Šta je faktor usluge i zašto postoji
Faktor usluge (SF u opštoj upotrebi; KA u ISO 6336 notaciji; omjer CSF ili Ks u AGMA notaciji) uzima u obzir činjenicu da je stvarni spiralni zupčanik Pogonski sistem prenosi vršne obrtne momente koji premašuju nominalni nazivni obrtni moment. Motor od 100 kW koji pokreće transporter ne isporučuje konstantnih 100 kW - on isporučuje promjenjivi obrtni moment koji se povećava tokom pokretanja (okretni moment motora pri lomu 200–300% nazivnog), tokom zaglavljivanja proizvoda (kratkotrajni obrtni moment pri punom zastoju) i tokom pokretanja sa potpuno opterećenim remenom. Svaki od ovih prolaznih događaja akumulira oštećenja od zamora brzinom proporcionalnom vršnom obrtnom momentu podignutom na 6. potenciju (kontaktni zamor) ili 8. potenciju (zamor od savijanja).
Za spiralni zupčanik nazivni obrtni moment je tačno jednak nominalnom prenesenom obrtnom momentu (SF = 1,0), svaki vrh koji prelazi 100% nazivnog obrtnog momenta ubrzava oštećenje od zamora brže nego što je uzeto u obzir u proračunu nazivnog momenta. SF > 1,0 pruža marginu koja pokriva ove prolazne vrhove. Praktična posljedica: u terminima ISO 6336, KA množi nominalnu tangencijalnu silu F_t na spiralni zupčanik prije svih ostalih koraka proračuna - dakle, zupčanik KA = 1,5 mora nositi 1,5× tangencijalnu silu, što zahtijeva ili veći modul, širu širinu čeone površine, tvrđi materijal ili neku kombinaciju.
AGMA klasifikacija opterećenja — Okvir industrijskih standarda
AGMA 2101 (i njegov prethodnik AGMA 2001) klasificira pogonske sisteme u kombinacije karaktera izvora energije i karaktera pogonjene mašine. Svaka kombinacija daje preporučeni faktor servisa:
| Lik Izvora Moći | Pogonska mašina: Uniforma | Pogonska mašina: Lagani udar | Pogonska mašina: Umjereni udar | Pogonska mašina: Teški amortizer |
|---|---|---|---|---|
| Uniforma (elektromotor, parna turbina) | 1.00 | 1.25 | 1.50 | 1,75–2,00 |
| Lagani udar (višecilindrični motor) | 1.25 | 1.50 | 1.75 | 2,00–2,25 |
| Umjereni udar (jednocilindrični motor) | 1.50 | 1.75 | 2.00 | 2,25–2,50 |
| Snažan udar (udarna presa, probijanje) | 1.75+ | 2.00+ | 2.25+ | 2,50–3,00+ |
Klasifikacija pogonskih mašina - Koja kategorija?
| AGMA lik | Primjeri primjene | Šokantni lik |
|---|---|---|
| Uniforma | Centrifugalne pumpe i kompresori; lagani ventilatori; transporteri sa stalnim opterećenjem; generatori | Opterećenje gotovo konstantno; rijetko paljenje i bez opterećenja |
| Lagani šok | Centrifugalni ventilatori i duvaljke; transporteri s opterećenjem; kretanje dizalice; opći alatni strojevi; štamparske mašine | Neke varijacije; rijetko pokretanje s malim opterećenjem; bez ozbiljnog udara |
| Umjereni šok | Kuglični mlinovi (prazni); alatni strojevi za rezanje metala; spiralni zupčanik pogoni na rolama za proizvodnju papira (prekinuti rez); rudničke dizalice; tvornice papira; veliki ventilatori | Umjerene varijacije obrtnog momenta; periodični ciklusi opterećenja i rasterećenja; određeni udar pri pokretanju pod umjerenim opterećenjem |
| Snažan šok | Kuglični mlinovi (napunjeni); pogoni drobilica; veliki spiralni zupčanik otvoreni pogoni; grube stolice za valjaonice; pogoni bagera; teške mašine za probijanje; cementne peći | Velike varijacije obrtnog momenta; česti teški startovi; udarno opterećenje; mogućnost kratkotrajnog preokretanja obrtnog momenta |
ISO 6336 KA — Ekvivalent u međunarodnom standardu
ISO 6336-1 definiše faktor primjene KA kao odnos maksimalnog vanjskog dinamičkog opterećenja zupčanika i nominalnog tangencijalnog opterećenja na krugu koraka. ISO 6336-1 Tabela 1 daje indikativne vrijednosti:
| Radno stanje pogonske mašine | Radno stanje pogonjene mašine | KA (ISO 6336) |
|---|---|---|
| Uniforma | Uniforma | 1.00 |
| Uniforma | Umjereni potresi | 1.25 |
| Uniforma | Jaki potresi | 1.50 |
| Lagani šokovi | Uniforma | 1.10 |
| Lagani šokovi | Umjereni potresi | 1.35 |
| Lagani šokovi | Jaki potresi | 1.60 |
| Umjereni potresi | Uniforma | 1.25 |
| Umjereni potresi | Umjereni potresi | 1.50 |
| Umjereni potresi | Jaki potresi | 1.75+ |
Posebni slučajevi koji zahtijevaju viši KA
Često pokretanje motora pod opterećenjem
Standardni trofazni indukcijski motor proizvodi početni moment od 150–300% nazivnog momenta u stanju mirovanja — puni početni moment se primjenjuje na spiralni zupčanik pogonski sklop svaki put kada se motor pokrene. Za pogon koji se pokreće 10-20 puta dnevno pod punim opterećenjem, akumulirana šteta od pokretanja motora može biti značajna. Ispravka: dodajte "faktor učestalosti pokretanja" od 1,0-1,3 osnovnom KA, ovisno o broju dnevnih pokretanja i multiplikatoru početnog momenta. Korea Ever-Power zahtijeva informacije o učestalosti pokretanja za sve pogone koji se pokreću više od 5 puta dnevno.
Pogoni za vožnju unazad
Kada spiralni zupčanik Pogon mijenja smjer pod opterećenjem - dizalice, valjaonice na obrnutom prolazu, brodski pogon naprijed/nazad - i bočna strana pogona i bočna strana obale svakog zuba opterećene su naizmjeničnim naponom. ISO 6336 smanjuje dozvoljeni napon savijanja σ_F lim za faktor 0,7 za potpuno obrnuto opterećenje savijanja (YM = 0,7 u notaciji), u poređenju sa jednosmjernim opterećenjem (YM = 1,0). Ovo efektivno zahtijeva ili veći modul, širu širinu površine ili tvrđi materijal za pogon u obrnutom smjeru u poređenju sa jednosmjernim pogonom istog nominalnog obrtnog momenta.
Preopterećenje u slučaju nužde — Procjena vršnog obrtnog momenta
ISO 6336 također zahtijeva da spiralni zupčanik preživjeti specificirano hitno preopterećenje (obično 200–300% nazivnog momenta za jedan ili nekoliko događaja) bez loma zuba. Ovo se provjerava u odnosu na maksimalno dozvoljeni napon savijanja, a ne na granicu napona savijanja usljed zamora, koristeći statički faktor sigurnosti S_F_stat ≥ 1,0 pri vršnom momentu preopterećenja pomnoženom sa faktorom statičkog preopterećenja Y_S. Za mlinove cementa sa događajima ponovnog pokretanja zamrznutog uloška (moment do 400% nazivnog momenta), ova provjera često određuje izbor modula zupčanika, a ne provjeru zamora pri nazivnom momentu.
Najčešća greška servisnog faktora - Ignorisanje pokretačkog momenta motora
Najčešća greška u spiralni zupčanik Odabir faktora servisa tretira elektromotorni pogon kao "Uniforman" bez uzimanja u obzir karakteristika početnog momenta motora. Kavezni asinhroni motor sa direktnim pokretanjem (DOL) primjenjuje 250–3501 TP3T nazivnog momenta u trenutku pokretanja. Ako se pogon pokreće 3–5 puta dnevno, to efektivno znači da zupčanik doživljava približno 3–5 događaja vršnog momenta dnevno pri 2,5–3,5× nazivnog - što je ekvivalentno AGMA klasifikaciji izvora "Umjereni udar", a ne "Uniforman". Odabir KA = 1,0 za takav pogon, a zatim doživljavanje preranog zamora zuba usljed savijanja pri 30–501 TP3T izračunatog vijeka trajanja, direktna je posljedica.
Rješenje: ili primijeniti korekciju početnog momenta na faktor servisa ili specificirati soft-starter ili VFD (frekventni pogon) koji ograničava početni moment motora na 100–120% nazivne vrijednosti - pretvarajući stvarni pogon u pravi „uniformni“ izvor koji opravdava KA = 1,0–1,25.
Referenca faktora usluge specifičnog za aplikaciju
| Primjena | Tipični KA | Primarni pokretač |
|---|---|---|
| Centrifugalna pumpa (stalni protok, VFD start) | 1,00–1,10 | Uniforma spiralni zupčanik pogon + ravnomjerno opterećenje; VFD eliminira udarce pri pokretanju |
| Industrijski ventilator, centrifugalni ventilator (direktno pokretanje) | 1,25–1,50 | Pokretanje DOL motora pri obrtnom momentu od 250%; inercija ventilatora produžava period pokretanja |
| Opći transporter, s remenskim pogonom (početak s opterećenjem) | 1,25–1,50 | Pokretanje pod opterećenjem; zaglavljivanje proizvoda; slučajevi proklizavanja remena |
| CNC alatna mašina, štamparska mašina | 1.25 | Servo upravljanje s ograničavanjem obrtnog momenta; niski udari |
| Rudarska dizalica (kavez) | 1,50–2,00 | Česti startovi pod punim opterećenjem; slučajevi trzanja užeta |
| Kuglični mlin, SAG mlin | 2,00–2,50 | Katarakta u kugličnom naboju; ponovno pokretanje zamrznutog naboja; periodično preopterećenje |
| Čeljusna drobilica, udarna drobilica | 2.00–3.00 | Direktno udarno opterećenje pri ulasku u stijenu; događaji sa tragovima željeza |
| Grubi stol za valjaonicu | 1,75–2,25 | Udar zagriza na ulazu u gredicu; greške u usklađivanju brzine |
| Glavni brodski pogon (dvostruki motor) | 1,50–2,00 | Neravnomjernost obrtnog momenta motora; naglo zaustavljanje; manevarska opterećenja |
| Mjenjač vjetroturbine (prema AGMA 6006) | Zasnovano na spektru (ne pojedinačni KA) | AGMA 6006 zahtijeva analizu spektra punog opterećenja - jedan KA nije dovoljan |
Korea Ever-Power — Dokumentacija o faktoru usluge uz svaku narudžbu
Ispravan odabir faktora servisa za ovu tešku industriju spiralni zupčanik Pogon zahtijeva poznavanje karaktera izvora napajanja (elektromotor sa direktnim startom ili mekim startom), karaktera pogonjene mašine (nivo udara) i svih posebnih događaja (često pokretanje, preokretanje, preopterećenje u slučaju nužde). Sva četiri moraju biti deklarisana prije nego što se potvrdi specifikacija prijenosnika.
Korea Ever-Power traži sljedeće informacije od kupaca za sve spiralno rezani zupčanik narudžbe gdje primjena uključuje pokretanje pod opterećenjem, udarom ili preokretanjem: tip izvora napajanja (tip motora, način pokretanja), tip pogonjene mašine i klasifikacija udara, dnevna učestalost pokretanja, prisustvo preokretnog opterećenja i svi poznati događaji vršnog preopterećenja. Ove informacije se koriste za određivanje KA primijenjenog na proračun nazivne vrijednosti zupčanika, koji direktno postavlja minimalni potrebni modul i klasu materijala za navedeni vijek trajanja. Kao direktan proizvođač spiralnih zupčanika, Korea Ever-Power uključuje primijenjenu KA vrijednost u dokumentaciju za narudžbu zupčanika, tako da je kompletna tehnička osnova za specifikaciju zupčanika transparentna i podložna reviziji. Pregledajte Asortiman proizvoda sa spiralnim zupčanicima za standardne i prilagođene industrijske zupčanike.
Često postavljana pitanja
Da — pod uslovom da je VFD programiran da ograniči obrtni moment ubrzanja na 100–120% nazivnog tokom pokretanja i zaustavljanja, i da pogonjena mašina ima uniformnu karakteristiku opterećenja. VFD eliminiše skok obrtnog momenta pri pokretanju DOL motora, čineći pogon zaista „ujednačenim“ iz perspektive AGMA izvora napajanja. Međutim, ako sama pogonjena mašina uvodi udar (drobilica, mlin), doprinos KA pogonjene mašine primjenjuje se bez obzira na izvor napajanja. VFD koji pokreće kuglični mlin je kombinacija Uniformni izvor napajanja + Mašina sa teškim udarnim motorom = AGMA koja i dalje zahtijeva KA ≈ 1,75.
KA direktno utiče spiralni zupčanik veličina i vrsta materijala u proračunu ocjene zamora, a ne DIN klasa tačnosti. DIN klasa tačnosti se određuje zahtjevima za brzinu i buku. Međutim, veći moduli zupčanika (zahtijevani većim KA) ponekad se lakše postižu pri datoj DIN klasi jer se apsolutne vrijednosti tolerancije skaliraju s modulom. A spiralni zupčanik Zupčanik M10 DIN klase 6 ima veće apsolutne tolerancije profila i koraka od zupčanika M5 DIN klase 6 - što zupčanik M10 čini donekle lakšim za proizvodnju prema specificiranoj klasi. Ovo je sekundarni efekat i ne opravdava promjenu specifikacije DIN klase.
KA uzima u obzir varijacije vanjskog opterećenja od spiralni zupčanik Pogonski sistem — opterećenja generirana izvorom napajanja ili karakteristikama pogonjene mašine (udar, pokretanje, preokretanje). KV uzima u obzir unutrašnja dinamička opterećenja — dodatne sile zuba generirane vlastitom greškom prijenosa zupčanog para i dinamiku mase i opruge zupčanog sistema pri radnoj brzini. Obje množe nominalnu tangencijalnu silu u proračunu nazivne vrijednosti. Pri maloj brzini na liniji koraka (20 m/s) za zupčanik DIN klase 8, KV može doseći 1,4–1,8. Kompletan spiralni zupčanik Ocjena koristi KA × KV × KH × KF kao kombinovane faktore - ne samo KA.
Da — ako spiralni zupčanik Ako je način kvara bio korozija ili zamor od savijanja korijena zuba pri manje od 50% izračunatog projektnog vijeka trajanja, projektovani KA je vjerovatno bio prenizak za stvarna radna opterećenja. Korea Ever-Powerova usluga analize kvarova (pogledajte članak o analizi kvarova) identificira način kvara i upoređuje potreban KA pri posmatranom vijeku trajanja kvara sa prvobitno specificiranim KA. Ako su poznati stvarni događaji vršnog momenta, zamjena spiralni zupčanik je specificiran na ispravnom KA iz prvog reda. Ako su stvarna opterećenja nepoznata, preporučuje se instrumentalno mjerenje momenta tokom dvije sedmice normalnog rada prije specificiranja zamjene - u suprotnom, novi zupčanik može otkazati u istom intervalu.
Potvrdite ispravan servisni faktor za vašu primjenu spiralnog zupčanika
Navedite tip izvora napajanja, karakter pogonjene mašine, dnevnu učestalost pokretanja i sve događaje vršnog preopterećenja. Korea Ever-Power određuje tačan KA, prikazuje rezultirajući modul i zahtjev za kvalitetom materijala, te dokumentira osnovu u specifikaciji narudžbe - pružajući potpunu mogućnost revizije za izračun vijeka trajanja do zamora.
Klasifikacija AGMA 2101 · ISO 6336 KA · Korekcija frekvencije pokretanja · Faktor opterećenja pri preokretanju · KA dokumentovan u svakoj narudžbi
Urednik: Cxm
