Muuttuva kuormitus P i ja kierrosluku n i

Koko: px

Aloita esitys sivulta:

Download "Muuttuva kuormitus P i ja kierrosluku n i"

Arto Niemi
6 vuotta sitten
Katselukertoja:

1 Muuttuva kuormitus P i ja kierrosluku n i P n m 3 n P n n 1 m q1 n 100 q P 3 2 n n 2 m q2...[ kn] 100 q2...[1/ min.] 100 q i = kuormituksen P i vaikutusaika pyörimisnopeudella n i n m =keskimääräinen kierrosluku

2 Esimerkki vierintälaakereista Akseli d=70mm laakeroidaan toisesta päästään urakuulalaakerilla Sen aksiaalikuormitus on F a =3,4 kn, radiaalikuormitus on F r =4,4 kn ja pyörimisnopeus on n=900 r/min. Mikä on laakerin kestoikä? Laakerivalmistaja: C=62kN, C o =44kN, e=0,27, P=0,56 *4,4 + 1,6 *3,4 kn=7,9 kn L 10 =(C/P) 3 =483 *10 6 kierrosta. Kestoikä tunteina: L 10h =L 10 *10 6 /(60 * 900) = 8900 tuntia. Muista myös akselin toisen pään laakerilaskenta!!

3 Laakerivalmistajan ohjeet Peruskestoikälaskelma Likaisuus - Contamination Laajennettu kestoikälaskelma Yhdistetty kuormitus P Esimerkiksi

Bearinx -akseleiden laakerilaskenta Ohjelma toimii Oulun yliopiston tietoliikenneverkkoon kytketyissä tietokoneissa internet -osoitteessa:

4 Bearinx -akseleiden laakerilaskenta Ohjelma toimii Oulun yliopiston tietoliikenneverkkoon kytketyissä tietokoneissa internet -osoitteessa: Käyttäjätunnus: bo_oulun_yliopisto Salasana: bo-roelo2010 Ohjelma vaatii Java liitännän! Ei toimi kaikilla selaimilla.

5 Laskenta käynnistyy tästä. Opastusta käyttöön ja esimerkkejä löytyy tästä. Ohjelman käyttökieleksi valitaan englanti Oulun yliopisto - Yrjö Louhisalmi

6 Avustajan (wizard) saa käyttöön tästä. Normaali mallintaminen ja laskenta käynnistyy tästä Oulun yliopisto - Yrjö Louhisalmi

7 wizard akselikokoonpano akseli lovi tuenta/laakeri kuormitus voimansiirtoelementti kuormitustapaus tulokset laskenta koordinaatit Mallintamisikkuna historiapuu Tähän tulostuu laskentatulosten yhteenveto Oulun yliopisto - Yrjö Louhisalmi

70 80 70 Esimerkki 1, akselin laakerointi 276 200 Molemmat laakerit tyyppiä: Urakuulalaakeri 6214 Keskellä akselia kuormitus: Fx = - 3.4 kn Fy = 8.8 kn 3.

8 Esimerkki 1, akselin laakerointi Molemmat laakerit tyyppiä: Urakuulalaakeri 6214 Keskellä akselia kuormitus: Fx = kn Fy = 8.8 kn 3.4 kn Voiteluaine: Öljy ISO VG 68 (40 o C) 8.8 kn Akselin pyörimisnopeus: 900 r/min. 100% Huom! Oikeanpuoleinen laakeri on ulkokehältään vapaa liikkumaan sivusuunnassa (x) ja sallii lämpölaajenemisen.

9 Oulun yliopisto - Yrjö Louhisalmi Likaisuus (Contamination) ec=0.3

10 Shaft System Calculation The program allows calculation of the load distribution and deformation of shafts of any design with any bearing arrangement and in any nesting arrangement. This takes account of both the elastic behaviour and the elasticities of the bearings. The modified reference rating life L nmr will be defined from the inner load distribution and the contact pressure according to DIN ISO 281 supplement 4. For shafts, section and deformation values as well as the equivalent stresses are calculated in accordance with the shape modification energy hypothesis taking account of notch effects. The menu also includes an appropriate help file which explains the calculation possibilities of the module. Detailed information on use of the program is implemented in the actual online calculation program. Akselijärjestelmän laskenta Ohjelma sallii kuormitusjakauman ja muodonmuutoksen laskennan mille tahansa akselimuodolle millä tahansa laakerijärjestelyllä ja missä tahansa sisäkkäisessä järjestyksessä. Tämä huomioi sekä elastisen käyttäytymisen ja laakereiden elastisuuden. Modifioitu referenssilaskentaikä L nmr määräytyy sisäisestä kuormitusjakaumasta ja kontaktipaineesta DIN ISO 281 liitteen 4 mukaan. Akseleille profiili- ja muodonmuutosarvot kuin myös ekvivalenttijännitykset lasketaan muodon modifikaatioenergiahypoteesin (von Mises?) mukaan huomioiden lovivaikutukset. Menu sisältää myös yleisen ohjeen, joka selittää laskentamahdollisuuksia moduulissa. Yksityiskohtainen tieto ohjelman käytöstä sisältyy aktiivisena olevaan laskentaohjelmaan Oulun yliopisto - Yrjö Louhisalmi

11 Huomautuksia Kaikilla käyttäjillä on sama salasana. Muut voivat hukata tai muuttaa tallettamasi tiedostot. Ohjelmassa on runsaasti laskentaan vaikuttavia pieniä yksityiskohtia, älä säädä niitä, jos et tiedä mitä teet. Ohjelma huomauttaa vakavista puutteista eikä suostu laskemaan selviä virheitä. Tästä huolimatta sinä suunnittelijana vastaat laskelmien todellisuudesta. Ohjelman tekijä ei vastaa mistään virheistä. Ohjelma on tarkoitettu alkusuunnittelua varten. Tarkemmat tulokset saavutetaan yhteistyöllä laakerivalmistajan kanssa Oulun yliopisto - Yrjö Louhisalmi

12 Laajennettu kestoikälaskelma L 10 = (C / P) p [10 6 kierrosta] L 10 = nimellinen kestoikä C = dyn. kantoluku [kn] P = yhdistetty dyn. kuormitus [kn] p = kestoikäkerroin (rullat 10/3, kuulat 3) L na = a 1 a 2 a 3 f t L 10 = laajennettu kestoikä a 1 = rikkoontumistodennäköisyyttä alentava kerroin a 2 = raaka-ainekerroin a 3 = käyttöolosuhdekerroin f t = käyntilämpötilan huomioiva kerroin Kertoimia voidaan yhdistää: L na = a 23 L 10

13 kerroin a 3 laajennetussa kestoikälaskelmassa L na = a 3 L 10 [10 6 kierr.] 1 puhdas ja sopiva lisäaineistus 2 erittäin puhdas ja alhainen kuormitus 3 likainen voiteluaine κ = / 1 [kappa] viskositeettisuhde (viscosity ratio) [FAG Rolling bearings, 2008] käyttöviskositeetti 1 vertailuviskositeetti =>

14 Viskositeettisuhde κ viskositeettisuhde κ = / 1 ν = voiteluaineen käyttöviskositeetti (käyttölämpötilassa) Rasvavoitelussa = perusöljyn käyttöviskositeetti 1 nopeudesta riippuva vertailu-viskositeetti (oheisesta käyrästöstä) d M = (d + D)/2 [FAG Rolling bearings, s. 45, 2008]

15 Käyttöviskositeetti Voiteluaineen viskositeetti laskee lämpötilan noustessa! Kuvassa teollisuusöljyjen (ISO VG) viskositeettikäyriä.

16 Bearing Calculator

17 Bearing Calculator

18 Laakerin tai voitelun likaisuus Likaisuusparametri e c Likaisuusparametri e c Keskihalkaisija < 100mm Erityinen puhtaus 1 1 Keskihalkaisija >100mm Hyvä puhtaus 0,8... 0,6 0,9... 0,8 Normaali puhtaus 0,6... 0,5 0,8... 0,6 Lievä likaisuus 0,5... 0,3 0,6... 0,4 Tyypillinen likaisuus 0,3... 0,1 0,4... 0,2 Suuri likaisuus 0, , Tosi likaisuus 0 0 Keskihalkaisija d m = (d+d)/2. [FAG Rolling bearings, 2008, s. 50] SKF käyttää merkintää η c likaisuusparametristä (level of contamination).

19 Kuularulla-keksintö (FAG) Kavennettu kuula ns. kuularulla Uusi asennusmenetelmä -> enemmän vierintäelimiä = suurempi kantoluku ja käyttöikä. Esimerkki: 6207-vakiokuulalaakerin täyttöaste yhdeksällä kuulalla on n. 60 %. Vastaavassa BXRE207-kuularullalaakerissa on 14 vierintäelintä, jolloin sen täyttöaste on n. 90 % ja käyttöikä 2,4-kertainen. Etuja: energiatehokkuus, kompakti rakenne ja suorituskyky.

Samankaltaiset tiedostot

Luentojen viikko-ohjelma

Luentojen viikko-ohjelma periodi viikko aihe opettaja 1 35,36 Johdanto, historiaa, suunnittelu, CE -merkki, kuormitus, kestävyys, materiaalit, valmistus Yrjö Louhisalmi 1 37,38,39 liitososat ja liitokset: