ברוכים הבאים אל האתר החדש שלנו! אתר זה נבנה מתוך ניסיון לאחד את כל המידע ההנדסי הדרוש למתכנן המכאני על מנת לתכנן באופן מהיר ויעיל. האתר כולל את מרבית המוצרים המכאניים ואת החומר ההנדסי, נוסחאות, שאלות ותשובות ועוד מידע רב הקשור בהם.

זוהי הגרסה הראשונה של האתר והיא כוללת מידע רב. יחד עם זאת, קיים עדיין מידע שטרם הועלה לאתר.

בשבועות ובחודשים הקרובים נוסיף ונעדכן את האתר באופן שוטף, נוסיף אליו מוצרים נוספים וכן נשלים את כל המידע ההנדסי, התיאורטי והמעשי כאחד, הקשור במוצרים אלו.

במידה ולא מצאתם את מה שאתם מחפשים אל דאגה! פשוט פנו אלינו, תוך שימוש בטופס יצירת הקשר (או פשוט צלצלו אלינו או שלחו אלינו דוא"ל) ואנחנו נשמח לסייע.

במידה ומצאתם טעות באתר, נודה לכם באם תוכלו ליצור עמנו קשר (בכל אמצעי הנוח לכם) ולדווח לנו על מנת שנוכל לתקן.

תודה!

מאמרים – חישוב אורך חיים של מסילה לינארית

/, מסילות ליניאריות/מאמרים – חישוב אורך חיים של מסילה לינארית

מאמרים – חישוב אורך חיים של מסילה לינארית

מהו אורך החיים של מסילה לינארית?

חיי מסילה ליניארית מוגדרים כמרחק הקווי הכולל שעובר הרוכב לאורך המסילה בטרם מופיע הסימן הראשון לעייפות חומר על הכדורים או על המסלולים.

בטיחות העומס הסטאטי, המוגדרת כיחס בין שיעור העומס הסטאטי ושקול העומס הסטאטי, מבטאת את רמת הבטיחות כנגד מעוות יתר קבוע של המסלול והאלמנטים המתגלגלים. ניסיון מראה, שכתלות בתנאי המגע, לחץ הרציאני מקסימאלי של 4200 עד 4600 MPa הינו מותר באזור של עומס מקסימאלי ללא השפעה על איכויות הריצה של המסב.

שיטות לחישוב העומסים הדינאמיים והסטאטיים, המתאימות למסילות ליניאריות מטווח הגדלים הנורמאלי נמצאות ב- DIN 636, חלק 2. רכיבים נושאי עומס של סידור המסב, מסילה, רוכב וכדורים, חייבים להיות בנויים מפלדת מסבים מוקשה באיכות גבוהה ולהיות מיוצרים עפ"י טכניקות מאושרות. במסלולי המסילות והרוכב קיימים יחסי עקמומיות דומים (נישוק), שיכולים לנוע מ- 0.52 עד 0.6.  ארבעת מסלולי מערכת ההנחיה מסודרים על מנת לספק תצורת עומס סימטרית עם זווית מגע נחוצה.

תקן DIN קובע גם את התהליך לחישוב שעור החיים הבסיסי. אלה החיים המושגים, בוודאות של 90%, עם חומרים זמינים, איכות ייצור נורמאלית ותנאי הפעלה נורמאליים.

חיים

חיי מסילה ליניארית מוגדרים כמרחק התנועה (או מספר שעות הפעלה במהלך ותדירות קבועים) טרם הופעת הסימנים הראשונים של עייפות חומר על המסלול או על האלמנטים המתגלגלים.

בניסויי מעבדה ובשימוש מעשי, נמצא שחיי מסבים דומים לכאורה, תחת תנאי ריצה זהים לחלוטין, יכולים להיות שונים. על כן, חישוב גודל המסב המתאים דורש הבנה מלאה של תפיסת חיי מסב. כל התייחסות לשיעור עומס דינאמי של מסילות ליניאריות ישימה לשיעור החיים הבסיסי, המוגדר ב- ISO, בו החיים מוגדרים כמה שהושג או נעבר ע"י 90% מקבוצה גדולה של מסבים זהים. רוב המסבים מגיעים לחיים ארוכים יותר ומחצית ממספר המסבים הכולל מגיעים לפי חמישה משעור החיים הבסיסי.

בנוסף לשיעור חיים, קיימת גם תפיסה של "חיי שירות". הכוונה בכך היא לתקופת הזמן, עבורה מסב ליניארי נתון נשאר מתפקד בתנאי הפעלה נתונים. מסיבה זו, חיי השירות של מסב אינם תלויים בהכרח בעייפות, אלא גם בשחיקה, חלודה, כשל אטמים ועוד.

 

חישוב חיים

החיים של מסילות ליניאריות יכולים להיות מחושבים באופן מדויק ואמין יותר, ככל שפרמטרי ההפעלה ידועים או ברי חישוב באופן מדויק יותר.

שיעור חיים בסיסי עפ"י ISO. השיטה הפשוטה ביותר לחישוב של שיעור חיים בסיסי עבור מסילה ליניארית הינה להשתמש במשוואה הבאה:

life1

כש:

L10= שיעור חיים בסיסי, 10^5 מטר.

C= שיעור עומס דינאמי, ניוטון

P= שקול עומס דינאמי במסב, ניוטון

 

כאשר אורך המהלך והתדירות הינם קבועים, לרוב, קל יותר לחשב את שיעור החיים הבסיסי בשעות פעילות, תוך שימוש במשוואה:

life2

כש:

L10h= חיים נומינאליים בשעות פעילות

s= מהלך, מ"מ

n= תדירות מהלך, min^-1 (מספר תנועות מקצה אחד לשני וחוזר חלילה).

שיעור חיים מכוונן

במשוואת החיים שלמעלה, ניתן שיקול דעת להשפעה של עומס על חיי מסב נתון. כאשר משמש המסב ליישומים רגילים, חישוב שיעור חיים בסיסי הינו מתאים, כיוון שעפ"י ניסיון, הערך של L10 לוקח גם בחשבון את השפעת השימון.

ראוי גם להתבונן יותר מקרוב על גורמים אחרים, שעלולים להשפיע על חיי מסב. עושים זאת ע"י שימוש במשוואה הבאה:

)3 Lns=c1∙c2∙(

כש:

Lns= שיעור חיים מכוונן

c1= גורם אמינות

c2= גורם עבור תנאי פעולה

חישוב שיעור החיים המכוונן Lns מניח מראש שתנאי ההפעלה מוגדרים במדויק ושעומס המסב יכול להיקבע בדיוק, ז"א, שהעומס הכולל, כפיפת מוט ועוד, נלקחים בחשבון בחישוב. אם מונח שהאמינות של 90%,  המקובלת בד"כ, הינה ראויה וכמו כן, שהמסבים מיוצרים מחומרים המתאימים לשיעור העומס הדינאמי הנתון ושתנאי ההפעלה נורמאליים, אז c1=c2=1. במקרים כאלה השיעור הבסיסי והשיעור המכוונן זהים.

גורם c1 עבור אמינות

גורם c1 משמש בחישוב חיי מסב עם הסתברות להשגה או מעבר של 90% . הערכים המתאימים עבור c1 ניתנים בטבלה.

אמינות
%
Lns c1
90L10S1
95L5S0.62
96L4S0.53
97L3S0.44
98L2S0.33
99L1S0.21