Գլանային շղթայի քայլի ընտրության և արագության միջև կապը

Գլանային շղթայի քայլի ընտրության և արագության միջև կապը

Արդյունաբերական փոխանցման համակարգերում գլանաձև շղթայի քայլը և արագությունը փոխանցման արդյունավետությունը, սարքավորումների կյանքի տևողությունը և շահագործման կայունությունը որոշող հիմնական փոփոխականներ են: Շատ ինժեներներ և մատակարարման անձնակազմ, ընտրության ժամանակ չափազանց կենտրոնանալով բեռնվածության կրողունակության վրա, հաճախ անտեսում են այս երկու գործոնների համապատասխանությունը: Սա, ի վերջո, հանգեցնում է շղթայի վաղաժամ մաշվածության և կոտրման, և նույնիսկ ամբողջ արտադրական գծի անսարքության: Այս հոդվածը կվերլուծի քայլի և արագության միջև եղած հիմքում ընկած սկզբունքները և ներքին կապը՝ առաջարկելով ընտրության գործնական մեթոդներ, որոնք կօգնեն ձեզ ընտրել օպտիմալ գլանաձև շղթան տարբեր շահագործման պայմանների համար:

I. Երկու հիմնական հասկացությունների ըմբռնում. բարձրության և արագության սահմանումը և արդյունաբերական նշանակությունը

Մինչ այս երկուսի միջև եղած կապը վերլուծելը, կարևոր է պարզաբանել հիմնական սահմանումները. սա կարևոր է ընտրության սխալներից խուսափելու համար: Անկախ նրանից, թե օգտագործվում են ANSI (ամերիկյան ստանդարտ), ISO (միջազգային ստանդարտ) կամ GB (ազգային ստանդարտ) գլանային շղթաներ, քայլի և արագության հիմնական ազդեցությունը մնում է հաստատուն:

1. Շղթայի թեքության աստիճանը. որոշում է «բեռնունակությունը» և «սահուն ընթացքը»

Քայլը գլանաձև շղթայի հիմնական չափսն է, որը վերաբերում է երկու հարակից գլանաձև շղթաների կենտրոնների միջև հեռավորությանը (նշվում է «p» նշանով և սովորաբար չափվում է մմ-ներով կամ դյույմերով): Այն ուղղակիորեն որոշում է բանալիների շղթայի երկու բնութագիր՝

Բեռնունակություն. Ավելի մեծ քայլը սովորաբար հանգեցնում է ավելի մեծ շղթայի բաղադրիչների, ինչպիսիք են թիթեղները և քորոցները, և ավելի բարձր նոմինալ բեռի (թե՛ ստատիկ, թե՛ դինամիկ), որը կարող է կրվել, ինչը այն հարմար է դարձնում ծանրաբեռնվածության կիրառությունների համար (օրինակ՝ հանքարդյունաբերական մեքենաների և ծանր փոխադրման սարքավորումներ):

Հարթ աշխատանք. Ավելի փոքր քայլը նվազեցնում է «հարվածի հաճախականությունը», երբ շղթան դիպչում է ատամնանիվին, ինչը հանգեցնում է փոխանցման ժամանակ թրթռման և աղմուկի նվազմանը: Սա այն ավելի հարմար է դարձնում բարձր կայունություն պահանջող կիրառությունների համար (օրինակ՝ ճշգրիտ հաստոցների և սննդի փաթեթավորման սարքավորումների):

2. Պտտման արագություն. որոշում է «դինամիկ լարվածությունը» և «մաշվածության մակարդակը»

Այստեղ պտտման արագությունը վերաբերում է հատկապես այն շարժիչ ատամնանիվի արագությանը, որին միացված է շղթան (նշվում է «n» նշանով և սովորաբար չափվում է պտույտ/րոպեով), այլ ոչ թե շարժիչ ծայրի արագությանը։ Դրա ազդեցությունը շղթայի վրա հիմնականում դրսևորվում է երկու ասպեկտով՝
Դինամիկ լարվածություն. Որքան բարձր է արագությունը, այնքան մեծ է շղթայի կողմից աշխատանքի ընթացքում առաջացող կենտրոնախույս ուժը: Սա նաև զգալիորեն մեծացնում է «հարվածային ծանրաբեռնվածությունը», երբ շղթայի օղակները դիպչում են ատամնանիվների ատամներին (նման է մեքենայի հարվածին, երբ այն բարձր արագությամբ անցնում է արագության խոչընդոտի վրայով):
Մաշվածության մակարդակ. Որքան բարձր է արագությունը, այնքան ավելի շատ անգամ է շղթան դիպչում ատամնանիվին, և գլանների ու քորոցների հարաբերական պտույտը մեծանում է: Նույն ժամանակահատվածում մաշվածության ընդհանուր քանակը համամասնորեն աճում է, ուղղակիորեն կրճատելով շղթայի ծառայության ժամկետը:

II. Հիմնական տրամաբանություն. Բարձրության և արագության «հակադարձ համապատասխանության» սկզբունքը

Արդյունաբերական լայնածավալ պրակտիկան հաստատել է, որ գլանաձև շղթայի քայլը և արագությունը ունեն հստակ «հակառակ համապատասխանության» կապ, այսինքն՝ որքան բարձր է արագությունը, այնքան փոքր պետք է լինի քայլը, մինչդեռ որքան ցածր է արագությունը, այնքան մեծ կարող է լինել քայլը: Այս սկզբունքի էությունը «բեռնվածության պահանջները» «դինամիկ լարվածության ռիսկի» հետ հավասարակշռելն է: Սա կարելի է բաժանել երեք չափման.

1. Բարձր արագությամբ աշխատանք (սովորաբար n > 1500 պտ/րոպե). Փոքր քայլը կարևոր է։
Երբ փոխանցման ատամնանիվի արագությունը գերազանցում է 1500 պտ/րոպե (օրինակ՝ օդափոխիչների և փոքր շարժիչների դեպքում), շղթայի վրա դինամիկ լարումը և կենտրոնախույս ուժը կտրուկ աճում են: Այս իրավիճակում մեծ քայլով շղթայի օգտագործումը կարող է հանգեցնել երկու կարևոր խնդրի.

Հարվածային բեռի գերբեռնվածություն. Մեծ քայլով շղթաներն ունեն ավելի մեծ օղակներ, ինչը հանգեցնում է ավելի մեծ շփման մակերեսի և հարվածային ուժի առաջացմանը աստղանիվ ատամների հետ միացման ժամանակ: Սա կարող է հեշտությամբ առաջացնել «օղակի թռիչք» կամ «աստղանիվ ատամների կոտրվածք» բարձր արագությունների դեպքում:

Կենտրոնախույս ուժի պատճառով առաջացած թուլացում. Մեծ քայլով շղթաներն ունեն ավելի մեծ մեռած քաշ, և բարձր արագությունների դեպքում առաջացող կենտրոնախույս ուժը կարող է շղթայի անջատման պատճառ դառնալ ատամնանիվային ատամներից, ինչը կարող է առաջացնել «շղթայի անկում» կամ «շարժիչի սահում»: Ծանր դեպքերում սա կարող է հանգեցնել սարքավորումների բախումների: Հետևաբար, բարձր արագության կիրառությունների համար սովորաբար ընտրվում են 12.7 մմ (1/2 դյույմ) կամ ավելի քիչ քայլով շղթաներ, ինչպիսիք են ANSI #40 և #50 շարքերը կամ ISO 08B և 10B շարքերը:

2. Միջին արագության կիրառություններ (սովորաբար 500 պտ/րոպե < n ≤ 1500 պտ/րոպե): Ընտրեք միջին քայլ:
Միջին արագության կիրառությունները ամենատարածվածն են արդյունաբերական կիրառություններում (օրինակ՝ փոխադրիչներում, մեքենագործիքների իլիկներում և գյուղատնտեսական մեքենաներում): Կարևոր է հավասարակշռություն պահպանել բեռի պահանջների և հարթության պահանջների միջև:
Միջին բեռների համար (օրինակ՝ 10 կՎտ կամ ավելի քիչ հզորությամբ թեթև փոխակրիչներ), խորհուրդ է տրվում օգտագործել 12.7 մմ-ից մինչև 19.05 մմ (1/2 դյույմից մինչև 3/4 դյույմ) քայլ ունեցող շղթաներ, ինչպիսիք են ANSI #60 և #80 շարքերը: Ավելի բարձր բեռների համար (օրինակ՝ 10 կՎտ-20 կՎտ հզորությամբ միջին չափի հաստոցներ), կարելի է ընտրել 19.05 մմ-ից մինչև 25.4 մմ (3/4 դյույմից մինչև 1 դյույմ) քայլ ունեցող շղթա, ինչպիսիք են ANSI #100 և #120 շարքերը: Այնուամենայնիվ, ցանցի անկայունությունը կանխելու համար անհրաժեշտ է ատամնանիվների ատամի լայնության լրացուցիչ ստուգում:

3. Ցածր արագությամբ աշխատանք (սովորաբար n ≤ 500 պտ/րոպե). Կարելի է ընտրել մեծ քայլի շղթա։

Ցածր արագության պայմաններում (օրինակ՝ հանքարդյունաբերական ջարդիչներում և ծանր բեռնամբարձիչներում), շղթայի դինամիկ լարվածությունը և կենտրոնախույս ուժը համեմատաբար ցածր են։ Բեռի կրողունակությունը դառնում է հիմնական պահանջ, և մեծ քայլով շղթայի առավելությունները կարող են լիովին օգտագործվել.
Մեծ քայլով շղթաները ապահովում են բաղադրիչների ավելի մեծ ամրություն և կարող են դիմակայել հարյուրավոր կՆ-ի հարվածային բեռների՝ կանխելով շղթայի թիթեղի կոտրումը և քորոցի ծռումը ծանր բեռների տակ։
Մաշվածության մակարդակը ցածր է ցածր արագությունների դեպքում, ինչը թույլ է տալիս մեծ քայլով շղթաներին պահպանել սարքավորումների ընդհանուր կյանքին համապատասխանող ծառայության ժամկետ, վերացնելով հաճախակի փոխարինման անհրաժեշտությունը (սովորաբար 2-3 տարի): Այս դեպքում սովորաբար օգտագործվում են ≥ 25.4 մմ (1 դյույմ) քայլով շղթաներ, ինչպիսիք են ANSI #140 և #160 շարքերը, կամ պատվերով պատրաստված մեծ քայլով, ծանր բեռների շղթաներ:

III. Գործնական ուղեցույց. Ճշգրիտ համապատասխանեցրեք տոնայնությունը և արագությունը 4 քայլով

Տեսությունը հասկանալուց հետո ժամանակն է այն կիրառել ստանդարտացված ընթացակարգերի միջոցով: Հետևյալ 4 քայլերը կօգնեն ձեզ արագ ընտրել համապատասխան շղթա և խուսափել փորձի վրա հույս դնելու հետևանքով առաջացած սխալներից.

Քայլ 1. Հիմնական պարամետրերի նույնականացում. նախ հավաքեք 3 հիմնական տվյալներ

Շղթա ընտրելուց առաջ դուք պետք է իմանաք սարքավորումների այս երեք հիմնական պարամետրերը. դրանցից ոչ մեկը չի կարելի բաց թողնել.

Շարժիչի ատամնանիվների արագությունը (n): Ստացեք սա անմիջապես շարժիչից կամ շարժիչի ձեռնարկից: Եթե հասանելի է միայն շարժիչի ծայրի արագությունը, հաշվարկեք հակադարձ՝ օգտագործելով «Փոխանցման հարաբերակցություն = շարժիչի ատամնանիվների քանակը / շարժիչի ատամնանիվների քանակը» բանաձևը:

Անվանական փոխանցման հզորություն (P): Սա այն հզորությունն է (կՎտ-ով), որը պահանջվում է սարքավորումների կողմից փոխանցվելու բնականոն աշխատանքի ընթացքում: Սա ներառում է գագաթնակետային բեռները (օրինակ՝ մեկնարկի ժամանակ հարվածային բեռները, որոնք սովորաբար հաշվարկվում են անվանական հզորության 1.2-1.5 անգամ):
Աշխատանքային միջավայր. Ստուգեք փոշու, յուղի, բարձր ջերմաստիճանների (>80°C) կամ կոռոզիոն գազերի առկայությունը: Կոշտ միջավայրերի համար ընտրեք շղթաներ՝ յուղող ակոսներով և հակակոռոզիոն ծածկույթներով: Քայլը պետք է մեծացվի 10%-20%-ով՝ մաշվածությունը հաշվի առնելու համար:

Քայլ 2. Նախնական բարձրության միջակայքի ընտրություն՝ հիմնված արագության վրա
Տե՛ս ստորև բերված աղյուսակը՝ նախնական քայլի միջակայքը որոշելու համար՝ հիմնվելով փոխանցման ատամնանիվի արագության վրա (օրինակ՝ օգտագործելով ANSI ստանդարտ շղթան. այլ ստանդարտները կարող են համապատասխանաբար փոխակերպվել):
Շարժիչի ատամնանիվի արագություն (պտ/րոպե) Առաջարկվող քայլի միջակայք (մմ) Համապատասխան ANSI շղթայի շարք Տիպիկ կիրառություններ
>1500 6.35-12.7 #25, #35, #40 Օդափոխիչներ, փոքր շարժիչներ
500-1500 12.7-25.4 #50, #60, #80, #100 Փոխակրիչներ, Հաստոցներ
<500 25.4-50.8 #120, #140, #160 Ջարդիչ, վերելակ

Քայլ 3. Հզորության միջոցով ստուգեք, որ քայլը համապատասխանում է բեռնման հզորությանը
Նախնական քայլի ընտրությունից հետո, գերծանրաբեռնվածության դեպքում ձախողումից խուսափելու համար ստուգեք, որ շղթան կարող է դիմակայել անվանական հզորությանը «Հզորության հաշվարկման բանաձևի» միջոցով: ISO ստանդարտով գլանաձև շղթան որպես օրինակ վերցնելով՝ պարզեցված բանաձևը հետևյալն է.
Շղթայի թույլատրելի հզորության փոխանցումը (P₀) = K₁ × K₂ × Pₙ
Որտեղ՝ K₁-ն արագության ուղղման գործակիցն է (ավելի բարձր արագությունները հանգեցնում են ավելի ցածր K₁-ի, որը կարելի է գտնել շղթայի կատալոգում), K₂-ն՝ աշխատանքային պայմանների ուղղման գործակիցը (0.7-0.9՝ կոշտ միջավայրերի համար, 1.0-1.2՝ մաքուր միջավայրերի համար), իսկ Pₙ ​​-ն շղթայի անվանական հզորությունն է (որը կարելի է գտնել ըստ քայլի՝ արտադրողի կատալոգում):
Ստուգման պայման՝ P₀-ն պետք է համապատասխանի ≥ 1.2 × P-ի (1.2-ը անվտանգության գործակիցն է, որը կարող է մեծացվել մինչև 1.5՝ ծանր բեռների դեպքում):

Քայլ 4. Կարգավորեք վերջնական պլանը՝ հիմնվելով տեղադրման տարածքի վրա։
Եթե ​​սկզբնապես ընտրված թեքությունը սահմանափակված է տեղադրման տարածքով (օրինակ՝ սարքավորումների ներքին տարածքը չափազանց նեղ է մեծ թեքության շղթա տեղավորելու համար), կարելի է կատարել երկու կարգավորում.
Նվազեցնել քայլը + ավելացնել շղթայի շարքերի քանակը. Օրինակ, եթե սկզբում ընտրել եք 25.4 մմ քայլով մեկ շարք (#100), կարող եք փոխել այն 19.05 մմ քայլով երկու շարքի (#80-2), որն առաջարկում է նմանատիպ բեռնունակություն, բայց ավելի փոքր չափս։
Օպտիմալացրեք աստղանիվների ատամների քանակը. պահպանելով նույն քայլը, շարժիչ աստղանիվների ատամների քանակը մեծացնելը (սովորաբար մինչև առնվազն 17 ատամ) կարող է նվազեցնել շղթայի ներգրավման ցնցումը և անուղղակիորեն բարելավել բարձր արագության վրա հարմարվողականությունը։

IV. Հաճախակի սխալներ, որոնցից պետք է խուսափել. Խուսափեք այս 3 սխալներից

Նույնիսկ ընտրության գործընթացը տիրապետելուց հետո շատերը դեռևս ձախողվում են մանրամասները անտեսելու պատճառով: Ահա ամենատարածված երեք սխալ պատկերացումները և դրանց լուծումները.

Սխալ պատկերացում 1. Կենտրոնանալ միայն բեռի կրողունակության վրա՝ անտեսելով արագության համապատասխանեցումը

Սխալ պատկերացում. Հավատալով, որ «ավելի մեծ քայլը նշանակում է ավելի մեծ բեռ կրելու ունակություն», բարձր արագությամբ աշխատանքի համար ընտրվում է ավելի մեծ քայլի շղթա (օրինակ՝ #120 շղթա 1500 պտ/րոպե շարժիչի համար): Հետևանքներ. Շղթայի աղմուկի մակարդակը գերազանցում է 90 դԲ-ը, և շղթայի թիթեղի վրա ճաքեր են առաջանում երկու-երեք ամսվա ընթացքում: Լուծում. Խստորեն ընտրեք քայլքերը՝ հիմնվելով «արագության առաջնահերթության» վրա: Եթե բեռի հզորությունը բավարար չէ, առաջնահերթություն տվեք շարքերի քանակի ավելացմանը, այլ ոչ թե քայլի ավելացմանը:

Սխալ պատկերացում 2. «Շարժիչ ճախարակի արագությունը» շփոթել «շարժիչ ճախարակի արագության» հետ

Սխալ պատկերացում. որպես ընտրության գործոն օգտագործվում է շարժվող ճախարակի արագությունը (օրինակ՝ եթե շարժվող ճախարակի արագությունը 500 պտույտ/րոպե է, իսկ իրական շարժվող ճախարակի արագությունը՝ 1500 պտույտ/րոպե, 500 պտույտ/րոպեի հիման վրա ընտրվում է ավելի մեծ քայլ): Հետևանքներ. Շղթայի չափազանց դինամիկ լարվածություն, որը հանգեցնում է «գլխիկի չափազանց մաշվածության» (մեկ ամսվա ընթացքում 0.5 մմ-ից ավելի մաշվածություն): Լուծում. որպես ստանդարտ պետք է օգտագործվի «շարժվող ճախարակի արագությունը»: Անորոշության դեպքում հաշվարկեք՝ օգտագործելով շարժիչի արագությունը և ռեդուկցիայի հարաբերակցությունը (շարժվող ճախարակի արագությունը = շարժիչի արագություն / ռեդուկցիայի հարաբերակցություն):

Սխալ պատկերացում 3. Արագության և քայլի համապատասխանության վրա քսանյութի ազդեցության անտեսում

Սխալ. ենթադրվում է, որ «ճիշտ քայլի ընտրությունը բավարար է», բաց է թողնվում յուղումը կամ օգտագործվում է անորակ յուղ բարձր արագության պայմաններում: Հետևանք. Նույնիսկ փոքր քայլի դեպքում շղթայի կյանքը կարող է կրճատվել ավելի քան 50%-ով, և նույնիսկ կարող է առաջանալ չոր շփման խցանում: Լուծում. Բարձր արագության պայմաններում (n > 1000 պտ/րոպե) պետք է օգտագործվի կաթիլային յուղում կամ յուղային լոգանքի յուղում: Քսուքի մածուցիկությունը պետք է համապատասխանի արագությանը (որքան բարձր է արագությունը, այնքան ցածր է մածուցիկությունը):

V. Արդյունաբերական դեպքի ուսումնասիրություն. Օպտիմալացում ձախողումից մինչև կայունություն

Ավտոմոբիլային մասերի գործարանի փոխադրիչ գիծը ամիսը մեկ անգամ շղթայի խզում էր ունենում։ Քայլի արագության համապատասխանեցումը օպտիմալացնելով՝ մենք շղթայի կյանքը երկարացրեցինք մինչև երկու տարի։ Մանրամասները հետևյալն են՝
Սկզբնական պլան՝ Շարժիչի ճախարակի արագությունը՝ 1200 պտ/րոպե, միաշարք շղթա՝ 25.4 մմ քայլով (#100), 8 կՎտ հզորության փոխանցման համակարգ, առանց հարկադիր յուղման։
Խափանման պատճառը՝ 1200 պտույտ/րոպե միջին արագության վերին սահմանն է, և 25.4 մմ քայլով շղթան այս արագության դեպքում ենթարկվում է չափազանց դինամիկ լարվածության: Ավելին, քսանյութի պակասը հանգեցնում է արագացված մաշվածության:
Օպտիմալացման պլան. Նվազեցրեք քայլը մինչև 19.05 մմ (#80), անցեք երկշարք շղթայի (#80-2) և ավելացրեք կաթիլային յուղման համակարգ։
Օպտիմիզացման արդյունքներ՝ շղթայի շահագործման աղմուկը նվազել է 85 դԲ-ից մինչև 72 դԲ, ամսական մաշվածությունը՝ 0.3 մմ-ից մինչև 0.05 մմ, իսկ շղթայի ծառայության ժամկետը երկարացվել է 1 ամսից մինչև 24 ամիս, ինչը տարեկան խնայում է ավելի քան 30,000 յուան ​​փոխարինման ծախսեր։

Եզրակացություն. ընտրության էությունը հավասարակշռությունն է։
Գլանաձև շղթայի քայլի և արագության ընտրությունը երբեք պարզ որոշում չէ՝ «մեծ կամ փոքր»։ Փոխարենը, խոսքը բեռնունակության, շահագործման արագության, տեղադրման տարածքի և արժեքի միջև օպտիմալ հավասարակշռություն գտնելու մասին է։ «Հակադարձ համապատասխանեցման» սկզբունքը տիրապետելով, այն համատեղելով ստանդարտացված չորս քայլանոց ընտրության գործընթացի հետ և խուսափելով տարածված թակարդներից, կարող եք ապահովել կայուն և երկարակյաց փոխանցման համակարգ։