Rulman Yük Kapasitesi Hesaplayıcısı
Kritik dinamik yatak yükünü ve L10 ömrünü hesaplayın
Hesaplama Parametreleri
ISO 281 ve rulman üreticisi standartlarına dayanmaktadır
Hesaplama Sonuçları
—
—
—
—
—
Rulman Seçimi Önerileri:
Hesap Makinesi Nasıl Çalışır?
Referans Standartları
Uluslararası Standartlar:
- ISO 281:2007 – Rulmanlar — Dinamik yük derecelendirmeleri ve derecelendirme ömrü
- ISO/TS 16281 – Değiştirilmiş referans derecelendirme ömrünün hesaplanmasına yönelik yöntemler
- ANSI/ABMA Std 9 – Bilyalı rulmanlar için yük derecelendirmeleri ve yorulma ömrü
- ANSI/ABMA Std 11 – Makaralı rulmanlar için yük derecelendirmeleri ve yorulma ömrü
Temel Dinamik Yük Derecesi
Temel dinamik yük derecesi C aşağıdakiler kullanılarak hesaplanır:
Nerede?
- C — temel dinamik yük derecesi (N)
- P — eşdeğer dinamik yatak yükü (N)
- fL — yaşam faktörü
- fT — sıcaklık faktörü
- a1 — güvenilirlik faktörü
Eşdeğer Dinamik Yük
Birleşik radyal ve eksenel yükler için:
Burada X ve Y, Fa/Fr oranına ve rulman tipine bağlı faktörlerdir.
Yaşam Faktörü Hesaplaması
Yaşam faktörü, gerekli yaşamdan hesaplanır:
Burada p = 3 bilyalı rulmanlar için ve p = 10/3 makaralı rulmanlar için.
Sıcaklık Etkileri
Çalışma sıcaklığı taşıma kapasitesini etkiler:
- 150°C'ye (302°F) kadar: fT = 1.0
- 200°C (392°F): fT = 0,90
- 250°C (482°F): fT = 0,75
- 300°C (572°F): fT = 0,60
Rulman Tipi Seçim Kılavuzu
- Bilyalı Rulmanlar: Yüksek hızlar, orta yükler, düşük sürtünme
- Silindirik Makaralı: Yüksek radyal yükler, orta hızlar
- Küresel Makaralı: Ağır yükler, hizalama hatası kabiliyeti
- Konik Makaralı: Birleşik yükler, yüksek sertlik
- İğneli Makara: Yüksek radyal yükler, kompakt tasarım
Önemli Hususlar
- Kritik uygulamalar için her zaman güvenlik faktörlerini göz önünde bulundurun
- Şok yüklerini ve titreşimi hesaba katın
- Hesaplanan ömre ulaşmak için uygun yağlama şarttır
- Kirlenme, rulman ömrünü önemli ölçüde azaltabilir
- Isıl genleşme için yatak düzenlemesini (sabit/yüzer) göz önünde bulundurun
Kullanım Örnekleri ve Değer Seçim Kılavuzu
Örnek 1: Elektrik Motoru Yatağı
Senaryo: Kayış tahrikli 30 kW motor
- Rulman Tipi: Bilyalı rulman (derin oluklu)
- Radyal Yük: 2500 N (kayış gerginliği)
- Eksenel Yük: 200 N (küçük itme)
- Hız: 1480 devir/dakika
- Gerekli Yaşam Süresi: 40000 saat
- Sıcaklık: 70°C
- Güvenilirlik: 90%
- Sonuç: C ≈ 35 kN → 6309'u seçin (C = 52,7 kN)
Örnek 2: Pompa Mili Yatağı
Senaryo: Üstten asılı çarklı santrifüj pompa
- Rulman Tipi: Küresel makaralı rulman
- Radyal Yük: 8000 N (pervane ağırlığı + hidrolik)
- Eksenel Yük: 3000 N (itme yükü)
- Hız: 2950 RPM
- Gerekli Yaşam Süresi: 50000 saat
- Sıcaklık: 85°C
- Güvenilirlik: 95%
- Sonuç: C ≈ 125 kN → 22218'i seçin (C = 170 kN)
Örnek 3: Şanzıman Çıkış Mili
Senaryo: Ağır radyal yüklere sahip endüstriyel redüktör
- Rulman Tipi: Konik makaralı rulman
- Radyal Yük: 15000 N
- Eksenel Yük: 5000 N (helisel dişli itme kuvveti)
- Hız: 150 RPM
- Gerekli Yaşam Süresi: 100000 saat
- Sıcaklık: 90°C
- Güvenilirlik: 98%
- Sonuç: C ≈ 220 kN → 32220'yi seçin (C = 298 kN)
Değerler Nasıl Seçilir
Rulman Tipi Seçimi
- Bilyalı Rulmanlar:
- 20.000 RPM'ye kadar hızlar
- Hafif ila orta yükler
- Düşük sürtünme gereksinimleri
- Fa/Fr < 0,5 tipik
- Silindirik Makaralı:
- Sadece yüksek radyal yükler
- Eksenel yük kapasitesi yok (NJ, NUP hariç)
- Serbest eksenel harekete izin verin
- Yüksek hız kabiliyeti
- Küresel Makaralı:
- Çok ağır yükler
- 2°'ye kadar hizalama hatası
- Kombine yükler tamam
- Daha düşük hız sınırları
- Konik Makaralı:
- Yüksek kombine yükler
- Yüksek sertlik gereklidir
- Genellikle eşleştirilmiş
- Fa/Fr 1,5'e kadar
Yük Hesaplama İpuçları
- Kayış Tahrikleri: Radyal yük = 1,5-2,5 × kayış gerginliği
- Dişli Tahrikleri: Ayırıcı kuvvetleri ve dinamik faktörleri dahil edin
- Asılı Yükler: Yataklardaki moment yüklerini hesaplayın
- Dinamik Faktörler:
- Hafif şok: × 1,2-1,5
- Orta şok: × 1,5-2,0
- Ağır şok: × 2.0-3.0
Uygulamaya Göre Yaşam Gereksinimleri
- 8.000-12.000 saat: Ev aletleri, el aletleri
- 20.000-30.000 saat: 8 saatlik günlük çalışma makineleri
- 40.000-50.000 saat: 16 saat günlük çalışma
- 60.000-100.000 saat: 24 saat kesintisiz çalışma
- 100.000-200.000 saat: Kritik ekipman, arıza yok
Sıcaklık Hususları
- Standart rulmanlar: -30°C ile +120°C arası
- Yüksek sıcaklığa dayanıklı yataklar: Özel gres ile 200°C'ye kadar
- Stabilize yataklar: 250°C'ye kadar (S1 eki)
- Özel yataklar: 350°C'ye kadar (S2, S3 eki)
- Not: Daha yüksek sıcaklıklar özel yağlayıcılar gerektirir
Güvenilirlik Faktörü Seçimi
- 90% (a1=1.0): Standart endüstriyel uygulamalar
- 95% (a1=0,62): Önemli ekipman
- 96% (a1=0,53): Kritik süreçler
- 97% (a1=0,44): Güvenlik açısından kritik
- 98% (a1=0,33): Havacılık ve uzay, tıp
- 99% (a1=0,21): Ultra kritik, hiçbir arızaya izin verilmiyor
📘 Tam Kılavuz: Rulman Yük Kapasitesi Hesaplayıcısı
🎯 Bu Hesap Makinesi Ne Yapar?
Bu hesap makinesi, yuvarlanan elemanlı rulmanlar için gerekli dinamik yük derecesini belirler ve L10 ömür beklentisini hesaplar.
Herhangi bir döner ekipman için rulman tasarlamak ve seçmek için gerekli araçtır.
🌍 ISO 281 Standardını Anlamak
ISO 281:2007 Rulman ömrünün hesaplanmasında kullanılan temel uluslararası standarttır. Onlarca yıllık istatistiksel verilere ve milyonlarca rulman üzerinde yapılan testlere dayanmaktadır.
Temel Kavram: L10 Life
L10 (Temel Derecelendirme Ömrü) , bir partideki 90% rulmanların belirtilen yük altında ulaşacağı veya aşacağı devir (veya saat) sayısıdır. Bu, 10%'nin daha erken arızalanacağı, 90%'nin ise daha uzun süre dayanacağı anlamına gelir.
Dinamik Yük Derecesi (C) 90% güvenilirliğinde bir yatağın 1 milyon devir boyunca çalışacağı yüktür.
💼 Gerçek Dünya Uygulamaları
1️⃣ Yeni Ekipman Tasarımı
Yeni bir dişli kutusu tasarımı. Bilinen: millerdeki yükler, hız, gerekli hizmet ömrü (20.000 saat). Hesap makinesi, gerekli yük değerine sahip rulmanı seçer.
2️⃣ Rulman Değişimi
Pompa yatağı erken arızalandı. Hesaplamayı kontrol edin: Yatak küçük müydü? Güvenlik payı olan bir yatak seçin.
3️⃣ Kalan Ömür Değerlendirmesi
Ekipman 30.000 saat çalıştırıldı. Nominal ömrü 50.000 saatti. Planlanan değişime kadar yaklaşık 20.000 saat kaldı.
4️⃣ Çalışma Koşulları Analizi
Atölye sıcaklığı 25°C'den 45°C'ye çıktı. Bu durum rulman ömrünü nasıl etkiler? Hesap makinesi, sıcaklık faktörüne göre yeniden hesaplama yapar.
📊 Pratik Örnek: Fan Motoru
Uygulama: 22 kW motor, 1460 RPM
- Radyal yük: 1800 N (rotor ağırlığı + kayış gerginliği)
- Eksenel yük: 150 N
- Gerekli ömür: 40.000 saat
- Sıcaklık: 70°C
Hesaplama Sonucu: Gerekli C ≥ 28 kN
Seçildi: Rulman 6208 (C = 32,5 kN) – marjla uyumludur ✓
📖 Teknik Sözlük
- Yuvarlanan Elemanlı Rulman
- Kayma sürtünmesinin yuvarlanma sürtünmesiyle değiştirildiği destek. İç halka, dış halka, yuvarlanma elemanları (bilyalar veya makaralar) ve kafesten oluşur.
- Dinamik Yük Derecesi (C)
- 90% güvenilirliği ile 1 milyon devir boyunca çalışacağı sabit radyal yük. Kataloglardaki birincil yatak karakteristiği.
- Statik Yük Derecesi (C0)
- İzin verilen kalıcı deformasyonlara neden olan yükler. Yavaş dönen veya salınımlı hareket eden yataklar için önemlidir.
- Eşdeğer Dinamik Yük (P)
- Gerçek radyal ve eksenel yüklere göre ömür üzerindeki etkisi sabit radyal yük eşdeğeridir. Formül: P = X×Fr + Y×Fa.
- Yaşam Derecesi L10
- 90% rulmanların ulaşabileceği çalışma ömrü (saat). Genellikle "temel ömür" olarak adlandırılır.
- Üs p
- Ömür hesaplama formülünde üs. Bilyalı rulmanlar için p = 3, makaralı rulmanlar için p = 10/3 ≈ 3,33.
- Sıcaklık Faktörü fT
- Yüksek sıcaklıklarda yük değerini düşüren katsayı. 150°C'ye kadar fT = 1,0, 200°C'de fT = 0,9.
- Güvenilirlik Faktörü a1
- 90%'den farklı olarak gerekli güvenilirlikte ömrü hesaplama katsayısı:
- 90% (L10): a1 = 1,0 – standart
- 95% (L5): a1 = 0,62
- 99% (L1): a1 = 0,21
⚠️ Önemli Hususlar
- Hesaplamalar uygun yağlama ve montaj esasına dayanmaktadır
- Kirlenme yaşamı -90% oranında azaltabilir
- Yanlış hizalama, rulman ömrünü önemli ölçüde azaltır
- Hesaplanan yüklerin dinamik faktörleri de içerdiğini her zaman doğrulayın
- Belirli yatak ayarlamaları için katalog özelliklerini kontrol edin
🎓 Seçim Yönergeleri
- Güvenlik Faktörü: Standart uygulamalar için hesaplanan yük değerinin 1,2-1,5 katını kullanın
- Yüksek Sıcaklık: 120°C'nin üzerinde ise özel yataklar kullanın veya boyutu artırın
- Ağır Şok Yükleri: Bilyalı rulmanlar yerine makaralı rulmanlar kullanın
- Kombine Yükler: Eşdeğer yük P'yi doğru hesaplamayı unutmayın
- Montaj: Uygun uyumu sağlayın - gevşek uyum aşınmaya, sıkı uyum ise ön yüklemeye neden olur