Chi phí vòng bi bi so với vòng bi đũa trong suốt tuổi thọ: Điều gì quyết định ở cùng đường kính trong, tải trọng và tốc độ

Giá đơn vị không phải là so sánh — chi phí trên một đơn vị tuổi thọ tính toán mới là

Một vòng bi bi và một vòng bi đũa có cùng đường kính trong và đường kính ngoài không có cùng khả năng tải.

Tiếp xúc đường phân bố ứng suất trên diện tích lớn hơn tiếp xúc điểm, do đó vòng bi đũa thường có khả năng tải động cơ bản C cao hơn¹¹. Cả hai loại đều được tính theo cùng công thức, L10 = (C/P)^3 × 1.000.000 vòng quay¹¹.

Số mũ ba đó chính là lý do khiến so sánh giá trên mỗi vòng bi gây hiểu lầm. C lớn hơn ở cùng tải trọng tương đương P làm tăng tuổi thọ tính toán theo lập phương của tỷ số khả năng tải.

Do đó hai vòng bi không phải là những đơn vị có thể thay thế cho nhau mà bạn có thể định giá song song. Thứ bạn mua là số vòng quay trước khi mỏi, và giá phải được chia cho số đó.

Vì vậy hãy thiết lập so sánh dưới dạng chi phí trên một đơn vị tuổi thọ tính toán tại P của bạn, không phải chi phí trên mỗi vòng bi.

Để làm điều đó, bạn cần C của từng ứng viên tại đường kính trong của bạn và tải trọng động tương đương của bạn.

Không có nguồn nào trong bộ này công bố giá trị C cho một cặp đường kính trong tương đương, vì vậy những giá trị đó phải lấy từ catalogue của nhà cung cấp.

Tải trọng của bạn nằm trong vùng của bi hay vùng của đũa?

Độ lớn tải trọng là yếu tố đầu tiên phân biệt hai loại. Vòng bi bi thường được dùng cho tải nhẹ hơn và vòng bi đũa cho tải nặng hơn¹², và hướng dẫn chọn lựa đặt tải nhẹ đến trung bình lên vòng bi bi và tải nặng lên vòng bi đũa¹⁴.

Ở cùng kích thước, vòng bi đũa thắng về khả năng tải và vòng bi bi thắng về tốc độ và chạy êm¹⁴.

Ở tải nhẹ, C nhỏ hơn của vòng bi bi vẫn phải được kiểm tra với P của bạn trước khi loại bỏ nó — công thức quyết định, không phải nhãn loại. Ở tải nặng, khoảng cách khả năng tải chính là nơi lợi thế của vòng bi đũa nằm.

Câu hỏi sau đó trở thành liệu tuổi thọ mà nó mang lại có biện minh cho giá của nó hay không.

Cả hai trường hợp đều không thể giải quyết nếu không có số liệu, vì vậy hãy yêu cầu mỗi nhà cung cấp cung cấp C tại đường kính trong của bạn và chạy cả hai qua cùng một phép tính L10¹⁴.

Một lưu ý về phạm vi: các nguồn không đưa ra giá trị C hoặc C0 bằng số cho một đường kính trong cụ thể. Do đó tỷ số khả năng tải thực tế cho danh sách rút gọn của bạn không thể được tính chỉ từ bằng chứng này^11,12.

Chế độ dừng và sốc tải: kiểm tra khả năng tải tĩnh trước khi so sánh tuổi thọ

Nếu ứng dụng dừng dưới tải hoặc chịu sốc — ép lắp, bàn chỉ mục, đột dập — thì so sánh tuổi thọ động là tiêu chí sàng lọc sai.

Một ứng dụng ép lắp hoặc chỉ mục nặng có thể vượt quá khả năng tải tĩnh C0 rất lâu trước khi đạt đến khả năng tải động¹¹.

Trong chế độ đó, vòng bi được chọn theo khả năng tải tĩnh, và L10 tính toán dài hơn không cho bạn biết liệu rãnh lăn có chịu được thời gian dừng hay không. Vì vậy trước khi định giá bất cứ thứ gì, hãy phân loại chế độ làm việc.

Quay liên tục dưới tải ổn định là câu hỏi về tuổi thọ động. Tải tĩnh hoặc sốc lặp lại là câu hỏi về C0.

Hãy yêu cầu mỗi nhà cung cấp cung cấp C0 cùng với C thay vì giả định khả năng tải động bao phủ trường hợp này¹¹.

Tốc độ và nhiệt: nơi hình học của vòng bi đũa gây tốn kém

Hình học mang lại khả năng tải cho vòng bi đũa cũng chính là hình học gây tốn kém ở tốc độ cao.

Bi tiếp xúc với rãnh lăn tại một điểm, do đó ma sát và nhiệt thấp; đũa tiếp xúc dọc theo một đường, làm tăng khả năng tải với cái giá là ma sát và nhiệt cao hơn ở tốc độ¹⁹.

Đó là nhận định về hai hình học tiếp xúc, không phải tổn thất công suất đo được cho chế độ của bạn. Điều đó có nghĩa cho quyết định của bạn là hình phạt ma sát của vòng bi đũa là chi phí vận hành tăng theo tốc độ.

Nó thuộc về so sánh bên cạnh giá và tuổi thọ. Các nguồn ở đây không đưa ra con số mô-men ma sát hoặc tổn thất công suất cho so sánh trực tiếp bi so với đũa ở tải và tốc độ xác định.

Vì vậy bạn không thể gán con số cho hình phạt đó từ bằng chứng này¹⁹. Hãy yêu cầu nhà cung cấp cung cấp mô-men ma sát hoặc tổn thất công suất tại tốc độ và tải của bạn nếu chi phí năng lượng là đáng kể cho trường hợp này.

Các tuyên bố của nhà cung cấp trong cùng loại đũa — mô-men thấp hơn hoặc mô-men ma sát thấp hơn so với đối thủ hoặc thiết kế trước đó — là cải tiến cho đũa, không phải bằng chứng rằng đũa vượt trội bi về ma sát^1,18.

Bôi trơn và làm kín: chi phí theo chế độ làm việc, không theo loại

Mỡ là giải pháp rẻ hơn để xây dựng xung quanh. Nó cho phép thiết kế vỏ và làm kín đơn giản hơn, tiết kiệm chi phí hơn và cho độ bám dính và bảo vệ tốt hơn chống lại chất gây ô nhiễm²¹.

Hệ thống dầu có xu hướng tốn kém hơn, cả về đầu tư ban đầu và bảo trì, và mang lại vấn đề rò rỉ và xử lý³.

Nhưng mỡ có giới hạn, và điều kiện khó khăn — nhiệt độ cao, tốc độ cao hoặc ô nhiễm nặng — có thể đánh bại nó⁴. Khi mỡ xuống cấp, chuyển sang dầu trở nên nên làm.

Dầu mang lại khả năng tản nhiệt và xả chất gây ô nhiễm để đổi lấy chi phí hệ thống cao hơn đó^3,4. Trong nhiều ứng dụng, những nhược điểm đó là nhỏ so với chi phí hỏng hóc lặp lại và thời gian chết khi tiếp tục dùng mỡ³.

Đối với so sánh của bạn, phương án bôi trơn là một dòng chi phí phụ thuộc vào nhiệt độ, tốc độ và ô nhiễm của bạn — không phụ thuộc vào loại bạn chọn.

Hãy xác nhận phương án nào mỗi ứng viên cần trước khi bạn coi giá vòng bi là toàn bộ chi phí.

Bản thân việc chuyển đổi có giá: dụng cụ, vòng cách và tái chứng nhận

Thay đổi loại vòng bi không chỉ là thay đổi giá đơn vị. Thiết kế vòng cách và các ràng buộc sản xuất thường theo sau quyết định về loại chứ không dẫn dắt nó.

Tuy nhiên, trong sản xuất lô ngắn vòng bi tùy chỉnh, vòng cách có thể trở thành yếu tố quyết định loại bạn chọn⁶.

Vòng cách dập và đúc với đường kính bước ren và bộ phần tử lăn độc đáo thường không thực tế vì chi phí dụng cụ cao, bất kể tính phù hợp của chúng⁶.

Nếu sản lượng của bạn thấp hoặc kích thước bao buộc phải dùng vòng cách phi tiêu chuẩn, hãy yêu cầu báo giá chi phí dụng cụ trước khi bạn cam kết với một trong hai loại.

Một loại trông rẻ hơn trên mỗi vòng bi có thể mất lợi thế đó vì phí dụng cụ một lần. Các nguồn không đưa ra số liệu dụng cụ, chuyển đổi hoặc tái chứng nhận mà bạn có thể áp dụng — những số đó đến từ báo giá của nhà cung cấp⁶.

Những gì cần có trước khi bạn yêu cầu báo giá

So sánh tuổi thọ so với giá chỉ hiệu quả nếu cả hai ứng viên được chạy trên cùng các đầu vào.

Đây là những mục cần thu thập trước; những mục không nguồn nào cung cấp là những mục chỉ nhà cung cấp của bạn hoặc dữ liệu nhà máy của bạn có thể điền.

• ✓Tải trọng động tương đương P cho chu trình làm việc, không phải tải trọng đỉnh
• ✓Khả năng tải động cơ bản C cho từng ứng viên tại đường kính trong của bạn, từ catalogue nhà cung cấp
• ✓Khả năng tải tĩnh C0 cho từng ứng viên nếu chế độ dừng hoặc chịu sốc
• ✓Độ tin cậy mục tiêu cao hơn mặc định 90% khi hỏng hóc tốn kém hoặc quan trọng về an toàn
• ✓Tốc độ vận hành được kiểm tra với tốc độ giới hạn và thiết kế vòng cách của từng ứng viên
• ✓Phương án bôi trơn mỗi ứng viên cần ở nhiệt độ, tốc độ và ô nhiễm của bạn
• ✓Chi phí thay thế mỗi lần: giờ lao động, chi phí thời gian chết mỗi giờ, thời gian tháo lắp

Nơi các nguồn không đồng ý về ma sát và nhiệt

Lập luận hình học chung nói rằng bi chạy mát hơn; số liệu phía đũa đến từ các nhà cung cấp so sánh đũa của họ với đũa khác. Hãy đọc hai cột như những tuyên bố khác nhau, không phải mâu thuẫn cần lấy trung bình.

Trước khi yêu cầu báo giá

• Bằng chứng chưa làm rõ điều này — hãy nêu với nhà cung cấp: không có giá trị C và C0 số cho các vòng bi bi và trục lăn ứng viên ở đường kính lỗ của bạn — hãy yêu cầu từ từng nhà cung cấp trước khi tính L10.
• Yêu cầu báo giá bằng văn bản nêu rõ cơ sở giá, số lượng đặt hàng tối thiểu, chi phí đồ gá, điều kiện thanh toán và thời gian sản xuất.
• Bằng chứng chưa làm rõ điều này — hãy nêu với nhà cung cấp: không có giá trị L10h ở tải và tốc độ của bạn, cũng không có mục tiêu tuổi thọ ứng dụng được nêu — số giờ mục tiêu do bạn tự đặt.
• Bằng chứng chưa làm rõ điều này — hãy nêu với nhà cung cấp: không có số giờ nhân công, chi phí dừng mỗi giờ hay yêu cầu tháo lắp cho một lần thay thế — hãy tổng hợp từ hồ sơ bảo trì của bạn.
• Bằng chứng chưa làm rõ điều này — hãy nêu với nhà cung cấp: không có mô-men ma sát hay tổn thất công suất để so sánh trực tiếp bi/trục lăn ở tốc độ vận hành — hãy yêu cầu mô-men tại điểm làm việc của bạn.
• Bằng chứng chưa làm rõ điều này — hãy nêu với nhà cung cấp: không có xác nhận khớp lắp trục và vỏ, bôi trơn, kín hiện có của bạn đã phù hợp với từng loại hay chưa — hãy kiểm tra cả hai ứng viên đối chiếu bản vẽ của bạn.
• Bằng chứng chưa làm rõ điều này — hãy nêu với nhà cung cấp: không có số liệu đồ gá, chuyển đổi, tái chuẩn hóa hay phê duyệt nhà cung cấp khi đổi loại — hãy yêu cầu báo giá các khoản này.
• Bằng chứng chưa làm rõ điều này — hãy nêu với nhà cung cấp: không có thời gian giao hàng, tính sẵn có hay nguồn thứ hai ở cỡ và cấp chính xác yêu cầu.
• Bằng chứng chưa làm rõ điều này — hãy nêu với nhà cung cấp: không có dữ liệu độc lập, đã kiểm định cấp bậc về tổng chi phí sở hữu liên hệ giá đơn vị với tuổi thọ và chi phí bảo trì cho cùng đường kính ở tải và tốc độ của bạn — các nguồn không phân định được trong trường hợp của bạn vòng bi bi hay trục lăn rẻ hơn trên suốt tuổi thọ.