קטגוריות אלצר: ברגים כדוריים

שימון ברגים המסתובבים במהירות גבוהה צריך להיות מחושב, הן בכמות והן באיכות.

הכמות, הפיזור ותדירות הוספת חומרי הסיכה (שמן או גריז), חייב להיבחר בהתאם ולהיות מבוקר.

במהירויות גבוהות, פיזור חומר הסיכה על גל הארכובה יכול להיות מושפע מכוחות צנטריפוגאליים. חשוב לבקר את התופעה במהלך ההרצה הראשונה במהירות גבוהה ולמצוא את תדירות השימון המתאימה או את זרם חומר הסיכה או לבחור חומר סיכה בצמיגות שונה. בקרת יציבות טמפרטורת המצמדת, מאפשרת לדייק בתדירות השימון החוזר או בקצב הזרמת חומר הסיכה.

המהירות הגבולית המותרת היא המהירות אותה הבורג אינה יכול לעבור בשום זמן נתון. זו הגבלת מהירות מערכת המחזור במצמדת.

הדבר בא לידי ביטוי במוצר בסל"ד ובקוטר הממוצע של גל הארכובה (במ"מ).

גבולות המהירות המצוינים כאן, הן המהירויות המקסימליות שאפשר לעבוד בהן למשך פרקי זמן קצרים ובתנאי עבודה אופטימאליים של יישור, אור, מטען חיצוני וטעינה מוקדמת, עם שימון מבוקר. שימוש מתמשך בבורג במהירות הגבולית המותרת, עלולה לגרום לקיצור חיי מנגנון המצמדת.

מהירות גבוהה שקשורה במטען כבד דורשת כוח סיבובי ניכר וגורמת לתוחלת חיים ממוצעת קצרה יחסית.

במקרה של תאוצה והאטה גבוהות, מומלץ לעבוד עם מטען חיצוני ממוצע או להוסיף דריכה קלה (Preload) למצמדת, כדי להימנע מהחלקה של חלקים פנימיים במהלך ההיפוך. דריכת הברגים הממוצעת למהירויות גבוהות, חייבת להיות דריכה המבטיחה שמרכיבי הסיבוב לא יחליקו. דריכה גדולה מדי תגרום לעלייה חריגה בטמפרטורה הפנימית.

גל הארכובה מקביל לצילינדר, קוטר החלל שבו נמצאת ההברגה הבסיסית. בנוסחאות משתמשים בערכים שנוצרים מהעלייה של גל הארכובה (בין אם הוא נתמך או מקובע). המצמדות לא נחשבות כתמיכה לגל הארכובה.

בגלל אי הדיוקים הפוטנציאליים בעלייה של מרכוב הבורג, נלקח גורם בטחון של 0.80, שמתווסף לחישוב המהירויות הקריטיות.

חישובים הכוללים את המצמדות כתמיכה לגל הארכובה, או שמקטינים את גורם הביטחון, דורשים בחינות מעשיות ואולי אף שיפור של העיצוב.

יש לבחור ברגים כדוריים ע"פ שיעור העומס הסטטי הבסיסי Coa, ולא ע"פ יחס תוחלת החיים, כשמופעלים עליהם זעזועים ממושכים או לא עקביים, כשהם נייחים או מסתובבים במהירויות נמוכות מאוד למשך זמן קצר.

העומס המותר נקבע ע"פ העיוות הקבוע שנוצר ע"י העומס בפועל בנקודות המגע. ע"פ הגדרת הסטנדרטים של התקן העולמי, העומס הסטטי האופקי והמרכזי יצור, ע"פ חישוב (אלמנט סיבוב + שטח הברגה), עיוות קבוע המקביל ל-0.0001 בקוטר הסיבוב.

צריך לבחור בורג כדורי ע"פ שיעור העומס הסטטי הבסיסי, שחייב להיות שווה לפחות לתוצר המקסימאלי של העומס הסטטי האופקי ולגורם הביטחון "S0".

גורם הביטחון נקבע ע"פ ניסיון העבר, עם מרכיבים זהים ודרישות של עבודה חלקה ורמות רעש. אנחנו יכולים לעזור לך להגדיר את הערכים האלה, בהתאם לתנאי העבודה בפועל.

כשהעומס מתנדנד במהלך מחזור העבודה. הכרחי לחשב את העומס הדינמי השקול: העומס הזה מוגדר כעומס משוער, הקבוע בגודלו ובכיוונו, ופועל אופקית ולכיוון מרכז הבורג וכשיתווסף, תהיה לו השפעה על תוחלת חיי הבורג, ממש כמו העומסים להם כפוף הבורג עצמו.

יש לקחת בחשבון עומסים נוספים, הנוצרים כתוצאה מאי-יישור, עומס לא מאוזן, זעזועים וכדומה.

השפעתם על תוחלת החיים הממוצעת של הבורג נלקחת בחשבון, אך יש להתייעץ עם החברה.

העומס הנמצא בפועל על הבורג ניתן לחישוב, בהתאם לחוקי המכאניקה, אם הכוחות החיצוניים (כגון תמסורת כוח, עבודה, כוחות אינרציה סיבוביים וקוויים) ידועים או ניתנים לחישוב. הכרחי לחשב את העומס הדינמי השקול: העומס הזה מוגדר כעומס משוער, הקבוע בגודלו ובכיוונו, ופועל אופקית ולכיוון מרכז הבורג וכשיתווסף, תהיה לו השפעה על תוחלת חיי הבורג, ממש כמו העומסות להם כפוף הבורג עצמו.

לעומסות רדיאליים ועומסות שיוצרים מומנט צריכות להיות מערכות תמיכה קוויות. חשוב מאוד לפתור את הבעיות האלה בשלב הרעיוני המוקדם. הכוחות האלה פוגעים בתוחלת החיים ובתפקוד של הבורג.

היחס בין המטען האופקי החיצוני למערכת  ותפוסת שטח הפנים של המצמדת ביחס לסוף גל הארכובה הקבוע (מעוגן). הדבר ההפוך לקשיחות המערכת השלמה, הוא שווה הערך לסכום כל ההפכים של הקשיחות של כל מרכיב (גל ארכובה, המצמדת הנמצאת על הארכובה, מיסבים תומכים, תיבות תומכות וכדומה…). משום כך, קשיחות המערכת כולה תמיד תהיה פחות מהקשיחות האינדיבידואלית הקטנה ביותר.

קשיחות המצמדת

כשדורכים מצמדת, קודם כל, התנודה הפנימית מופסקת ולאחר מכן, שינוי הצורה האלסטי המחזורי עולה עם הדריכה,

כך שהקשיחות הכוללת עולה. שינוי הצורה התיאורטי אינו לוקח בחשבון אי-דיוקים מכאניים, חלוקת מטען בפועל בין נקודות מגע שונות, אלסטיות המצמדת וגל הארכובה. לכן, ערכי הקשיחות הניתנים בקטלוג נמוכים מהערכים התיאורטיים. ערכי הקשיחות של הברגים הכדוריים שלנו הניתנים בקטלוג הם ערכים אינדיבידואליים למרכוב המצמדת.

הם נקבעו על ידנו ומבוססים על ערכים של דריכות בסיסיות ומטענים חיצוניים שנבחרו, הכפולים בערכן מהדריכה הזאת.

שינוי צורה אלסטי של גל ארכובה

שינוי הצורה הזה פרופורציונלי לאורך וליחס ההפוך של ריבוע קוטר השורש. בהתאם לחשיבות היחסית של שינוי צורת הבורג (ראה קשיחות המערכת השלמה),

הגברה גדולה מדי של דריכת המצמדת והמיסבים התומכים גורמת לעלייה מוגבלת בקשיחות ומגבירה באופן משמעותי את הדריכה הסיבובית ולפיכך, את הטמפרטורה. כתוצאה מכך, הדריכה המצוינת בקטלוג לכל ממד, היא אופטימלית ואין להגבירה.