Cara Menentukan Faktor Keselamatan Rantai Penggelek

Cara Menentukan Faktor Keselamatan Rantai Penggelek

Dalam sistem penghantaran perindustrian, faktor keselamatan rantai penggelek secara langsung menentukan kestabilan operasi, jangka hayat perkhidmatan dan keselamatan pengendali peralatan. Sama ada penghantaran tugas berat dalam jentera perlombongan atau penghantaran ketepatan dalam barisan pengeluaran automatik, faktor keselamatan yang ditetapkan secara salah boleh menyebabkan kerosakan rantai pramatang, masa henti peralatan dan juga kemalangan. Artikel ini akan menerangkan secara sistematik cara menentukan faktor keselamatan rantai penggelek, daripada konsep asas, langkah utama, faktor yang mempengaruhi kepada cadangan praktikal, untuk membantu jurutera, pembeli dan penyelenggara peralatan membuat keputusan pemilihan yang tepat.

I. Pemahaman Asas tentang Faktor Keselamatan: Mengapa Ia Merupakan “Talian Hayat” Pemilihan Rantai Penggelek

Faktor keselamatan (SF) ialah nisbah kapasiti galas beban sebenar rantai penggelek kepada beban kerja sebenar. Pada asasnya, ia menyediakan "margin keselamatan" untuk operasi rantai. Ia bukan sahaja mengimbangi ketidakpastian seperti turun naik beban dan gangguan persekitaran, tetapi juga meliputi potensi risiko seperti ralat pembuatan rantai dan sisihan pemasangan. Ia merupakan penunjuk utama untuk mengimbangi keselamatan dan kos.

1.1 Definisi Teras Faktor Keselamatan
Formula untuk mengira faktor keselamatan ialah: Faktor Keselamatan (SF) = Kapasiti Beban Nilai Rantai Penggelek (Fₙ) / Beban Kerja Sebenar (F_w).
Kapasiti beban dinilai (Fₙ): Ditentukan oleh pengeluar rantai berdasarkan bahan, struktur (seperti diameter pic dan penggelek), dan proses pembuatan, ia biasanya merangkumi penilaian beban dinamik (beban yang sepadan dengan jangka hayat lesu) dan penilaian beban statik (beban yang sepadan dengan patah seketika). Ini boleh didapati dalam katalog produk atau dalam piawaian seperti GB/T 1243 dan ISO 606.
Beban Kerja Sebenar (F_w): Beban maksimum yang boleh ditahan oleh rantai dalam operasi sebenar. Faktor ini mengambil kira faktor seperti kejutan permulaan, beban lampau dan turun naik keadaan operasi, dan bukan sekadar beban yang dikira secara teori.

1.2 Piawaian Industri untuk Faktor Keselamatan yang Dibenarkan
Keperluan faktor keselamatan berbeza-beza dengan ketara mengikut senario aplikasi yang berbeza. Merujuk secara langsung kepada "faktor keselamatan yang dibenarkan" yang dinyatakan oleh piawaian industri atau piawaian industri adalah penting untuk mengelakkan ralat pemilihan. Berikut ialah rujukan untuk faktor keselamatan yang dibenarkan untuk keadaan operasi biasa (berdasarkan GB/T 18150 dan amalan perindustrian):

II. Proses Teras 4 Langkah untuk Menentukan Faktor Keselamatan Rantai Penggelek

Menentukan faktor keselamatan bukanlah aplikasi formula yang mudah; ia memerlukan pecahan langkah demi langkah berdasarkan keadaan operasi sebenar untuk memastikan data beban yang tepat dan andal pada setiap langkah. Proses berikut boleh digunakan untuk kebanyakan aplikasi rantai penggelek perindustrian.

Langkah 1: Tentukan kapasiti beban undian rantai penggelek (Fₙ).
Utamakan mendapatkan data daripada katalog produk pengeluar. Beri perhatian kepada "penarafan beban dinamik" (biasanya sepadan dengan 1000 jam hayat lesu) dan "penarafan beban statik" (bersamaan dengan patah tegangan statik) yang ditanda pada katalog. Kedua-duanya harus digunakan secara berasingan (penarafan beban dinamik untuk keadaan beban dinamik, penarafan beban statik untuk beban statik atau keadaan kelajuan rendah).
Jika data sampel tiada, pengiraan boleh dibuat berdasarkan piawaian kebangsaan. Dengan mengambil GB/T 1243 sebagai contoh, kadar beban dinamik rantai penggelek (F₁) boleh dianggarkan menggunakan formula: F₁ = 270 × (d₁)¹.⁸ (d₁ ialah diameter pin, dalam mm). Kadar beban statik (F₂) adalah kira-kira 3-5 kali ganda kadar beban dinamik (bergantung pada bahan; 3 kali ganda untuk keluli karbon dan 5 kali ganda untuk keluli aloi).

Pembetulan untuk keadaan operasi khas: Jika rantai beroperasi dalam suhu ambien melebihi 120°C, atau jika terdapat kakisan (seperti dalam persekitaran kimia), atau jika terdapat lelasan habuk, kapasiti beban yang dinilai mesti dikurangkan. Secara amnya, kapasiti beban dikurangkan sebanyak 10%-15% untuk setiap peningkatan suhu 100°C; dalam persekitaran menghakis, pengurangannya ialah 20%-30%.

Langkah 2: Kira Beban Kerja Sebenar (F_w)
Beban kerja sebenar ialah pembolehubah teras dalam pengiraan faktor keselamatan dan harus dikira secara komprehensif berdasarkan jenis peralatan dan keadaan operasi. Elakkan penggunaan "beban teori" sebagai pengganti. Tentukan beban asas (F₀): Kira beban teori berdasarkan penggunaan peralatan yang dimaksudkan. Contohnya, beban asas rantai penghantar = berat bahan + berat rantai + berat tali sawat penghantar (semua dikira setiap meter); beban asas rantai pemacu = kuasa motor × 9550 / (kelajuan gegancu × kecekapan penghantaran).
Faktor Beban Bertindih (K): Faktor ini mengambil kira beban tambahan semasa operasi sebenar. Formulanya ialah F_w = F₀ × K, dengan K ialah faktor beban gabungan dan harus dipilih berdasarkan keadaan operasi:
Faktor Kejutan Permulaan (K₁): 1.2-1.5 untuk peralatan penghidup lembut dan 1.5-2.5 untuk peralatan penghidup terus.
Faktor Beban Lebih (K₂): 1.0-1.2 untuk operasi stabil berterusan dan 1.2-1.8 untuk beban lebih sekejap-sekejap (cth., penghancur).
Faktor Keadaan Operasi (K₃): 1.0 untuk persekitaran yang bersih dan kering, 1.1-1.3 untuk persekitaran yang lembap dan berdebu, dan 1.3-1.5 untuk persekitaran yang menghakis.
Faktor Beban Gabungan K = K₁ × K₂ × K₃. Contohnya, untuk tali sawat perlombongan mula terus, K = 2.0 (K₁) × 1.5 (K₂) × 1.2 (K₃) = 3.6.