|
E85ZUK |
| Posted :
17 / 9 / 2013, 17:48:16 | |
|
 มีข้อความ |
|
มาลองทำวิศวกรรมออกแบบเช็คกลับ(Reverse Engineering)ลูกปืนล้อหลังของซูกันดู
มาลองทำวิศวกรรมออกแบบเช็คกลับ(Reverse Engineering)เพื่อใช้คาดการณ์อายุตลับลูกปืนล้อหลังของซูกันดู
Dataที่ใช้ในการวิเคราะห์คำนวณ
เพื่อใช้ทำการศึกษาเท่านั้น การใช้งานจริงมีตัวแปรอื่นๆอีกมาก
*มิติตลับลูกปืนล้อหลังอนุกรม 6207 ดูได้ที่1 Inputข้างล่าง
*ความเร็วสูงสุดที่ 140 กม/ชม ยาง 225/70/15 รอบยาง=2.1259ม/รอบ= 1020 RPM(รอบ/นาที)
*แรงกระทำด้านข้างสาดโค้งเต็มที่ 200 กก/ล้อ แรงกระทำ~2000 N
*นน รถเปล่า ด้านท้าย 600กก = 300กก/ล้อ แรงกระทำ~3000 N
*น้ำมันเฟื่องท้าย ISO VG 220 = SAE90 อุณหภูมิทำงาน 70 องศา ไม่มีการระบายความร้อนช่วย ปกติสะอาดไม่มีน้ำและฝุ่น
*อุณหภูมิบรรยากาศ 30 องศา
*เพลาหมุนคงที่ที่ตลับใน ยังไม่คิดแรงกระแทก คือถนนเรียบปกติ
*ตลับลูกปืนค่าความไว้ใจทางสถิติ=90%ไม่พัง(100ตัวพัง10ตัว)
***วิเคราะผลลัพธ์การรับแรงของตลับลูกปืนอนุกรม 6207 ที่น่าสนใจให้ดูเท่านั้น***
1.Basic static load rating C0 15300 N
สามารถรับแรงกดนิ่งๆจากน.น.ที่ล้อ = 15300 N ~ 1530 กก/ล้อ (ยังแบกได้อีกเยอะถ้าเครื่องฯลฯไหว) ค่าความปลอดภัย(safety factor)=5.1เท่า
2.Basic dynamic load rating C 27500 N
ถ้าให้ตลับลูกปืนรับแรงตามแนวรัศมีอย่างเดียวแล้วจำกัดอายุให้หมุนพังที่เพียง 1,000,000 รอบ สามารถรับแรงได้=27500 N~2750กก/ล้อ!!!! ล้อแบะก่อนถ้าเครื่องฯลฯไหว (1,000,000 รอบ ยาง 225/70/15=2126กม.)
3.Equivalent dynamic load P_i 4421.74 N
สามารถรับแรงสองแนวแกน(ตามแนวรัศมีและตามแนวเพลา)แล้วจำกัดอายุให้หมุนพังที่เพียง 1,000,000 รอบ สามารถรับแรงได้=4421 N~442.1กก/ล้อ!!!! (1,000,000 รอบ ยาง 225/70/15=2126กม. ...ความเร็วสูงสุดที่ 140 กม/ชม.+เงื่อนไขแรงกระทำด้านข้างสาดโค้งเต็มที่ 200 กก/ล้อ แรงกระทำ~2000 N ต่อเนื่องเป็นวงกลม)
4.Limiting speed, oil n_lim_o 13800.0 1/min
ความเร็วรอบสูงสุดที่ตลับลูกปืนรับได้=13800.0 รอบ/min =1760 กม/ชม!!!! ล้อแบะก่อนถ้าเครื่องฯลฯไหว 
5.Total rating life in hours (nominal) Lh10 3931 h
กลุ่มตลับลูกปืนปริมาณ 90% ที่สามารถรับแรงตามเงื่อนไขข้างต้นโดยไม่พังเสียก่อนมีอายุได้ = 3931 ชั่วโมง = 140x3931= 550,340 ก.ม. (ที่ความเร็วสูงสุดที่ 140 กม/ชม) 
6.Modified rating life in hours Lh_nm 26098 h
กลุ่มตลับลูกปืนปริมาณ 90% ที่สามารถรับแรงตามเงื่อนไขข้างต้นโดยไม่พังเสียก่อนโดยมีค่าปรับปรุงตามมาตรฐานทางสถิติทดสอบมีอายุได้ = 26098 ชั่วโมง = 140x26098= 3,653,720 ก.ม. (ที่ความเร็วสูงสุดที่ 140 กม/ชม) แค่ข้อ5ข้างบนก็คุ้มแล้วแต่ความจริงเจอทั้งน้ำ+ฝุ่นฯลฯ
7.Total frictional power loss NR 0.02 kW
แรงม้าสูญเสียจากตลับลูกปืนต่อล้อ = 0.02kw = 0.027 แรงม้า ที่ความเร็วสูงสุดที่ 140 กม/ชม ...2ล้อ =0.054แรงม้า
8.Thermally safe operating speed n_theta_r 3100 1/min
ความเร็วสูงสุดของรอบที่ตลับลูกปืนหมุนได้ปลอดภัยโดยไม่ร้อนเกิน = 3100 รอบ/min =395 กม/ชม!!!! ล้อแบะก่อนถ้าเครื่องฯลฯไหว
9.Fatigue limit load Cu 920 N
แรงกระทำโดยตลับไม่พังเลยไม่จำกัดรอบจาก Fatique Failure (ความล้าวัสดุ) = 920 N = 92 กก = เป็นไปไม่ได้สำหรับงานจริง
สรุป
ซูก็ออกแบบความคงทนมาได้ดีทีเดียวในการคำนวณอายุความคงทนจริงต้องมีค่าปรับปรุงการคำนวณอีกมากกว่า7-8ตัวขอละไว้ก่อน เพื่อนๆมีประสบการณ์ตามเงื่อนไขใช้งานลุยเป็นอย่างไรเชิญถกได้ครับ 
ผลเต็มการวิเคราะห์คำนวณ (ขอบคุณค่าต่างๆจากตารางคำนวณ FAG)
Bearing analysis
Calculation / Installation
Date: 2013-09-17 10:50:09
Table of contents
1 Input
2 Results
1 Input
Bearing:
Designation 6207
Inside diameter d 35.000 mm
Outside diameter D 72.000 mm
Width B 17.000 mm
Basic dynamic load rating C 27500 N
Basic static load rating C0 15300 N
Fatigue limit load Cu 920 N
Reference speed n_ref 10300.0 1/min
Limiting speed n_lim 13800.0 1/min
Limiting speed, oil n_lim_o 13800.0 1/min
Limiting speed, grease n_lim_g 11700.0 1/min
Basic frequencies:
Overrolling frequency on inner ring BPFI 5.4364 1/s
Overrolling frequency on outer ring BPFO 3.5636 1/s
Overrolling frequency on rolling element BSF 2.2988 1/s
Ring pass frequency on rolling element RPFB 4.5975 1/s
Speed of rolling element set for rotating inner ring FTF_i 0.3960 1/s
Speed of rolling element set for rotating outer ring FTF_o 0.6040 1/s
Lubrication data:
Permitted lubricants Oil or grease
Type of lubrication oil-bath lubrication
ISO VG class ISO VG 220
Contamination normal cleanliness
External heat flow dQ/dt 0.0 kW
Other conditions:
Ambient temperature t 30 ?C
Requisite reliability 90 %
Condition of rotation rotating inner ring
Clearance group CN
Load Loadcase 1:
Time portion q 100.000 %
Speed n_i 1020.00 1/min
Type of movement rotating
Radial load Fr 3000.0 N
Axial load Fa 2000.0 N
Mean operating temperature T 70 ?C
2 Results
Overrolling frequencies Loadcase 1:
Overrolling frequency on outer ring BPFO 60.5811 1/s
Overrolling frequency on inner ring BPFI 92.4189 1/s
Overrolling frequency on rolling element BSF 39.0790 1/s
Ring pass frequency on rolling element RPFB 78.1579 1/s
Speed of rolling element set FTF 6.7312 1/s
Load factors and equivalent loads Loadcase 1:
Equivalent static load P0 3000.00 N
Equivalent dynamic load P_i 4421.74 N
Friction and thermally permissible speed Loadcase 1:
Speed-dependent frictional torque M0 43.0 N mm
Load-dependent frictional torque M1 134.3 N mm
Total frictional torque MR 177.3 N mm
Total frictional power loss NR 0.02 kW
Thermally safe operating speed n_theta_r 3100 1/min
Lubrication Loadcase 1:
Operating viscosity ny 51.6 mm?/s
Reference viscosity ny1 19.3 mm?/s
Viscosity ratio kappa 2.68
Life adjustment factor a_ISO 6.64
Bearing behavior 6207:
Static load safety factor S0_min 5.100
Total rating life in hours (nominal) Lh10 3931 h
Modified rating life in hours Lh_nm 26098 h
Maximum equivalent static load P0_max 3000.00 N
Equivalent speed n 1020.0 1/min
Equivalent dynamic load P 4421.74 N
|
| | |
| |
Board : vision13
|
|
|
กรณีเป็นจารบีที่ใช้อยู่จริงในตลับลูกปืนติดมากับรถ มีค่าเดียวที่ต่างไปคือข้อ 6. 
หลายๆท่านคงมึนไปเหมือนกัน ที่ลองคำนวณให้ดูเพราะจะได้เพิ่มความรู้กันว่าแต่ละชิ้นส่วนของเครื่องจักรกลต้องมีการคำนวณหาขนาดเหมาะสม เพื่ออายุใช้งาน ความประหยัด และความปลอดภัย รวมไปถึงการดัดแปลงที่พวกเราจำเป็นหรือชอบที่จะทำกัน ยกตัวอย่างข้อ 1 
กรณีบรรทุกท้ายหนัก300กก. ว่ิ่ง100กม/ชม กรณีตลับอัดจารบี อายุต่างๆก็เปลี่ยนในทันที 