Почетни обртни момент кугличног вијка у односу на обртни момент: зашто се разликују?

Почетни момент и обртни момент кугличног завртња описују различите услове рада. Почетни обртни момент мора покренути ротацију и убрзати осу, док радни обртни момент одржава систем у покрету након што се кретање стабилизује.

У правилно састављеном систему кугличних вијака, почетни обртни момент може бити умерено већи од обртног момента у сталном раду. Међутим, велико повећање обртног момента, јак отпор-зависан од положаја или континуирано растућа струја мотора могу да укажу на неодговарајуће подмазивање, прекомерно предоптерећење, отпор заптивке, проблеме са{2}}носним лежајевима или неусклађеност инсталације.

Разумевање одакле долази обртни момент помаже у разликовању нормалног отпора кугличног завртња од механичког проблема у развоју.

1. Шта је почетни обртни момент кугличног вијка?

Почетни обртни момент је обртни момент потребан у тренутку када куглични вијак почне да се окреће из мировања. Такође се назива обртни момент одвајања у неким контекстима инжењеринга и одржавања.

Почетни обртни момент може укључивати:

• Момент потребан за померање спољашњег аксијалног оптерећења
• Момент потребан за убрзање покретне масе
• Момент потребан за убрзање кугличног вијка, спојнице и ротора мотора
• Унутрашњи отпор од предоптерећења кугличног вијка
• Отпорност од заптивки матица и брисача
• Подршка{0}}отпорности лежајева и уљних{1}}заптивки
• Отпорност од масти пре него што почне да циркулише
• Отпорност на заптивку водича, -ланца и машине{1}} каблова

Почетни обртни момент није нужно једна фиксна вредност. Може се променити са температуром, стањем подмазивања, положајем завртња, смером кретања и колико дуго је машина остала у стању мировања.

2. Шта је обртни момент кугличног вијка?

Радни обртни момент је обртни моменат који је потребан након што је куглични вијак почео да се креће. Може се проценити током убрзања, кретања константне-брзине или успоравања, тако да се радни услови морају навести приликом поређења вредности.

За практичну анализу, обртни момент се може поделити на два услова:

Радни обртни момент током убрзања

Мотор мора наставити да убрзава покретну масу и ротирајуће компоненте. Обртни момент може остати близу почетне вредности док се не постигне циљна брзина.

Стабилан обртни момент

Након што оса достигне константну брзину, момент убрзања постаје приближно нула. Мотор углавном треба да превазиђе спољашње радно оптерећење и механичку отпорност система кугличних вијака.

Због тога је обртни момент у сталном раду обично нижи од момента покретања или убрзања.

3. Почетни обртни момент у односу на радни обртни момент

Поређење	Почетни обртни момент	Стални обртни момент
Радни услови	Оса почиње да се креће из мировања	Оса се креће приближно константном брзином
Обртни момент убрзања	Нормално укључено	Приближно нула при константној брзини
Отпорност на маст	Може бити више након дужег заустављања или на ниској температури	Може се смањити након прерасподеле мазива
Провера мотора	Проверите вршни обртни момент	Проверите континуирани и РМС обртни момент
Типичан симптом ако је претеран	Скок струје при покретању или непокретање	Континуирана топлота, велика струја или нестабилна брзина

4. Основне компоненте обртног момента кугличног завртња

Укупан обртни момент мотора током покретања може се концептуално представити као:

При константној брзини, једначина постаје приближно:

где:

• T_{оптерећење}је обртни момент потребан за савладавање спољашњег аксијалног оптерећења.
• T_{линеарно убрзање}је обртни момент потребан за убрзање покретног стола и корисног терета.
• T_{ротирајућа инерција}је обртни момент потребан за убрзање кугличног вијка, спојнице и других ротирајућих делова.
• T_драгукључује предоптерећење кугличне матице, заптивке, подмазивање и унутрашњи отпор котрљања.
• T_другоукључује потпорне лежајеве, вођице, ланце каблова и другу отпорност машина.

Ова разлика је важна зато што сам куглични вијак може узети у обзир само део измереног обртног момента мотора.

5. Израчунавање обртног момента из аксијалног оптерећења

Обртни момент потребан за претварање ротационог кретања у аксијалну силу може се проценити коришћењем:

Овај прорачун не укључује аутоматски обртни момент преднапрезања матице, заптивке, потпорне лежајеве или ротирајућу инерцију. Ове додатне компоненте обртног момента морају се размотрити одвојено.

На пример, претпоставимо да куглични вијак помера аксијално оптерећење од 1000 Н са оловком од 10 мм и процењеном ефикасношћу вожње од 0,90:

Ако је измерени обртни момент при стабилном раду 2,10 Н·м, додатних 0,33 Н·м може доћи од отпора кугличне матице, потпорних лежајева, заптивки и друге отпорности машине.

Ако почетни обртни момент достигне 3,00 Н·м, разлика може укључивати и обртни момент убрзања и већи отпор мазива при покретању. Резултат треба анализирати раздвајањем радних услова, а не претпоставком да је куглични вијак неисправан.

6. Како предоптерећење кугличног вијка утиче на обртни момент

Предоптерећење кугличног вијка уклања или смањује унутрашњи аксијални зазор одржавањем контролисаног контакта између куглица и стаза. Ово побољшава крутост и тачност преокрета, али такође повећава унутрашњи отпор котрљања.

Веће предоптерећење генерално производи:

• Доњи аксијални зазор
• Већа ригидност система
• Боља стабилност при преокрету
• Већи обртни момент отпора
• Већа струја мотора
• Више топлоте трења при брзини

Претходно натегнута навртка стога може да се осећа чвршће од матице -типа са зазором чак и када оба производа раде исправно.

Међутим, више предоптерећења није увек боље. Прекомерно преднапрезање може проузроковати ненормалну топлоту, смањену максималну брзину, већу потражњу мотора и краћи век трајања кугличног вијка.

Обртни момент преднапрезања треба проценити коришћењем спецификације произвођача за стварни пречник завртња, провод, тип навртке и ниво преднапрезања. Један универзални -стандард на додир не може да се примени на сваки куглични вијак.

7. Отпор заптивке и брисача

Заптивке матице са кугличним вијком помажу у ограничавању уласка прашине и загађивача док задржавају мазиво унутар матице. Пошто су заптивне усне у додиру или блиско прате површину завртња, оне доприносе отпорности при раду.

Отпор на заптивање може постати уочљивији када:

• Заптивке су нове
• Материјал заптивке је релативно чврст
• Радна температура је ниска
• Површина завртња је сува
• Заптивке су контаминиране или оштећене
• Заптивка није погодна за геометрију завртња

Мала, конзистентна количина отпора заптивке може бити нормална. Отпор који се нагло мења на једном положају завртња или ствара видљиво оштећење заптивке захтева проверу.

8. Како подмазивање мења почетни обртни момент

Подмазивање смањује контакт метала и подржава глатку циркулацију куглице, али тип, количина, температура и стање мазива такође утичу на обртни момент отпора.

Вискозитет масти

Маст високог{0}}вискозитета или-високе конзистенције може створити већу отпорност од лакшег мазива, посебно током покретања. Мазиво мора бити одабрано према оптерећењу, брзини, температури и захтевима произвођача кугличних вијака.

Ниска температура

Маст постаје отпорнија на кретање како температура пада. Куглични вијак који нормално ради у топлој радионици може захтевати приметно већи момент покретања у хладном окружењу.

Прекомерна масноћа

Прекомерно пуњење матице може изазвати мешање масти. Куглице морају да потисну вишак масти кроз циркулациони систем, повећавајући отпор и температуру.

Недовољно подмазивање

Премало мазива такође може повећати отпор јер контакти за котрљање и заптивке раде без адекватног филма за подмазивање. То може довести до буке, пораста температуре и прогресивног хабања.

Дуги периоди без кретања

Након дужег заустављања, мазиво више неће бити равномерно распоређено по радном подручју. Почетни обртни момент може привремено да се промени док га споро кретање пуног{1}}хода не прерасподели.

За детаљан избор мазива и принципе одржавања, погледајтеПодмазивање кугличних вијака: Уље наспрам масти и праксе одржавања.

9. Зашто нови куглични вијак може бити затегнутији

Нови куглични завртањ може имати већи или уочљивији отпор од истрошеног склопа-типа зазора јер су његов контакт-на-корак, предоптерећење, заптивке и мазиво и даље у оригиналном стању.

Нови куглични вијак може се осећати једнако затегнуто због:

• Наведено предоптерећење матице
• Нови контакт заптивке
• Свежа маст која још није дистрибуирана
• Ниска температура током прегледа
• Подржани лежајеви који су такође преднапрегнути

Уједначени отпор се разликује од везивања. Правилно састављен завртањ треба да се окреће глатко без изненадних затегнутих места, стругања, металног шкљоцања или великих варијација обртног момента дуж хода.

Немојте намерно покретати ненормално затегнути куглични завртањ великом брзином да бисте га „извукли“. Прво потврдите спецификацију производа, подмазивање и услове уградње.

10. Неусклађеност инсталације и велики обртни момент

Куглични вијак је дизајниран првенствено да носи аксијалну силу. Не треба га присиљавати да компензује офсет мотор, неусклађене потпорне јединице или неправилно постављено кућиште кугличне матице.

Уобичајени проблеми са поравнањем укључују:

• Осовина мотора и куглични вијак нису коаксијални.
• Спојница је уграђена са прекомерним помаком или грешком у угаоном положају.
• Фиксне и подупрте јединице лежаја нису поравнате.
• Кућиште матице повлачи кугличну матицу у страну.
• Оса завртња није паралелна са линеарним вођицама.
• Седишта лежаја или рамена осовине не одговарају крајњим{0}}димензијама носача.
• Завртњи за монтажу се затежу пре него што се склопу омогући да се само{0}}поравна.

Неусклађеност често производи обртни момент који се мења са положајем завртња. На пример, оса може лако да се ротира близу једног краја, али постане чврста близу центра или супротног краја.

У тој ситуацији повећање снаге мотора не отклања механички узрок. То може омогућити машини да настави да се креће док убрзава хабање матице, потпорних лежајева и спојнице.

11. Опорни лежајеви такође могу повећати обртни момент

Велики обртни момент није увек узрокован кугличном навртком. Јединице за фиксну{1}}крајњу подршку обично користе угаоне-лежаје за контролу аксијалног померања. Њихов распоред лежаја и предоптерећење утичу на отпор ротације.

Обртни момент{0}}опорног лежаја може постати превелик због:

• Прекомерно предоптерећење лежаја
• Неправилна оријентација лежаја
• Претерано затегнута контраматица
• Неодговарајућа количина масти
• Неправилно пристајање{0}}седишта лежаја
• Контаминација или оштећење лежаја
• Фиксни и подржани крајеви се избацују из поравнања

Ако се куглични завртањ окреће глатко пре него што се контранавртка затегне, али након тога затегне, треба проверити склоп потпорног{0}}лежаја пре замене кугличне матице.

12. Почетни обртни момент у хоризонталној и вертикалној оси

Хоризонтална оса

На хоризонталној оси, линеарне вођице нормално носе тежину покретног стола. Почетни момент кугличног вијка углавном је одређен убрзањем, процесном силом, отпором вођења и унутрашњим отпором система.

Вертикална оса

На вертикалној оси, мотор такође мора да превазиђе гравитацију током кретања нагоре. Почетни обртни момент стога може бити знатно већи него на иначе сличној хоризонталној оси.

Вертикална оса може да се врати-када се уклони обртни момент мотора. Прорачун обртног момента не замењује потребу за одговарајућом моторном кочницом, противтегом или механичким{2}}системом за држање оптерећења.

13. Како измерити обртни момент отпора кугличног завртња

Обртни момент се најбоље мери под јасно дефинисаним условима. Забележите да ли мерење укључује само кугличну матицу, потпорне лежајеве, заптивке, спојницу или целу машинску осу.

Практична процедура инспекције је:

1. Учините машину безбедном и уклоните спољне силе процеса.
2. За вертикалне осе, механички подуприте оптерећење пре искључивања мотора или кочнице.
3. Одвојите мотор или спојницу ако је тест намењен да изолује механички склоп.
4. Користите одговарајући инструмент за мерење обртног момента ниског опсега-на крају завртња.
5. Полако ротирајте завртањ у правцу напред и забележите почетни врх.
6. Наставите да ротирате стабилном малом брзином и забележите обртни момент.
7. Поновите тест у обрнутом смеру.
8. Мерите на неколико позиција дуж употребљивог хода.
9. Поновите након што мазиво и склоп достигну стабилну температуру.

Мерење треба поновити под истим условима приликом упоређивања различитих вијака или праћења промена током времена.

Струја мотора може пружити корисне информације о стању, али није аутоматски једнака обртном моменту кугличног вијка. Конверзија захтева константу обртног момента мотора и мора узети у обзир стање погона, мотора, спојнице и комплетне осе.

14. Како протумачити мерење

Уједначен обртни момент током целог хода

Доследан отпор може указивати на нормално предоптерећење, отпор заптивке или отпорност на подмазивање. Упоредите вредност са спецификацијом производа или машине.

Једна чврста позиција

Локализовано повећање обртног момента може указивати на оштећење осовине, контаминацију, дефекте стазе, локално савијање или изобличење уградње.

Обртни момент се повећава према једном крају

Ово може указивати на неусклађеност -јединице за подршку, померање кућишта матице- или губитак паралелизма између кугличног вијка и линеарних вођица.

Обртни момент је висок у оба смера након постављања носача

Проверите предоптерећење лежаја{0}}фиксног краја, контранавртку, пристајање лежаја и поравнање две потпорне јединице.

Почетни обртни момент је висок када је хладан, али се смањује након неколико циклуса

Вискозност мазива и крутост заптивке могу допринети. Уверите се да је маст прикладна за минималну радну температуру.

Радни обртни момент наставља да расте

Континуирано повећање је више забрињавајуће од кратког старта врхунца. Зауставите се и проверите да ли има проблема са подмазивањем, превеликог предоптерећења, неусклађености, оштећења лежаја или ненормалне топлоте.

15. Нормалан отпор или проблем?

Посматрање	Могућа интерпретација
Глатка и уједначена отпорност	Може бити нормално предоптерећење, заптивка или отпор мазива
Кратко повећање покретања при ниској температури	Проверите температуру мазива и количину масти
Изненадна тесна тачка на истој позицији	Проверите поравнање, контаминацију и стање стазе
Момент се мења након затезања кућишта матице	Могуће неусклађеност кућишта{0}}навртки
Обртни момент се мења након затезања сигурносне матице	Могући проблем{0}}подршке са предучитавањем лежаја
Висок обртни момент са порастом температуре	Зауставите се и прегледајте комплетан склоп

16. Који обртни момент треба користити за избор мотора?

Избор мотора не би требало да користи само почетни или само радни обртни момент. Мора се проверити комплетан циклус кретања.

• Максимални обртни момент моторамора да покрије покретање, убрзање, успоравање и кратке{0}}вркове силе процеса.
• Континуирани обртни моментмора да обухвати стално кретање и услове држања где је применљиво.
• РМС обртни моментмора остати унутар термичке способности мотора током целог радног циклуса.
• Доступан обртни момент при радној брзинимора се проверити из криве обртног момента{0}}мотора.

Додавање фактора сигурности је корисно, али га не би требало користити за скривање непознате механичке отпорности. Отпор кугличног завртња, обртни момент-опорног лежаја, отпор вођице и спољне силе треба процењивати или мерити одвојено где год је то могуће.

17. Решавање проблема прекомерног стартног момента

Ако је почетни обртни момент већи од очекиваног, проверите систем овим редоследом:

1. Потврдите да ли је оса хоризонтална или вертикална и да ли је прорачун оптерећења тачан.
2. Проверите подешавања убрзања, брзине мотора и{0}}профила покрета.
3. Потврдите тип кугличне матице и назначено предоптерећење.
4. Проверите врсту, количину, стање и температурни опсег мазива.
5. Проверите заптивке и брисаче на оштећења или контаминацију.
6. Окрените куглични вијак пре повезивања кућишта матице да бисте идентификовали промене у склопу.
7. Проверите стање предоптерећења лежаја фиксног{0}}краја и сигурносне матице.
8. Проверите поравнање између мотора, спојнице и кугличног вијка.
9. Проверите паралелност између кугличног вијка и система линеарних вођица.
10. Измерите обртни момент на неколико позиција иу оба смера.

Замена мотора већим моделом не би требало да буде први одговор на необјашњив обртни момент. Ако је механички отпор абнормалан, јачи мотор може само да одложи квар док повећава напрезање спојнице, навртке и потпорних лежајева.

Закључак

Почетни обртни момент кугличног завртња је обично већи од обртног момента у сталном раду јер мотор мора да покрене кретање, да убрза покретне и ротирајуће компоненте и да савлада почетни отпор преднапрезања, заптивки, мазива и потпорних лежајева.

Разлика треба да буде глатка, поновљива и у складу са одабраним кугличним завртњем и дизајном машине. Велике варијације обртног момента, локализована уска места, растући обртни момент или претерана топлота не треба одбацити као нормалан прекид-у понашању.

Поуздана процена захтева да се спољно оптерећење, убрзање, отпор кугличног вијка, отпор{0}}носећих лежајева и потпуно поравнање машине размотре одвојено. Ово омогућава одабир исправног мотора и идентификацију механичких проблема пре него што изазову превремено хабање.

ДЛИ залихекуглични завртњиу различитим пречникима, водовима, структурама навртки, условима предоптерећења и степену тачности. Крајња обрада и усклађене потпорне јединице се такође могу потврдити према распореду машине.

За рутинску инспекцију и негу, погледајтеВодич за одржавање ваљаних кугличних вијака.

← Назад на ДЛИ блог