Wat is de servicefactor en waarom bestaat deze?
De servicefactor (SF in algemeen gebruik; KA in ISO 6336-notatie; de verhouding CSF of Ks in AGMA-notatie) houdt rekening met het feit dat een reële spiraalvormig tandwiel Het aandrijfsysteem brengt piekkoppels over die het nominale koppel overschrijden. Een motor van nominaal 100 kW die een transportband aandrijft, levert geen constant vermogen van 100 kW, maar een variabel koppel dat piekt tijdens het opstarten (losbreekkoppel van de motor 200–300 kW van het nominale koppel), tijdens productblokkades (kortstondig volledig blokkeerkoppel) en tijdens het starten met een volledig beladen band. Elk van deze tijdelijke gebeurtenissen veroorzaakt vermoeiingsschade met een snelheid die evenredig is met het piekkoppel verhoogd tot de zesde macht (contactvermoeidheid) of de achtste macht (buigvermoeidheid).
Voor een spiraalvormig tandwiel Bij een nominale belasting van exact het overgedragen koppel (SF = 1,0) versnelt elke piek die 100% van het nominale koppel overschrijdt de vermoeidheidsschade sneller dan in de berekening is meegenomen. SF > 1,0 biedt de marge die deze tijdelijke pieken dekt. Het praktische gevolg: in termen van ISO 6336 vermenigvuldigt KA de nominale tangentiële kracht F_t op de spiraalvormig tandwiel vóór alle andere berekeningsstappen — dus een tandwiel met KA = 1,5 moet 1,5 keer de tangentiële kracht kunnen dragen, wat een grotere module, een bredere tandbreedte, een harder materiaal of een combinatie hiervan vereist.
AGMA-lastclassificatie — Het industriestandaardkader
AGMA 2101 (en zijn voorganger AGMA 2001) classificeert aandrijfsystemen in combinaties van kenmerken van de krachtbron en de aangedreven machine. Elke combinatie geeft een aanbevolen servicefactor:
| Krachtbronkarakter | Aangedreven machine: Uniform | Aangedreven machine: Lichte schok | Aangedreven machine: Matige schok | Aangedreven machine: zware schok |
|---|---|---|---|---|
| Uniform (elektromotor, stoomturbine) | 1.00 | 1.25 | 1.50 | 1,75–2,00 |
| Lichte schok (meercilindermotor) | 1.25 | 1.50 | 1.75 | 2.00–2.25 |
| Matige schok (eencilindermotor) | 1.50 | 1.75 | 2.00 | 2,25–2,50 |
| Zware schok (impactpers, stoot) | 1.75+ | 2.00+ | 2.25+ | 2,50–3,00+ |
Classificatie van aangedreven machines — Welke categorie?
| AGMA-karakter | Toepassingsvoorbeelden | Schokkend personage |
|---|---|---|
| Uniform | Centrifugaalpompen en compressoren; lichte ventilatoren; transportbanden met constante belasting; generatoren | Belasting vrijwel constant; start zelden en onbelast. |
| Lichte schok | Centrifugaalventilatoren en -blowers; beladen transportbanden; kraanverplaatsing; algemene werktuigen; drukpersen | Enige variatie; onregelmatig starten met lichte belasting; geen ernstige impact |
| Matige schok | Kogelmolens (leeg); metaalbewerkingsmachines; spiraalvormig tandwiel aandrijvingen op papierproductierollen (onderbroken snede); mijnhijskranen; papierfabrieken; grote ventilatoren | Matige koppelvariatie; periodieke beladings- en ontladingscycli; enige schok bij het opstarten onder matige belasting. |
| Zware schok | Kogelmolens (beladen); aandrijvingen voor brekers; groot spiraalvormig tandwiel open aandrijvingen; voorwalserij-opstellingen; baggeraandrijvingen; zware ponsmachines; cementovens | Sterke koppelvariatie; frequente zware starts; schokbelasting; mogelijkheid tot kortstondige koppelomkering. |
ISO 6336 KA — Het equivalent in de internationale standaard
ISO 6336-1 definieert de toepassingsfactor KA als de verhouding tussen de maximale externe dynamische tandwielbelasting en de nominale tangentiële belasting op de steekcirkel. Tabel 1 van ISO 6336-1 geeft indicatieve waarden:
| Werktoestand van de aandrijfmachine | Werktoestand van de aangedreven machine | KA (ISO 6336) |
|---|---|---|
| Uniform | Uniform | 1.00 |
| Uniform | Matige schokken | 1.25 |
| Uniform | Zware schokken | 1.50 |
| Lichte schokken | Uniform | 1.10 |
| Lichte schokken | Matige schokken | 1.35 |
| Lichte schokken | Zware schokken | 1.60 |
| Matige schokken | Uniform | 1.25 |
| Matige schokken | Matige schokken | 1.50 |
| Matige schokken | Zware schokken | 1.75+ |
Bijzondere gevallen die een hogere KA vereisen
Frequent starten van de motor onder belasting
Een standaard driefasige inductiemotor produceert een aanloopkoppel van 150–300 l/3T van het nominale koppel bij stilstand — het volledige aanloopkoppel wordt toegepast op de spiraalvormig tandwiel De aandrijflijn wordt elke keer dat de motor start opnieuw opgestart. Voor een aandrijving die 10-20 keer per dag onder volledige belasting start, kan de opgebouwde schade door het starten van de motor aanzienlijk zijn. De oplossing: voeg een "startfrequentiefactor" van 1,0-1,3 toe aan de basis-KA, afhankelijk van het aantal dagelijkse starts en de koppelvermenigvuldiger bij het starten. Korea Ever-Power vraagt om informatie over de startfrequentie voor alle aandrijvingen die meer dan 5 keer per dag starten.
Omkeeraandrijvingen
Wanneer een spiraalvormig tandwiel Bij een aandrijving die van richting verandert onder belasting — kraanliften, walserijen in omgekeerde richting, scheepsaandrijving vooruit/achteruit — worden zowel de aandrijfzijde als de vrijloopzijde van elke tand afwisselend onder spanning gezet. ISO 6336 verlaagt de toelaatbare buigspanning σ_F lim met een factor 0,7 voor volledig wisselende buigbelastingen (YM = 0,7 in de notatie), vergeleken met eenrichtingsbelasting (YM = 1,0). Dit vereist in feite een grotere module, een bredere tandbreedte of een harder materiaal voor een omkeerbare aandrijving in vergelijking met een eenrichtingsaandrijving met hetzelfde nominale koppel.
Noodoverbelasting — Beoordeling van het piekkoppel
ISO 6336 vereist ook dat een spiraalvormig tandwiel Een gespecificeerde noodoverbelasting (doorgaans 200–300% nominaal koppel gedurende één of enkele incidenten) moet zonder tandbreuk kunnen doorstaan. Dit wordt gecontroleerd aan de hand van de maximaal toelaatbare buigspanning in plaats van de vermoeiingsbuigspanningslimiet, waarbij een statische veiligheidsfactor S_F_stat ≥ 1,0 wordt gebruikt bij het piekoverbelastingskoppel, vermenigvuldigd met de statische overbelastingsfactor Y_S. Voor cementmolens met herstartproblemen door bevroren lading (koppel tot 400% nominaal koppel) is deze controle vaak bepalend voor de selectie van de tandwielmodule in plaats van de vermoeiingscontrole bij nominaal koppel.
De meest voorkomende servicefactorfout: het negeren van het aanloopkoppel van de motor.
De meest voorkomende fout in spiraalvormig tandwiel Bij het selecteren van de servicefactor wordt een elektrische motoraandrijving als "uniform" beschouwd, zonder rekening te houden met de aanloopkoppelkarakteristieken van de motor. Een direct-on-line (DOL) gestarte kooiankerinductiemotor levert 250–350 TP3T nominaal koppel op het moment van opstarten. Als de aandrijving 3–5 keer per dag start, betekent dit in feite dat de tandwielkast dagelijks ongeveer 3–5 piekmomenten met een koppel van 2,5–3,5× het nominale koppel ondervindt – wat overeenkomt met een AGMA-classificatie van "matige schok", en niet met "uniform". Het selecteren van KA = 1,0 voor een dergelijke aandrijving en het vervolgens optreden van voortijdige tandvermoeidheid na 30–501 TP3T van de berekende levensduur is hiervan het directe gevolg.
De oplossing: ofwel een aanloopkoppelcorrectie toepassen op de servicefactor, ofwel een softstarter of frequentieomvormer (VFD) specificeren die het aanloopkoppel van de motor beperkt tot 100–120 TP3T van het nominale koppel — waardoor de aandrijving feitelijk een "uniforme" bron wordt die een KA-waarde van 1,0–1,25 rechtvaardigt.
Toepassingsspecifieke servicefactorreferentie
| Sollicitatie | Typische KA | Hoofdbestuurder |
|---|---|---|
| Centrifugaalpomp (constante doorstroming, VFD-start) | 1.00–1.10 | Uniform spiraalvormig tandwiel aandrijving + gelijkmatige belasting; VFD elimineert startschok |
| Industriële ventilator, centrifugaalventilator (DOL-start) | 1,25–1,50 | DOL-motorstart bij 250% koppel; ventilatorinertie verlengt de startperiode. |
| Algemene transportband, aangedreven door een riem (start met belasting) | 1,25–1,50 | Belaste start; productblokkades; slipgebeurtenissen van de transportband |
| CNC-bewerkingsmachine, drukpers | 1.25 | Servogestuurd met koppelbegrenzing; lage schokdemping |
| Mijnlift (kooi) | 1,50–2,00 | Frequente starts onder volledige belasting; touwtrekincidenten |
| Kogelmolen, SAG-molen | 2.00–2.50 | Ballading cataract; bevroren lading herstart; periodieke overbelasting |
| Kaakbreker, slagbreker | 2.00–3.00 | Directe impactbelasting bij het betreden van de rots; incidenten met zwerfijzers |
| Voorwalserij-voorwalsstand | 1,75–2,25 | Schok bij het inbrengen van het biljet; fouten bij het afstemmen van de snelheid |
| Scheepshoofdaandrijving (dubbele motor) | 1,50–2,00 | Onregelmatigheden in het motorkoppel; noodstops; manoeuvreerbelastingen |
| Tandwielkast voor windturbines (conform AGMA 6006) | Spectrumgebaseerd (niet op één enkele KA) | AGMA 6006 vereist een volledige belastingsspectrumanalyse — één enkele KA is onvoldoende. |
Korea Ever-Power — Servicefactordocumentatie bij elke bestelling
De juiste servicefactor kiezen voor deze zware industriële toepassing spiraalvormig tandwiel Voor de aandrijving is het belangrijk om de eigenschappen van de stroombron te kennen (elektromotor met directe inschakeling of softstart), de eigenschappen van de aangedreven machine (schokniveau) en eventuele speciale gebeurtenissen (frequent starten, omkeren, noodoverbelasting). Al deze vier aspecten moeten worden opgegeven voordat de specificaties van de aandrijving worden bevestigd.
Korea Ever-Power verzoekt klanten om de volgende informatie te verstrekken voor alle spiraalvormig gesneden tandwiel Bestellingen waarbij de toepassing starten onder belasting, schok of omkering vereist: type stroombron (motortype, startmethode), type aangedreven machine en schokclassificatie, dagelijkse startfrequentie, aanwezigheid van omkeerbare belasting en eventuele bekende piekoverbelastingen. Deze informatie wordt gebruikt om de KA te bepalen die wordt toegepast in de berekening van de tandwielclassificatie, die direct de minimaal vereiste module en materiaalkwaliteit voor de gespecificeerde levensduur vaststelt. fabrikant van spiraalvormige tandwielenKorea Ever-Power neemt de toegepaste KA-waarde op in de documentatie voor de tandwielbestelling, waardoor de volledige technische basis voor de tandwielspecificatie transparant en controleerbaar is. Bekijk de assortiment spiraalvormige tandwielen voor standaard en op maat gemaakte industriële tandwielen.
Veelgestelde vragen
Ja, mits de frequentieomvormer is geprogrammeerd om het acceleratiekoppel te beperken tot 100–120% van het nominale koppel tijdens het starten en stoppen, en de aangedreven machine een gelijkmatige belasting heeft. Een frequentieomvormer elimineert de koppelpiek bij het starten van de motor, waardoor de aandrijving vanuit het perspectief van de AGMA-stroombron daadwerkelijk "gelijkmatig" is. Als de aangedreven machine zelf echter schokken introduceert (breker, maalmachine), is de KA-bijdrage van de aangedreven machine van toepassing, ongeacht de stroombron. Een frequentieomvormer die een kogelmolen aandrijft, is een combinatie van een gelijkmatige stroombron en een machine met zware schokken, wat nog steeds een AGMA-waarde van ongeveer 1,75 vereist.
KA heeft een directe invloed spiraalvormig tandwiel Bij de berekening van de vermoeiingssterkte wordt rekening gehouden met de grootte en materiaalkwaliteit, niet met de DIN-nauwkeurigheidsklasse. De DIN-nauwkeurigheidsklasse wordt bepaald door de snelheids- en geluidseisen. Grotere tandwielen (vereist door een hogere KA-waarde) zijn echter soms gemakkelijker te realiseren binnen een bepaalde DIN-klasse, omdat de absolute tolerantiewaarden schalen met de module. spiraalvormig tandwiel Bij een M10 DIN-klasse 6-tandwiel zijn de absolute profiel- en spoedtoleranties groter dan bij een M5 DIN-klasse 6-tandwiel, waardoor het M10-tandwiel iets gemakkelijker te produceren is volgens de gespecificeerde klasse. Dit is een secundair effect en rechtvaardigt geen wijziging van de DIN-klassespecificatie.
KA houdt rekening met externe belastingvariaties van de spiraalvormig tandwiel Aandrijfsysteem — belastingen gegenereerd door de krachtbron of de eigenschappen van de aangedreven machine (schokken, starten, omkeren). KV houdt rekening met interne dynamische belastingen — de extra tandkrachten die worden gegenereerd door de eigen transmissiefout van het tandwielpaar en de massa-veerdynamiek van het tandwielsysteem bij bedrijfssnelheid. Beide vermenigvuldigen de nominale tangentiële kracht in de berekening van het vermogen. Bij lage steeksnelheid (20 m/s) kan KV voor een DIN Klasse 8 tandwiel oplopen tot 1,4–1,8. Een complete spiraalvormig tandwiel De rating gebruikt KA × KV × KH × KF als gecombineerde factoren, niet alleen KA.
Ja — als de spiraalvormig tandwiel De faalmodus was putcorrosie of tandwortelbuigingsvermoeidheid bij minder dan 50% van de berekende ontwerplevensduur. De ontwerp-KA was waarschijnlijk te laag voor de werkelijke bedrijfsbelastingen. De faalanalyseservice van Korea Ever-Power (zie het artikel over faalanalyse) identificeert de faalmodus en vergelijkt de vereiste KA bij de waargenomen faallevensduur met de oorspronkelijk gespecificeerde KA. Als de werkelijke piekkoppelmomenten bekend zijn, kan de vervanging worden aanbevolen. spiraalvormig tandwiel wordt gespecificeerd met de juiste KA vanaf de eerste orde. Als de werkelijke belastingen onbekend zijn, wordt aanbevolen om gedurende twee weken normaal gebruik een koppelmeting met instrumentatie uit te voeren alvorens de vervanging te specificeren — anders kan het nieuwe tandwiel na dezelfde periode defect raken.
Controleer de juiste servicefactor voor uw spiraalvormige tandwieltoepassing.
Geef het type stroombron, de kenmerken van de aangedreven machine, de dagelijkse startfrequentie en eventuele piekbelastingen op. Korea Ever-Power bepaalt de juiste KA-waarde, toont de resulterende module- en materiaalkwaliteitseisen en documenteert de basis hiervoor in de orderspecificatie. Dit zorgt voor volledige traceerbaarheid van de levensduurberekening.
AGMA 2101-classificatie · ISO 6336 KA · Startfrequentiecorrectie · Omkeerbelastingsfactor · KA gedocumenteerd in elke bestelling
Redacteur: Cxm
