Untuk mengelak daripada mencapai kelajuan kritikal skru bola, mula-mula hitung kelajuan putaran yang diperlukan oleh kelajuan linear sasaran. Kemudian bandingkan dengan kelajuan kritikal aci skru, kelajuan dibenarkan berasaskan DN kacang bola dan had galas sokongan, gandingan dan motor.
Kelajuan operasi yang dibenarkan ditentukan oleh had yang paling rendah. Untuk skru berputar panjang, kelajuan kritikal aci selalunya menjadi faktor kawalan kerana ia berkurangan dengan cepat apabila panjang skru tidak disokong bertambah.
Apakah Kelajuan Kritikal Skru Bola?
Kelajuan kritikal ialah kelajuan putaran di mana aci skru berputar menghampiri salah satu frekuensi lenturan semula jadinya. Pada atau berhampiran kelajuan ini, aci boleh bergema dan menghasilkan getaran sisi yang teruk, biasanya digambarkan sebagai cambuk skru.
Akibat yang mungkin termasuk:
- Meningkatkan getaran dan bunyi dengan cepat;
- Kesilapan kedudukan dan penamat permukaan yang tidak stabil;
- Beban tambahan pada nat bebola dan galas sokongan;
- Kerosakan gandingan, pengedap atau galas;
- Lenturan kekal atau kegagalan mekanikal dalam kes yang teruk.
Kelajuan kritikal bukan satu rpm tetap untuk semua skru bola. Ia berubah dengan diameter akar skru, panjang tidak disokong, keadaan sokongan hujung, kelurusan, penjajaran pemasangan dan jisim berputar.
Panjang skru yang tidak disokong dan ketegaran sokongan hujung sangat mempengaruhi kelajuan kritikal skru bola berputar.
Kelajuan Kritikal Bukan Satu-satunya Had Kelajuan
Skru boleh kekal di bawah kelajuan kritikal acinya tetapi masih melebihi kelajuan yang dibenarkan sistem peredaran bola. Oleh itu, pemilihan lengkap mesti membandingkan beberapa had.
| Had laju | Apa yang dilindunginya | Input utama |
|---|---|---|
| Kelajuan kritikal aci skru | Menghalang resonans aci dan cambuk sisi | Diameter akar, panjang tidak disokong dan susunan sokongan hujung |
| Kelajuan yang dibenarkan berasaskan DN | Melindungi sistem peredaran bola dan nat daripada kelajuan bola yang berlebihan | Diameter bulatan bola, struktur kacang dan kelajuan putaran |
| Kelajuan galas sokongan | Menghalang suhu galas yang berlebihan dan kerosakan galas pramatang | Jenis galas, pramuat, pelinciran dan struktur unit sokongan |
| Had motor dan gandingan | Mengekalkan transmisi dan kawalan pemacu yang stabil | Kelajuan motor, penarafan gandingan, inersia dan pecutan |
Langkah 1: Tukar Kelajuan Linear kepada Kelajuan Putaran Skru
Kelajuan skru yang diperlukan dikira daripada kelajuan linear sasaran dan petunjuk skru bebola:
n = v × 1000 / hlm
n = kelajuan skru dalam rpm
v = kelajuan linear dalam m/min
p = plumbum skru bebola dalam mm/putaran
Sebagai contoh, paksi yang memerlukan kelajuan linear 20 m/min memerlukan:
| Plumbum skru bola | Sasaran kelajuan linear | Kelajuan skru yang diperlukan |
|---|---|---|
| 5 mm | 20 m/min | 4,000 rpm |
| 10 mm | 20 m/min | 2,000 rpm |
| 20 mm | 20 m/min | 1,000 rpm |
Contoh ini menunjukkan sebab petunjuk yang lebih besar boleh membantu paksi berkelajuan tinggi kekal di bawah had putarannya. Ia tidak membuktikan bahawa plumbum 20 mm sesuai secara automatik: tork, kapasiti beban, resolusi kedudukan, kelajuan peredaran nat dan pecutan masih mesti diperiksa.
Langkah 2: Sahkan Panjang Skru Tidak Disokong
Kelajuan kritikal adalah sangat sensitif kepada panjang tidak disokong antara titik sokongan galas yang berkesan. Hubungannya lebih kurang:
Kelajuan kritikal ∝ diameter akar ÷ panjang tidak disokong2
Oleh kerana jangka panjang adalah kuasa dua, meningkatkan panjang yang tidak disokong boleh mengurangkan kelajuan kritikal dengan lebih teruk daripada yang dijangkakan. Gunakan jarak antara titik sokongan galas yang berkesan, bukan hanya lejang mesin yang diperintahkan atau panjang pemotongan keseluruhan skru.
Juga termasuk:
- Bahagian skru antara perjalanan nat dan galas sokongan;
- Panjang hujung aci mesin yang menjejaskan kedudukan galas;
- Mana-mana bahagian yang tergantung di luar galas;
- Lokasi sebenar dan ketegaran sokongan tetap dan terapung.
Langkah 3: Gunakan Diameter Akar yang Betul
Pengiraan kelajuan kritikal biasanya menggunakan akar skru atau diameter kecil, bukan diameter luar nominal yang dicetak dalam nombor model. Sebagai contoh, skru bola 25 mm nominal mempunyai diameter akar yang lebih kecil selepas alur bola terbentuk.
Menggunakan diameter nominal dan bukannya diameter pengiraan sebenar akan melebihkan kekakuan aci dan kelajuan kritikal. Dapatkan diameter akar daripada data teknikal pengilang atau lukisan skru yang disahkan.
Meningkatkan diameter skru secara amnya meningkatkan kekakuan lenturan dan kelajuan kritikal, tetapi ia juga meningkatkan inersia berputar, permintaan motor, saiz unit sokongan dan kos. Oleh itu, pemilihan diameter mesti diperiksa bersama-sama dengan pecutan dan kapasiti motor.
Langkah 4: Semak Susunan Sokongan Akhir
Kelajuan kritikal bergantung pada bagaimana aci skru dikekang pada kedua-dua hujungnya. Susunan sokongan yang lebih tegar biasanya memberikan kelajuan kritikal yang lebih tinggi daripada skru dengan satu hujung yang tidak disokong atau bebas.
| Keadaan sokongan | Keupayaan kelajuan kritikal relatif | Nota praktikal |
|---|---|---|
| Tetap–percuma | Terendah | Biasanya tidak sesuai untuk skru berputar berkelajuan tinggi yang panjang |
| Disokong–disokong | Lebih tinggi daripada bebas tetap | Prestasi sebenar bergantung pada kelegaan galas dan ketegaran perumahan |
| Tetap-disokong | Susunan praktikal biasa | Sisi tetap mengawal kedudukan paksi; sisi terapung menyokong hujung bertentangan |
| Tetap–tetap | Tertinggi antara keadaan akhir biasa | Memerlukan penjajaran yang teliti dan reka bentuk pengembangan terma |
Label sokongan sahaja tidak mencukupi. Muatan galas yang longgar, pengetatan locknut yang tidak betul, perumah fleksibel atau permukaan pelekap yang lemah boleh menjadikan pemasangan berkelakuan kurang tegar berbanding susunan sokongan teori.
bekalan DLYUnit sokongan skru bola BK/BF, FK/FF dan EK/EFyang boleh dipadankan mengikut diameter skru, pemesinan hujung aci dan susun atur pemasangan.
Pengiraan kelajuan kritikal mesti menggunakan jarak berkesan antara titik sokongan galas sebenar.
Langkah 5: Gunakan Margin Keselamatan yang Betul
Jangan sengaja beroperasi pada kelajuan resonans teori. Nilai pengendalian yang dibenarkan hendaklah termasuk faktor keselamatan yang ditentukan oleh pengilang skru bola atau kaedah pengiraan.
Sesetengah kaedah pengiraan katalog sudah mendarabkan kelajuan kritikal teori dengan faktor keselamatan seperti 0.8. Semak definisi sebelum menggunakan faktor tambahan, jika tidak, margin keselamatan mungkin dikira dua kali secara tidak sengaja.
Tetapan kelajuan akhir juga harus mempertimbangkan:
- Toleransi pembuatan dan pemasangan;
- Kelurusan dan keseimbangan skru;
- Keadaan gandingan dan galas;
- Pecutan, nyahpecutan dan terlalu laju sementara;
- Perubahan dalam struktur mesin semasa operasi jangka panjang.
Cara Praktikal untuk Meningkatkan Kelajuan Linear Selamat
| Perubahan reka bentuk | Mengapa ia membantu | Tukar ganti untuk menyemak |
|---|---|---|
| Gunakan diameter skru yang lebih besar | Meningkatkan kekakuan lentur aci dan kelajuan kritikal | Inersia yang lebih tinggi, permintaan motor, saiz dan kos |
| Kurangkan panjang yang tidak disokong | Meningkatkan kelajuan kritikal dengan kuat kerana panjang ialah sebutan kuasa dua | Strok, kedudukan galas dan pelepasan perjalanan nat |
| Gunakan plumbum yang lebih besar | Menghasilkan kelajuan linear yang sama pada rpm skru bawah | Tork pemacu, resolusi, jenis kacang dan had DN |
| Meningkatkan ketegaran sokongan | Meningkatkan pekali penetapan akhir yang berkesan | Pramuat galas, penjajaran dan pengembangan terma |
| Hadkan kelajuan motor dalam pengawal | Mengelakkan keadaan mantap dan memerintahkan kelajuan berlebihan | Masa kitaran proses sebenar |
| Gunakan susunan kacang berputar | Memastikan aci skru panjang tidak bergerak dan mengelakkan cambuk aci berputar | Struktur pemacu kacang, galas dan pelinciran yang lebih kompleks |
Untuk aplikasi skru berputar konvensional, DLY'spilihan skru bola berkelajuan tinggiboleh disemak mengikut diameter, plumbum, kelajuan, lejang dan struktur nat yang diperlukan. Kelajuan putaran produk yang dibenarkan masih mesti diperiksa untuk pemasangan sebenar.
Untuk paksi yang sangat panjang di mana kelajuan kritikal aci berputar menjadi had utama, aset skru bola kacang berputarboleh dipertimbangkan kerana aci skru panjang kekal pegun semasa nat berputar.
Masalah Pemasangan Yang Boleh Menyerupai Getaran Kelajuan Kritikal
Tidak setiap getaran pada kelajuan tinggi bermakna kelajuan kritikal yang dikira telah dicapai. Gejala yang sama boleh disebabkan oleh:
- Salah jajaran antara unit motor, gandingan, skru dan sokongan;
- Aci skru bengkok atau ralat kelurusan yang berlebihan;
- Perumah galas longgar atau bolt pelekap;
- pramuat galas atau pengetatan kacang kunci yang salah;
- Komponen gandingan atau berputar yang tidak seimbang;
- Komponen peredaran bola rosak;
- Masalah penalaan servo atau resonans struktur di tempat lain dalam mesin.
Jika getaran berlaku pada satu rpm berulang, kurangkan kelajuan dan periksa pemasangan lengkap sebelum meneruskan operasi. Jangan berulang kali melalui julat resonans yang teruk semata-mata untuk mengesahkan bunyi.
Maklumat Diperlukan untuk Pemeriksaan Kelajuan
Untuk menilai skru bola untuk kelajuan kritikal dan operasi berkelajuan tinggi, sediakan:
- Model skru bola dan diameter nominal;
- Diameter akar sebenar atau lukisan skru lengkap;
- Plumbum dan bilangan benang bermula;
- Jumlah panjang skru dan panjang tidak disokong;
- Strok berkesan dan kelajuan linear yang diperlukan;
- Susunan sokongan sisi tetap dan terapung;
- Profil kelajuan dan pecutan maksimum motor;
- Beban operasi dan arah pemasangan;
- Jenis kacang bebola dan had DN pengilang.
Dalam pemilihan praktikal, jumlah panjang skru sahaja tidak mencukupi. DLY biasanya memerlukan lejang berkesan, kedudukan sokongan, lukisan pemesinan akhir, petunjuk dan kelajuan sasaran untuk memeriksa sama ada konfigurasi skru bola yang dicadangkan adalah sesuai.
Kesimpulan
Mengelakkan kelajuan kritikal skru bola bermula dengan mengira rpm sebenar yang diperlukan untuk kelajuan linear sasaran. Kemudian rpm mesti kekal di bawah nilai yang dibenarkan yang ditentukan oleh kelajuan kritikal aci, had DN, galas sokongan, gandingan dan motor.
Untuk paksi panjang atau berkelajuan tinggi, perubahan yang paling berkesan biasanya meningkatkan diameter skru, mengurangkan panjang tidak disokong, menambah baik sokongan hujung, meningkatkan plumbum atau mengekalkan skru pegun dengan struktur kacang berputar. Reka bentuk akhir juga mesti diperiksa untuk kapasiti beban, ketegaran, ketepatan, pecutan dan pengembangan haba.
Perlukan bantuan menyemak kelajuan kritikal skru bola?
Hantar diameter skru, plumbum, panjang tidak disokong, susunan sokongan, kelajuan linear sasaran dan lukisan pemesinan akhir kepada DLY untuk pengesahan spesifikasi.
