Mikä on palvelutekijä ja miksi se on olemassa
Käyttökerroin (yleisesti käytettynä SF; ISO 6336 -merkintätavassa KA; suhde CSF tai Ks AGMA-merkintätavassa) ottaa huomioon sen, että reaaliarvo kierukkavaihteisto käyttöjärjestelmä välittää huippuvääntömomentteja, jotka ylittävät nimellisvääntömomentin. Nimellisteholtaan 100 kW:n kuljetinta käyttävä moottori ei tuota vakiota 100 kW:ta – se tuottaa vaihtelevaa vääntömomenttia, joka piikkii käynnistyksen aikana (moottorin irrotusmomentti 200–300% nimellisarvosta), tuotetukosten aikana (lyhytaikainen täysi pysähdysmomentti) ja käynnistyksen aikana täyteen kuormitettua hihnaa käytettäessä. Jokainen näistä ohimenevistä tapahtumista kerryttää väsymisvaurioita nopeudella, joka on verrannollinen huippuvääntömomentin korotukseen kuudenteen potenssiin (kosketusväsymys) tai kahdeksanteen potenssiin (taivutusväsymys).
varten kierukkavaihteisto tarkalleen nimelliselle välitetylle vääntömomentille (SF = 1,0), mikä tahansa nimellisvääntömomentin 100% ylittävä huippu kiihdyttää väsymisvaurioita nopeammin kuin nimellislaskennassa on otettu huomioon. SF > 1,0 tarjoaa marginaalin, joka kattaa nämä ohimenevät piikit. Käytännön seuraus: ISO 6336 -standardin mukaisesti KA kertoo nimellisen tangentiaalisen voiman F_t kierukkavaihteisto ennen kaikkia muita laskentavaiheita – joten KA = 1,5 -vaihteen on kannettava 1,5-kertainen tangentiaalinen voima, mikä vaatii joko suuremman moduulin, leveämmän pinnan leveyden, kovemman materiaalin tai jonkin yhdistelmän.
AGMA-kuormitusluokitus — alan standardikehys
AGMA 2101 (ja sen edeltäjä AGMA 2001) luokittelee käyttöjärjestelmät teholähteen ominaisuuksien ja käytettävän koneen ominaisuuksien yhdistelmiin. Jokainen yhdistelmä antaa suositellun käyttökertoimen:
| Virtalähteen merkki | Käyttökone: Yhtenäinen | Ohjattu kone: Kevyt shokki | Käytettävä kone: Kohtalainen isku | Ohjattu kone: Voimakas isku |
|---|---|---|---|---|
| Yhtenäinen (sähkömoottori, höyryturbiini) | 1.00 | 1.25 | 1.50 | 1,75–2,00 |
| Kevyt iskunvaimennin (monisylinterinen moottori) | 1.25 | 1.50 | 1.75 | 2.00–2.25 |
| Kohtalainen iskunvaimennus (yksisylinterinen moottori) | 1.50 | 1.75 | 2.00 | 2,25–2,50 |
| Voimakas isku (iskupuristin, lyönti) | 1.75+ | 2.00+ | 2.25+ | 2,50–3,00+ |
Käytetyn koneen luokittelu – mikä luokka?
| AGMA-merkki | Sovellusesimerkkejä | Shokkihahmo |
|---|---|---|
| Yhtenäinen | Keskipakopumput ja kompressorit; kevyet tuulettimet; tasaisesti kuormitetut kuljettimet; generaattorit | Kuorma lähes vakio; käynnistyy harvoin ja kuormittamattomana |
| Kevyt shokki | Keskipakopuhaltimet ja -puhaltimet; kuormatut kuljettimet; nostureiden kulku; yleiset työstökoneet; painokoneet | Jonkin verran vaihtelua; harvoin käynnistyy kevyellä kuormalla; ei voimakasta iskua |
| Kohtalainen sokki | Kuulamyllynt (tyhjät); metallinleikkauskoneet; kierukkavaihteisto paperinvalmistustelojen käyttölaitteet (keskeytyvä leikkaus); kaivosnostimet; paperitehtaat; suuret tuulettimet | Kohtalainen vääntömomentin vaihtelu; säännölliset kuormitus- ja purkujaksot; jonkin verran vaikutusta käynnistyksessä kohtalaisella kuormituksella |
| Voimakas isku | Kuulamyllynt (kuormitetut); murskainten käyttövoimat; suuret kierukkavaihteisto avoimet käyttölaitteet; valssaamon karkeatyöstötelineet; ruoppauslaitteet; raskaat lävistyskoneet; sementtiuunit | Voimakas vääntömomentin vaihtelu; usein raskaat käynnistykset; iskukuormitus; lyhytaikainen vääntömomentin kääntyminen päinvastaiseksi |
ISO 6336 KA — Vastaava kansainvälisessä standardissa
ISO 6336-1 määrittelee sovelluskertoimen KA hammaspyörän suurimman ulkoisen dynaamisen kuormituksen ja nimellisen tangentiaalisen kuormituksen suhteena jakoympyrällä. ISO 6336-1 -taulukossa 1 on esitetty ohjeelliset arvot:
| Ajokoneen toimintakunnossa | Käyttökoneen toimintatila | KA (ISO 6336) |
|---|---|---|
| Yhtenäinen | Yhtenäinen | 1.00 |
| Yhtenäinen | Kohtalaiset iskut | 1.25 |
| Yhtenäinen | Voimakkaita iskuja | 1.50 |
| Kevyet iskut | Yhtenäinen | 1.10 |
| Kevyet iskut | Kohtalaiset iskut | 1.35 |
| Kevyet iskut | Voimakkaita iskuja | 1.60 |
| Kohtalaiset iskut | Yhtenäinen | 1.25 |
| Kohtalaiset iskut | Kohtalaiset iskut | 1.50 |
| Kohtalaiset iskut | Voimakkaita iskuja | 1.75+ |
Korkeampaa KA:ta vaativat erityistapaukset
Usein moottorin käynnistyminen kuormituksen alaisena
Tavallinen kolmivaiheinen induktiomoottori tuottaa pysähtyneenä käynnistysmomentin, joka on 150–300% nimellismomentista – täysi käynnistysmomentti kohdistetaan kierukkavaihteisto voimansiirron joka kerta moottorin käynnistyessä. Käyttöönotolle, joka käynnistyy 10–20 kertaa päivässä täydellä kuormalla, moottorin käynnistyksistä kertynyt vaurio voi olla merkittävä. Korjaus: lisää perus-KA:han "käynnistystaajuuskerroin" 1,0–1,3 päivittäisten käynnistysten määrästä ja käynnistysmomentin kertoimesta riippuen. Korea Ever-Power pyytää käynnistystaajuustietoja kaikista käyttöistä, jotka käynnistyvät yli 5 kertaa päivässä.
Suunnanvaihtolaitteet
Kun kierukkavaihteisto Käyttö vaihtaa suuntaa kuormitettuna – nosturinostimet, valssimyllyt taaksepäin, laivan työntövoima edessä/takana – sekä käyttö- että rannikkoreunaa kuormitetaan vuorotellen. ISO 6336 -standardi pienentää sallittua taivutusjännitystä σ_F lim kertoimella 0,7 täysin päinvastaisilla taivutuskuormilla (merkinnässä YM = 0,7) verrattuna yksisuuntaiseen kuormitukseen (YM = 1,0). Tämä vaatii käytännössä joko suuremman moduulin, leveämmän pinnan leveyden tai kovempaa materiaalia päinvastaiseen käyttöön verrattuna saman nimellisvääntömomentin omaavaan yksisuuntaiseen käyttöön.
Hätätilanteessa ylikuormitus — huippumomentin arviointi
ISO 6336 edellyttää myös, että kierukkavaihteisto selviävät määritellystä hätäylikuormasta (tyypillisesti 200–300% nimellisvääntömomentista yhden tai muutaman tapahtuman ajan) ilman hampaan murtumista. Tätä tarkistetaan suurimman sallitun taivutusjännityksen avulla väsymistaivutusjännitysrajan sijaan käyttämällä staattista turvallisuuskerrointa S_F_stat ≥ 1,0 huippuyliorotusvääntömomentilla kerrottuna staattisella ylikuormituskertoimella Y_S. Sementtimyllyissä, joissa on jäätyneen panoksen uudelleenkäynnistystapahtumia (vääntömomentti jopa 400% nimellisvääntömomentista), tämä tarkistus ohjaa usein vaihdemoduulin valintaa pikemminkin kuin väsymistarkastusta nimellisvääntömomentilla.
Yleisin huoltotekijävirhe — moottorin käynnistysmomentin huomiotta jättäminen
Yleisin virhe, joka esiintyy kierukkavaihteisto Käyttökertoimen valinta tarkoittaa sähkömoottorikäytön käsittelyä "tasaisena" ottamatta huomioon moottorin käynnistysmomentin ominaisuuksia. Suorakäynnistetty (DOL) häkkimoottori käyttää käynnistyshetkellä 250–350% nimellisvääntömomenttia. Jos käyttölaite käynnistyy 3–5 kertaa päivässä, tämä tarkoittaa käytännössä sitä, että vaihde kokee noin 3–5 huippuvääntömomenttitapahtumaa päivittäin 2,5–3,5× nimellisvääntömomentilla – mikä vastaa AGMA:n "Kohtalainen isku" -lähdeluokitusta, ei "tasaista". KA = 1,0 valitseminen tällaiselle käyttölaitteelle ja sitten ennenaikainen hampaan taivutusväsyminen 30–50%:n kohdalla lasketusta käyttöiästä on suora seuraus.
Ratkaisu: joko käytä käynnistysmomentin korjausta käyttökertoimeen tai määritä pehmokäynnistin tai VFD (muuttuva taajuusmuuttaja), joka rajoittaa moottorin käynnistysmomentin nimellisarvoon 100–120% – muuttamalla varsinaisen taajuusmuuttajan aidoksi "tasaiseksi" lähteeksi, joka oikeuttaa KA = 1,0–1,25:n.
Sovelluskohtainen palvelukertoimen viite
| Hakemus | Tyypillinen KA | Ensisijainen kuljettaja |
|---|---|---|
| Keskipakopumppu (tasainen virtaus, taajuusmuuttajakäynnistys) | 1.00–1.10 | Yhtenäinen kierukkavaihteisto käyttö + tasainen kuormitus; taajuusmuuttaja poistaa käynnistysshokin |
| Teollisuuspuhallin, keskipakopuhallin (suorakäynnistys) | 1,25–1,50 | DOL-moottori käynnistyy vääntömomentilla 250%; puhaltimen inertia pidentää käynnistysaikaa |
| Yleinen kuljetin, hihnakäyttöinen (kuormitettu käynnistys) | 1,25–1,50 | Kuormitettu käynnistys; tuotteen jumittuminen; hihnan luistaminen |
| CNC-työstökone, painokone | 1.25 | Servo-ohjattu vääntömomentin rajoituksella; vähäinen iskutus |
| Kaivoksenostin (häkki) | 1,50–2,00 | Useita käynnistyksiä täydellä kuormalla; köyden repeämistapahtumia |
| Kuulamylly, SAG-mylly | 2.00–2.50 | Pallolatauksen kaihi; jäätyneen varauksen uudelleenkäynnistys; jaksoittainen ylikuormitus |
| Leukamurskain, iskumurskain | 14.00–15.00 | Suora iskukuormitus kallion sisäänmenokohdassa; rautakato |
| Valssaamon karkeatyöstöteline | 1,75–2,25 | Purentashokki aihion sisääntulossa; nopeuden sovitusvirheet |
| Merimoottorin pääpropulsio (kaksimoottori) | 1,50–2,00 | Moottorin vääntömomentin epätasaisuus; hätäjarrutukset; kuormien käsittely |
| Tuuliturbiinin vaihdelaatikko (AGMA 6006 -standardin mukaisesti) | Spektripohjainen (ei yksittäinen KA) | AGMA 6006 vaatii täyden kuormaspektrianalyysin — yksittäinen KA riittämätön |
Korea Ever-Power — Palvelukertoimen dokumentointi jokaisen tilauksen mukana
Oikean käyttökertoimen valinta tälle raskaalle teollisuudelle kierukkavaihteisto Vaihteiston käyttöönotto edellyttää virtalähteen ominaisuuksien (sähkömoottori suorakäynnistyksellä tai pehmeäkäynnistyksellä), käytettävän koneen ominaisuuksien (iskutaso) ja mahdollisten erikoistapahtumien (tiheä käynnistys, suunnanvaihto, hätäylikuormitus) tuntemista. Kaikki neljä on ilmoitettava ennen vaihdetietojen vahvistamista.
Korea Ever-Power pyytää asiakkailtaan seuraavia tietoja kaikista kierrehammaspyörä tilaukset, joissa sovellukseen liittyy käynnistys kuormitettuna, isku tai peruutus: virtalähteen tyyppi (moottorin tyyppi, käynnistysmenetelmä), käytettävän koneen tyyppi ja iskuluokitus, päivittäinen käynnistystiheys, peruutuskuormituksen esiintyminen ja kaikki tunnetut huippukuormitustapahtumat. Näitä tietoja käytetään vaihteiston nimellisarvolaskelmaan sovellettavan KA:n määrittämiseen, joka asettaa suoraan määritetyn käyttöiän vähimmäisvaatimuksen moduulille ja materiaalilaadulle. Suorana kierrevaihteiden valmistajaKorea Ever-Power sisällyttää sovelletun KA-arvon vaihdetilausdokumentaatioon, joten vaihdespesifikaation täydellinen tekninen perusta on läpinäkyvä ja auditoitavissa. Selaa kierukkavaihteiden tuotevalikoima vakio- ja räätälöidyille teollisuusvaihteille.
Usein kysytyt kysymykset
Kyllä — edellyttäen, että taajuusmuuttaja on ohjelmoitu rajoittamaan kiihtyvyysmomenttia nimellisarvosta 100–120% käynnistyksen ja pysäytyksen aikana ja että käytettävällä koneella on tasainen kuormituskäyrä. Taajuusmuuttaja poistaa DOL-moottorin käynnistysmomenttipiikin, mikä tekee käytöstä aidosti "tasaisen" AGMA-virtalähteen näkökulmasta. Jos käytettävä kone itse aiheuttaa iskuja (murskain, mylly), käytettävän koneen KA-osuus on voimassa virtalähteestä riippumatta. Kuulamyllyä käyttävä taajuusmuuttaja on tasainen virtalähde + voimakas iskukone = AGMA-yhdistelmä, joka vaatii silti KA ≈ 1,75.
KA vaikuttaa suoraan kierukkavaihteisto Väsymisluokituksen laskennassa käytetään kokoa ja materiaaliluokkaa, ei DIN-tarkkuusluokkaa. DIN-tarkkuusluokka määräytyy nopeus- ja meluvaatimusten perusteella. Suuremmat moduulivaihteet (joita vaaditaan suuremman KA:n vuoksi) on kuitenkin joskus helpompi saavuttaa tietyllä DIN-luokalla, koska absoluuttiset toleranssiarvot skaalautuvat moduulin mukaan. A kierukkavaihteisto M10 DIN-luokan 6 hammaspyörällä on suuremmat absoluuttiset profiili- ja nousutoleranssit kuin M5 DIN-luokan 6 hammaspyörällä, mikä tekee M10-hammaspyörän valmistamisen määritellyn luokan mukaisesti jonkin verran helpommaksi. Tämä on toissijainen vaikutus eikä oikeuta DIN-luokkaspesifikaation muuttamista.
KA ottaa huomioon ulkoiset kuormituksen vaihtelut kierukkavaihteisto käyttöjärjestelmä — virtalähteen tai käytettävän koneen ominaisuuksien (isku, käynnistys, peruutus) aiheuttamat kuormat. KV ottaa huomioon sisäiset dynaamiset kuormat — hammaspyöräparin oman siirtovirheen ja hammaspyöräjärjestelmän massajousidynamiikan aiheuttamat lisähammasvoimat käyttönopeudella. Molemmat kertovat nimellisen tangentiaalisen voiman nimellisarvolaskelmassa. Pienellä jakolinjan nopeudella (20 m/s) DIN-luokan 8 vaihteella KV voi olla 1,4–1,8. Täydellinen kierukkavaihteisto luokitus käyttää KA × KV × KH × KF -tekijöitä yhdistettyinä tekijöinä – ei pelkästään KA:ta.
Kyllä – jos kierukkavaihteisto Jos vikaantumistapa oli pistemäinen tai hampaan juuren taivutusväsyminen alle 50%:n lasketusta suunnitellusta käyttöiästä, suunniteltu KA oli todennäköisesti liian alhainen todellisille käyttökuormille. Korea Ever-Powerin vikaantumisanalyysipalvelu (katso vikaantumisanalyysiartikkeli) tunnistaa vikaantumistavan ja vertaa vaadittua KA:ta havaitulla vikaantumisiällä alun perin määriteltyyn KA:han. Jos todelliset huippuvääntömomenttitapahtumat tiedetään, vaihto-osa kierukkavaihteisto on määritetty oikealla KA-arvolla ensimmäisestä tilauksesta. Jos todelliset kuormitukset ovat tuntemattomia, suositellaan instrumentoitua vääntömomentin mittausta kahden viikon normaalin käytön aikana ennen vaihtovaihteen määrittämistä – muuten uusi vaihde saattaa vikaantua samalla aikavälillä.
Vahvista oikea käyttökerroin hammaspyöräsovelluksellesi
Ilmoita virtalähteesi tyyppi, käytettävän koneesi ominaisuudet, päivittäinen käynnistystiheys ja mahdolliset huippukuormitustapahtumat. Korea Ever-Power määrittää oikean KA:n, näyttää tuloksena olevan moduulin ja materiaalilaadun vaatimukset ja dokumentoi perusteet tilausmäärityksessä – tarjoten täyden auditoitavuuden väsymislujuuden laskennalle.
AGMA 2101 -luokitus · ISO 6336 KA · Käynnistystaajuuden korjaus · Käänteinen kuormituskerroin · KA dokumentoitu jokaisessa tilauksessa
Toimittaja: Cxm
