Cum se determină factorul de siguranță al lanțului cu role
În sistemele de transmisie industriale, factorul de siguranță al lanțului cu role determină direct stabilitatea în funcționare a echipamentului, durata de viață și siguranța operatorului. Fie că este vorba de transmisii grele în utilaje miniere sau de transport de precizie în linii de producție automatizate, factorii de siguranță setați incorect pot duce la ruperea prematură a lanțului, la nefuncționarea echipamentelor și chiar la accidente. Acest articol va explica sistematic cum se determină factorul de siguranță al lanțului cu role, de la concepte de bază, pași cheie, factori de influență, până la recomandări practice, pentru a ajuta inginerii, cumpărătorii și personalul de întreținere a echipamentelor să ia decizii precise de selecție.
I. Înțelegerea de bază a factorului de siguranță: De ce este „linia de salvare” în alegerea lanțului cu role
Factorul de siguranță (SF) este raportul dintre capacitatea portantă reală a unui lanț cu role și sarcina sa de lucru reală. În esență, acesta oferă o „marjă de siguranță” pentru funcționarea lanțului. Nu numai că compensează incertitudinile precum fluctuațiile de sarcină și interferențele de mediu, dar acoperă și riscurile potențiale, cum ar fi erorile de fabricație a lanțului și abaterile de instalare. Este un indicator cheie pentru echilibrarea siguranței și a costului.
1.1 Definiția de bază a factorului de siguranță
Formula pentru calcularea factorului de siguranță este: Factorul de siguranță (SF) = Capacitatea nominală de încărcare a lanțului cu role (Fₙ) / Sarcina de lucru efectivă (F_w).
Capacitatea nominală de încărcare (Fₙ): Determinată de producătorul lanțului în funcție de material, structură (cum ar fi pasul și diametrul rolei) și procesul de fabricație, aceasta include de obicei sarcina dinamică (sarcina corespunzătoare rezistenței la oboseală) și sarcina statică (sarcina corespunzătoare fracturii instantanee). Aceasta poate fi găsită în cataloagele de produse sau în standarde precum GB/T 1243 și ISO 606.
Sarcina de lucru efectivă (F_w): Sarcina maximă pe care un lanț o poate suporta în funcționare reală. Acest factor ia în considerare factori precum șocul la pornire, supraîncărcarea și fluctuațiile condițiilor de funcționare, mai degrabă decât o simplă sarcină calculată teoretic.
1.2 Standarde industriale pentru factorii de siguranță admisibili
Cerințele privind factorul de siguranță variază semnificativ în funcție de diferitele scenarii de aplicare. Referirea directă la „factorul de siguranță admisibil” specificat de standardele industriale sau de standardele industriale este esențială pentru evitarea erorilor de selecție. Următoarea este o referință pentru factorii de siguranță admisibili pentru condițiile comune de funcționare (pe baza GB/T 18150 și a practicii industriale):
II. Proces de bază în 4 etape pentru determinarea factorilor de siguranță ai lanțului cu role
Determinarea factorului de siguranță nu este o simplă aplicare a unei formule; necesită o defalcare pas cu pas, bazată pe condițiile reale de funcționare, pentru a asigura date de sarcină precise și fiabile la fiecare etapă. Următorul proces este aplicabil majorității aplicațiilor industriale cu lanțuri cu role.
Pasul 1: Determinați capacitatea portantă nominală a lanțului cu role (Fₙ).
Prioritarizează obținerea datelor din catalogul de produse al producătorului. Acordă atenție „sarcinii dinamice” (de obicei, corespunzând la 1000 de ore de rezistență la oboseală) și „sarcinii statice” (corespunzând fracturii statice la tracțiune) marcate în catalog. Cele două ar trebui utilizate separat (sarcinii dinamice pentru condiții de sarcină dinamică, sarcinii statice pentru condiții de sarcină statică sau viteză redusă).
Dacă lipsesc date eșantion, calculele pot fi efectuate pe baza standardelor naționale. Luând ca exemplu GB/T 1243, sarcina dinamică a lanțului cu role (F₁) poate fi estimată folosind formula: F₁ = 270 × (d₁)¹.⁸ (d₁ este diametrul știftului, în mm). Sarcina statică (F₂) este de aproximativ 3-5 ori mai mare decât sarcina dinamică (în funcție de material; de 3 ori pentru oțelul carbon și de 5 ori pentru oțelul aliat).
Corecție pentru condiții speciale de funcționare: Dacă lanțul funcționează la o temperatură ambiantă care depășește 120°C sau dacă este prezentă coroziune (cum ar fi într-un mediu chimic) sau dacă este prezentă abraziune de praf, capacitatea de încărcare nominală trebuie redusă. În general, capacitatea de încărcare este redusă cu 10%-15% pentru fiecare creștere a temperaturii cu 100°C; în medii corozive, reducerea este de 20%-30%.
Pasul 2: Calculați sarcina de lucru reală (F_w)
Sarcina de lucru reală este variabila principală în calculul factorului de siguranță și trebuie calculată în mod cuprinzător pe baza tipului de echipament și a condițiilor de funcționare. Evitați utilizarea unei „sarcini teoretice” ca înlocuitor. Determinați sarcina de bază (F₀): Calculați sarcina teoretică pe baza utilizării prevăzute a echipamentului. De exemplu, sarcina de bază a unui lanț transportor = greutatea materialului + greutatea lanțului + greutatea benzii transportoare (toate calculate pe metru); sarcina de bază a unui lanț de transmisie = puterea motorului × 9550 / (turația pinionului × eficiența transmisiei).
Factor de sarcină suprapus (K): Acest factor ia în considerare sarcinile suplimentare în timpul funcționării efective. Formula este F_w = F₀ × K, unde K este factorul de sarcină combinat și trebuie selectat în funcție de condițiile de funcționare:
Factor de șoc la pornire (K₁): 1,2-1,5 pentru echipamente cu pornire ușoară și 1,5-2,5 pentru echipamente cu pornire directă.
Factor de suprasarcină (K₂): 1,0-1,2 pentru funcționare stabilă continuă și 1,2-1,8 pentru suprasarcină intermitentă (de exemplu, concasor).
Factor de funcționare (K₃): 1,0 pentru medii curate și uscate, 1,1-1,3 pentru medii umede și prăfuite și 1,3-1,5 pentru medii corozive.
Factorul de sarcină combinat K = K₁ × K₂ × K₃. De exemplu, pentru o bandă transportoare minieră cu pornire directă, K = 2,0 (K₁) × 1,5 (K₂) × 1,2 (K₃) = 3,6.
Data publicării: 27 oct. 2025