|
تأثیر نامیزانی بر عمر بیرینگها
نامیزانی جرمی در اجزای دوار اغلب باعث ایجاد بارهای اضافی تناوبی می‌گردند که میزان عمر اجراء مختلف را کاهش می‌دهند. نامیزانیهای جرمی اصولاً در اثر وجود بارهای نامتقارن بر روی اجزاء دوار ایجاد می‌شوند که باعث می‌گردد مرکز جرم شفت از روی محور مرکزی شفت جابجا شود. نامتقارنی می‌تواند در اثر توزیع نامتقارن و غیر هم‌مرکز جرم، یا به علت تأثیر دما که موجب خم شدن شفت می‌گردد و یا در اثر تأثیرات الکتریکی و تولید میدان مغناطیسی ایجاد شود.
بالانس کردن اجزاء دوار فواید زیادی را داراست که یکی از آنها کاهش نیروی وارد شده به بیرینگها می‌باشد. برای حذف کردن نامیزانی جرمی باید شناخت کافی نسبت به توزیع جرمی جزء دوار نسبت که خط مرکزی(centerline) داشت و با افزودن یا برداشتن جرم در صفحات مختلف و در دسترس، نیروی گریز از مرکز را روی بیرینگ کاهش داد. رابطه زیر این تأثیر را نشان می‌دهد:
(FC = 1.77[rpm/1000]2 (u)(r
که در آن
نیروی گریز از مرکز بدر بیرینگ بر حسب پوند: FC
نامیزانی وزنی :u
شعاع نامیزانی وزنی بر حسب اینچ: r
به عنوان مثال اگر نامیزانی وزنی به اندازه 1.25ounces در یک شفت به شعاع 6 inch منجر به ایجاد نیرویی برابر 53.1pounds در سرعتی برابر با 2000rpm خواهد بود.
FC =1.77[2000/1000]2 (1.25)(6)=53.1 pounds
سئوال مهم آنست که بار اضافی 53.1pounds ناشی از نامیزانی چه اثری روی بیرینگ خواهد داشت؟ برای پاسخ دادن به این سئوال باید به طرح مسئله‌ای پرداخت که به عمر بیرینگ بپردازد که عمر خستگی نامیده می‌شود و بسیاری از کارخانه‌های سازنده راهی را برای محاسبه آن ارائه می‌کنند. به عنوان مثال شرکت SKF فرمول زیر را بیان کرده‌است:
[L10 =(a)[c/p][10667/N
که در آن
aفاکتور شرایط کاری (معمولاً بین 1.5 تا 2 ودر این مثال برابر با 1.8)
cبار نسبی بیرینگ(در این مثال برابر با 7460lbs)
pبار واقعی شعاعی(در این مثال 395lbs)
Nدور ماشین بر حسب rpm
عمر محاسبه شده L10 برای بیرینگ برابر با 101000 ساعت و یا معادل 11.5 سال می‌باشد. چنانچه بار 53pounds ناشی از نامیزانی به بار شعاعی (p) اضافه گردد، عمر محاسبه شده L10 به 69253 ساعت معادل 7.9 سال کاهش هواهد یافت .
بنابراین می‌توان گفت افزایش بار 53pounds معادل کاهش عمر 30 درصدی بیرینگ خواهد بود.
Ahmed M.Al-Abdan
مهندس مکانیک شرکت الکتریسته سعودی
|
:جستجو