Kuulkruvi käivitusmoment vs jooksev pöördemoment: miks need erinevad?

Kuulkruvi käivitusmoment ja töömoment kirjeldavad erinevaid töötingimusi. Käivitusmoment peab käivitama pöörlemise ja kiirendama telge, samas kui töötav pöördemoment hoiab süsteemi liikumas pärast liikumise stabiliseerumist.

Korrektselt kokkupandud kuulkruvisüsteemis võib käivitusmoment olla mõõdukalt suurem kui püsivalt töötav pöördemoment. Suur pöördemomendi suurenemine, tugev asendist -sõltuv takistus või pidevalt tõusev mootorivool võib aga viidata sobimatule määrimisele, liigsele eelpingele, tihendi takistusele, tugi-laagriprobleemidele või paigaldusvigale.

Pöördemomendi päritolu mõistmine aitab eristada tavalist kuulkruvi takistust arenevast mehaanilisest probleemist.

1. Mis on kuulkruvi käivitusmoment?

Käivitusmoment on pöördemoment, mis on vajalik hetkel, kui kuulkruvi hakkab puhkeasendist pöörlema. Mõnes inseneri- ja hoolduskontekstis nimetatakse seda ka pöördemomendiks.

Käivitusmoment võib sisaldada:

• Välise aksiaalkoormuse liigutamiseks vajalik pöördemoment
• Liikuva massi kiirendamiseks vajalik pöördemoment
• Kuulkruvi, haakeseadise ja mootori rootori kiirendamiseks vajalik pöördemoment
• Sisemine takistus kuulkruvi eelpingest
• Vastupidavus mutrite tihenditele ja klaasipuhastitele
• Toetage-laagri- ja õlitihendi-kindlust
• Vastupidavus määrdele enne, kui see ringlema hakkab
• Juhiku, kaabli{0}}keti ja masina-tihendi takistus

Käivitusmoment ei pruugi olla üks fikseeritud väärtus. See võib muutuda sõltuvalt temperatuurist, määrimistingimustest, kruvide asendist, sõidusuunast ja sellest, kui kaua masin on seisnud.

2. Mis on kuulkruvi pöördemoment?

Käivitusmoment on pöördemoment, mis on vajalik pärast kuulkruvi liikuma hakkamist. Seda saab hinnata kiirenduse, konstantse-kiirusega sõidu või aeglustuse ajal, seega tuleb väärtuste võrdlemisel märkida töötingimus.

Praktilise analüüsi jaoks võib pöördemomendi jagada kaheks tingimuseks:

Jooksev pöördemoment kiirenduse ajal

Mootor peab jätkama liikuva massi ja pöörlevate komponentide kiirendamist. Pöördemoment võib püsida algväärtuse lähedal kuni sihtkiiruse saavutamiseni.

Püsiv pöördemoment

Kui telg saavutab konstantse kiiruse, muutub kiirendusmoment ligikaudu nulliks. Mootor peab peamiselt ületama välise töökoormuse ja kuulkruvisüsteemi mehaanilise vastupidavuse.

Seetõttu on püsivalt töötav pöördemoment tavaliselt väiksem kui käivitus- või kiirendusmoment.

3. Käivitusmoment vs töömoment

Võrdlus	Käivitusmoment	Püsiv pöördemoment
Töötingimus	Telg hakkab puhkeolekust liikuma	Telg liigub ligikaudu ühtlase kiirusega
Kiirenduse pöördemoment	Tavaliselt kaasas	Konstantsel kiirusel ligikaudu null
Rasvakindlus	Võib olla kõrgem pärast pikka peatust või madalal temperatuuril	Võib väheneda pärast määrdeaine ümberjaotamist
Mootori kontroll	Kontrollige maksimaalset pöördemomenti	Kontrollige pidevat ja RMS-i pöördemomenti
Tüüpiline sümptom, kui see on ülemäärane	Käivitusvoolu järsk tõus või liikumatus	Pidev kuumus, suur vool või ebastabiilne kiirus

4. Kuulkruvi pöördemomendi põhikomponendid

Mootori kogupöördemomenti käivitamise ajal võib kontseptuaalselt esitada järgmiselt:

Konstantsel kiirusel on võrrand ligikaudu järgmine:

Kus:

• T_koormuson pöördemoment, mis on vajalik välise aksiaalkoormuse ületamiseks.
• T_{lineaarne kiirendus}on liikuva laua ja kasuliku koormuse kiirendamiseks vajalik pöördemoment.
• T_{pöörlev inerts}on pöördemoment, mis on vajalik kuulkruvi, haakeseadise ja muude pöörlevate osade kiirendamiseks.
• T_lohistadasisaldab kuulmutri eelkoormust, tihendeid, määrimist ja sisemist veeretakistust.
• T_muudsisaldab tugilaagreid, juhikuid, trosskette ja muud masina takistust.

See eristamine on oluline, kuna kuulkruvi ise võib moodustada ainult osa mootori mõõdetud pöördemomendist.

5. Pöördemomendi arvutamine aksiaalkoormusest

Pöördemomenti, mis on vajalik pöörleva liikumise muutmiseks aksiaaljõuks, saab hinnata, kasutades:

See arvutus ei hõlma automaatselt mutri eelkoormusmomenti, tihendeid, tugilaagreid ega pöörlevat inertsi. Neid täiendavaid pöördemomendi komponente tuleb käsitleda eraldi.

Oletame näiteks, et kuulkruvi liigutab 10 mm juhtmega telgkoormust 1000 N ja hinnanguline sõidutõhusus on 0,90:

Kui mõõdetud püsivalt töötav pöördemoment on 2,10 Nm, võib täiendav 0,33 Nm tuleneda kuulmutri takistusest, tugilaagritest, tihenditest ja muust masina takistusest.

Kui käivitusmoment jõuab 3,00 N·m-ni, võib erinevus hõlmata ka kiirendusmomenti ja suuremat määrdeainetakistust käivitamisel. Tulemust tuleks analüüsida töötingimusi eraldades, mitte eeldades, et kuulkruvi on defektne.

6. Kuidas kuulkruvi eelkoormus mõjutab pöördemomenti

Kuulkruvi eelkoormus eemaldab või vähendab sisemist aksiaalset kliirensit, säilitades kontrollitud kontakti kuulide ja jooksuteede vahel. See parandab jäikust ja tagurdamise täpsust, kuid suurendab ka sisemist veeretakistust.

Suurem eelkoormus annab tavaliselt:

• Alumine aksiaalne kliirens
• Süsteemi suurem jäikus
• Parem tagasipööramise stabiilsus
• Suurem tõmbemoment
• Suurem mootorivool
• Rohkem hõõrdesoojust kiirusel

Eelkoormatud mutter võib seetõttu tunduda pingul kui vaba{0}}mutter isegi siis, kui mõlemad tooted töötavad korralikult.

Samas ei ole suurem eellaadimine alati parem. Liigne eelkoormus võib põhjustada ebatavalist kuumust, vähendada maksimaalset kiirust, suuremat mootorivajadust ja lühemat kuulkruvi kasutusiga.

Eelpinge pöördemomenti tuleks hinnata, kasutades tootja spetsifikatsiooni kruvi tegeliku läbimõõdu, juhtme, mutri tüübi ja eelkoormuse taseme kohta. Ühte universaalset-käetunde standardit ei saa rakendada iga kuulkruvi puhul.

7. Tihendi ja klaasipuhasti takistus

Kuulkruvimutri tihendid aitavad piirata tolmu ja saasteainete sisenemist, säilitades samal ajal määrdeaine mutri sees. Kuna tihendushuuled puutuvad kokku kruvi pinnaga või järgivad seda tihedalt, suurendavad need liikumistakistust.

Tihendi takistus võib olla märgatavam, kui:

• Tihendid on uued
• Tihendi materjal on suhteliselt jäik
• Töötemperatuur on madal
• Kruvi pind on kuiv
• Tihendid on saastunud või kahjustatud
• Tihend ei sobi kruvi geomeetriaga

Väike ja ühtlane tihendi takistus võib olla normaalne. Vastupidavus, mis muutub järsult ühes kruviasendis või tekitab nähtavaid tihendikahjustusi, vajab kontrolli.

8. Kuidas määrimine muudab käivitusmomenti

Määrimine vähendab metalli kokkupuudet ja toetab sujuvat kuuliringlust, kuid määrdeaine tüüp, kogus, temperatuur ja seisund mõjutavad ka tõmbemomenti.

Määrde viskoossus

Suure-viskoossusega või suure-konsistentsiga määre võib tekitada suurema takistuse kui kergem määrdeaine, eriti käivitamisel. Määrdeaine tuleb valida vastavalt koormusele, kiirusele, temperatuurile ja kuulkruvi tootja nõuetele.

Madal temperatuur

Rasv muutub temperatuuri langedes liikumisele vastupidavamaks. Soojas töökojas normaalselt töötav kuulkruvi võib külmas keskkonnas vajada märgatavalt suuremat käivitusmomenti.

Liigne rasv

Mutri ületäitmine võib põhjustada rasva pragunemist. Kuulid peavad suruma liigse rasva läbi tsirkulatsioonisüsteemi, suurendades takistust ja temperatuuri.

Ebapiisav määrimine

Liiga väike määrdeaine võib samuti suurendada takistust, kuna veerekontaktid ja tihendid töötavad ilma piisava määrdekihita. See võib põhjustada müra, temperatuuri tõusu ja progresseeruvat kulumist.

Pikad perioodid ilma liikumiseta

Pärast pikka seisakut ei pruugi määrdeaine enam tööpiirkonnas ühtlaselt jaotuda. Käivitusmoment võib ajutiselt muutuda, kuni aeglane täiskäigu{1}}liikumine selle ümber jaotab.

Üksikasjalikud määrdeainete valiku ja hoolduse põhimõtted leiate vtKuulkruvide määrimine: õli vs määre ja hooldustavad.

9. Miks võib uus kuulkruvi tunduda pingul?

Uuel kuulkruvil võib olla suurem või märgatavam takistus kui kulunud kliirensiga-tüüpi koostu puhul, kuna selle kuuli---kontakt, eelkoormus, tihendid ja määrdeaine on endiselt algses seisukorras.

Uus kuulkruvi võib tunduda ühtlaselt pingul järgmistel põhjustel:

• Määratud mutri eelkoormus
• Uus tihendi kontakt
• Värske määre, mida pole veel laiali jagatud
• Madal temperatuur kontrolli ajal
• Tugilaagrid, mis on samuti eelkoormatud

Ühtlane takistus erineb sidumisest. Õigesti kokkupandud kruvi peaks pöörlema ​​sujuvalt, ilma äkiliste kitsaste kohtade, kraapimise, metallilise klõpsamise või suure pöördemomendi muutumiseta.

Ärge käivitage tahtlikult suurel kiirusel ebatavaliselt pingul kuulkruvi, et see "sisse kuluks". Esmalt kinnitage toote spetsifikatsioon, määrimine ja paigaldustingimused.

10. Paigaldusviga ja suur pöördemoment

Kuulkruvi on mõeldud peamiselt aksiaaljõu kandmiseks. Seda ei tohiks sundida kompenseerima nihutatud mootorit, valesti joondatud tugiüksusi või valesti paigutatud kuulmutri korpust.

Levinud joondusprobleemid on järgmised:

• Mootori võll ja kuulkruvi ei ole koaksiaalsed.
• Sidur on paigaldatud liigse nihke või nurgaveaga.
• Fikseeritud ja toetatud laagrisõlmed ei ole joondatud.
• Mutri korpus tõmbab kuulmutrit külili.
• Kruvi telg ei ole lineaarsete juhikutega paralleelne.
• Laagripesad või võlli õlad ei ühti otsa{0}}toe mõõtmetega.
• Kinnituspoldid pingutatakse enne, kui koostul on lubatud ise{0}}joonduda.

Vale joondamine tekitab sageli pöördemomenti, mis muutub kruvi asendiga. Näiteks võib telg ühe otsa lähedal kergesti pöörata, kuid kesk- või vastasotsa lähedal muutub pingul.

Sellises olukorras ei kõrvalda mootori võimsuse suurendamine mehaanilist põhjust. See võib võimaldada masinal liikumist jätkata, kiirendades samal ajal mutri, tugilaagrite ja siduri kulumist.

11. Tugilaagrid võivad samuti pöördemomenti suurendada

Suurt pöördemomenti ei põhjusta alati kuulmutter. Fikseeritud-otsa tugiüksused kasutavad aksiaalse liikumise juhtimiseks tavaliselt nurk{2}}kontaktlaagreid. Nende laagrite paigutus ja eelkoormus mõjutavad pöörlemistakistust.

Tugi-laagri pöördemoment võib muutuda ülemääraseks järgmistel põhjustel:

• Liigne laagri eelkoormus
• Vale laagri orientatsioon
• Üle pingutatud lukustusmutter
• Sobimatu määrdekogus
• Vale laagri-sobivus
• Saastumine või laagrikahjustused
• Fikseeritud ja toetatud otsad surutakse joondusest välja

Kui kuulkruvi pöörleb sujuvalt enne tugi lukustusmutri pingutamist, kuid muutub pärast seda pingul, tuleks tugi-laagrikomplekti enne kuulmutri vahetamist kontrollida.

12. Käivitusmoment horisontaal- ja vertikaalteljel

Horisontaalne telg

Horisontaalteljel kannavad lineaarsed juhikud tavaliselt liikuva laua raskust. Kuulkruvi käivitusmomendi määravad peamiselt kiirendus, protsessi jõud, juhitakistus ja süsteemi sisemine takistus.

Vertikaalne telg

Vertikaalsel teljel peab mootor ülespoole liikumise ajal ületama ka gravitatsiooni. Seetõttu võib käivitusmoment olla oluliselt suurem kui muidu sarnasel horisontaalteljel.

Mootori pöördemomendi eemaldamisel võib vertikaaltelg-tagurpidi liikuda. Pöördemomendi arvutamine ei asenda vajadust sobiva mootoripiduri, vastukaalu või mehaanilise koormuse{2}}hoidmissüsteemi järele.

13. Kuidas mõõta kuulkruvi tõmbemomenti

Tõmbemomenti on kõige parem mõõta selgelt määratletud tingimustes. Märkige üles, kas mõõtmine hõlmab ainult kuulmutrit, tugilaagreid, tihendeid, sidurit või kogu masina telge.

Praktiline kontrolliprotseduur on järgmine:

1. Muutke masin ohutuks ja eemaldage protsessi välised jõud.
2. Vertikaalsete telgede puhul toetage koormust mehaaniliselt enne mootori või piduri lahtiühendamist.
3. Ühendage mootor või sidur lahti, kui katse on ette nähtud mehaanilise sõlme isoleerimiseks.
4. Kasutage kruvi otsas sobivat madala{0}}vahemiku pöördemomendi mõõteseadet.
5. Pöörake kruvi aeglaselt ettepoole ja registreerige esialgne tipp.
6. Jätkake pöörlemist stabiilselt madalal kiirusel ja registreerige jooksev pöördemoment.
7. Korrake testi vastupidises suunas.
8. Mõõtke mitmes kohas kasutataval käigul.
9. Korrake seda pärast seda, kui määrdeaine ja koost on saavutanud stabiilse temperatuuri.

Mõõtmist tuleks korrata samadel tingimustel, kui võrrelda erinevaid kruvisid või jälgida muutusi aja jooksul.

Mootori vool võib anda kasulikku teavet seisukorra kohta, kuid see ei ole automaatselt võrdne kuulkruvi pöördemomendiga. Teisendamine nõuab mootori pöördemomendi konstanti ja peab arvestama ajami, mootori, siduri ja kogu telje seisundit.

14. Kuidas mõõtmist tõlgendada

Ühtlane pöördemoment kogu käigu jooksul

Ühine takistus võib viidata normaalsele eelkoormusele, tihendi takistusele või määrimiskindlusele. Võrrelge väärtust toote või masina spetsifikatsiooniga.

Üks tihe asend

Kohalik pöördemomendi suurenemine võib viidata võlli kahjustustele, saastumisele, jooksuraja defektidele, lokaalsele paindumisele või paigaldusmoonutustele.

Pöördemoment suureneb ühe otsa suunas

See võib viidata tugi-üksuse valele joondamisele, mutri-korpuse nihkele või kuulkruvi ja lineaarsete juhikute vahelise paralleelsuse kadumisele.

Pärast toe paigaldamist on pöördemoment mõlemas suunas kõrge

Kontrollige fikseeritud-otslaagri eelkoormust, lukustusmutrit, laagri sobivust ja kahe tugiüksuse joondamist.

Käivitusmoment on külmaga kõrge, kuid pärast mitut tsüklit väheneb

Määrdeaine viskoossus ja tihendi jäikus võivad kaasa aidata. Veenduge, et määre sobib minimaalsele töötemperatuurile.

Käigu pöördemoment kasvab jätkuvalt

Jätkuv tõus on murettekitavam kui lühike käivitamise tipp. Peatuge ja kontrollige määrimisprobleeme, liigset eelkoormust, nihket, laagrikahjustusi või ebatavalist kuumust.

15. Tavaline takistus või probleem?

Vaatlus	Võimalik tõlgendus
Sujuv ja ühtlane vastupidavus	Võib olla tavaline eelkoormus, tihend või määrdeaine takistus
Lühiajaline käivitamise tõus madalal temperatuuril	Kontrollige määrdeaine temperatuuri ja määrde kogust
Äkiline kitsas koht samas asendis	Kontrollige joondamist, saastumist ja jooksuraja seisukorda
Pöördemoment muutub pärast mutri korpuse pingutamist	Võimalik mutri{0}}korpuse vale joondamine
Pöördemoment muutub pärast tugi lukustusmutri pingutamist	Võimalik tugi{0}}eellaadimisprobleem
Kõrge pöördemoment koos temperatuuri tõusuga	Peatage ja kontrollige kogu komplekti

16. Millist pöördemomenti tuleks mootori valimisel kasutada?

Mootori valimisel ei tohiks kasutada ainult käivitusmomenti ega ainult töömomenti. Kontrollida tuleb kogu liikumistsüklit.

• Mootori maksimaalne pöördemomentpeab hõlmama käivitamist, kiirendust, aeglustumist ja lühikest protsessi{0}}jõu tippe.
• Pidev pöördemomentpeavad vajaduse korral hõlmama pidevaid liikumis- ja pidamistingimusi.
• RMS pöördemomentpeab jääma mootori soojusvõimsuse piiresse kogu töötsükli jooksul.
• Kasutatav pöördemoment töökiiruseltuleb kontrollida mootori pöördemomendi{0}}kiiruse kõveralt.

Ohutusteguri lisamine on kasulik, kuid seda ei tohiks kasutada tundmatu mehaanilise takistuse varjamiseks. Kuulkruvi takistust, tugi-laagrite pöördemomenti, juhitakistust ja välisjõude tuleks võimalusel hinnata või mõõta eraldi.

17. Liiga suure käivitusmomendi tõrkeotsing

Kui käivitusmoment on oodatust suurem, kontrollige süsteemi järgmises järjekorras:

1. Kontrollige, kas telg on horisontaalne või vertikaalne ja kas koormuse arvutus on õige.
2. Kontrollige kiirenduse, mootori kiiruse ja liikumis{0}}profiili seadeid.
3. Kinnitage kuulmutri tüüp ja määratud eelkoormus.
4. Kontrollige määrdeaine tüüpi, kogust, seisukorda ja temperatuurivahemikku.
5. Kontrollige tihendeid ja klaasipuhastiid kahjustuste või saastumise suhtes.
6. Pöörake kuulkruvi enne mutri korpuse ühendamist, et tuvastada koostu muudatused.
7. Kontrollige fikseeritud-otslaagri eelkoormust ja lukustusmutri seisukorda.
8. Kontrollige mootori, siduri ja kuulkruvi joondamist.
9. Kontrollige kuulkruvi ja lineaarse juhtsüsteemi vahelist paralleelsust.
10. Mõõtke pöördemomenti mitmes asendis ja mõlemas suunas.

Mootori asendamine suurema mudeliga ei tohiks olla esimene reaktsioon seletamatule pöördemomendile. Kui mehaaniline takistus on ebanormaalne, võib tugevam mootor riket ainult edasi lükata, suurendades samal ajal haakeseadise, mutri ja tugilaagrite pinget.

Järeldus

Kuulkruvi käivitusmoment on tavaliselt suurem kui püsivalt töötav pöördemoment, kuna mootor peab alustama liikumist, kiirendama liikuvaid ja pöörlevaid komponente ning ületama eelkoormuse, tihendite, määrdeaine ja tugilaagrite esialgse takistuse.

Erinevus peaks olema sile, korratav ja kooskõlas valitud kuulkruvi ja masina konstruktsiooniga. Suurt pöördemomendi kõikumist, lokaalseid kitsaid kohti, pöördemomendi suurenemist või liigset kuumust ei tohiks pidada normaalseks-käitumise katkemiseks.

Usaldusväärne hindamine nõuab välise koormuse, kiirenduse, kuulkruvi takistuse, tugi-laagrite takistuse ja täieliku masina joondamise eraldi käsitlemist. See võimaldab valida õige mootori ja tuvastada mehaanilised probleemid enne, kui need põhjustavad enneaegset kulumist.

DLY tarvikudkuulkruviderinevates läbimõõtudes, juhtmetes, mutrikonstruktsioonides, eelkoormuse tingimustes ja täpsusastmetes. Lõpptöötlemist ja sobitatud tugiüksuseid saab kinnitada ka vastavalt masina paigutusele.

Rutiinse kontrolli ja hoolduse kohta vaadakeValtsitud kuulkruvi hooldusjuhend.

← Tagasi DLY blogisse