بیئرنگ لوڈ کیپسٹی کیلکولیٹر
اہم متحرک بیئرنگ بوجھ اور L10 زندگی کا حساب لگائیں۔
حساب کے پیرامیٹرز
آئی ایس او 281 اور بیئرنگ مینوفیکچرر کے معیارات پر مبنی
حساب کے نتائج
-
-
-
-
-
بیئرنگ سلیکشن کی سفارشات:
کیلکولیٹر کیسے کام کرتا ہے۔
حوالہ معیارات
بین الاقوامی معیارات:
- ISO 281:2007 - رولنگ بیرنگ - متحرک لوڈ کی درجہ بندی اور درجہ بندی کی زندگی
- ISO/TS 16281 - ترمیم شدہ حوالہ درجہ بندی کی زندگی کا حساب لگانے کے طریقے
- ANSI/ABMA Std 9 - بال بیرنگ کے لیے درجہ بندی اور تھکاوٹ کی زندگی
- ANSI/ABMA Std 11 - رولر بیرنگ کے لیے درجہ بندی اور تھکاوٹ کی زندگی
بنیادی متحرک لوڈ کی درجہ بندی
بنیادی متحرک لوڈ کی درجہ بندی C کا حساب لگا کر کیا جاتا ہے:
where:
- سی - بنیادی متحرک لوڈ کی درجہ بندی (N)
- P - مساوی متحرک بیئرنگ لوڈ (N)
- fL - زندگی کا عنصر
- ایف ٹی - درجہ حرارت کا عنصر
- a1 - قابل اعتماد عنصر
مساوی متحرک لوڈ
مشترکہ ریڈیل اور محوری بوجھ کے لیے:
جہاں X اور Y Fa/Fr تناسب اور بیئرنگ کی قسم پر منحصر عوامل ہیں۔
زندگی کے عنصر کا حساب کتاب
زندگی کا عنصر مطلوبہ زندگی سے شمار کیا جاتا ہے:
جہاں بال بیرنگ کے لیے p = 3 اور رولر بیرنگ کے لیے p = 10/3۔
درجہ حرارت کے اثرات
آپریٹنگ درجہ حرارت برداشت کرنے کی صلاحیت کو متاثر کرتا ہے:
- 150°C (302°F) تک: fT = 1.0
- 200°C (392°F): fT = 0.90
- 250°C (482°F): fT = 0.75
- 300°C (572°F): fT = 0.60
بیئرنگ ٹائپ سلیکشن گائیڈ
- بال بیرنگ: تیز رفتار، معتدل بوجھ، کم رگڑ
- بیلناکار رولر: ہائی ریڈیل بوجھ، اعتدال پسند رفتار
- کروی رولر: بھاری بوجھ، غلط ترتیب دینے کی صلاحیت
- ٹیپرڈ رولر: مشترکہ بوجھ، اعلی سختی
- سوئی رولر: ہائی ریڈیل بوجھ، کمپیکٹ ڈیزائن
اہم تحفظات
- اہم ایپلی کیشنز کے لیے ہمیشہ حفاظتی عوامل پر غور کریں۔
- جھٹکے کے بوجھ اور کمپن کے لئے اکاؤنٹ
- حسابی زندگی کے حصول کے لیے مناسب چکنا ہونا ضروری ہے۔
- آلودگی بیئرنگ لائف کو نمایاں طور پر کم کر سکتی ہے۔
- تھرمل توسیع کے لیے بیئرنگ کے انتظام (مقررہ/تیرتی) پر غور کریں۔
استعمال کی مثالیں اور ویلیو سلیکشن گائیڈ
مثال 1: الیکٹرک موٹر بیئرنگ
منظر نامہ: بیلٹ ڈرائیو کے ساتھ 30 کلو واٹ موٹر
- بیئرنگ کی قسم: بال بیئرنگ (گہری نالی)
- ریڈیل لوڈ: 2500 N (بیلٹ ٹینشن)
- محوری بوجھ: 200 N (معمولی زور)
- Speed: 1480 RPM
- مطلوبہ زندگی: 40000 گھنٹے
- درجہ حرارت: 70°C
- وشوسنییتا: 90%
- نتیجہ: C ≈ 35 kN → منتخب کریں 6309 (C = 52.7 kN)
مثال 2: پمپ شافٹ بیئرنگ
منظر نامہ: اوور ہنگ امپیلر کے ساتھ سینٹرفیوگل پمپ
- بیئرنگ کی قسم: کروی رولر بیئرنگ
- ریڈیل لوڈ: 8000 N (امپلر وزن + ہائیڈرولک)
- محوری بوجھ: 3000 N (تھروسٹ لوڈ)
- Speed: 2950 RPM
- مطلوبہ زندگی: 50000 گھنٹے
- درجہ حرارت: 85°C
- وشوسنییتا: 95%
- نتیجہ: C ≈ 125 kN → منتخب کریں 22218 (C = 170 kN)
مثال 3: گیئر باکس آؤٹ پٹ شافٹ
منظر نامہ: بھاری ریڈیل بوجھ کے ساتھ صنعتی گیئر باکس
- بیئرنگ کی قسم: ٹاپراد رولر بیئرنگ
- ریڈیل لوڈ: 15000 این
- محوری بوجھ: 5000 N (ہیلیکل گیئر تھرسٹ)
- Speed: 150 RPM
- مطلوبہ زندگی: 100000 گھنٹے
- درجہ حرارت: 90°C
- وشوسنییتا: 98%
- نتیجہ: C ≈ 220 kN → منتخب کریں 32220 (C = 298 kN)
اقدار کا انتخاب کیسے کریں۔
بیئرنگ کی قسم کا انتخاب
- بال بیرنگ:
- 20,000 RPM تک کی رفتار
- ہلکے سے اعتدال پسند بوجھ
- کم رگڑ کی ضروریات
- Fa/Fr <0.5 عام
- بیلناکار رولر:
- صرف ہائی ریڈیل بوجھ
- کوئی محوری بوجھ کی گنجائش نہیں (سوائے NJ، NUP)
- آزاد محوری حرکت کی اجازت دیں۔
- تیز رفتار صلاحیت
- کروی رولر:
- بہت بھاری بوجھ
- 2° تک غلط ترتیب
- مشترکہ بوجھ ٹھیک ہے۔
- کم رفتار کی حد
- ٹیپرڈ رولر:
- زیادہ مشترکہ بوجھ
- اعلی سختی کی ضرورت ہے
- عام طور پر جوڑا
- Fa/Fr 1.5 تک
لوڈ کیلکولیشن ٹپس
- بیلٹ ڈرائیوز: ریڈیل لوڈ = 1.5-2.5 × بیلٹ تناؤ
- گیئر ڈرائیوز: الگ کرنے والی قوتیں اور متحرک عوامل شامل کریں۔
- اوور ہنگ لوڈز: بیرنگ پر لمحے کے بوجھ کا حساب لگائیں۔
- متحرک عوامل:
- ہلکا جھٹکا: × 1.2-1.5
- اعتدال پسند جھٹکا: × 1.5-2.0
- بھاری جھٹکا: × 2.0-3.0
درخواست کے ذریعہ زندگی کے تقاضے
- 8,000-12,000 گھنٹے: گھریلو سامان، ہاتھ کے اوزار
- 20,000-30,000 گھنٹے: 8 گھنٹے روزانہ آپریشن مشینیں
- 40,000-50,000 گھنٹے: روزانہ 16 گھنٹے کا آپریشن
- 60,000-100,000 گھنٹے: 24 گھنٹے مسلسل آپریشن
- 100,000-200,000 گھنٹے: اہم سامان، کوئی ناکامی
درجہ حرارت کے تحفظات
- معیاری بیرنگ: -30°C سے +120°C
- اعلی درجہ حرارت بیرنگ: خصوصی چکنائی کے ساتھ 200°C تک
- مستحکم بیرنگ: 250°C تک (S1 لاحقہ)
- خصوصی بیرنگ: 350°C تک (S2, S3 لاحقہ)
- نوٹ: اعلی درجہ حرارت کو خصوصی چکنا کرنے والے مادوں کی ضرورت ہوتی ہے۔
قابل اعتماد عنصر کا انتخاب
- 90% (a1=1.0): معیاری صنعتی ایپلی کیشنز
- 95% (a1=0.62): اہم سامان
- 96% (a1=0.53): تنقیدی عمل
- 97% (a1=0.44): حفاظت کے لیے اہم
- 98% (a1=0.33): ایرو اسپیس، طبی
- 99% (a1=0.21): انتہائی اہم، کسی ناکامی کی اجازت نہیں ہے۔
📘 مکمل گائیڈ: بیئرنگ لوڈ کیپیسٹی کیلکولیٹر
🎯 یہ کیلکولیٹر کیا کرتا ہے۔
یہ کیلکولیٹر رولنگ عنصر بیرنگ کے لیے مطلوبہ متحرک لوڈ کی درجہ بندی کا تعین کرتا ہے اور ان کی L10 متوقع عمر کا حساب لگاتا ہے۔
کسی بھی گھومنے والے سامان کے لیے بیرنگ ڈیزائن اور منتخب کرنے کے لیے ضروری ٹول۔
🌍 آئی ایس او 281 معیار کو سمجھنا
ISO 281:2007 بیئرنگ لائف کا حساب لگانے کا بنیادی بین الاقوامی معیار ہے۔ دہائیوں کے شماریاتی ڈیٹا اور لاکھوں بیرنگ کی جانچ پر مبنی۔
کلیدی تصور: L10 لائف
L10 (بنیادی درجہ بندی زندگی) انقلابوں کی تعداد (یا گھنٹے) ہے جو کسی بیچ سے 90% بیرنگ مخصوص بوجھ کے تحت پہنچ جائے گی یا اس سے زیادہ ہوگی۔ اس کا مطلب ہے کہ 10% پہلے ناکام ہو جائے گا، 90% زیادہ دیر تک چلے گا۔
متحرک لوڈ کی درجہ بندی (C) وہ بوجھ ہے جس پر ایک بیئرنگ 90% قابل اعتماد کے ساتھ 1 ملین ریوولیشنز کے لیے کام کرے گا۔
💼 حقیقی دنیا کی ایپلی کیشنز
1️⃣ نئے آلات کا ڈیزائن
ایک نیا گیئر باکس ڈیزائن کرنا۔ معلوم: شافٹ پر بوجھ، رفتار، مطلوبہ سروس لائف (20,000 گھنٹے)۔ کیلکولیٹر مطلوبہ بوجھ کی درجہ بندی کے ساتھ بیئرنگ کا انتخاب کرتا ہے۔
2️⃣ بیئرنگ کی تبدیلی
پمپ بیئرنگ وقت سے پہلے فیل ہو گیا۔ حساب کتاب چیک کریں: کیا بیئرنگ چھوٹا تھا؟ حفاظتی مارجن کے ساتھ بیئرنگ کا انتخاب کریں۔
3️⃣ بقایا زندگی کا اندازہ
سامان 30,000 گھنٹے چلتا ہے۔ شرح شدہ زندگی 50,000 گھنٹے تھی۔ طے شدہ تبدیلی تک تقریباً 20,000 گھنٹے باقی ہیں۔
4️⃣ آپریٹنگ حالات کا تجزیہ
ورکشاپ کا درجہ حرارت 25 ° C سے 45 ° C تک بڑھ گیا۔ یہ برداشت کی زندگی کو کیسے متاثر کرتا ہے؟ کیلکولیٹر درجہ حرارت کے عنصر کے ساتھ دوبارہ گنتی کرتا ہے۔
📊 عملی مثال: پنکھا موٹر
Application: 22 کلو واٹ موٹر، 1460 RPM
- ریڈیل لوڈ: 1800 N (روٹر وزن + بیلٹ کشیدگی)
- محوری بوجھ: 150 این
- مطلوبہ زندگی: 40,000 گھنٹے
- درجہ حرارت: 70 ° C
حساب کا نتیجہ: درکار C ≥ 28 kN
منتخب کردہ: بیئرنگ 6208 (C = 32.5 kN) – مارجن کے ساتھ موزوں ✓
📖 تکنیکی لغت
- رولنگ عنصر بیئرنگ
- سپورٹ جہاں سلائیڈنگ رگڑ کو رولنگ رگڑ سے بدل دیا جاتا ہے۔ اندرونی انگوٹھی، بیرونی انگوٹی، رولنگ عناصر (گیندوں یا رولرس)، اور پنجرے پر مشتمل ہوتا ہے۔
- متحرک لوڈ کی درجہ بندی (C)
- مستقل ریڈیل لوڈ جس کے تحت بیئرنگ 90% قابل اعتماد کے ساتھ 1 ملین ریوولیشنز کے لیے کام کرے گا۔ کیٹلاگ میں بنیادی اثر کی خصوصیت۔
- جامد لوڈ کی درجہ بندی (C0)
- قابل قبول مستقل خرابی کا باعث بننے والا بوجھ۔ سست گردش یا دوغلی حرکت کے ساتھ بیرنگ کے لیے اہم۔
- مساوی متحرک لوڈ (P)
- مستقل شعاعی بوجھ زندگی پر اصل شعاعی اور محوری بوجھ کے برابر ہے۔ فارمولا: P = X×Fr + Y×Fa۔
- لائف ریٹنگ L10
- آپریٹنگ لائف گھنٹوں میں جو 90% بیرنگ تک پہنچ جائے گی۔ اکثر "بنیادی درجہ بندی کی زندگی" کہا جاتا ہے.
- اکسپوننٹ ص
- زندگی کے حساب کتاب کے فارمولے میں ایکسپوننٹ۔ بال بیرنگ کے لیے p = 3، رولر بیرنگ کے لیے p = 10/3 ≈ 3.33۔
- درجہ حرارت فیکٹر ایف ٹی
- بلند درجہ حرارت پر لوڈ کی درجہ بندی کو کم کرنے والا گتانک۔ 150°C fT = 1.0 تک، 200°C fT = 0.9 پر۔
- قابل اعتماد عنصر a1
- 90% سے مختلف مطلوبہ وشوسنییتا پر زندگی کا حساب لگانے کے لیے گتانک:
- 90% (L10): a1 = 1.0 – معیاری
- 95% (L5): a1 = 0.62
- 99% (L1): a1 = 0.21
⚠️ اہم تحفظات
- حسابات مناسب چکنا اور بڑھنے پر مبنی ہیں۔
- آلودگی زندگی کو 50-90% تک کم کر سکتی ہے۔
- غلط ترتیب سے زندگی کی برداشت میں ڈرامائی طور پر کمی آتی ہے۔
- ہمیشہ توثیق کریں کہ حساب شدہ بوجھ میں متحرک عوامل شامل ہیں۔
- مخصوص بیئرنگ ایڈجسٹمنٹ کے لیے کیٹلاگ کی وضاحتیں چیک کریں۔
🎓 انتخاب کے رہنما خطوط
- حفاظتی عنصر: معیاری ایپلی کیشنز کے لیے 1.2-1.5× کیلکولیڈ لوڈ ریٹنگ استعمال کریں۔
- اعلی درجہ حرارت: 120 ° C سے اوپر، خصوصی بیرنگ استعمال کریں یا سائز میں اضافہ کریں۔
- بھاری جھٹکے کا بوجھ: بال بیرنگ کے بجائے رولر بیرنگ استعمال کریں۔
- مشترکہ بوجھ: مساوی بوجھ P کا صحیح حساب لگانا نہ بھولیں۔
- چڑھنا: مناسب فٹنگ کو یقینی بنائیں - ڈھیلے فٹنگ پریشان ہونے کا سبب بنتی ہے، سخت فٹنگ پری لوڈ کا سبب بنتی ہے۔