Lineární vedení:Technické základy:Nosnost: Porovnání verzí

Aktuální verze z 15. 6. 2014, 21:27

Nosnost

Nosnost je důležité kritérium při výběru a dimenzování vedení SCHNEEBERGER MONORAIL a je mírou jejich výkonnosti. Je popsána charakteristickými veličinami

• dynamická nosnost C (N)
• statická nosnost C0 (N)

ale i z nich odvozenými charakteristickými veličinami pro přídavné momentové zatížení

• dynamický podélný moment ML (Nm)
• dynamický příčný moment MQ (Nm)
• statický podélný moment M0L (Nm)
• statický příčný moment M0Q (Nm)

Jednotlivé hodnoty se zjistí z produktového katalogu fi rmy SCHNEEBERGER pro MONORAIL a AMS.

Nosnost udává, jakou sílu nebo zátěž může vedení pojmout, dříve než utrpí trvalou škodu. Velikost nosnosti je určena následujícími faktory:

• počet nosných řad valivých elementů
• počet nosných valivých elementů na řadu
• průměr valivých elementů
• délka valivých elementů (u válečků)
• úhel tlaku
• materiál
• tvrdost povrchu valivých drah

Dynamické nosnost

Dynamické nosnostC (N) je síla, se kterou může lineární vedení teoreticky dosáhnout defi novanou dráhu bez únavy. Podle normy DIN ISO 14728-1 činí tato vztažná dráhy 100 km. Základem výpočtu je statický předpoklad, že 90% dostatečně velké skupiny lineárních vedení dosáhne dráhu 100 km, dříve než dojde k prvnímu poškození valivých elementů nebo valivých drah. Síla se přitom považuje za časově a místně trvalou ve směru tlaku. Dynamická nosnost je základem pro výpočet životnosti vedení SCHNEEBERGER MONORAIL. Viz kapitola – Výpočet a dimenzování. Jednotlivé hodnoty se zjistí z produktového katalogu fi rmy SCHNEEBERGER pro MONORAIL a AMS.

Přepočítávací faktory pro C Někteří výrobci vztahují dynamickou nosnost odchylně od DIN ISO 14728 na nominální životnost 50 km, čímž vzniká oproti hodnotám DIN ISO výrazně vyšší nosnost. Aby bylo možno rozdílné hodnoty vzájemně srovnat, je nutné příslušné hodnoty přepočítat podle následujících vzorců:

• pro válečková vedení C50=1,23*C100
• pro kuličková vedení C50=1,26*C100

Statická nosnost

Statická nosnost C0 (N) je také důležitým parametrem pro dimenzování vedení SCHNEEBERGER MONORAIL. Používá se k prověření statické nosné bezpečnosti. Podle defi nice dle DIN ISO 14728-2 je statická nosnost C0 síla, při které nastává plastická deformace valivých elementů a valivých drah na kontaktních plochách s celkem 0,0001-násobkem průměru valivého elementu. Statická nosnost označuje hranici zatížení vedení v klidovém stavu nebo při pomalém pohybu. V provozu se musí dbát na to, aby vedení nikdy nebylo vystavováno silám, které překračují statickou nosnost. Platí to také pro krátkodobé události, jako jsou vibrace nebo rázy. Hodnoty specifi cké pro produkty jsou uvedeny v produktovém katalogu fi rmy SCHNEEBERGER pro MONORAIL a AMS. Statická nosnost C0 se vztahuje výhradně na deformaci valivého kontaktu. Maximální přípustné zatížení vedení profi lové lišty v tahu je však také omezeno šroubovými spoji na vodicích vozících a vodicí liště. Viz kapitola 4.9.7 – Upevnění vodicí lišty – Přípustné síly v tahu a příčné momenty.

Statická nosná bezpečnost S0

Statická nosná bezpečnost S0 je hodnota pro bezpečnost vůči nepřípustné trvalé deformaci valivých elementů a valivých drah. Je defi nována jako poměr statické nosnosti C0 vůči statické ekvivalentní síle P0.

S0=C0/P0

• S0 statická nosná bezpečnost
• C0 statická nosnost
• P0 statická ekvivalentní síla

V závislosti na aplikaci a podmínkám použití se pro statickou nosnou bezpečnost doporučují vhodné bezpečnostní faktory. Viz kapitola – Výpočet a dimenzování.

Statické a dynamické momenty

Přípustný statický moment M0 je moment, který na vodicím vozíku vyvolává zatížení, které odpovídá statické nosnosti C0. Totéž patřičně platí pro přípustný dynamický moment M a dynamickou nosnost C. Přípustné dynamické momenty jsou rozhodující pro dimenzování vedení při zatížení vodicích vozíků s příčným momentem MQ a podélným momentem ML. Příčné a podélné momenty zvyšují celkové zatížení vedení a je nutné je patřičně zohlednit při výpočtu životnosti a statické nosné bezpečnosti S0. Viz kapitola 4.8 - Výpočet a dimenzování. Výše přípustných podélných momentů ML závisí v podstatě na počtu valivých elementů na jednu řadu a tím na délce vodicího vozíku. Dlouhé vodicí vozíku proto mohou pojmout vyšší momenty než kratší. Zatížení jednotlivých valivých elementů při tom klesá zvenčí ke středu vodicího vozíku. Pro výši přípustných příčných momentů MQ je vedle délky vodicího vozíku rozhodující vzdálenost valivé dráhy. Vzdálenost valivé dráhy je tak zvané geometrie O vyšší než u vedení s geometrií X. Viz kapitola 1.2 – Valivé vedení profi lových lišt. Statický příčný moment M0Q se vztahuje výhradně na deformaci valivého kontaktu. Maximální přípustný příčný moment vedení profi lových lišt je však také omezeno šroubovým spojem na vodicím vozíku a vodicí liště. Viz kapitola – Upevnění vodicí lišty – Přípustné tahové síly a příčné momenty.

U vedení SCHNEEBERGER MONORAIL jsou čtyři valivé dráhy uspořádány navzájem v úhlu 90o. Vzniká tak pro podélné momenty stejně vysoká zatížitelnost u momentů okolo příčné osy (ML) a výškové osy (ML). Díky geometrii O vedení je dosažena velká vzdálenost valivé dráhy a tím vysoká zatížitelnost u momentů okolo podélné osy (MQ). Jednotlivé hodnoty se zjistí v produktovém katalogu MONORAIL a AMS fi rmy SCHNEEBERGER.

Zatěžovací směry

Vliv na nosnost

Statická (C0) a dynamická nosnost (C) jsou v produktovém katalogu MONORAIL a AMS fi rmy SCHNEEBERGER uvedeny pro zatěžovací směry tah/tlak/boční síla. Pokud jsou vedení zatěžována pod jiným úhlem, nosnost klesá. Důvodem je interní přijetí síly. V ideálním případě dojde k přijetí síly 2 valivých drah. V nejméně výhodném případě, při zatížení pod 45°, nese pouze jedna valivá dráha. Nosnost přitom klesá na cca 70% původní hodnoty, čímž se snižuje životnost na téměř 30%. Vlivy na životnost

Nosnost a životnost vedení SCHNEEBERGER MONORAIL závisí na směru zatížení. U výpočtu životnosti se to zohledňuje kombinovanou ekvivalentní silou P. Pozorováno geometricky, se při šikmém směru sílu sčítají horizontální FY a vertikální FZ složky síly díky sčítání vektorů, podle obrázku níže k celkovému zatížení Fres na vodicí vozík.

Při konstrukci osy je tedy nutné dbát na to, aby bylo vedení uspořádáno podle převládajícího směru zatížení, aby se docílila co možná nejvyšší životnost.