การกำหนดขนาดของข้อต่อเพลาสำหรับอุปกรณ์หนัก: แรงบิด การวางแนวที่ไม่ตรง และการเลือก

ระบบขับเคลื่อนสายพานลำเลียงขนาด 132 กิโลวัตต์บนไซต์เหมืองแร่ต้องผ่านข้อต่อสามตัวในหนึ่งฤดูกาลปฏิบัติการ การเปลี่ยนแต่ละครั้งมีขนาดแค็ตตาล็อกเท่ากัน และการเปลี่ยนแต่ละครั้งล้มเหลวที่ฟันดุม ข้อบกพร่องไม่ใช่คุณภาพของวัสดุ มันเป็นวิธีการกำหนดขนาดที่ดูเฉพาะเส้นผ่านศูนย์กลางเพลาและกำลังมอเตอร์เท่านั้น รอบการทำงานรวมถึงการสตาร์ทบ่อยครั้งภายใต้สายพานที่รับน้ำหนัก และไม่มีใครวัดการวางแนวเชิงมุมที่เกิดจากการตกตะกอนของฐานรากได้ บทเรียนดังกล่าวใช้ได้กับอุตสาหกรรมหนัก: การกำหนดขนาดข้อต่อเพลาสำหรับอุปกรณ์หนักเป็นการคำนวณทางวิศวกรรม ไม่ใช่การค้นหาแค็ตตาล็อก

ลอจิกการกำหนดขนาดที่ป้องกันความล้มเหลวของสนาม

ทำงานตามลำดับที่ถูกต้องและความล้มเหลวของคัปปลิ้งส่วนใหญ่จะหายไป คำนวณแรงบิดในการใช้งาน ใช้ปัจจัยการบริการที่สะท้อนถึงเครื่องจักรที่ขับเคลื่อนและหน้าที่ของมัน ระบุสภาวะจุดสูงสุดและการกระแทก วัดแนวที่ไม่ตรงที่อุปกรณ์ผลิตขึ้นจริง จากนั้นเลือกขนาดข้อต่อที่ตอบสนองทุกข้อจำกัดในเวลาเดียวกันเท่านั้น คัปปลิ้งที่ได้รับการจัดอันดับอย่างสมบูรณ์แบบสำหรับแรงบิดปกติยังคงสามารถทำงานล้มเหลวได้อย่างรวดเร็วเมื่อทำงานโดยมีการวางแนวเชิงมุมที่ต่อเนื่องหรือเมื่อแรงบิดเริ่มต้นถึงสามเท่าของแรงบิดขณะทำงาน

แรงบิดออกแบบคือจุดยึดของการคำนวณทั้งหมด: Td = Tn x SF Tn คือแรงบิดระบุที่ส่งภายใต้การทำงานที่มั่นคง และ SF คือปัจจัยการบริการ สำหรับอุปกรณ์หนัก SF ไม่ค่อยจะต่ำกว่า 1.5 และมักจะสูงถึง 2.5 ถึง 3.0 สำหรับเครื่องบดย่อยและโรงสีแบบกลับด้าน ไดรฟ์สองตัวที่มีแรงบิดมอเตอร์เท่ากันอาจต้องใช้ขนาดคัปปลิ้งที่แตกต่างกัน ปั๊มหอยโข่งที่ทำงานอย่างมั่นคงที่ 1480 รอบต่อนาทีโดยทั่วไปจะใช้ปัจจัยการบริการที่ 1.25 ในขณะที่เครื่องบดที่มีมอเตอร์เดียวกันต้องใช้ 2.5 หรือสูงกว่าเนื่องจากการกระแทก ตารางด้านล่างแสดงรายการปัจจัยการบริการที่ใช้กันทั่วไปสำหรับตัวขับเคลื่อนมอเตอร์ไฟฟ้า

ตัวเลขสามตัวที่กำหนดขนาดข้อต่อ

การเลือกคัปปลิ้งเพลาทุกรายการจะมีตัวเลขสามตัว ได้แก่ แรงบิด รู และแนวที่ไม่ตรง ความเร็วและสภาพแวดล้อมก็มีความสำคัญเช่นกัน แต่ทั้งสามสิ่งนี้จะกำหนดขนาดเฟรม

แรงบิดที่กำหนด

สำหรับระบบขับเคลื่อนแบบหมุน แรงบิดระบุคือ T = 9550 x P / n โดยที่ P มีหน่วยเป็นกิโลวัตต์ n อยู่ในหน่วยรอบต่อนาที และ T มีหน่วยเป็นนิวตันเมตร มอเตอร์ขนาด 132 กิโลวัตต์ที่ 1480 รอบต่อนาทีจึงส่งแรงประมาณ 852 นิวตันเมตรภายใต้ภาระที่มั่นคง

แรงบิดสูงสุด

โดยทั่วไปแล้วมอเตอร์ไฟฟ้าจะผลิตแรงบิดพิกัด 150 ถึง 200 เปอร์เซ็นต์ในระหว่างการสตาร์ท เครื่องยนต์ดีเซลและมอเตอร์ไฮดรอลิกสามารถสร้างจุดสูงสุดที่สูงขึ้นได้ ระบบจับยึดต้องคงอยู่ถึงจุดสูงสุด ไม่ใช่แค่ค่าเฉลี่ยเท่านั้น เนื่องจากแรงบิดสูงสุดจะเน้นที่ฟัน ดุม และส่วนประกอบยึด หากชุดขับเคลื่อนสตาร์ทตามปกติภายใต้โหลดหรือถอยหลัง ให้ถือว่าแรงบิดสูงสุดเป็นเงื่อนไขการออกแบบที่ต่อเนื่อง แทนที่จะเป็นเหตุการณ์เป็นครั้งคราว

ความจุกระบอกสูบ

ข้อต่อสามารถตอบสนองแรงบิดเป้าหมายได้ แต่ยังคงล้มเหลวเมื่อรูเล็กเกินไปสำหรับเพลาและร่องสลัก ตรวจสอบรูสูงสุดของเฟรมที่เลือก และยืนยันว่าร่องสลักสามารถส่งแรงบิดการออกแบบได้โดยไม่ทำให้ขอบพัง เมื่อโหลดตามแนวแกนสูง ให้พิจารณาใช้ชุดล็อคแทนกุญแจ แรงจับยึดยึดดุมไว้อย่างแน่นหนาและขจัดความเมื่อยล้าของรูกุญแจ

การวางแนวไม่ตรง

การวางแนวที่ไม่ตรงในแนวรัศมี เชิงมุม และแนวแกนล้วนทำให้อายุการใช้งานของคัปปลิ้งสั้นลงเมื่อเกินค่าที่กำหนด คัปปลิ้งเกียร์จัดการกับการวางแนวเชิงมุมได้สูงถึงประมาณ 1.5 องศาต่อตาข่าย ในขณะที่คัปปลิ้งไดอะแฟรมทนทานน้อยกว่าแต่ให้ความแข็งในการบิดที่สูงกว่า เพลาอเนกประสงค์ยอมรับการกระจัดเชิงมุมและแนวแกนที่ใหญ่ที่สุด ซึ่งทำให้เป็นมาตรฐานสำหรับไดรฟ์ระยะไกลหรือแบบเคลื่อนที่ ความเร็วช่วยขยายผล: ที่รอบต่อนาทีสูง ข้อผิดพลาดเชิงมุมแม้แต่น้อยก็ทำให้เกิดการสั่นสะเทือนและโหลดไดนามิกซึ่งระบบคัปปลิ้งไม่เคยได้รับการออกแบบมาให้รองรับ

ครอบครัวข้อต่อสำหรับอุปกรณ์หนัก

ตระกูลคัปปลิ้งแต่ละตระกูลจะแก้ปัญหาการผสมผสานระหว่างแรงบิด การเยื้องศูนย์ และความเร็วที่แตกต่างกัน การรู้ขอบเขตของแต่ละครอบครัวถือเป็นครึ่งหนึ่งของงานปรับขนาด

ข้อต่อดรัมเกียร์

คัปปลิ้งเฟืองดรัมเป็นอุปกรณ์สำคัญของอุตสาหกรรมหนัก รูปแบบฟันที่ครอบฟันจะช่วยลดแรงกดที่ขอบและทำให้เกิดการเยื้องศูนย์โดยไม่ทำให้ความสามารถในการบิดลดลง เมื่อชุดขับต้องส่งผ่านหลายร้อยกิโลนิวตันเมตรในซองขนาดกะทัดรัด โดยปกติแล้วข้อต่อดรัมเฟืองแบบกว้างจะเป็นตัวเลือกแรก ที่ คัปปลิ้งดรัมเกียร์ชนิดกว้างที่มีความสามารถในการรับน้ำหนักสูง ครอบคลุมช่วงเจาะและแรงบิดตามปกติของโรงสี สายพานลำเลียง และเครน และชุดเกียร์แบบถอดเปลี่ยนได้ทำให้การบำรุงรักษาง่ายขึ้น หากต้องการทราบมุมมองที่กว้างขึ้นว่าข้อต่อเหล่านี้ทำงานอย่างไรในการให้บริการ โปรดดูบทความที่ ข้อต่อดรัมเกียร์สำหรับระบบขับเคลื่อนทางอุตสาหกรรมหนัก อธิบายรูปทรงของฟัน การหล่อลื่น และโหมดความล้มเหลว

RSK-GICL ดรัมเกียร์คัปปลิ้งชนิดกว้าง ความสามารถในการรับน้ำหนักและการส่งแรงบิดสูง Jiangsu Rokang Heavy Industry Technology Co., Ltd เป็น RSK-GICL Drum Gear Coupling Wide Type ความสามารถในการรับน้ำหนักสูงและการส่งแรงบิด รองรับ... ดูผลิตภัณฑ์ →

ข้อต่อเพลาสากล

เมื่อเครื่องจักรที่ขับเคลื่อนเคลื่อนที่สัมพันธ์กับมอเตอร์ หรือสายขับเคลื่อนมีออฟเซ็ตเชิงมุมที่สำคัญ เพลาคาร์ดานคือคำตอบที่ถูกต้อง ที่ เพลาสากลชนิดคู่ที่มีความแม่นยำ รักษาความแม่นยำในการส่งผ่านสูงในมุมการทำงานที่กว้าง และใช้ได้กับส่วนที่ยืดไสลด์ได้ ซึ่งระยะห่างระหว่างปลายเพลาจะเปลี่ยนไประหว่างการทำงาน การใช้งานได้แก่ โรงรีด เครื่องผสมแบบขับเคลื่อน และอุปกรณ์ใดๆ ที่มอเตอร์และเครื่องจักรทำงานอยู่บนฐานที่แยกจากกันซึ่งเคลื่อนที่อย่างอิสระ

RSK-WS Precision Universal Shaft ชนิดคู่ ระบบส่งกำลังแรงบิดมุมขนาดใหญ่ Sup Jiangsu Rokang Heavy Industry Technology Co., Ltd เป็น RSK-WS Precision Universal Shaft ประเภทคู่ผู้จัดจำหน่ายการส่งแรงบิดมุมขนาดใหญ่... ดูผลิตภัณฑ์ →

ข้อต่อไดอะแฟรม

สำหรับความแข็งเชิงบิดและระยะฟันเฟืองเป็นศูนย์ คัปปลิ้งไดอะแฟรมมีประสิทธิภาพเหนือกว่าตัวเลือกอื่นๆ ส่วนใหญ่ เครื่องจักรเทอร์โบ โต๊ะทดสอบ และตัวขับปั๊มความเร็วสูงใช้สิ่งเหล่านี้เนื่องจากส่งแรงบิดผ่านแผ่นโลหะบางๆ ที่โค้งงอได้อย่างยืดหยุ่น บนไดรฟ์ที่ทำงานสูงถึง 10,000 รอบต่อนาที a คัปปลิ้งไดอะแฟรมความเร็วสูงแบบปรับแต่งได้สูงสุดถึง 10,000 รอบต่อนาที หลีกเลี่ยงการหล่อลื่นและการสึกหรอ และโครงสร้างโลหะทั้งหมดเหมาะกับอุณหภูมิแวดล้อมสูง ซึ่งชิ้นส่วนที่เป็นยางจะเสื่อมสภาพอย่างรวดเร็ว

RSK คัปปลิ้งไดอะแฟรมความเร็วสูงแบบกำหนดเองได้สูงสุดถึง 10,000 รอบต่อนาที ซัพพลายเออร์ บริษัท - Jiangsu Rokang Heavy Industry Technology Co., Ltd เป็น RSK กำหนดข้อต่อไดอะแฟรมความเร็วสูงเองสูงสุด 10,000 รอบต่อนาที ซัพพลายเออร์และขายส่ง ... ดูผลิตภัณฑ์ →

ข้อต่ออีลาสโตเมอร์

ข้อต่อยางและข้อต่อแบบพินแอนด์บุชเพิ่มความนุ่มนวลในการบิดตัวและแรงสั่นสะเทือนที่ชื้น เป็นตัวเลือกที่ประหยัดสำหรับไดรฟ์ที่มีความเร็วต่ำและมีแรงบิดปานกลาง แต่ความหนาแน่นของแรงบิดนั้นต่ำกว่าความหนาแน่นของเฟืองหรือไดอะแฟรมมาก ในเครื่องจักรกลหนัก ส่วนใหญ่จะปรากฏบนตัวขับเคลื่อนเสริมและสายพานลำเลียงขนาดเล็ก ซึ่งการดูดซับแรงกระแทกมีความสำคัญมากกว่าความกะทัดรัด

ขั้นตอนการปรับขนาดทีละขั้นตอน

ขั้นตอนด้านล่างนี้ใช้ได้กับระบบขับเคลื่อนอุปกรณ์หนักส่วนใหญ่ ไม่ว่าคุณจะเปลี่ยนข้อต่อที่เสียหรือออกแบบระบบเกียร์ใหม่ก็ตาม

1. กำหนดแรงบิดระบุจากกำลังมอเตอร์และความเร็วในการทำงาน
2. เลือกปัจจัยการบริการจากประเภทเครื่อง ความถี่ในการสตาร์ท และระดับแรงกระแทก
3. คำนวณแรงบิดการออกแบบโดยการคูณแรงบิดที่ระบุด้วยปัจจัยการบริการ
4. ตรวจสอบแรงบิดสูงสุดภายใต้สภาวะการสตาร์ท การถอยหลัง หรือหยุดนิ่ง
5. วัดความเยื้องศูนย์ในแนวรัศมี เชิงมุม และแนวแกนที่เกิดจากการติดตั้งจริง
6. เลือกเฟรมคัปปลิ้งที่มีพิกัดแรงบิดสูงกว่าแรงบิดที่ออกแบบและความสามารถในการวางแนวที่ไม่ตรงเหนือค่าที่วัดได้
7. ตรวจสอบขนาดรูและรูสลักกับปลายเพลาจริง
8. ตรวจสอบความเร็วสูงสุด และสำหรับไดรฟ์ความเร็วสูงหรือความเร็วตัวแปร ให้ทำการวิเคราะห์การสั่นสะเทือนแบบบิด
9. ตรวจสอบสภาพแวดล้อม: ช่วงอุณหภูมิ ฝุ่น ความชื้น และการเข้าถึงสารหล่อลื่น

ข้อผิดพลาดเกี่ยวกับขนาดทั่วไปและวิธีหลีกเลี่ยง

ความล้มเหลวของฟิลด์ส่วนใหญ่สืบย้อนไปถึงข้อผิดพลาดข้อใดข้อหนึ่งต่อไปนี้:

• การใช้แรงบิดป้ายชื่อมอเตอร์แทนแรงบิดการแตกหักหรือแผงลอย
• การเลือกปัจจัยการบริการต่ำเกินไปสำหรับการบรรทุกหนักเป็นช่วงๆ
• การวัดแนวที่ไม่ตรงเมื่อติดตั้งเท่านั้น และไม่สนใจการเติบโตทางความร้อนและการทรุดตัวของฐานราก
• การเลือกข้อต่อตามขนาดรูเพียงอย่างเดียว โดยไม่ต้องตรวจสอบพิกัดแรงบิด
• มีขนาดใหญ่จนข้อต่อไม่ป้องกันระบบจากการโอเวอร์โหลดอีกต่อไป
• ลืมการยึดแกนเมื่อตัวขับมีแรงขับตามแนวแกนสูง

เมื่ออุปกรณ์ต้องเป็นไปตามแนวปฏิบัติของยุโรปให้ปฏิบัติตามคำแนะนำ ประเภทและการเลือกคัปปลิ้ง DIN ให้ความกระจ่างว่าซีรีส์ DIN เปรียบเทียบในด้านความแข็งเชิงบิด ความสามารถในการจัดแนว และข้อกำหนดในการบำรุงรักษาอย่างไร

ตัวอย่างขนาดที่ใช้งานได้จริง

ใช้สายพานลำเลียงที่ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ไฟฟ้า 132 กิโลวัตต์ที่ 1480 รอบต่อนาที โดยมีเพลามอเตอร์ขนาด 80 มม. และเพลาอินพุตกระปุกเกียร์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากัน

1. แรงบิดที่กำหนด: Tn = 9550 x 132/1480 = 852 Nm.
2. ปัจจัยการบริการสำหรับสายพานลำเลียงที่มีการกระแทกปานกลางและสตาร์ทบ่อยครั้ง: 1.75
3. แรงบิดออกแบบ: Td = 852 x 1.75 = 1491 Nm
4. แรงบิดเริ่มต้นสูงสุดที่แรงบิดมอเตอร์ 200 เปอร์เซ็นต์: ประมาณ 1,704 นิวตันเมตร
5. เลือกเฟรมคัปปลิ้งที่พิกัดสูงกว่า 1491 Nm โดยมีรูสูงสุดอย่างน้อย 80 มม. และมีร่องสลักที่เหมาะกับเพลา

คัปปลิ้งดรัมเกียร์ที่มีอัตราแรงบิดปกติ 2,000 นิวตันเมตร ระยะเจาะสูงสุด 85 มม. และความสามารถในการเยื้องศูนย์เชิงมุมประมาณ 1.5 องศา จะเป็นไปตามข้อกำหนดโดยมีระยะขอบด้านความปลอดภัยที่เหมาะสม เฟรมตัวถัดไปที่เล็กกว่า ซึ่งมีพิกัด 1,200 นิวตันเมตร อาจล้มเหลวในการตรวจสอบแรงบิดที่ออกแบบ แม้ว่ารูจะพอดีกับเพลาก็ตาม นี่คือสาเหตุที่การคำนวณแรงบิดต้องมาก่อนการเปรียบเทียบรูใดๆ

การตรวจสอบขั้นสุดท้ายก่อนที่คุณจะสั่งซื้อ

ก่อนที่จะยืนยันขนาดข้อต่อ ให้ตรวจสอบประเด็นเหล่านี้:

• ยืนยันว่ารูข้อต่อตรงกับทั้งเพลามอเตอร์และเพลาเครื่องจักรที่ขับเคลื่อน
• ตรวจสอบขนาดรูสลักกับมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง
• ตัดสินใจว่าต้องใช้ล้อเบรกหรือดิสก์เบรกสำหรับการใช้งาน
• สังเกตช่วงเวลาการหล่อลื่นและดูว่าการติดตั้งช่วยให้เข้าถึงการบำรุงรักษาได้ง่ายหรือไม่
• สำหรับการโหลดแบบความเร็วสูงหรือแบบย้อนกลับ โปรดขอการวิเคราะห์แรงบิดจากผู้ผลิตก่อนที่จะสรุปขนาด

การกำหนดขนาดข้อต่อเพลาสำหรับอุปกรณ์หนักทำงานได้ดีที่สุดตามกระบวนการที่มีโครงสร้าง เริ่มต้นด้วยแรงบิด ใช้ปัจจัยการบริการที่ซื่อสัตย์ เคารพสภาวะสูงสุด และวัดแนวที่ไม่ตรงที่เกิดจากการติดตั้งจริง เมื่อตัวเลขเหล่านี้ถูกต้อง ขนาดข้อต่อจะเป็นไปตามธรรมชาติ และชิ้นส่วนที่คุณติดตั้งจะมีโอกาสคงอยู่ตราบเท่าที่เครื่องจักรยังใช้งานได้