که می‌تواند 480,000 پوند بر اینچ مربع (psi) [3,310 مگا پاسکال (Mpa)] هرتز تنش تماسی در مسیر مسابقه تولید کند. با این حال، ظرفیت بار استاتیکی یک یاتاقان تقریباً همیشه بالاتر از ظرفیت بار دینامیکی است. تغییر شکل پلاستیکی مواد توپ و مسیر مسابقه که زمانی اتفاق می‌افتد که بار در حالت ایستا (غیرحرکت) یا حرکت آهسته بر یاتاقان اعمال می‌شود. اگر از این تغییر شکل فراتر رود، ویژگی های عملکرد بلبرینگ کاهش می یابد و در نتیجه لرزش، صدا و اصطکاک افزایش می یابد.
اگرچه ظرفیت بار استاتیک پارامتری نیست که در محاسبه استفاده شود تحمل زندگی، یک پارامتر مهم در اندازه گیری عملکرد بلبرینگ است. برخی از نمونه‌های بارهای ساکن عبارتند از فشار، بارهای ضربه‌ای و نیروهای نگهدارنده. به عنوان مثال، هنگامی که چرخش یاتاقان متوقف می شود و مته در حال کار است، یاتاقان تحت بار استاتیکی قرار می گیرد. به طور مشابه، هنگامی که یک یاتاقان در اولین شروع به چرخش در معرض ضربه لحظه ای قرار می گیرد، تحت بار استاتیکی قرار می گیرد. از سوی دیگر، شوک و لرزش اغلب به دلیل شرایطی اتفاقی، غیرقابل پیش‌بینی و/یا تعیین کمیت آنها دشوار است. نیازی به گفتن نیست که بیش از ظرفیت بار استاتیکی قطعاً عملکرد بلبرینگ را مختل می کند.
بار استاتیک یاتاقان را محاسبه کنید
استاتیک بار یاتاقان به حداکثر باری که می تواند بدون تغییر شکل دائمی تحمل کند اشاره دارد. محاسبه ظرفیت تحمل بار استاتیک برای اطمینان از مناسب بودن یاتاقان برای یک کاربرد خاص بسیار مهم است. در ادامه، Aubearing فرمول ها و روش های محاسبه ظرفیت تحمل بار استاتیکی یاتاقان ها را مورد بحث قرار می دهد. محاسبه بارهای باربر استاتیک شامل عوامل متعددی از جمله هندسه یاتاقان، مواد و فرآیندهای تولید است. فرمول محاسبه کلی برای تحمل بار استاتیکی به شرح زیر است:
C0 = (P0 / F0) x C
C0 ظرفیت تحمل بار استاتیک است
P0 بار استاتیکی است که بر یاتاقان وارد می شود
F0 ضریب بار مناسب است
C درجه بندی بار دینامیکی پایه بلبرینگ است
ضریب بار F0 نوع یاتاقان، جهت بار، شرایط روغن کاری و سایر عواملی را که ممکن است بر عملکرد بلبرینگ تأثیر بگذارند را در نظر می گیرد. معمولاً توسط سازنده یاتاقان ارائه می شود و همچنین می توان آن را در کاتالوگ های بلبرینگ یافت. بار استاتیکی P0 اعمال شده بر یاتاقان را بر حسب نیوتن (N) یا پوند (پوند) تعیین کنید. این را می توان بر اساس وزن تجهیزات یا ماشین آلاتی که بلبرینگ پشتیبانی می کند محاسبه کرد.
ضریب بار F0 را بر اساس نوع یاتاقان و سایر عوامل مرتبط تعیین کنید. این فاکتور را می توان از سازنده یاتاقان یا کاتالوگ بلبرینگ دریافت کرد.
رتبه بار دینامیکی پایه C یاتاقان را تعیین کنید، که مقدار ارائه شده توسط سازنده بلبرینگ است. این نشان می دهد که یاتاقان می تواند بار یک میلیون دور را بدون شکست انجام دهد.
ضریب ایمنی استاتیک بلبرینگ
بارگذاری استاتیک معمولاً یک تأثیر غیرمنتظره و تعیین کمیت آن بر یاتاقان است. بنابراین سازندگان بلبرینگ توصیه می کنند که ضریب ایمنی استاتیکی بر اساس نوع کاربرد و شرایط عملیاتی محاسبه شود. ضریب ایمنی استاتیکی نسبت بین بار استاتیکی پایه و حداکثر بار استاتیک ترکیبی اعمال شده به یاتاقان است. این می تواند از 2 برای شرایط عملیاتی صاف که در آن خطر ارتعاش کم است تا 5 یا 6 برای برنامه هایی که ممکن است در معرض ضربه شدید قرار گیرند متغیر باشد.
S 0 = ضریب ایمنی بار استاتیک
C 0 = ظرفیت بار استاتیک
F 0max = حداکثر بار استاتیکی ترکیبی
هنگامی که نیروها و گشتاورها به طور همزمان وجود دارند، بار استاتیکی حاصل (که بار استاتیکی معادل نیز نامیده می شود) باید محاسبه و برای تعیین ضریب ایمنی بار استاتیکی استفاده شود. علاوه بر این، به طور کلی، اگر بار اعمال شده کمتر از 2.8 برابر بار پیش باربری باشد، پیش بارگیری باید در محاسبه بار استاتیک حاصل در نظر گرفته شود.
عوامل موثر بر بار استاتیکی
شایان ذکر است که عوامل زیادی بر ظرفیت بار استاتیکی یاتاقان ها تأثیر می گذارد، از جمله:
مواد و فرآیندهای عملیات حرارتی
عواملی مانند طراحی یاتاقان، کیفیت، مواد و فناوری همگی بر بار استاتیک نامی بلبرینگ تأثیر می‌گذارند. فرآیند عملیات حرارتی و مواد، پارامترهای عملکردی مانند سختی، چقرمگی و حد خستگی را تعیین می‌کند که تأثیر کلیدی بر عمر مفید یاتاقان دارد. بنابراین در طراحی و ساخت بلبرینگ باید به انتخاب و کنترل مواد و عملیات حرارتی توجه شود.
هندسه یاتاقان
ساختار هندسی یک یاتاقان یکی از عوامل مهم تاثیرگذار بر ظرفیت باربری و عمر مفید آن است. هندسه معقول یاتاقان می تواند به طور موثری سایش یاتاقان و آسیب خستگی را کاهش دهد و عمر مفید یاتاقان را افزایش دهد.
درجه حرارت
با توجه به اصل "انبساط و انقباض حرارتی"، ظرفیت باربری استاتیکی یاتاقان تحت تأثیر دما قرار می گیرد. هنگامی که دما افزایش می یابد، ساختار مولکولی داخل یاتاقان "گسترش" می یابد و ظرفیت باربری آن کاهش می یابد. دمای بالا می تواند باعث نرم شدن یا از دست دادن استحکام مواد یاتاقان شود.
زمان
ظرفیت تحمل بار استاتیک یک یاتاقان بر اساس بارهای کوتاه مدت است که معمولاً فقط چند ثانیه است. اگر یک یاتاقان برای مدت طولانی تحت بار استاتیکی قرار گیرد، باعث خستگی ماده یاتاقان و کاهش ظرفیت بار استاتیکی آن می شود.
لرزش و شوک
ظرفیت تحمل بار استاتیک یاتاقان ها برای کاربردهایی با بارهای لرزشی یا ضربه ای مناسب نیست. حتی اگر بار در محدوده ظرفیت تحمل بار استاتیک باشد، بارهای ارتعاشی و شوک می توانند باعث تغییر شکل یا خرابی یاتاقان شوند.
روغن کاری
ظرفیت تحمل بار استاتیک یک یاتاقان فرض می کند که بلبرینگ به اندازه کافی روغن کاری شده است. حتی اگر بار در ظرفیت تحمل بار استاتیک باشد، روغن کاری ناکافی می تواند باعث خرابی یاتاقان شود.
هم ترازی
ظرفیت تحمل بار استاتیک یک یاتاقان، تراز کامل یاتاقان را فرض می کند. حتی اگر بار در حد ظرفیت بار استاتیک باشد، ناهماهنگی می تواند باعث خرابی یاتاقان شود.
اهمیت ظرفیت بار استاتیک در انتخاب بلبرینگ
ظرفیت بار استاتیک یک یاتاقان به عوامل بسیاری مانند ترکیب مواد، طراحی و فرآیند ساخت مرتبط است. بلبرینگ هایی با ظرفیت بار استاتیکی بالاتر معمولاً از مواد قوی تری ساخته می شوند و می توانند بارهای سنگین را تحمل کنند. در مقابل، یاتاقان‌هایی با ظرفیت بار استاتیکی کمتر معمولاً از مواد نرم‌تر ساخته می‌شوند و برای بارهای سبک‌تر مناسب هستند.
هنگامی که بار از ظرفیت بار استاتیکی خود فراتر رود، ممکن است باعث تغییر شکل یا آسیب دائمی یاتاقان شود و بر عملکرد و عمر آن تأثیر بگذارد. به عنوان مثال، اگر یک یاتاقان تحت بار سنگینی قرار گیرد که قابل تحمل نیست، ممکن است تغییر شکل پلاستیک رخ دهد که منجر به افزایش اصطکاک، لرزش، صدا، کاهش راندمان و غیره شود. خطرات احتمالی.
برای اطمینان از اینکه یک یاتاقان دارای ظرفیت حمل بار استاتیک کافی است، در نظر گرفتن چندین فاکتور در طول فرآیند انتخاب بسیار مهم است. این عوامل شامل بارهای مورد انتظار، شرایط عملیاتی و قابلیت اطمینان و سطوح عملکرد مورد نیاز است. نوع بلبرینگ، مانند بلبرینگ، یاتاقان تماس زاویه ای، یاتاقان غلتکی مخروطی، یاتاقان غلتکی استوانه ای یا بلبرینگ ساده نیز باید در نظر گرفته شود، زیرا هر نوع دارای ویژگی های ظرفیت تحمل بار استاتیک منحصر به فرد خود است. فروشگاه اینترنتی Aubearing بیش از 40,000 نوع بلبرینگ را نمایش می دهد که همه آنها با ظرفیت بار ثابت و پویا مشخص شده اند.
نتیجه
ظرفیت تحمل بار استاتیک هنگام انتخاب بلبرینگ برای هر کاربرد مهم است. یاتاقان‌هایی با ظرفیت حمل بار استاتیکی بالاتر می‌توانند عملکرد، قابلیت اطمینان و عمر مفیدتری را ارائه دهند، در حالی که یاتاقان‌هایی با ظرفیت حمل بار استاتیک پایین‌تر می‌توانند منجر به خرابی زودرس و خطرات ایمنی شوند. با در نظر گرفتن شرایط بارگذاری و عملیات مورد انتظار و همچنین سطوح اطمینان و عملکرد مورد نیاز، مهندسان می توانند مناسب ترین یاتاقان را با ظرفیت حمل بار استاتیک مناسب برای کاربرد انتخاب کنند. اگر در مورد بار استاتیکی بلبرینگ ها سوالی دارید، لطفا به موقع با مهندسین آنلاین اوبرینگ تماس بگیرید و ما در هر زمان به سوالات شما پاسخ خواهیم داد.