Kalkulačka teplotních limitů součástí
Výpočet přípustných provozních teplot pro součásti zařízení
Parametry výpočtu
Na základě normy ISO 13381-1 a pokynů výrobců zařízení
Teplotní limity
-
-
-
-
Klasifikace teplotních pásem:
Jak funguje kalkulačka
Referenční standardy
Mezinárodní standardy:
- ISO 13381-1 – Monitorování stavu a diagnostika strojů – Prognostika
- IEC 60034-1 – Točivé elektrické stroje – Jmenovité hodnoty a výkon
- IEEE 112 – Standardní zkušební postup pro vícefázové asynchronní motory
- ISO 281 – Valivá ložiska – Dynamická únosnost a trvanlivost
- API 670 – Systémy ochrany strojů (monitorování teploty)
Výpočet nárůstu teploty
Nárůst teploty nad okolní teplotu se vypočítá na základě:
- Generování tepla komponent
- Účinnost chlazení
- Pracovní cyklus a faktor zatížení
- Podmínky prostředí
Standardní teplotní limity
Typické maximální teploty pro běžné součástky:
- Kuličková ložiska: 100–120 °C (212–248 °F)
- Valivá ložiska: 110–130 °C (230–266 °F)
- Třída motoru F: 155 °C (311 °F) horká teplota
- Hydraulický olej: 60–80 °C (140–176 °F)
- Převodový olej: 80–90 °C (176–194 °F)
Snížení výkonu v nadmořské výšce
Teplotní limity musí být ve vysokých nadmořských výškách sníženy:
- 0–1000 m: Bez snížení výkonu
- 1000–2000 m: -5 °C na 1000 m
- 2000–4000 m: -10 °C na 1000 m
- > 4000 m: Vyžaduje se zvláštní pozornost
Třídy izolace motoru
Třída | Maximální teplota | Typický vzestup | Horké místo |
---|---|---|---|
A | 105 °C | 60 °C | +5 °C |
B | 130 °C | 80 °C | +10 °C |
F | 155 °C | 105 °C | +10 °C |
H | 180 °C | 125 °C | +15 °C |
Vlivy teploty
- Životnost ložiska: Poloviny na každých 15 °C nad jmenovitou teplotu
- Životnost motoru: Poloviny za každých 10 °C nad jmenovitou teplotu
- Životnost oleje: Poloviny na každých 8–10 °C zvýšení teploty
- Životnost těsnění: Výrazně snížené nad limity
Nejlepší postupy
- Měření teploty na více místech
- Zvažte porovnání maximálních a průměrných teplot
- Zohledněte sezónní výkyvy
- Sledujte trend spíše než absolutní hodnoty
- Zajistěte řádné větrání a chlazení
- Pravidelně čistěte chladicí žebra a filtry
Příklady použití a průvodce výběrem hodnoty
Příklad 1: Průmyslový motor
Scénář: Motor o výkonu 75 kW v horkém továrním prostředí
- Komponent: Vinutí motoru
- Třída izolace: 155 °C (F)
- Okolní: 40 °C
- Nadmořská výška: 500 metrů
- Povinnost: Nepřetržitý
- Chlazení: Nucený vzduch (TEFC)
- Výsledek: Max.: 145 °C, Alarm: 116 °C
- Normální provoz: Očekává se 90–110 °C
Příklad 2: Ložiska převodovky
Scénář: Válečková ložiska vysokorychlostních převodovek
- Komponent: Valivá ložiska
- Izolace: Nevztahuje se
- Okolní: 25 °C
- Nadmořská výška: 0 m (hladina moře)
- Povinnost: Přerušované
- Chlazení: Chlazení olejem
- Výsledek: Max.: 120 °C, Alarm: 96 °C
- Dobrá praxe: Uchovávejte při teplotě do 85 °C.
Příklad 3: Hydraulický systém
Scénář: Mobilní hydraulická pohonná jednotka
- Komponent: Hydraulický olej
- Izolace: Nevztahuje se
- Okolní: 35 °C (léto)
- Nadmořská výška: 1500 metrů
- Povinnost: Přerušované
- Chlazení: Vzduchový chladič oleje
- Výsledek: Max.: 75 °C, Alarm: 60 °C
- Kritické: Olej se rychle rozkládá při teplotách nad 80 °C
Jak si vybrat hodnoty
Výběr typu součásti
- Ložiska:
- Míč: Standardní provoz, mírné teploty
- Válec: Vysoce odolný, vyšší teploty v pořádku
- Pouzdro: Olejový film citlivý na teplotu
- Motory:
- Vinutí: Teplota vnitřního horkého místa
- Povrch: Teplota pouzdra/rámu
- Ložiska: Zkontrolujte samostatně
- Tekutiny:
- Hydraulické: typicky max. 60–80 °C
- Převodový olej: typicky max. 80–90 °C
- Chladicí kapaliny: Závisí na systému
Průvodce třídami izolace
- Třída A (105 °C): Starší motory, omezená životnost
- Třída B (130 °C): Standardní průmyslové
- Třída F (155 °C): Nejběžnější dnes
- Třída H (180 °C): Náročná práce, speciální aplikace
- Poznámka: Motory často používají izolaci třídy F s náběhem třídy B.
Okolní teplota
- Vnitřní průmyslové: Typicky 25–40 °C
- Venkovní teplota: Rozsah -20 až +40 °C
- Tropické/pouštní: Až 50 °C
- Arktický: Až do -40 °C
- Použijte nejhorší případ: Nejteplejší očekávaný ambient
Typ chlazení Rázový
- Přirozená konvekce:
- Omezený chladicí výkon
- Citlivé na ucpání
- Snížení výkonu o 10-20%
- Nucený vzduch:
- Standard pro motory
- Zkontrolujte provoz ventilátoru
- Pravidelně čistěte filtry
- Chlazení vodou/olejem:
- Nejúčinnější
- Sledování teploty chladicí kapaliny
- Zkontrolujte průtoky
Body měření teploty
- Motory: Vinutí RTD, ložisková pouzdra, povrch
- Ložiska: Vnější kroužek, těleso, vypouštění oleje
- Převodovky: Olejová vana, ložiskové plochy, skříň
- Čerpadla: Ložisková tělesa, těsnicí oblasti, skříně
- Nejlepší postup: Trend všech bodů, alarm na nejžhavějších
📘 Kompletní průvodce: Kalkulačka teplotních limitů
🎯 Co tato kalkulačka dělá
Stanovuje přípustné teplotní limity pro součásti zařízení: ložiska, motory, hydraulické systémy.
Zohledňuje provozní podmínky, chlazení a vlivy nadmořské výšky dle norem IEC 60034-1 a IEEE 112.
💼 Klíčové aplikace
- Monitorování ložisek: Teploměr ukazuje na ložiskovém tělese 95 °C. Limit: 110 °C. Hodnocení: 86% – varovná zóna. Zkontrolujte mazání.
- Ochrana motoru: Motor 160 kW, izolace třídy F. Teplota vinutí (RTD): 142 °C. Limit: 155 °C. Normální, tolerance 13 °C.
- Vysoká nadmořská výška: Zařízení ve výšce 2500 m. Hustota vzduchu nižší. Teploty stoupají o 10–12 °C. Řešení: snížení limitů nebo nucené chlazení.
- Hydraulický systém: Teplota oleje: 78 °C. Limit: 70 °C. Přehřátí 8 °C. Zkontrolujte kapacitu chladiče.
Třídy izolace (IEC 60034-1):
- Třída B: 130 °C (starý standard)
- Třída F: 155 °C (moderní standard)
- Třída H: 180 °C (pro vysoké zatížení)
Základní pravidlo: Životnost izolace se zdvojnásobuje při každých 10 °C snížení provozní teploty.
⚠️ Kritické faktory
- Nadmořská výška > 1000 m vyžaduje snížení výkonu: -3–5 °C nebo -31 TP3T na 1000 m
- Špatné mazání může zdvojnásobit teplotu ložisek
- Zablokované chladicí kanály způsobují nárůst teploty o 30–50 °C
- Přetížení 10% zvyšuje teplotu o 15-20 °C