دما با تغییر طول محور پیچ، ویسکوزیته روان کننده، پیش بارگذاری در تماس با توپ، شرایط تکیه گاه و دقت موقعیت نهایی بر سیستم مهره ساچمه ای دوار تأثیر می گذارد.مقدار مهم نه تنها دمای محیط، بلکه افزایش دمای تولید شده در داخل مجموعه مهره چرخان در حین کار است.
مهره گلوله ای دوار حاوی عناصر حساس به حرارت بیشتری نسبت به مهره های معمولی غیر چرخان است. علاوه بر توپها و مسیرهای مسابقه، مجموعه کامل ممکن است شامل یاتاقانهای پشتیبانی، مهر و موم، محفظه، قرقره، تسمه یا کوپلینگ باشد. همه این اجزا می توانند بر دمای عملیاتی و گشتاور در حال اجرا تأثیر بگذارند.
یک سیستم مهره ساچمه ای دوار مهره گلوله نورد را با ساختار چرخشی محرکه و اجزای پشتیبانی خارجی ترکیب می کند.
دمای محیط و دمای عملیاتی متفاوت است
دمای محیطدمای هوا یا محیط اطراف ماشین است.دمای عملیاتیدمای واقعی مهره، یاتاقان ها، محور پیچ و محفظه پس از راه اندازی محور است.
دمای کار ممکن است بالاتر از هوای اطراف باشد زیرا گرما می تواند توسط:
- پیش بارگذاری بین توپ ها و مسیرهای مسابقه
- پیش بارگیری و اصطکاک یاتاقان
- چرخش توپ با سرعت چرخش بالا
- مقاومت تماس مهر و موم
- روان کننده بیش از حد یا نامناسب
- ناهماهنگی بین محور پیچ و مهره چرخان
- یک قرقره، کوپلینگ یا تسمه محرک غیر عادی
- گرمای منتقل شده از موتور یا اجزای دستگاه مجاور
به همین دلیل، اندازه گیری دمای اتاق به تنهایی نمی تواند نشان دهد که آیا مهره دوار تحت شرایط حرارتی پایدار کار می کند یا خیر.
1. انبساط حرارتی طول پیچ را تغییر می دهد
شفت پیچ فولادی با افزایش دمای آن منبسط می شود. یک رابطه تقریبی مفید این است:
ضریب انبساط حرارتی خطی فولاد تقریباً 11-12 × 10 است-6/ درجه سانتیگراد بنابراین، یک پیچ فولادی 1000 میلی متری که 10 درجه سانتیگراد گرمتر می شود ممکن است تقریباً 0.11-0.12 میلی متر طولانی شود.
این مقدار بسیار بزرگتر از تحمل موقعیت بسیاری از محورهای دقیق است. حتی زمانی که خود پیچ دارای دقت سرب خوبی باشد، ازدیاد طول حرارتی می تواند موقعیت واقعی میز متحرک را تغییر دهد.
2. دما می تواند پیش بارگذاری و گشتاور در حال اجرا را تغییر دهد
شفت پیچ، بدنه مهره، توپ ها، یاتاقان ها و محفظه لزوماً با سرعت یکسانی گرم نمی شوند. اختلاف دما بین این اجزا می تواند به طور موقت رابطه ابعادی آنها را تغییر دهد.
اثرات احتمالی عبارتند از:
- افزایش پیش بار داخلی و گشتاور در حال اجرا
- کاهش پیش بارگذاری یا افزایش فاصله محوری
- گشتاور ناهموار در هنگام گرم کردن دستگاه
- تغییرات در بارگیری پشتیبان
- تنش موضعی ناشی از انبساط حرارتی محدود
افزایش دما همیشه باعث اتصال مهره نمی شود و خنک شدن به طور خودکار فاصله زیادی ایجاد نمی کند. نتیجه به مواد، هندسه اجزاء، روش پیش بارگذاری، آرایش بلبرینگ و توزیع دما از طریق مجموعه بستگی دارد.
اگر با گرم شدن دستگاه، گشتاور چرخشی به طور مداوم افزایش مییابد، به جای اینکه تصور کنید که انبساط بدنه مهره تنها دلیل آن است، پیش بارگذاری، روانکاری، تراز و یاتاقانهای نگهدارنده را بررسی کنید.
3. ویسکوزیته روان کننده با دما تغییر می کند
روان کننده با افزایش دما چسبناک تر و با کاهش دما چسبناک تر می شود. هر دو شرایط می توانند بر مهره توپی چرخان تأثیر بگذارند.
| وضعیت دما | اثر روانکاری احتمالی | علائم عملیاتی احتمالی |
|---|---|---|
| دمای پایین | گریس در برابر حرکت مقاوم تر می شود | گشتاور شروع بالاتر و حرکت اولیه آهسته |
| محدوده عملیاتی معمولی | روان کننده یک لایه پایدار تشکیل می دهد و به طور معمول گردش می کند | گشتاور پایدار و حرکت صاف |
| دمای بیش از حد | ویسکوزیته کاهش می یابد و اکسیداسیون ممکن است تسریع شود | کاهش عمر روان کننده، نشتی یا افزایش سایش |
روانکار باید با توجه به سرعت واقعی، بار، محدوده دما، روش روغن کاری مجدد و محیط کار انتخاب شود. تصور نکنید که اضافه کردن روغن بیشتر مشکل دما را حل می کند. گریس بیش از حد می تواند مقاومت در برابر خوردگی را افزایش دهد و گرمای اضافی ایجاد کند.
4. یاتاقان های پشتیبانی ممکن است گرمای بیشتری نسبت به مهره ایجاد کنند
در ساختار مهره ای دوار، مهره معمولاً توسط یاتاقان ها پشتیبانی می شود تا بتواند در حین انتقال نیروی محوری به محفظه بچرخد. بنابراین پیش بار یاتاقان، روغن کاری و دقت نصب می تواند تأثیر عمده ای بر دما داشته باشد.
سیستم بلبرینگ را در زمانی که:
- محفظه در نزدیکی موقعیت یاتاقان داغ می شود.
- دما حتی زمانی که بار محوری کم است افزایش می یابد.
- گشتاور دورانی پس از سفت شدن مهره قفل یاتاقان افزایش می یابد.
- نویز با سرعت چرخش تغییر می کند.
- دمای مونتاژ بسیار بالاتر از دمای شفت پیچ است.
دلایل احتمالی عبارتند از پیش بارگذاری بیش از حد یاتاقان، نصب نادرست یاتاقان، گریس بیش از حد، آلودگی یا قرقره درایو غیرعادی. تعویض مهره توپی به تنهایی این مشکلات را برطرف نمی کند.
5. سرعت چرخش بالا تولید گرما را افزایش می دهد
یکی از دلایل استفاده از مهره چرخان ثابت نگه داشتن محور پیچ بلند و کاهش خطر شلاق پیچ است. با این حال، مهره، یاتاقان ها و اجزای محرکه همچنان با سرعت مورد نیاز توسط سرب انتخاب شده و سرعت خطی می چرخند.
رابطه این است:
برای سرعت خطی یکسان، یک سیم پیچ کوچکتر به سرعت چرخش مهره بالاتری نیاز دارد. این می تواند گرمای بلبرینگ، آب بندی و گردش توپ را افزایش دهد. بنابراین انتخاب سرب باید هم وضوح موقعیت و هم سرعت چرخش مجموعه مهره را در نظر بگیرد.
DLYمحلول های مهره چرخان بال اسکرورا می توان با توجه به قطر پیچ، سرب، ضربه، بار، سرعت، ساختار محفظه و ترتیب درایو بررسی کرد.
6. تراز نصب بر دما تأثیر می گذارد
محور مهره چرخان باید با محور پیچ ثابت و راهنماهای دستگاه همراستا باشد. ناهماهنگی نیروی شعاعی اضافی را به مهره و یاتاقان های نگهدارنده اعمال می کند و باعث افزایش اصطکاک و دما می شود.
در حین نصب:
- شفت پیچ، محفظه مهره و سطوح نصب کالسکه را تمیز کنید.
- شفت پیچ را بدون فشار دادن به موقعیت افست نصب کنید.
- محفظه مهره چرخان را طوری نصب کنید که پیچ ها در ابتدا شل باشند.
- کالسکه را به آرامی از طریق سکته مغزی موجود حرکت دهید.
- بررسی کنید که مهره به آرامی در چندین موقعیت بچرخد.
- پیچ های محفظه را به تدریج سفت کنید و گشتاور را دوباره بررسی کنید.
- اطمینان حاصل کنید که قرقره یا کوپلینگ با محور مهره متحدالمرکز است.
اگر دمای محفظه پس از سفت شدن نهایی بالا رفت، محفظه را شل کنید و شرایط کار را با هم مقایسه کنید. کاهش واضح در گشتاور یا دما نشان می دهد که تراز نصب باید اصلاح شود.
7. انبساط حرارتی باید در طراحی ماشین مجاز باشد
یک محور پیچ بلند نباید به گونه ای محدود شود که از رشد طبیعی حرارتی جلوگیری کند. اگر هر دو انتها و ساختار اطراف آن بدون طراحی مناسب شفت را قفل کنند، افزایش دما می تواند باعث ایجاد تنش محوری اضافی شود.
راه حل صحیح به ساختار مهره چرخان و چیدمان دستگاه بستگی دارد. رویکردهای مهندسی ممکن عبارتند از:
- تعریف نقطه مرجع حرارتی ثابت
- امکان انبساط محوری کنترل شده در انتهای مخالف
- با استفاده از یک آرایش کششی یا پیش کششی طراحی شده
- مانیتورینگ دمای پیچ برای جبران
- اعمال جبران موقعیت در سیستم کنترل
- کاهش انتقال حرارت از موتور و تجهیزات اطراف
به عنوان یک محلول کلی، فاصله کنترل نشده را به مهره اضافه نکنید. فاصله زیاد باعث کاهش پایداری معکوس می شود و به طور مداوم کشیدگی پیچ را جبران نمی کند.
نماهای چرخان مهره و مناطق بازرسی
دما را در نزدیکی بدنه مهره، مهر و موم، یاتاقان های پشتیبانی و اتصال درایو بررسی کنید.
پیش بار یاتاقان، تراز محفظه و تمرکز قرقره می تواند بر دمای عملیاتی تأثیر بگذارد.
نحوه مانیتورینگ صحیح دما
به جای بررسی یک نقطه تصادفی پس از توقف دستگاه، دما را در شرایط عملیاتی تکرارپذیر اندازه گیری کنید.
یک رکورد آزمایشی مفید شامل موارد زیر است:
- دمای محیط قبل از راه اندازی
- دمای محفظه مهره
- دمای تحمل کننده
- دمای میل پیچ در چندین موقعیت
- سرعت چرخش مهره
- بار محوری و چرخه وظیفه
- گشتاور در حال اجرا یا جریان موتور
- زمان لازم برای رسیدن به دمای پایدار
هر بار از مکان های اندازه گیری یکسانی استفاده کنید. یک روند دما مفیدتر از یک قرائت جدا شده است زیرا نشان می دهد که آیا مجموعه در حال تثبیت است یا به گرم شدن ادامه می دهد.
راهنمای عیب یابی دما
| شرایط مشاهده شده | علت احتمالی | ابتدا بررسی کنید |
|---|---|---|
| گشتاور بالا بلافاصله پس از راه اندازی سرد | ویسکوزیته روان کننده در دمای پایین بسیار زیاد است | محدوده دمای روان کننده و مقدار گریس |
| گشتاور و دما با هم افزایش می یابند | پیش بارگذاری بیش از حد، تراز ضعیف یا اصطکاک بلبرینگ | تراز کردن محفظه، پیش بار یاتاقان و روانکاری |
| ناحیه بلبرینگ گرمتر از بدنه مهره است | پیش بارگیری یاتاقان، آلودگی یا خطای نصب | وضعیت یاتاقان و تنظیم مهره قفل |
| با گرم شدن دستگاه، موقعیت تغییر می کند | ازدیاد طول پیچ یا رانش حرارتی قاب ماشین | دمای پیچ و روند خطای موقعیت |
| دما فقط با سرعت بالا افزایش می یابد | یاتاقان، آب بندی، گردش توپ یا از بین رفتن روان کننده | سرعت چرخش، مشخصات سرب و روان کننده |
| پس از سفت شدن پیچ های نصب، دما افزایش می یابد | مسکن مهره را خارج از محور می کشد | ارتفاع مسکن و تراز جانبی |
اطلاعات مورد نیاز برای یک برنامه حساس به دما
قبل از انتخاب یکمجموعه پیچ های چرخشی مهره ای، ارائه دهید:
- حداقل و حداکثر دمای محیط
- سرعت خطی و سرب پیچ مورد نیاز
- سرعت چرخش مهره
- بار محوری و چرخه وظیفه
- قطر پیچ، طول کل و سکته مغزی
- دقت موقعیت یابی مورد نیاز
- پیش بارگذاری یا نیاز به فاصله محوری
- روش روغن کاری و فاصله نگهداری
- قرقره، تسمه، کوپلینگ و ساختار مسکن
- خنک کننده، حفاظت و نظارت بر دما در دسترس است
DLY می تواند پیکربندی پیچ و مهره چرخان را با توجه به مدل، شرایط ماشین و نقشه نصب بررسی کند. دمای مجاز عملکرد باید برای مجموعه کامل، از جمله روان کننده، آب بند، یاتاقان ها و اجزای محرک - نه تنها بدنه مهره فولادی، تأیید شود.
برای کاربردهای حساس به دما به یک مهره توپ چرخان نیاز دارید؟
محدوده دما، بار، سرعت، سرب، سکته مغزی و نقشه نصب مهره چرخان را به DLY ارسال کنید.
با DLY تماس بگیرید
