معلمات الحساب

استنادًا إلى معايير ISO 281 ومعايير الشركة المصنعة للمحمل









دورة في الدقيقة


ساعات




نتائج الحساب

الحمل الديناميكي المكافئ P:
—
تصنيف الحمل الديناميكي المطلوب C:
—
عامل درجة الحرارة fT:
—
عامل السرعة fn:
—
عامل الحياة fL:
—

توصيات اختيار المحمل:

مهام خفيفة: اختر المحمل بتصنيف C 20-30% أعلى من القيمة المحسوبة
الواجب العادي: اختر المحمل بتصنيف C 30-50% أعلى من القيمة المحسوبة
واجب ثقيل: اختر المحمل بتصنيف C 50-100% أعلى من القيمة المحسوبة
واجب شديد: ضع في اعتبارك استخدام محامل خاصة أو ترتيبات محامل متعددة

كيف تعمل الآلة الحاسبة

المعايير المرجعية

المعايير الدولية:

  • ISO 281:2007 – المحامل الدوارة – تصنيفات الحمل الديناميكي وعمر التصنيف
  • ISO/TS 16281 – طرق حساب عمر التقييم المرجعي المعدل
  • معيار ANSI/ABMA 9 - تصنيفات الأحمال وعمر التعب للمحامل الكروية
  • معيار ANSI/ABMA رقم 11 - تصنيفات الأحمال وعمر التعب للمحامل الأسطوانية

تصنيف الحمل الديناميكي الأساسي

يتم حساب تصنيف الحمل الديناميكي الأساسي C باستخدام:

ج = P × fL / (fT × a1)

أين:

  • ج — تصنيف الحمل الديناميكي الأساسي (نيوتن)
  • P — حمل تحمل ديناميكي مكافئ (نيوتن)
  • فل — عامل الحياة
  • ف ت — عامل درجة الحرارة
  • أ1 — عامل الموثوقية

الحمل الديناميكي المكافئ

بالنسبة للأحمال الشعاعية والمحورية المشتركة:

P = X × Fr + Y × Fa

حيث X وY هما عاملان يعتمدان على نسبة Fa/Fr ونوع المحمل.

حساب عامل الحياة

يتم حساب عامل الحياة من العمر المطلوب:

فلوريدا = (L10س × ن × 60 / 10⁶)^(1/ع)

حيث p = 3 للمحامل الكروية و p = 10/3 للمحامل الأسطوانية.

تأثيرات درجة الحرارة

تؤثر درجة حرارة التشغيل على قدرة التحمل:

  • حتى 150 درجة مئوية (302 درجة فهرنهايت): fT = 1.0
  • 200 درجة مئوية (392 درجة فهرنهايت): fT = 0.90
  • 250 درجة مئوية (482 درجة فهرنهايت): fT = 0.75
  • 300 درجة مئوية (572 درجة فهرنهايت): fT = 0.60

دليل اختيار نوع المحمل

  • محامل كروية: سرعات عالية، أحمال معتدلة، احتكاك منخفض
  • الأسطوانة الأسطوانية: أحمال شعاعية عالية وسرعات معتدلة
  • الأسطوانة الكروية: الأحمال الثقيلة، والقدرة على عدم المحاذاة
  • الأسطوانة المخروطية: الأحمال المركبة، صلابة عالية
  • إبرة الأسطوانة: أحمال شعاعية عالية، تصميم مضغوط

اعتبارات هامة

  • ضع دائمًا عوامل السلامة في الاعتبار للتطبيقات الحرجة
  • حساب أحمال الصدمات والاهتزازات
  • التزييت المناسب ضروري لتحقيق عمر افتراضي مدروس
  • يمكن أن يؤدي التلوث إلى تقليل عمر المحمل بشكل كبير
  • ضع في اعتبارك ترتيب المحمل (ثابت/عائم) للتمدد الحراري

أمثلة الاستخدام ودليل اختيار القيمة

المثال 1: محمل المحرك الكهربائي

سيناريو: محرك بقوة 30 كيلو وات مع حزام دفع

  • نوع المحمل: محمل كروي (أخدود عميق)
  • الحمل الشعاعي: 2500 نيوتن (شد الحزام)
  • الحمل المحوري: 200 نيوتن (دفع طفيف)
  • سرعة: 1480 دورة في الدقيقة
  • العمر المطلوب: 40000 ساعة
  • درجة حرارة: 70 درجة مئوية
  • مصداقية: 90%
  • نتيجة: C ≈ 35 كيلو نيوتن → اختر 6309 (C = 52.7 كيلو نيوتن)
المثال 2: محمل عمود المضخة

سيناريو: مضخة طرد مركزي مع مروحة معلقة

  • نوع المحمل: محمل أسطواني كروي
  • الحمل الشعاعي: 8000 نيوتن (وزن المكره + الهيدروليكي)
  • الحمل المحوري: 3000 نيوتن (حمل الدفع)
  • سرعة: 2950 دورة في الدقيقة
  • العمر المطلوب: 50000 ساعة
  • درجة حرارة: 85 درجة مئوية
  • مصداقية: 95%
  • نتيجة: C ≈ 125 kN → اختر 22218 (C = 170 kN)
المثال 3: عمود خرج علبة التروس

سيناريو: علبة تروس صناعية ذات أحمال شعاعية ثقيلة

  • نوع المحمل: محمل أسطواني مدبب
  • الحمل الشعاعي: 15000 نيوتن
  • الحمل المحوري: 5000 نيوتن (دفع تروس حلزوني)
  • سرعة: 150 دورة في الدقيقة
  • العمر المطلوب: 100000 ساعة
  • درجة حرارة: 90 درجة مئوية
  • مصداقية: 98%
  • نتيجة: C ≈ 220 kN → اختر 32220 (C = 298 kN)

كيفية اختيار القيم

اختيار نوع المحمل
  • محامل كروية:
    • سرعات تصل إلى 20000 دورة في الدقيقة
    • الأحمال الخفيفة إلى المتوسطة
    • متطلبات الاحتكاك المنخفض
    • فا/فر < 0.5 نموذجي
  • الأسطوانة الأسطوانية:
    • الأحمال الشعاعية العالية فقط
    • لا توجد سعة تحميل محورية (باستثناء NJ و NUP)
    • السماح بالحركة المحورية الحرة
    • القدرة على السرعة العالية
  • الأسطوانة الكروية:
    • أحمال ثقيلة جدًا
    • عدم المحاذاة حتى 2 درجة
    • الأحمال المجمعة جيدة
    • حدود السرعة المنخفضة
  • الأسطوانة المخروطية:
    • الأحمال المركبة العالية
    • مطلوب صلابة عالية
    • عادة ما يتم إقرانها
    • Fa/Fr حتى 1.5
نصائح لحساب الحمل
  • محركات الحزام: الحمل الشعاعي = 1.5-2.5 × شد الحزام
  • محركات التروس: تشمل القوى الفاصلة والعوامل الديناميكية
  • الأحمال المعلقة: حساب أحمال العزوم عند المحامل
  • العوامل الديناميكية:
    • صدمة خفيفة: × 1.2-1.5
    • صدمة معتدلة: × 1.5-2.0
    • صدمة شديدة: × 2.0-3.0
متطلبات الحياة حسب التطبيق
  • 8000-12000 ساعة: الأجهزة المنزلية والأدوات اليدوية
  • 20,000-30,000 ساعة: آلات تعمل لمدة 8 ساعات يوميًا
  • 40,000-50,000 ساعة: تشغيل يومي لمدة 16 ساعة
  • 60,000-100,000 ساعة: تشغيل مستمر على مدار 24 ساعة
  • 100,000-200,000 ساعة: المعدات الحرجة، لا أعطال
اعتبارات درجة الحرارة
  • المحامل القياسية: من -30 درجة مئوية إلى +120 درجة مئوية
  • المحامل ذات درجة الحرارة العالية: حتى 200 درجة مئوية مع شحم خاص
  • المحامل المستقرة: حتى 250 درجة مئوية (لاحقة S1)
  • المحامل الخاصة: حتى 350 درجة مئوية (لاحقة S2، S3)
  • Note: تتطلب درجات الحرارة المرتفعة مواد تشحيم خاصة
اختيار عامل الموثوقية
  • 90% (a1=1.0): التطبيقات الصناعية القياسية
  • 95% (a1=0.62): المعدات الهامة
  • 96% (a1=0.53): العمليات الحرجة
  • 97% (a1=0.44): أمر بالغ الأهمية للسلامة
  • 98% (a1=0.33): الفضاء والطب
  • 99% (a1=0.21): فائق الأهمية، لا يُسمح بالفشل