Calculatorul limitelor de temperatură ale componentelor
Calcularea temperaturilor de funcționare admisibile pentru componentele echipamentelor
Parametri de calcul
Bazat pe ISO 13381-1 și pe ghidurile producătorului de echipamente
Limite de temperatură
—
—
—
—
Clasificarea zonelor de temperatură:
Cum funcționează calculatorul
Standarde de referință
Standarde internaționale:
- ISO 13381-1 – Monitorizarea stării și diagnosticarea mașinilor – Prognosticare
- IEC 60034-1 – Mașini electrice rotative – Puncte nominale și performanțe
- IEEE 112 – Procedură standard de testare pentru motoarele cu inducție polifazate
- ISO 281 – Rulmenți – Sarcini dinamice și durată de viață nominală
- API 670 – Sisteme de protecție a mașinilor (monitorizarea temperaturii)
Calculul creșterii temperaturii
Creșterea temperaturii peste temperatura ambiantă se calculează pe baza:
- Generarea de căldură prin componente
- Eficiența răcirii
- Ciclul de sarcină și factorul de sarcină
- Condiții de mediu
Limite standard de temperatură
Temperaturi maxime tipice pentru componentele comune:
- Rulmenți cu bile: 100-120°C (212-248°F)
- Rulmenți cu role: 110-130°C (230-266°F)
- Clasa motorului F: Punct fierbinte de 155°C (311°F)
- Ulei hidraulic: 60-80°C (140-176°F)
- Ulei pentru cutia de viteze: 80-90°C (176-194°F)
Reducerea altitudinii
Limitele de temperatură trebuie reduse la altitudini mari:
- 0-1000m: Fără reducere de putere
- 1000-2000m: -5°C la 1000m
- 2000-4000m: -10°C la 1000m
- > 4000m: Este necesară o atenție specială
Clase de izolație a motorului
Clasă | Temperatura maximă | Creștere tipică | Punct fierbinte |
---|---|---|---|
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 |
Efectele temperaturii
- Durata de viață a rulmentului: Jumătăți pentru fiecare 15°C peste temperatura nominală
- Durata de viață a motorului: Jumătăți pentru fiecare 10°C peste temperatura nominală
- Durata de viață a uleiului: Înjumătățiri pentru fiecare creștere de 8-10°C
- Durata de viață a etanșării: Semnificativ redus peste limite
Cele mai bune practici
- Măsurarea temperaturii în mai multe puncte
- Luați în considerare temperaturile maxime față de cele medii
- Luați în considerare variațiile sezoniere
- Monitorizați tendința mai degrabă decât valorile absolute
- Asigurați o ventilație și o răcire adecvate
- Curățați în mod regulat aripioarele și filtrele de răcire
Exemple de utilizare și ghid de selecție a valorilor
Exemplul 1: Motor industrial
Scenariu: Motor de 75 kW în mediu de fabrică fierbinte
- Componentă: Înfășurări ale motorului
- Clasa de izolație: 155°C (F)
- Ambient: 40°C
- Altitudine: 500 metri
- Datorie: Continuu
- Răcire: Aer forțat (TEFC)
- Rezultat: Max: 145°C, Alarmă: 116°C
- Funcționare normală: 90-110°C așteptate
Exemplul 2: Rulmenți ai cutiei de viteze
Scenariu: Rulmenți cu role pentru cutia de viteze de mare viteză
- Componentă: Rulmenți cu role
- Izolare: Nu se aplică
- Ambient: 25°C
- Altitudine: 0 m (nivelul mării)
- Datorie: Intermitent
- Răcire: Răcire cu ulei
- Rezultat: Max: 120°C, Alarmă: 96°C
- Bună practică: A se păstra sub 85°C
Exemplul 3: Sistem hidraulic
Scenariu: Unitate hidraulică mobilă
- Componentă: Ulei hidraulic
- Izolare: Nu se aplică
- Ambient: 35°C (vara)
- Altitudine: 1500 metri
- Datorie: Intermitent
- Răcire: Răcitor aer-ulei
- Rezultat: Max: 75°C, Alarmă: 60°C
- Critic: Uleiul se degradează rapid > 80°C
Cum să alegi valorile
Selectarea tipului de componentă
- Rulmenți:
- Minge: Sarcină standard, temperaturi moderate
- Rolă: Rezistent, temperaturi mai ridicate OK
- Manșon: Peliculă de ulei sensibilă la temperatură
- Motoare:
- Înfășurări: Temperatura punctului fierbinte intern
- Suprafață: Temperatura carcasei/cadrului
- Rulmenți: Verificați separat
- Fluide:
- Hidraulic: 60-80°C tipic max.
- Ulei de transmisie: 80-90°C tipic max.
- Lichide de răcire: Depindente de sistem
Ghid de clasă de izolație
- Clasa A (105°C): Motoare mai vechi, durată de viață limitată
- Clasa B (130°C): Standard industrial
- Clasa F (155°C): Cele mai comune astăzi
- Clasa H (180°C): Sarcini severe, aplicații speciale
- Notă: Motoarele folosesc adesea izolație de clasa F cu creștere de clasa B
Temperatura ambientală
- Industrial în interior: 25-40°C tipic
- Temperatura exterioară: Interval de la -20 la +40°C
- Tropical/deșert: Până la 50°C
- Arctic: Până la -40°C
- Folosește cel mai rău caz: Cea mai caldă temperatură ambientală așteptată
Tip de răcire Impact
- Convecție naturală:
- Capacitate de răcire limitată
- Sensibil la blocaje
- Reducerea puterii prin 10-20%
- Aer forțat:
- Standard pentru motoare
- Verificați funcționarea ventilatorului
- Curățați filtrele în mod regulat
- Răcire cu apă/ulei:
- Cel mai eficient
- Monitorizați temperatura lichidului de răcire
- Verificați debitele
Puncte de măsurare a temperaturii
- Motoare: RTD-uri de înfășurare, carcase de rulmenți, suprafață
- Rulmenți: Canal exterior, carcasă, scurgere ulei
- Cutii de viteze: Baie de ulei, zone de lagăre, carcasă
- Pompe: Carcase de rulmenți, zone de etanșare, carcasă
- Cea mai bună practică: Tendință toate punctele, alarmă la cea mai tare
📘 Ghid complet: Calculator limite de temperatură
🎯 Ce face acest calculator
Determină limitele de temperatură admise pentru componentele echipamentelor: rulmenți, motoare, sisteme hidraulice.
Ia în considerare condițiile de funcționare, răcirea și efectele altitudinii conform IEC 60034-1 și IEEE 112.
💼 Aplicații cheie
- Monitorizarea rulmentului: Termometrul arată 95°C pe carcasa rulmentului. Limită: 110°C. Evaluare: 86% – zonă de avertizare. Verificați lubrifierea.
- Protecția motorului: Motor de 160 kW, izolație clasa F. Temperatura înfășurării (RTD): 142°C. Limită: 155°C. Normal, marjă de 13°C.
- Altitudine mare: Echipament la 2500m. Densitatea aerului este mai mică. Temperaturile cresc cu 10-12°C. Soluție: reducerea limitelor sau răcire forțată.
- Sistem hidraulic: Temperatura uleiului: 78°C. Limită: 70°C. Supraîncălzire 8°C. Verificați capacitatea răcitorului.
Clase de izolație (IEC 60034-1):
- Clasa B: 130°C (standardul vechi)
- Clasa F: 155°C (standard modern)
- Clasa H: 180°C (rezistent)
Regula generală: Durata de viață a izolației se dublează pentru fiecare reducere cu 10°C a temperaturii de funcționare.
⚠️ Factori critici
- Altitudinea > 1000 m necesită reducerea puterii: -3-5°C sau -3% putere la 1000 m
- Lubrifierea deficitară poate dubla temperaturile rulmenților
- Căile de răcire blocate cauzează o creștere a temperaturii cu 30-50°C
- Supraîncărcarea cu 10% crește temperatura cu 15-20°C