ארכיונים: Q&A

חישוב שיעור עומס דינאמי

הכוחות הפועלים על המסילה הליניארית יכולים להיות מחושבים בהתאם לחוקי המכאניקה, כשהעומסים והכוחות החיצוניים ידועים או ברי חישוב. בחישוב רכיבי העומס עבור מסילות ליניאריות בודדות, יכולה המסילה להיחשב כמוט פשוט. מתעלמים מכל מעוות אלסטי של המסב במהלך כליבה או בשל מסגרת המכונה, וכן, מכל מומנט המופעל בשל אי דיוקים בהרכבה. הנחות אלה מחושבות עפ"י האמצעים הזמינים.

 

שקול עומס דינאמי במיסב

אם עומס המסב המחושב F, המתקבל תוך שימוש במידע שמעל, נמצא כמגשים את הצרכים עבור שיעור העומס הדינאמי C, משמע שהעומס קבוע בגודל ובכיוון ופועל במרכז, אז P=F והעומס יכול להיות מוכנס ישירות למשוואת החיים. בכל שאר המקרים, נחוץ קודם לחשב את שקול העומס הדינאמי במיסב. זה מוגדר כעומס ההיפותטי עם גודל וכיוון קבועים, לו תהיה אותה השפעה על חיי המסב כשל העומס המעשי לו נתון המיסב.

 

עומס מסב קבוע

מסילות ליניאריות עשויות, עפ"י הצורך, להיות מצוידות ביותר מרוכב אחד, דבר המביא לתנאי הפעלה שונים, משמע, אופי העומס, מהירויות התנועה ותאוצות לאורך המוט. על מנת לקחת גורמים אלה בחשבון, מצוינים ערכי fd עבור תנאי העמסה ו- fc עבור מספר הרוכבים למוט. שקול העומס הדינאמי של מסילה ליניארית מחושב בעזרת שימוש בנוסחה:

כש:

P= שקול עומס דינאמי במסב, ניוטון

F= עומס קבוע, ניוטון

fd= גורם תנאי עומס

fc= גורם עבור מספר רוכבים

שעור העומס הדינאמי C נבחר עבור מיסב הפועל תחת תנאים דינאמיים, במילים אחרות, עבור מיסב, הנע תחת עומס. הוא מבוטא כעומס הנותן למסב חיים של 100,000 מטר. זאת בשעה שמניחים שהעומס קבוע בגודל ובכיוון ופועל באופן ניצב למישור התנועה של היחידה ושהמהלך מהווה לפחות שליש מאורך המסילה הכולל.

בהשוואת שעורי העומס הדינאמי של מסילות ליניאריות מיצרנים שונים, יש לשים לב להגדרת חיי המיסב הנלקחת כבסיס לחישוב. כל ההגדרות שלנו הן בהתאם לתקן DIN הגרמני (המקובל גם כתקן האירופאי). יחד עם זאת, יש לשים לב שלא כל היצרנים בעולם עושים שימוש בתקן זה ובהחלט עשויים להיות הבדלים בהגדרה בין מדינה אחת לאחרת. לעיתים נעשה שימוש בנתון של 50,000 מטר (זהו התקן המקובל על מרבית היצרנים היפניים והאסיאתיים האחרים), המביא לשיעור עומס גבוה יותר לכאורה. אמרנו לכאורה, כי השוואה ישירה של שיעור עומס דינאמי אפשרית, רק אם שעורי העומס המתקבלים על בסיס קריטריון ה- 50,000 מטר מחולקים בפקטור 1.26 על מנת להשוות אותם לאלו הנתונים עבור 100,000 מטר.

שעור העומס הסטאטי C0 משמש בבחירת מסילה ליניארית, בה מתקיימת תנועה במהירות נמוכה מאד, או שהיא נתונה לעומס במצב נייח. זה גם נכון כשהמסב נתון למגע כבד במהלך תנאי ריצה דינאמיים.

שעור העומס הסטאטי C0 של המסילות הליניאריות מוגדר בהתאם לחלק 2 של DIN 636 כעומס הסטאטי, אשר עם השימון הזמין בין המסלול לאלמנטים המתגלגלים, באזור של העומס המקסימאלי, ייצר לחץ הרציאני מקסימאלי של 4200 MPa בשטח המגע בין המסלול לאלמנט המתגלגל המועמס ביותר. תחת תנאים אלה, המעוות התמידי מסתכם ב- 0.0001 מקוטר הכדור. המומנטים הסטאטיים MA, MB ו- MC של מסילות ליניאריות מוגדרים כמומנטים שתחת השפעת עומס מומנט על הרוכב, הפועל במרכז אזור המגע בין המסלול והכדור המועמס ביותר, מפעילים לחץ הרציאני של 4200 MPa, המביא למעוות תמידי כולל של 0.0001 מקוטר הכדור.

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.

תוחלת החיים בפועל של בורג כדורי לפני שהוא מפסיק לתפקד, נקראת "חיי פעילות". הפסקת התפקוד נגרמת לרוב משחיקה

ולא מעייפות החומר (התפוררות); שחיקה של המערכת המחזורית, איכול, השחתה ובאופן כללי יותר,

אובדן המאפיינים התפקודיים הנדרשים. הניסיון הוכיח שהתאמה כזו תעזור בבחירת הבורג המתאים ולהשיג את חיי הפעילות הרצויים.

יש לקחת בחשבון גם דרישות מבניות, כמו חוזק קצוות הבורג והוספת מצמדות, בהתאם לעומס הנמצא על המרכיבים הנ"ל.