Bilyeli rulmanlar için p = 3, makaralı rulmanlar için 10/3 olmak üzere L10 = (C/P)^p × 10^6 devir hesaplanabilir; ardından (RPM × 60)'a bölünerek saate çevrilebilir. Çoğu alıcının takıldığı adım P'dir: eksenel yük varken, bu kaynak kümesinde hiçbirinin vermediği X ve Y katsayılarına ihtiyaç duyarsınız; bunlar rulman standardından veya üreticiden gelmek zorundadır.
Güvenilirlik ve yağlama düzeltmeleri L10'u burada da yayımlanmayan katsayılarla çarpar; bu yüzden teklif talebinden önce savunulabilir çıktı, temel bir L10h ve talep edilecek verilerin listesidir.
P için yalnızca radyal yükün yeterli olup olmadığına karar verin
P, ömür denklemindeki yük terimidir; rulman eksenel yük görürken yalnızca Fr girerseniz hesaplanan ömür yüksek çıkar. Dönüşüm P = X·Fr + Y·Fa biçimindedir; X ve Y rulman tipine ve geometrisine bağlıdır ve standartlar ya da üretici tarafından yayınlanır9,18.
Bu katsayıları bu makaleden alamazsınız; bir ömür rakamına güvenmeden önce, aday rulmanınız ve Fa/Fr oranınız için geçerli X ve Y değerlerini tedarikçiden isteyin. Onlara hiç ihtiyacınız olup olmadığı yük durumuna bağlıdır.
Bir derin oyuklu bilyeli rulman her iki yönde eksenel yük taşıyabilir; ancak bir tedarikçi, eksenel kapasitenin genellikle statik radyal değerin yaklaşık %20–30'unu aşmadığını, daha yüksek eksenel kapasite için açısal temasta bir tasarım gerektiğini belirtiyor6. Bu yüzdeyi bir tasarım kuralı olarak değil, tek bir tedarikçinin gözlemi olarak değerlendirin.
Eksenel bileşeniniz radyal yükün küçük bir kesri ise, yalnızca radyal hesaplama ilk geçiş için yeterli olabilir; değilse X ve Y yolu zorunludur.
Üssü ve temel formülü sabitleyin
Temel nominal ömür L10 = (C/P)^p × 10^6 devir şeklindedir; burada C temel dinamik yük değeri, P eşdeğer dinamik yüktür ve p, bilyeli rulmanlar için 3, makaralı rulmanlar için 10/3'tür8–10,21. Üs yanlışsa akıştaki her sayı yanlıştır; bu yüzden başlamadan önce rulman ailesini doğrulayın: makaralı rulman 3 değil 10/3 kullanır.
Üs aynı zamanda yük değişimlerinin neden bu kadar önemli olduğunun da açıklamasıdır. Ömür, yük oranının bu kuvvete yükseltilmiş haliyle değiştiğinden, uygulanan yükteki küçük bir artış hesaplanan ömrü büyük ölçüde düşürür — bilyeli bir rulmanda yükü ikiye katlamak ömrü kabaca sekizde bire indirir8.
Daha yüksek üslü makaralı rulmanlar bundan da duyarlıdır1,9,21. Bu yüzden C'yi yükselten mütevazı bir rulman büyütmesi, sınırda bir ömür rakamını kabul etmekten daha ucuz olabilir.
C'nin kendisi hakkında bir uyarı: konik makaralı rulmanların katalog dinamik yük değerleri, farklı standartlara göre hesaplanmış olabileceğinden üreticiler arasında her zaman doğrudan karşılaştırılabilir değildir29. Birden fazla üreticiden aday karşılaştırıyorsanız, her birinden değerin dayandığı standardı belirtmesini isteyin.
Uygulamanın hızında devirleri saate çevirin
L10 devir cinsinden çıkar; saat yalnızca bir hız sabitledikten sonra var olur. Devir sayısını saatteki devre, yani RPM × 60'a bölün10.
Aritmetik yapı basittir: C = 10.000 N, P = 2.000 N ve p = 3 ile C/P = 5 ve (C/P)^3 = 125 olur; L10 = 125 × 10^6 devir çıkar ve 1.000 RPM'de bu 125.000.000 ÷ 60.000 = yaklaşık 2.083 saattir9,10.
Bu örnek genel bir gösterimdir; motor, pompa veya konveyör vakası değildir — bu kümede hiçbir kaynak gerçek yüklerle böyle bir vakayı baştan sona işlemiyor. Sonucu neyle karşılaştıracağınız çalışma rejimine bağlıdır.
Bir kaynak, çoğu endüstriyel ekipman için tipik hedef L10 ömrünü 20.000–50.000 saat, kesintisiz çalışan kritik pompalar, fanlar ve kompresörler için ise 80.000–100.000+ saat olarak veriyor21. Bu aralıkları tek bir kaynaktan gelen bir başlangıç referansı olarak görün; bir şartname değil, kendi hedefinizi bakım aralığından ve plansız bir duruşun maliyetinden belirleyin.
Günde bir vardiya çalışan bir konveyörle kesintisiz çalışan bir pompa, rulman aynı olsa bile aynı saat hedefini hak etmez.
Güvenilirlik ve çalışma koşulu düzeltmelerini uygulayın
Temel L10 rakamı %90 güvenilirlik içindir. Uygulamanız daha fazlasını gerektiriyorsa, düzeltilmiş nominal ömür Lna = a1 × a2 × a3 × L10 biçimindedir; a1 güvenilirliği, a2 malzemeyi, a3 yağlama ve temizlik dahil çalışma koşullarını düzeltir11.
Yayınlanmış değerleri olan katsayı güvenilirliktir: a1 = %90 güvenilirlikte 1,0; %95'te 0,62 ve %99'da 0,2120. Bir pompayı %90'dan %99 güvenilirliğe taşımak hesaplanan ömrü kabaca beşte bire indirdiği için, şartnameye bir güvenilirlik hedefi yazdığınızda yaptığınız takas budur.
Yağlama ve kirlenme tarafı a3 üzerinden ya da yağlama durumunu, kirlenmeyi ve güvenilirlik hedefini birlikte hesaba katan birleşik ISO 281 düzeltilmiş ömür yaklaşımı üzerinden devreye girer11,21. Bu kümede hiçbir kaynak a_ISO değerlerini ya da sayılarla işlenmiş bir düzeltilmiş ömür hesabı vermez; dolayısıyla bu adımı yalnızca yayınlanmış verilerle tamamlayamazsınız.
Tedarikçiden, yağlama ve temizlik koşullarınız için düzeltilmiş hesabı çalışmasını ve hangi katsayı yapısını kullandıklarını belirtmelerini isteyin.
İç radyal boşluğu ve geçme uyumunu çalışma rejimine göre belirleyin
Boşluk L10 aritmetiğinin parçası değildir, ama hesapladığınız ömrün gerçekten elde edeceğiniz ömür olup olmayacağına karar verir. İç radyal boşluk gürültüyü, titreşimi, ısıl gerilmeyi, eğilmeyi, yük dağılımını ve yorulma ömrünü etkiler; iç bilezik veya şaft dış bilezikten daha sıcak çalıştığında daha fazla radyal boşluk istenir, çünkü şaft genledikçe boşluk kapanır7.
Bir motorda, pompada veya konveyörde iç bilezik normalde daha sıcak çalışır; bu yüzden yüksek hız, ısı üretimi ve ısıl genleşme gerekçesiyle üç çalışma rejimi için de C3 boşluğu yaygın olarak önerilir22. Geçme uyumu da diğer yönden aynı işi yapar.
Yüksek hızlı, yüksek yüklu bir rejim daha sıkı bir sıkma geçmesi gerektirirken, ısıl genleşme sizi boşluklu ya da ara geçmeye yönlendirebilir23. İki seçenek birbirini etkiler: sıcak bir şafttaki sıkı geçme seçtiğiniz iç boşluğu tüketebilir, gevşek geçme ise bileziğin kaymasına izin verir.
Sorguyu yayınlamadan önce boşluk sınıfını, şaft ve gövde toleranslarıyla birlikte, iç ve dış bilezik arasındaki gerçek sıcaklık farkına karşı doğrulayın; bunları ayrı kararlar gibi ele almayın.
Dinamik ömür yerine C0'ın belirleyip belirlemediğini kontrol edin
Dinamik ömür formülü, rulmanın yük altında döndüğünü varsayar.
Yük altında duran ya da çok yavaş hareket eden bir rulman için — indeksleyip bekleyen ya da bir pozisyonu tutan bir şaft — statik yük değeri C0 ve statik güvenlik kontrolü devreye girer; darbe yükleri, yavaş salınım veya uzun bekleme süreleri bu kontrolü dinamik olan kadar önemli kılar12.
Sık dur-kalk yapan ve darbe yükü gören bir konveyör tahriki burada izlenecek vakadır. Kaynakların vermediği şey, statik güvenlik katsayısı formülü veya herhangi bir uygulama için kabul edilebilir minimumdur; dolayısıyla bu kontrolü bu makaleyle tamamlayamazsınız.
Tedarikçiden statik eşdeğer yük yöntemini ve sizin rejiminiz için uyguladıkları minimum güvenlik katsayısını isteyin.
Rakama güvenmeden önce tedarikçiden talep edilecek veriler
Yukarıdaki hesap zinciri, kaynakların yayınlamadığı girdilere sahipseniz tamamlanır. Sorguyu yayınlamadan önce bunları talep edin; bunlar olmadan verilen her ömür rakamını ön kabul sayın.
- ✓Aday rulmanınız ve Fa/Fr oranınız için X ve Y katsayıları, hangi standarttan alındıklarının belirtisiyle birlikte
- ✓Katalogdaki C değerinin dayandığı standart; özellikle değerlerin üreticiler arasında karşılaştırılamayabileceği konik makaralı rulmanlar için
- ✓C0 ile birlikte sizin rejiminiz için statik güvenlik katsayısı yöntemi ve minimum değeri
- ✓Gerçek yağlama ve temizlik koşullarınız için a_ISO ya da eşdeğer yağlama ve kirlenme katsayıları
- ✓Ömür rakamının temiz yağlama, doğru montaj ve normal çalışma koşulları varsaydığının ve varsaymıyorsa neyin değiştiğinin teyidi
- ✓Adaylardan oluşan kısa listeniz oluştuğunda tedarikçinin kendi ömür hesaplayıcısının sizin rejiminizde çalıştırılıp çalıştırılamayacağı
- ✓Aday rulman için DN değeri; tek sıralı rulmanlar tipik olarak aynı iç çaplı çift sıralı eşdeğerlerden %20–40 daha yüksek DN değerlerine izin verir
Kaynakların düzeltme yapısı konusunda ayrıştığı yer
İki düzeltme yolu farklı aritmetik verir; rakamları karşılaştırmadan önce tedarikçinize verilen ömrün hangisini kullandığını sorun.
| Tartışmalı unsur (birimiyle) | Bir kaynağa göre | Diğer bir kaynağa göre | Alıcının yapması gereken |
|---|---|---|---|
| Ömür düzeltme katsayısı yapısı (boyutsuz) | Lna = a1 × a2 × a3 × L10; güvenilirlik, malzeme ve çalışma koşulları için ayrı katsayılar | Yağlama, kirlenme ve güvenilirliği tek birleşik katsayıda toplayan ISO 281 düzeltilmiş nominal ömür | Tedarikçiye verilen ömrün hangi yapıyı kullandığını sorun ve katsayı değerlerini göstermelerini isteyin |
| Güvenilirlik katsayısı a1 (boyutsuz) | %90'da 1,0, %95'te 0,62, %99 güvenilirlikte 0,21 | Sayısal a1 değeri verilmemiş; güvenilirlik birleşik ISO 281 katsayısı içinde ele alınıyor | Güvenilirlik hedefiniz için uygulanan a1 değerini ve kaynağını isteyin |
Kaynakların kanıtlamadığı konular
- Hiçbir kaynak, belirli rulman tipleri için P'yi hesaplamaya yarayan gerçek X ve Y katsayı değerlerini vermez.
- Hiçbir kaynak, belirli yükler, hız ve sonuçtaki L10h ile motor, pompa veya konveyör uygulamaları için baştan sona işlenmiş bir L10 hesabı vermez.
- Hiçbir kaynak, s0 = C0/P0 formülünü veya herhangi bir uygulama için kabul edilebilir minimum değerleri vermez.
- Hiçbir kaynak, a_ISO değerlerini veya sayılarla baştan sona işlenmiş bir düzeltilmiş nominal ömür hesabı vermez.
- Hiçbir kaynak, belirli aday rulmanlar için gerçek katalog verilerini (C, C0, ölçüler, hız limitleri) vermez.
- Hiçbir kaynak, X ve Y katsayılarıyla radyal ve eksenel yüklerden P'nin hesaplanmasını da içeren adım adım bir örnek hesap vermez.
- Hiçbir kaynak, değişken hızlı uygulamalar için devir cinsinden L10 ile saat cinsinden L10h arasındaki dönüşümü vermez.