เพลาเชิงเส้นไม่มีค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานที่เป็นอิสระต่อกัน แรงเสียดทานถูกสร้างขึ้นโดยระบบหน้าสัมผัสที่สมบูรณ์: พื้นผิวเพลา ตลับลูกปืนเชิงเส้นหรือบุชชิ่งธรรมดา องค์ประกอบลูกกลิ้ง ซีล สารหล่อลื่น ระยะห่าง น้ำหนักบรรทุก การจัดตำแหน่ง ความเร็ว และอุณหภูมิ
เมื่อใช้เพลาเชิงเส้นตรงชุบแข็งกับบุชชิ่งบอลเชิงเส้นแบบหมุนเวียน ลูกบอลจะหมุนระหว่างเพลาและรางน้ำแบริ่ง ภายใต้สภาวะการทำงานปกติ ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานที่เป็นตัวแทนจะอยู่ที่ประมาณ0.001–0.003. อย่างไรก็ตาม กลุ่มผลิตภัณฑ์ระดับแค็ตตาล็อกนี้ไม่ได้รวมแหล่งความต้านทานทุกแหล่งในเครื่องจักรที่ติดตั้งไว้
คำตอบโดยตรง:สำหรับบุชชิ่งเชิงเส้นแบบหล่อลื่นที่ทำงานบนเพลาที่มีความแม่นยำที่เหมาะสม สามารถใช้ค่าสัมประสิทธิ์การเสียดสีประมาณ 0.001–0.003 สำหรับการประมาณเบื้องต้นได้ แรงขับเคลื่อนที่แท้จริงควรคำนวณจากแรงเสียดทานของแบริ่งบวกกับความต้านทานของซีล จากนั้นตรวจสอบบนแกนที่ประกอบแล้ว
เหตุใดเพลาเพียงอย่างเดียวจึงไม่มีค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานคงที่
เพลาเชิงเส้นเดียวกันสามารถสร้างแรงเสียดทานที่แตกต่างกันมาก ขึ้นอยู่กับส่วนประกอบที่เคลื่อนที่ไปตามนั้น
ตัวอย่างเช่น อาจใช้เพลาเหล็กชุบแข็งหนึ่งอันกับ:
- บุชชิ่งบอลเชิงเส้นแบบหมุนเวียน
- ตลับลูกปืนธรรมดาโพลีเมอร์
- ตลับลูกปืนปลอกสีบรอนซ์หรือคอมโพสิต
- ซีลสักหลาดหรืออีลาสโตเมอร์
- รถเลื่อนแบบกำหนดเอง
แต่ละข้อตกลงมีกลไกการติดต่อที่แตกต่างกัน บุชชิ่งแบบบอลจะสร้างแรงต้านการหมุนเป็นหลัก ในขณะที่บุชชิ่งธรรมดาจะทำให้เกิดแรงเสียดทานจากการเลื่อนบนพื้นที่สัมผัสที่ใหญ่ขึ้น
ดังนั้น คำถามทางวิศวกรรมที่ถูกต้องจึงไม่ใช่:
"ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานของเพลาเชิงเส้นนี้เป็นเท่าใด"
มันคือ:
"ความต้านทานแรงเสียดทานของเพลา แบริ่ง ซีล สารหล่อลื่น และการรวมกันของโหลดนี้เป็นเท่าใด"
ค่าแรงเสียดทานที่เป็นตัวแทนตามประเภทไกด์
| ประเภทการเคลื่อนที่เชิงเส้น | วิธีการติดต่อ | ข้อมูลแรงเสียดทานตัวแทน | ข้อจำกัดที่สำคัญ |
|---|---|---|---|
| บูชบอลเชิงเส้น | ลูกกลิ้งหมุนเวียนบนเพลาทรงกระบอก | ประมาณ μ = 0.001–0.003 ภายใต้สภาวะปกติที่เป็นตัวแทน | ซีล จาระบี พรีโหลด โหลดต่ำ และแนวที่ไม่ตรงสามารถเพิ่มความต้านทานรวมได้ |
| บูชโพลีเมอร์ธรรมดา | หน้าสัมผัสแบบเลื่อนระหว่างไลเนอร์โพลีเมอร์และเพลา | ใช้ค่าของผู้ผลิตตลับลูกปืนเฉพาะสำหรับวัสดุเพลา โหลด ความเร็ว และสภาวะการหล่อลื่นที่เลือก | ค่าสามารถเปลี่ยนแปลงได้ตามความดัน อุณหภูมิ การสึกหรอ ความชื้น และผิวสำเร็จ |
| บูชธรรมดาสีบรอนซ์หรือคอมโพสิต | การเลื่อนสัมผัสกับน้ำมัน จาระบี สารหล่อลื่นที่ฝังอยู่ หรือวัสดุที่แห้ง | ใช้ข้อมูลแรงเสียดทานแบบคงที่และไดนามิกเฉพาะซัพพลายเออร์ | ระบบการหล่อลื่นและแรงดันพื้นผิวส่งผลกระทบอย่างมากต่อผลลัพธ์ |
| ตลับลูกปืนเชิงเส้นแบบปิดผนึก | หน้าสัมผัสแบบกลิ้งพร้อมขอบซีลแบบเลื่อน | แรงเสียดทานของแบริ่งอาจต่ำ แต่แรงลากของซีลสามารถครอบงำได้เมื่อมีน้ำหนักเบา | อย่าประมาณแรงผลักดันทั้งหมดจาก μ เพียงอย่างเดียว |
ช่วง 0.001–0.003 ควรถือเป็นค่าตัวแทนสำหรับลิเนียร์บอลบุชชิ่ง ไม่ใช่ค่าที่รับประกันสำหรับชุดประกอบเพลาเชิงเส้นทุกอัน
แค็ตตาล็อกเฉพาะอาจกำหนดค่าสัมประสิทธิ์ภายใต้เงื่อนไขเช่น:
- การกวาดล้างรัศมีปกติ
- ไม่มีการโหลดล่วงหน้าเพิ่มเติม
- เปอร์เซ็นต์เฉพาะของพิกัดโหลดไดนามิก
- การหล่อลื่นด้วยน้ำมันหรือจาระบี
- ไม่มีการปนเปื้อนจากภายนอก
- ความอดทนและการจัดตำแหน่งเพลาที่ถูกต้อง
วิธีการคำนวณความต้านทานแรงเสียดทานของแบริ่งเชิงเส้น
สำหรับการคำนวณเบื้องต้น สามารถประมาณแรงขับที่ต้องการได้โดยใช้:
F = ไมโครวัตต์ + ฉ
F = ความต้านทานแรงเสียดทาน; μ = สัมประสิทธิ์แรงเสียดทานแบบไดนามิก W = โหลดรัศมีที่ใช้; f = การซีลและความต้านทานคงที่โดยประมาณอื่นๆ
สมการนี้แยกแหล่งความต้านทานที่แตกต่างกันสองแหล่ง:
- ความต้านทานการหมุนขึ้นอยู่กับโหลด:สัดส่วนโดยประมาณกับภาระรัศมีที่ใช้
- ความต้านทานต่อซีลและสารหล่อลื่น:อาจยังคงมีนัยสำคัญแม้ว่าภาระภายนอกจะมีน้อยก็ตาม
ตัวอย่างการคำนวณ
สมมติว่ารถม้าใช้บูชลูกเชิงเส้นด้วย:
- โหลดรัศมีทั้งหมด W = 1,000 N
- ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานแบบไดนามิกโดยประมาณ μ = 0.002
- ความต้านทานการซีลและความต้านทานเสริมรวม f = 4 N
ฟ = 0.002 × 1,000 + 4
ฉ = 2 + 4
เอฟ = 6 นิวตัน
ในตัวอย่างนี้ ความต้านทานการหมุนที่คำนวณได้คือ 2 N เท่านั้น ในขณะที่ความต้านทานการซีลและความต้านทานเสริมมีส่วน 4 N ซึ่งแสดงให้เห็นว่าเหตุใดค่าสัมประสิทธิ์การเสียดสีเพียงอย่างเดียวอาจดูเบาแรงขับของมอเตอร์สำหรับระบบปิดผนึกที่โหลดเบา
การเลือกไดรฟ์สุดท้ายควรรวมถึง:
- แรงเร่งความเร็ว
- กำลังกระบวนการ
- ความต้านทานของสายโซ่
- ประสิทธิภาพของบอลสกรู สายพาน หรือกระปุกเกียร์
- แรงโน้มถ่วงบนแกนตั้งหรือแกนเอียง
- อัตราความปลอดภัยที่เหมาะสม
แรงเสียดทานสถิตและแรงเสียดทานแบบไดนามิกแตกต่างกัน
แรงเสียดทานสถิตเป็นตัวกำหนดแรงที่จำเป็นในการเริ่มการเคลื่อนที่ แรงเสียดทานแบบไดนามิกอธิบายถึงความต้านทานหลังจากที่แคร่เลื่อนไปแล้ว
ในแบริ่งเชิงเส้นแบบกลิ้งที่ติดตั้งอย่างถูกต้อง ความแตกต่างระหว่างความต้านทานการเริ่มต้นและความต้านทานในการทำงานโดยปกติจะน้อยมาก นี่คือเหตุผลหนึ่งที่บูชลูกปืนเชิงเส้นสามารถให้การเคลื่อนที่ที่ราบรื่นจากความเร็วต่ำโดยไม่มีพฤติกรรมการลื่นของแท่งเด่นชัดที่เกี่ยวข้องกับรางเลื่อนบางตัว
อย่างไรก็ตาม แรงแตกหักอาจยังคงเพิ่มขึ้นเนื่องจาก:
- ซีลหน้าสัมผัสที่อยู่นิ่งเป็นเวลานาน
- จาระบีความหนืดสูงหรืออุณหภูมิต่ำ
- สารหล่อลื่นส่วนเกินภายในตลับลูกปืน
- การกัดกร่อนบนเพลา
- สิ่งปนเปื้อนใต้ขอบซีล
- การบีบอัดแบริ่งภายในตัวเรือนไม่ถูกต้อง
- เพลาไม่ตรงหรือความเค้นยึด
สำหรับการใช้งานการวางตำแหน่ง ควรวัดทั้งแรงแตกหักและแรงวิ่งที่มั่นคง รถม้าอาจมีแรงต้านในการวิ่งที่ยอมรับได้ แต่ยังต้องใช้แรงมากเกินไปในการสตาร์ทหลังจากทิ้งไว้เป็นเวลานาน
พื้นผิวของเพลาส่งผลต่อแรงเสียดทานอย่างไร
พื้นผิว เพลา เป็นทางวิ่งสำหรับบุชชิ่งบอลเชิงเส้นและพื้นผิวเลื่อนสำหรับบุชชิ่งธรรมดา คุณภาพพื้นผิวจึงส่งผลต่อความต้านทาน การสึกหรอของซีล การกักเก็บสารหล่อลื่น เสียง และอายุการใช้งาน
เพลาหยาบอาจ:
- เพิ่มการลากซีล
- ทำให้พื้นผิวสัมผัสลูกปืนหรือบุชชิ่งเสียหาย
- กำจัดสารหล่อลื่นออกจากบริเวณหน้าสัมผัส
- เร่งการสึกหรอ
- สร้างแรงต้านในการวิ่งที่ไม่สม่ำเสมอ
อย่างไรก็ตาม "ยิ่งราบรื่นยิ่งดี" ไม่ใช่กฎเกณฑ์ที่สมบูรณ์ พื้นผิวจะต้องมีรูปทรง ความแข็ง เนื้อสัมผัส และความเข้ากันได้ของสารหล่อลื่นที่ถูกต้อง กระบวนการขัดเงาที่ไม่เหมาะสมสามารถเปลี่ยนเส้นผ่านศูนย์กลางของเพลาหรือทำให้พื้นผิวไม่คงฟิล์มหล่อลื่นที่ต้องการได้
ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดของเพลา เพลาเชิงเส้นตรง DLY อาจใช้ความหยาบของพื้นผิวโดยรอบRa 0.4–0.8 ไมโครเมตร. ข้อกำหนดสุดท้ายควรตรงกับประเภทตลับลูกปืนและการใช้งานที่เลือก แทนที่จะเลือกจากความหยาบเพียงอย่างเดียว
ความแข็งส่วนใหญ่ส่งผลต่อการสึกหรอและความเสถียรของแรงเสียดทานในระยะยาว
พื้นผิวที่แข็งจะไม่สร้างค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานต่ำคงที่โดยอัตโนมัติ บทบาทหลักคือการต้านทานการเยื้อง ความล้าเมื่อสัมผัสจากการกลิ้ง รอยขีดข่วน และการสึกหรอ
หากพื้นผิวเพลาอ่อนเกินไปสำหรับบุชชิ่งเชิงเส้น การสัมผัสบอลซ้ำๆ อาจก่อให้เกิดร่องได้ ตลับลูกปืนอาจเคลื่อนที่ได้อย่างราบรื่นในตอนแรกแต่จะมีความต้านทาน แรงสั่นสะเทือน เสียงรบกวน และระยะห่างสูงขึ้นเมื่อร่องน้ำได้รับความเสียหาย
เพลาเชิงเส้น DLY มักใช้เหล็กแบริ่ง GCr15 หรือเหล็กกล้าคาร์บอนปานกลาง C45 ขึ้นอยู่กับวัสดุ เส้นผ่านศูนย์กลาง และความต้องการในการผลิต การกำหนดค่าที่เหมาะสมอาจรวมถึงชั้นที่ชุบแข็งประมาณหนึ่งชั้น0.6–3.5 มม.
วัสดุ ความแข็ง ความลึกของเคส ความทนทานต่อเส้นผ่านศูนย์กลาง ความตรง และผิวสำเร็จต้องได้รับการประเมินร่วมกัน เพลาที่แข็งแต่โค้งงอหรือมีขนาดไม่ถูกต้องจะไม่ให้แรงต้านทานในการวิ่งที่ต่ำและมั่นคง
หากต้องการทราบกระบวนการตรวจสอบที่สมบูรณ์ โปรดอ่านวิธีการตรวจสอบคุณภาพของเพลาเชิงเส้น.
การหล่อลื่นสามารถลดและเพิ่มความต้านทานที่วัดได้
การหล่อลื่นที่ถูกต้องจะช่วยลดการสัมผัสระหว่างโลหะกับโลหะ การสึกหรอ การกัดกร่อน และความเครียดจากการสัมผัสระหว่างการหมุน ถือเป็นสิ่งสำคัญในการได้รับอายุการใช้งานที่เชื่อถือได้จากลิเนียร์บอลบุชส่วนใหญ่
อย่างไรก็ตาม ความหนืดและปริมาณของน้ำมันหล่อลื่นยังส่งผลต่อความต้านทานการเคลื่อนที่อีกด้วย
| สภาพการหล่อลื่น | ผลกระทบที่เป็นไปได้ |
|---|---|
| สารหล่อลื่นและปริมาณที่ถูกต้อง | ความต้านทานที่มั่นคง การสึกหรอลดลง และอายุการใช้งานที่ล้ายาวนานขึ้น |
| การหล่อลื่นไม่เพียงพอ | การสึกหรอ ความร้อน เสียง และความเสียหายต่อพื้นผิวที่สูงขึ้น |
| จาระบีส่วนเกิน | ต้านทานการปั่นป่วนที่สูงขึ้นและอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นชั่วคราว |
| จาระบีมีความหนืดเกินไปสำหรับอุณหภูมิหรือความเร็ว | มีความต้านทานการแตกหักและการวิ่งสูง |
| จาระบีที่เข้ากันไม่ได้แบบผสม | อาจมีการเปลี่ยนแปลงความสม่ำเสมอ การแยกตัวของน้ำมัน หรือการสูญเสียประสิทธิภาพการหล่อลื่น |
| น้ำมันหล่อลื่นที่ปนเปื้อน | การสึกหรอจากการเสียดสีและการเสียดสีไม่สม่ำเสมอ |
การใช้งานที่มีแรงเสียดทานต่ำไม่จำเป็นต้องถอดซีลออกหรือใช้งานตลับลูกปืนให้แห้ง การทำเช่นนี้อาจลดการลากในระยะสั้นในขณะที่ปล่อยให้สิ่งปนเปื้อนเข้ามาและทำให้อายุการใช้งานสั้นลง
การกวาดล้าง พรีโหลด และตัวเรือนส่งผลต่อแรงเสียดทาน
ความสัมพันธ์ในแนวรัศมีระหว่างเพลาและบุชชิ่งเชิงเส้นส่งผลต่อระยะหลบ ความแข็งแกร่ง และความต้านทาน
โดยทั่วไป ระยะห่างขณะวิ่งปกติจะช่วยลดความต้านทานและการติดตั้งง่ายขึ้น ระยะห่างที่ลดลงอาจปรับปรุงการนำทางและจำกัดการเคลื่อนที่ในแนวรัศมี แต่จำเป็นต้องควบคุมเส้นผ่านศูนย์กลางเพลา รูตัวเรือน ความตรง และการจัดแนวให้เข้มงวดยิ่งขึ้น
การรบกวนที่มากเกินไปหรือตัวเรือนที่มีขนาดไม่ถูกต้องอาจทำให้ปลอกด้านนอกของตลับลูกปืนเสียรูปและบีบอัดวงจรลูกปืนรอบเพลาได้ อาการอาจรวมถึง:
- มีแรงวิ่งสูงทันทีหลังการประกอบ
- ความต้านทานไม่สม่ำเสมอระหว่างการหมุนเพลาหรือการเคลื่อนที่ของแคร่
- เครื่องทำความร้อนแบริ่ง
- อายุความเหนื่อยล้าสั้นลง
- ความเสียหายของตัวยึดลูกปืน
การกดสกรูตัวหนึ่งตัวหนึ่งเข้ากับด้านนอกของลิเนียร์บุชชิ่งมาตรฐานโดยตรงอาจทำให้สกรูบิดเบี้ยวได้ ความทนทานต่อตัวเรือนและวิธีการยึดแกนควรเป็นไปตามคำแนะนำในการติดตั้งของผู้ผลิตตลับลูกปืนที่เลือก
การวางแนวที่ไม่ตรงมักทำให้เกิดความต้านทานมากกว่าค่าสัมประสิทธิ์แค็ตตาล็อก
ค่าสัมประสิทธิ์การเสียดสีจะถือว่าเพลาและแบริ่งทำงานด้วยรูปทรงที่เหมาะสม ในเครื่องจักรจริง ข้อผิดพลาดในการจัดตำแหน่งสามารถสร้างการโหลดด้านข้างและโมเมนต์ที่ไม่รวมอยู่ในค่าสัมประสิทธิ์พื้นฐาน
สาเหตุทั่วไป ได้แก่:
- เพลาคู่ขนานสองตัวติดตั้งอยู่ที่ระยะศูนย์กลางต่างกัน
- ส่วนรองรับเพลาติดตั้งที่ความสูงต่างๆ
- เพลางอหรือรองรับไม่เพียงพอ
- แผ่นแคร่ที่บิดเมื่อขันโบลท์ให้แน่น
- ตัวเรือนแบริ่งที่ไม่ใช่โคแอกเซียล
- ภาระภายนอกที่อยู่นอกศูนย์กลางทำให้เกิดช่วงเวลาที่ยิ่งใหญ่
- ระยะห่างระหว่างบุชชิ่งสองตัวที่รองรับโมเมนต์โหลดน้อยเกินไป
สำหรับลิเนียร์บุชชิ่ง โหลดโมเมนต์โดยทั่วไปควรได้รับการรองรับด้วยตลับลูกปืนหลายตัวที่มีระยะห่างเพียงพอ ไม่ควรคาดหวังว่าบุชชิ่งแบบสั้นตัวเดียวจะแก้ไขข้อผิดพลาดเชิงมุมขนาดใหญ่หรือมีโมเมนต์การพลิกคว่ำที่ไม่สามารถควบคุมได้
ระบบที่เคลื่อนที่อย่างอิสระก่อนการขันครั้งสุดท้ายแต่จะยึดติดหลังจากยึดโบลต์ทั้งหมดแล้ว โดยปกติจะมีปัญหาในการติดตั้งหรือโครงสร้าง ไม่ใช่ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานของวัสดุเพลาที่สูงผิดปกติ
ความตรงของเพลาและการโก่งตัวส่งผลต่อแรงต้านทานการวิ่ง
เพลายาวอาจมีเส้นผ่านศูนย์กลางที่แม่นยำแต่ยังคงเบี่ยงเบนไปตามน้ำหนักของมันเอง น้ำหนักบรรทุก หรือแรงในกระบวนการออฟเซ็ต
ในขณะที่เพลาโค้งงอ แบริ่งจะต้องเป็นไปตามเส้นทางโค้งหรือดูดซับการวางแนวเชิงมุม สิ่งนี้สามารถเพิ่มแรงต้านที่ตำแหน่งใดตำแหน่งหนึ่งตลอดจังหวะได้
ขึ้นอยู่กับขนาดเพลาและการกำหนดค่าการผลิต เพลาเชิงเส้นตรง DLY อาจมีความตรงสูงสุดถึง≤5 μm ต่อ 100 มม. อย่างไรก็ตาม การโก่งตัวที่ติดตั้งยังขึ้นอยู่กับ:
- เส้นผ่านศูนย์กลางเพลา
- ช่วงที่ไม่สนับสนุน
- เงื่อนไขการสนับสนุนสิ้นสุด
- น้ำหนักบรรทุกและตำแหน่งการขนส่ง
- โครงสร้างเพลาแข็งหรือกลวง
- ไม่ว่าจะใช้รางเพลาที่รองรับหรือไม่
เมื่อการโก่งตัวเป็นปัญหาหลัก การเพิ่มเส้นผ่านศูนย์กลางเพลา การลดระยะห่าง การเพิ่มการรองรับอย่างต่อเนื่อง หรือการเปลี่ยนลิเนียร์ไกด์ของโปรไฟล์อาจมีประสิทธิภาพมากกว่าการเปลี่ยนสารหล่อลื่น
ทิศทางการรับน้ำหนักและการวางแนวแบริ่ง
ความสามารถในการรับน้ำหนักของบุชชิ่งลูกปืนเชิงเส้นสามารถเปลี่ยนแปลงได้ตามการวางแนวของแถวลูกปืนที่สัมพันธ์กับน้ำหนักที่ใช้ การกระจายโหลดภายในยังส่งผลต่อแรงเสียดทานและอายุการใช้งานอีกด้วย
เมื่อติดตั้งบุชชิ่งแบบเปิดหรือแบบปรับได้ ให้ยืนยัน:
- ตำแหน่งของส่วนที่เปิด
- ทิศทางของแรงรัศมีปฐมภูมิ
- การวางแนวที่แนะนำโดยผู้ผลิตตลับลูกปืน
- วิธีการปรับและจับยึดของตัวเรือน
การวางแนวที่ไม่ถูกต้องอาจทำให้ภาระโหลดไปที่ส่วนที่ไม่เอื้ออำนวยของตลับลูกปืน ทำให้เกิดความเค้นเฉพาะจุดที่สูงขึ้นและการเคลื่อนไหวที่ไม่สม่ำเสมอ แม้ว่าภาระในแนวรัศมีทั้งหมดจะถือว่ายอมรับได้ก็ตาม
ความเร็วและอุณหภูมิเปลี่ยนแปลงแรงเสียดทานอย่างไร
ค่าสัมประสิทธิ์การเสียดสีไม่คงที่ตั้งแต่สตาร์ทจนถึงความเร็วสูงสุดเสมอไป
ที่อุณหภูมิต่ำ จาระบีจะมีความหนืดมากขึ้นและแรงแตกหักอาจเพิ่มขึ้น เมื่อแบริ่งอุ่นขึ้น ความต้านทานอาจลดลง ที่ความเร็วสูง การปั่นสารหล่อลื่น ซีล และลูกบอลหมุนเวียนสามารถสร้างความร้อนได้มากขึ้น
อุณหภูมิอาจส่งผลต่อ:
- ขนาดเพลาและตัวเรือน
- การกวาดล้างรัศมี
- ความแข็งของซีลและแรงสัมผัส
- ความสม่ำเสมอของจาระบีและความหนืดของน้ำมัน
- การกัดกร่อนและอายุการใช้งานของสารหล่อลื่น
สำหรับเครื่องจักรที่ทำงานในช่วงอุณหภูมิที่กว้าง ให้ทดสอบตัวขนส่งหลังจากการสตาร์ทขณะเครื่องเย็น และทดสอบอีกครั้งที่อุณหภูมิการทำงานคงที่ การวัดแรงที่อุณหภูมิห้องเพียงครั้งเดียวอาจไม่ได้แสดงถึงสภาวะที่ต้องการมากที่สุด
วิธีการวัดแรงเสียดทานบนเพลาเชิงเส้นที่ประกอบแล้ว
ค่าที่มีประโยชน์ที่สุดสำหรับการเลือกมอเตอร์มักจะเป็นค่าความต้านทานที่วัดได้ของแคร่ทั้งหมด แทนที่จะเป็นค่าสัมประสิทธิ์ทางทฤษฎีสำหรับส่วนประกอบหนึ่งชิ้น
การทดสอบแรงดึงขั้นพื้นฐาน
- ถอดมอเตอร์ บอลสกรู สายพาน หรือกระบอกสูบออก เพื่อให้แคร่เลื่อนสามารถเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระ
- ยืนยันว่าเพลา แบริ่ง ซีล และการหล่อลื่นอยู่ในสภาพที่ประกอบตามปกติ
- ติดเกจวัดแรงตามทิศทางการเคลื่อนที่
- เพิ่มแรงอย่างช้าๆ และบันทึกแรงแตกหัก
- เคลื่อนแคร่ด้วยความเร็วต่ำคงที่และบันทึกแรงวิ่ง
- ทำซ้ำการทดสอบทั้งสองทิศทางและหลายตำแหน่งตามจังหวะ
- ทำซ้ำภายใต้สภาวะโหลดและอุณหภูมิที่เป็นตัวแทน
หากทราบโหลดในแนวรัศมี W และสามารถประมาณหรือวัดค่าความต้านทานการซีลคงที่แยกกันได้ ค่าสัมประสิทธิ์ที่มีประสิทธิผลสามารถประมาณได้ดังนี้:
μ µ (F − f) ۞ W
ค่าที่คำนวณได้นี้ใช้กับชุดประกอบและเงื่อนไขที่ทดสอบแล้วเท่านั้น ไม่ควรถ่ายโอนไปยังแบริ่ง ผิวเพลา ซีล สารหล่อลื่น โหลด หรืออุณหภูมิอื่นโดยอัตโนมัติ
การวินิจฉัยแรงเสียดทานของเพลาเชิงเส้นที่มากเกินไป
| อาการที่สังเกตได้ | สาเหตุที่เป็นไปได้ | แนะนำให้ตรวจสอบ |
|---|---|---|
| มีความต้านทานสูงตลอดจังหวะ | โหลดล่วงหน้ามากเกินไป ตัวเรือนแน่น จาระบีหนืด หรือการลากซีลมากเกินไป | ตรวจสอบความพอดีของลูกปืน ความทนทานต่อเพลา ซีล และข้อมูลจำเพาะของน้ำมันหล่อลื่น |
| ความต้านทานเพิ่มขึ้นใกล้ปลายด้านหนึ่ง | ข้อผิดพลาดในการจัดตำแหน่งเพลา ความแตกต่างของส่วนรองรับ หรือการบิดเบี้ยวของแคร่ | วัดความขนานของเพลา ระยะห่างจากศูนย์กลาง และความสูงของส่วนรองรับ |
| ความต้านทานเปลี่ยนแปลงเป็นระยะ | เพลางอ พื้นผิวที่เสียหาย ส่วนรองรับเยื้องศูนย์ หรือการกัดกร่อนเฉพาะจุด | วัดความตรงและตรวจสอบพื้นผิวการทำงานที่สมบูรณ์ |
| แรงทะลุทะลวงสูงแต่มีแรงวิ่งปกติ | การยึดเกาะของซีล ความหนืดของจาระบี การคงตัวนาน หรือการกัดกร่อนเร็ว | เปรียบเทียบการวัดขณะสตาร์ทขณะเครื่องเย็นและขณะอุ่นเครื่อง |
| การเคลื่อนไหวจะหยาบหลังจากการปนเปื้อน | อนุภาคเข้าไปในวงจรลูกบอลหรือทำให้เพลาเสียหาย | ตรวจสอบซีล น้ำมันหล่อลื่น พื้นผิวเพลา และร่องน้ำแบริ่ง |
| แคร่จะผูกหลังจากที่ขันโบลท์ให้แน่นแล้วเท่านั้น | ความเค้นในการติดตั้งหรือการวางแนวของตัวเรือนไม่ตรง | คลายส่วนประกอบอย่างเป็นระบบและจัดตำแหน่งซ้ำ |
| ความต้านทานเพิ่มขึ้นเมื่อโหลดเคลื่อนออกจากศูนย์กลาง | โหลดโมเมนต์และการกระจายโหลดแบริ่งไม่สม่ำเสมอ | เพิ่มระยะห่างตลับลูกปืน ความแข็งของแคร่ หรือจำนวนตลับลูกปืน |
วิธีการเลือกระบบเพลาเชิงเส้นแรงเสียดทานต่ำ
- เลือกประเภทตลับลูกปืนก่อนตัดสินใจว่าการใช้งานนั้นจำเป็นต้องใช้บุชชิ่งแบบลูกกลิ้งหรือตลับลูกปืนธรรมดาแบบดรายรัน
- กำหนดภาระในแนวรัศมีและโมเมนต์รวมถึงมวลที่เคลื่อนที่ แรงในกระบวนการ ความเร่ง และการโหลดนอกศูนย์กลาง
- ยืนยันเส้นผ่านศูนย์กลางเพลาและช่วงรองรับการโก่งตัวของเพลาสามารถสร้างความต้านทานได้มากกว่าค่าสัมประสิทธิ์ที่ระบุ
- จับคู่พิกัดความเผื่อของเพลาและการตกแต่งให้เข้ากับตลับลูกปืนอย่าเลือกขนาดเพลาโดยไม่ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดเฉพาะของบุชชิ่ง
- เลือกระยะห่างหรือโหลดล่วงหน้าอย่างระมัดระวังโดยปกติแล้วความแข็งแกร่งที่สูงขึ้นจะเพิ่มความไวต่อข้อผิดพลาดในการผลิตและการจัดตำแหน่ง
- รวมถึงความต้านทานการปิดผนึกนี่เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับตลับลูกปืนขนาดเล็กและรถม้าที่รับน้ำหนักน้อย
- เลือกการหล่อลื่นตามความเร็วและอุณหภูมิแรงเสียดทานตามทฤษฎีต่ำสุดจะไม่มีประโยชน์หากน้ำมันหล่อลื่นไม่สามารถป้องกันการสึกหรอได้เพียงพอ
- การออกแบบเพื่อการจัดตำแหน่งจัดให้มีส่วนรองรับเพลาที่แม่นยำ ตัวเสื้อตลับลูกปืนที่แข็งแรง และระยะห่างของตลับลูกปืนที่เพียงพอ
- วัดขนาดแคร่ให้สมบูรณ์ตรวจสอบแรงแตกหักและแรงวิ่งก่อนเลือกมอเตอร์ขั้นสุดท้าย
อุปกรณ์ DLYเพลาเชิงเส้นในเส้นผ่านศูนย์กลาง ความยาว วัสดุ และโครงสร้างต่างๆ สำหรับระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมและระบบการเคลื่อนที่เชิงเส้น
ตัวเลือกที่ใช้ได้อาจรวมถึงวัสดุ GCr15 หรือ C45 โครงสร้างแข็งหรือกลวง เพลารองรับ ความยาวที่ปรับแต่งได้ การตัดเฉือนขั้นสุดท้าย การรักษาพื้นผิว และข้อกำหนดในการตรวจสอบ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดของโครงการ
ข้อมูลที่จำเป็นก่อนใบเสนอราคา
หากต้องการเลือกชุดเพลาและแบริ่งที่มีแรงเสียดทานและอายุการใช้งานที่เหมาะสม ให้จัดเตรียม:
- เส้นผ่านศูนย์กลางและความยาวเพลาที่ต้องการ
- โครงสร้างเพลาแข็ง กลวง หรือรองรับ
- รุ่นแบริ่งหรือบุชชิ่ง
- ปริมาณและระยะห่างของตลับลูกปืน
- โหลดเรเดียลและโหลดโมเมนต์
- ช่วงชัก ความเร็ว ความเร่ง และรอบการทำงาน
- การติดตั้งแนวนอน แนวตั้ง หรือเอียง
- ต้องมีการกวาดล้างหรือโหลดล่วงหน้า
- อุณหภูมิในการทำงานและสภาวะการปนเปื้อน
- ข้อกำหนดการหล่อลื่นและซีล
- ข้อกำหนดด้านความหยาบ ความตรง และความแข็งของพื้นผิว
- การสิ้นสุดการตัดเฉือนและการเขียนแบบการติดตั้ง
บทสรุป
เพลาเชิงเส้นไม่มีค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานสากลหนึ่งค่า ค่าจริงเป็นของเพลา แบริ่ง ซีล สารหล่อลื่น โหลด และชุดการติดตั้งทั้งหมด
สำหรับบุชชิ่งบอลเชิงเส้นที่มีการหล่อลื่นอย่างเหมาะสมที่ทำงานบนเพลาที่มีความแม่นยำที่เหมาะสม ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานแบบไดนามิกที่เป็นตัวแทนจะอยู่ที่ประมาณ 0.001–0.003 นี่เป็นจุดเริ่มต้นที่มีประโยชน์ แต่การลากซีล พรีโหลด ความหนืดของจาระบี การจัดตำแหน่ง การเบี่ยงเบนของเพลา การปนเปื้อน และอุณหภูมิอาจมีผลกระทบที่ใหญ่กว่าต่อแรงขับที่ต้องการขั้นสุดท้าย
สำหรับการใช้งานขนาดมอเตอร์และความแม่นยำ ให้คำนวณความต้านทานเริ่มต้นโดยใช้ข้อมูลของผู้ผลิตตลับลูกปืน จากนั้นจึงวัดแรงแยกและแรงวิ่งของแคร่ที่ประกอบเสร็จแล้ว
ต้องการความช่วยเหลือในการเลือกชุดเพลาเชิงเส้นและแบริ่งใช่ไหม
ส่งเส้นผ่านศูนย์กลางเพลา ความยาว รุ่นตลับลูกปืน น้ำหนักบรรทุก ปริมาณตลับลูกปืน ช่วงรองรับ ความเร็ว อุณหภูมิ การหล่อลื่น ซีล ข้อกำหนดด้านความแม่นยำ และแบบการติดตั้งให้กับ DLY เราสามารถช่วยตรวจสอบวัสดุเพลา โครงสร้าง ผิวสำเร็จ ความตรง ความพอดีของตลับลูกปืน และข้อกำหนดด้านการตัดเฉือน
อีเมล: อีเมลล์export@dlybearing.com
เว็บไซต์: www.deliyalinearmotion.com
