बॉल स्क्रू भार क्षमता क्या है? रेटेड लोड से लेकर वास्तविक असर शक्ति तक की व्याख्या

एक बॉल स्क्रू डेटाशीट में 629 kgf की गतिशील लोड रेटिंग सूचीबद्ध हो सकती है। क्या इसका मतलब यह है कि बॉल स्क्रू 629 किलोग्राम वजन को सुरक्षित रूप से उठा सकता है? आवश्यक रूप से नहीं।

बॉल स्क्रू भार क्षमताएक कैटलॉग मान द्वारा प्रदर्शित नहीं किया जा सकता. डायनामिक लोड रेटिंग का उपयोग रोलिंग थकान जीवन का अनुमान लगाने के लिए किया जाता है, जबकि स्थैतिक लोड रेटिंग पीक लोड के तहत स्थायी विरूपण से संबंधित होती है। वास्तविक अनुमेय भार को शाफ्ट बकलिंग, सपोर्ट {{3}बेयरिंग, क्रिटिकल {{4}स्पीड, मोटर, ब्रेकिंग और इंस्टॉलेशन सीमाओं को भी पूरा करना चाहिए।

इंस्टॉलेशन ओरिएंटेशन बॉल स्क्रू की कैटलॉग डायनेमिक या स्टैटिक लोड रेटिंग को नहीं बदलता है। यह पेंच पर लगने वाले वास्तविक अक्षीय बल को बदल देता है। क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर अक्षों की तुलना करते समय यह अंतर विशेष रूप से महत्वपूर्ण है।

मुख्य लोड शर्तें

गतिशील लोड रेटिंग

बुनियादी गतिशील लोड रेटिंग सी_aयह एक थकावट वाला जीवन संदर्भ है। एक विशिष्ट मीट्रिक बॉल स्क्रू रेटिंग के लिए, यह एक निरंतर अक्षीय भार का प्रतिनिधित्व करता है जिसके तहत नाममात्र समान बॉल स्क्रू का एक समूह एक परिभाषित विश्वसनीयता स्तर के साथ दस लाख क्रांतियों के मूल रेटिंग जीवन तक पहुंचता है।

इसका मतलब यह नहीं है कि सी पर लगातार काम करना_aअनुशंसित डिज़ाइन शर्त है. उस लोड पर, परिकलित मूल रेटिंग जीवन केवल मानकीकृत संदर्भ जीवन है। लाखों स्क्रू क्रांतियों की आवश्यकता वाली मशीन को कम समतुल्य गतिशील भार पर काम करना चाहिए या उच्च रेटिंग वाले बॉल स्क्रू का उपयोग करना चाहिए।

इसलिए डायनेमिक लोड रेटिंग का उपयोग जीवन समीकरण में किया जाता है। यह कोई सीधा बयान नहीं है कि कोई मशीन कितना द्रव्यमान ले जा सकती है।

स्थैतिक लोड रेटिंग

बुनियादी स्थैतिक भार रेटिंग सी_0aगेंदों और रेसवे के बीच सबसे अधिक तनाव वाले संपर्क में स्थायी विकृति से जुड़ा हुआ है। इसे पेंच के दृश्यमान टूटने के बजाय एक मानकीकृत विरूपण मानदंड के माध्यम से परिभाषित किया गया है।

स्थायी इंडेंटेशन चिकनाई, शोर, प्रीलोड और पोजिशनिंग व्यवहार को प्रभावित कर सकता है, भले ही बॉल स्क्रू अभी भी घूम सकता है। इस कारण से, उपयुक्त स्थैतिक सुरक्षा कारक लागू करने के बाद अधिकतम लागू अक्षीय भार अनुमत मूल्य से कम रहना चाहिए।

आवश्यक सुरक्षा कारक कंपन, प्रभाव, त्वरण, स्थापना सटीकता और विफलता के परिणामों पर निर्भर करता है। यह चयनित निर्माता के मार्गदर्शन और मशीन की डिज़ाइन आवश्यकताओं से आना चाहिए, न कि एक सार्वभौमिक प्रतिशत से।

किग्रा, किग्राएफ और केएन

भ्रम अक्सर इसलिए शुरू होता है क्योंकि पुराने या क्षेत्रीय कैटलॉग न्यूटन या किलोन्यूटन के बजाय केजीएफ में बॉल स्क्रू रेटिंग व्यक्त करते हैं।

मानक गुरुत्वाकर्षण के तहत, एक स्थिर 1 किलोग्राम द्रव्यमान लगभग 1 किलोग्राम गुरुत्वाकर्षण बल उत्पन्न करता है। इसका मतलब यह नहीं है कि 629 किलोग्राम की कैटलॉग रेटिंग स्वचालित रूप से एक मशीन को 629 किलोग्राम वजन उठाने की अनुमति देती है। त्वरण, प्रक्रिया बल, घर्षण, सुरक्षा, आवश्यक जीवन और अन्य संरचनात्मक सीमाएँ अभी भी शामिल की जानी हैं।

उदाहरण: 629 kgf का क्या मतलब है?

मान लें कि एक कैटलॉग में बॉल स्क्रू के लिए निम्नलिखित मान सूचीबद्ध हैं:

• डायनामिक लोड रेटिंग सी_a= 629 किग्रा
• स्थैतिक भार रेटिंग सी_0a= 1,270 किग्रा

एसआई बल इकाइयों में परिवर्तित:

• 629 केजीएफ ≈ 6.17 केएन
• 1,270 kgf ≈ 12.45 kN

पहला मान थकान-जीवन गणना में उपयोग किया जाता है। दूसरे का उपयोग अधिकतम भार और स्थैतिक सुरक्षा की जाँच करते समय किया जाता है। कोई भी मूल्य अपने आप में अनुशंसित उठाने की क्षमता नहीं है।

बेसिक रेटिंग लाइफ की गणना करें

एक स्थिर समतुल्य अक्षीय भार के तहत काम करने वाले बॉल स्क्रू के लिए, क्रांतियों में मूल रेटिंग जीवन का अनुमान लगाया जा सकता है:

उदाहरण सी का उपयोग करना_a629 केजीएफ से पता चलता है कि डायनेमिक रेटिंग को अनुशंसित कार्य भार के रूप में क्यों नहीं माना जाना चाहिए:

कार्य भार को दोगुना करने से परिकलित जीवन आठ गुना कम हो जाता है क्योंकि भार तीसरी शक्ति तक बढ़ जाता है। इसलिए बॉल स्क्रू चुनने से पहले आवश्यक जीवन स्थापित किया जाना चाहिए।

यदि स्क्रू लीड ज्ञात है, तो क्रांतियों को कुल यात्रा दूरी में भी परिवर्तित किया जा सकता है:

यह कुल संचित नट यात्रा है, बॉल स्क्रू की भौतिक लंबाई नहीं।

परिवर्तनीय भार

मशीन का लोड शायद ही कभी स्थिर रहता है। एक चक्र में त्वरण, निरंतर गति यात्रा, मशीनिंग, मंदी और वापसी गति शामिल हो सकती है। एक साधारण अंकगणितीय औसत का उपयोग करके उच्चतम भार के प्रभाव को कम आंका जा सकता है।

जब व्यक्तिगत परिचालन खंडों के दौरान गति स्थिर होती है, तो घन माध्य के साथ एक समतुल्य गतिशील भार का अनुमान लगाया जा सकता है:

यदि पेंच की गति भी बदलती है, तो गणना प्रत्येक खंड में क्रांतियों की संख्या के आधार पर की जानी चाहिए। पीक लोड को अभी भी स्थैतिक और संरचनात्मक सीमाओं के विरुद्ध अलग से जांचा जाना चाहिए।

क्षैतिज अक्षीय भार

क्षैतिज अक्ष पर, चलती हुई मेज का भार सामान्यतः रैखिक दिशा-निर्देशों द्वारा वहन किया जाता है। यह सीधे अक्षीय बॉल स्क्रू लोड के रूप में कार्य नहीं करता है।

पेंच को द्रव्यमान में तेजी लाने, घर्षण पर काबू पाने और प्रक्रिया भार का विरोध करने के लिए आवश्यक बल उत्पन्न करना चाहिए:

गाइड घर्षण कम होने पर एक क्षैतिज मशीन अपेक्षाकृत मामूली स्थिर अक्षीय बल के साथ एक बड़े द्रव्यमान को स्थानांतरित कर सकती है। हालाँकि, तेज़ त्वरण या भारी काटने वाला बल अभी भी एक उच्च बॉल स्क्रू लोड बना सकता है।

लंबवत अक्षीय भार

ऊर्ध्वाधर अक्ष पर गुरुत्वाकर्षण गति की दिशा में कार्य करता है। त्वरण उत्पन्न करने और अन्य प्रतिरोध पर काबू पाने के अलावा पेंच को गतिशील द्रव्यमान का समर्थन करना चाहिए।

ऊर्ध्वगामी त्वरण के लिए, एक सरलीकृत बल संबंध है:

नीचे की ओर त्वरण या मंदी के दौरान, परिमाण और दिशा बदल जाती है। इसलिए केवल स्थिर भार का उपयोग करने के बजाय संपूर्ण गति चक्र का मूल्यांकन किया जाना चाहिए।

बॉल स्क्रू भी अत्यधिक बैकड्राइव योग्य है। एक ऊर्ध्वाधर अक्ष को ब्रेक या अन्य भार धारण करने और गिरने से रोकने वाले उपाय की आवश्यकता होती है। अकेले लोड रेटिंग बिजली हानि के दौरान ऊर्ध्वाधर अक्ष को सुरक्षित नहीं बनाती है।

ओरिएंटेशन से रेटिंग नहीं बदलती

वही बॉल स्क्रू उसी कैटलॉग सी को बरकरार रखता है_aऔर सी_0aमान चाहे क्षैतिज या लंबवत रूप से स्थापित हों। मशीन में लागू वास्तविक भार में क्या परिवर्तन होता है।

अन्य लोड सीमाएँ

एक बॉल स्क्रू अपनी गतिशील और स्थैतिक रेटिंग को संतुष्ट कर सकता है लेकिन फिर भी पूर्ण अक्ष के लिए अनुपयुक्त हो सकता है। कई अतिरिक्त सीमाओं की जाँच की जानी चाहिए।

संपीड़न के तहत बकलिंग

कंप्रेसिव थ्रस्ट के तहत एक लंबा पेंच अपने नट की स्थिर लोड रेटिंग से कम बल पर झुक सकता है। बकलिंग स्क्रू की जड़ के व्यास, असमर्थित लंबाई और अंतिम समर्थन कॉन्फ़िगरेशन पर दृढ़ता से निर्भर करती है।

तनाव में पेंच खींचने से समान बकलिंग मोड नहीं बनता है। यही कारण है कि लंबी स्ट्रोक मशीनों में पेंच किस दिशा में भार संचारित करता है और स्थिर समर्थन का स्थान मायने रखता है।

कैटलॉग नट रेटिंग का उपयोग स्वीकार्य कंप्रेसिव लोड के रूप में तब तक नहीं किया जा सकता जब तक कि शाफ्ट की कॉलम - लोड सीमा भी सत्यापित नहीं हो जाती।

साइड लोड अक्षीय क्षमता नहीं है

बॉल स्क्रू का उद्देश्य मुख्य रूप से अक्षीय जोर संचारित करना है। नट का उपयोग उस घटक के रूप में नहीं किया जाना चाहिए जो चलती मेज का मार्गदर्शन करता है या साइड लोड ले जाता है।

रेडियल या मोमेंट लोड खराब संरेखण, एक असमर्थित मूविंग प्लेटफॉर्म, एक ऑफसेट नट ब्रैकेट या एक स्क्रू अक्ष के परिणामस्वरूप हो सकता है जो रैखिक गाइडवे के समानांतर नहीं है। ये भार असमान गेंद संपर्क बनाते हैं और सेवा जीवन को छोटा कर सकते हैं, भले ही गणना की गई अक्षीय भार कैटलॉग रेटिंग के भीतर हो।

रैखिक गाइड प्रणाली को टेबल के वजन और क्षणों का समर्थन करना चाहिए, जबकि बॉल स्क्रू अक्षीय ड्राइव बल की आपूर्ति करता है।

सामान्य व्याख्या त्रुटियाँ

• डायनेमिक लोड रेटिंग को अधिकतम सुरक्षित निरंतर लोड के रूप में मानना।
• स्थैतिक लोड रेटिंग को अनुशंसित ऑपरेटिंग लोड के रूप में मानना।
• त्वरण और अभिविन्यास की गणना किए बिना केजीएफ को सीधे मशीन पेलोड में परिवर्तित करना।
• C का एक निश्चित प्रतिशत लागू करना_aप्रत्येक क्षैतिज या ऊर्ध्वाधर अक्ष पर।
• चक्र के दौरान लोड में महत्वपूर्ण परिवर्तन होने पर अंकगणितीय औसत का उपयोग करना।
• संपीड़न के तहत शाफ्ट बकलिंग को नजरअंदाज करते हुए नट रेटिंग की जाँच करना।
• यह मानते हुए कि डबल नट डिज़ाइन में स्वचालित रूप से अधिक भार क्षमता होती है।
• समर्थन-बेयरिंग, मोटर, ब्रेक और माउंटिंग सीमाओं की अनदेखी करना।

निष्कर्ष

बॉल स्क्रू भार क्षमता एक अधिकतम वजन मान नहीं है। डायनामिक लोड रेटिंग सी_aरोलिंग{{0}थकावट जीवन का अनुमान लगाने के लिए उपयोग किया जाता है, जबकि स्थैतिक भार रेटिंग सी_0aअधिकतम भार के तहत स्थायी संपर्क विरूपण का मूल्यांकन करने के लिए उपयोग किया जाता है।

क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर स्थापना इन कैटलॉग रेटिंग को नहीं बदलती है। वे वास्तविक अक्षीय भार को बदलते हैं: एक क्षैतिज पेंच मुख्य रूप से त्वरण, घर्षण और प्रक्रिया बल पर काबू पाता है, जबकि एक ऊर्ध्वाधर पेंच को चलती द्रव्यमान के गुरुत्वाकर्षण घटक को भी ले जाना चाहिए।

अंतिम चयन को आवश्यक जीवन, स्थैतिक सुरक्षा, शाफ्ट बकलिंग, समर्थन क्षमता, महत्वपूर्ण गति, मोटर टॉर्क, ब्रेकिंग और संरेखण को पूरा करना होगा। अनुमेय भार संपूर्ण सिस्टम द्वारा प्राप्त पहली सीमा से निर्धारित होता है।

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