A „hosszú élettartam” nem egy teljes csúszógyűrű-követelmény. A használható élettartam-specifikációnak meg kell határoznia, hogy a forgó interfész mekkora mozgást halmoz fel, milyen elektromos és környezeti feltételek mellett, milyen karbantartás megengedett, és milyen teljesítménynek kell még elfogadhatónak lennie a célintervallum végén.
Ez eltér attól a kérdéstől, hogy mi befolyásolja a csúszógyűrű élettartamát. A ByTune már rendelkezik egy csúszógyűrű élettartam-útmutatóval, amely lefedi a kopást, a szennyeződést, a hőt, a korróziót és az élet egyéb tényezőit, valamint egy külön karbantartási útmutatót az ellenőrzéshez, tisztításhoz és cseréhez. Ez az oldal a beszerzés vagy minősítés előtti mérnöki feladatra összpontosít:hogyan alakítsuk át a gépi terhelést mérhető élettartamra és egy érvényesítési tervre.
Határozza meg az „élettartam” fogalmát, mielőtt számot adna rá
A csúszógyűrű elérheti hasznos élettartama végét, mielőtt megszakadt áramkörré válna. A végpont attól függ, hogy mire van szüksége a gazdagépnek. Egy alkalmazásnál a korlátozó kritérium az ecsetkopás lehet. Másrészt ez lehet az érintkezési ellenállás növekedése, a jeladó szakaszos hibái, a növekvő nyomaték, az instabil adatátvitel vagy a környezetvédelem elvesztése.
A teljes élettartamra vonatkozó követelménynek ezért négy részből kell állnia:
- Cél időtartam:fordulatok, üzemórák, küldetések, gépciklusok vagy egy meghatározott kombináció.
- Ügyeleti profil:sebesség, indítások/leállások, irányváltások, indexelés, folyamatos versus szakaszos működés és üresjárati időszakok.
- Üzemeltetési feltételek:elektromos terhelés, hőmérséklet, szennyeződés, vibráció, páratartalom, lemosás vagy más releváns expozíció.
- Élettartam végének kritériumai:az elektromos, mechanikai vagy jelteljesítmény határértékei, amelyeket még be kell tartani a célintervallum végén.
Mind a négy nélkül egy olyan állítás, mint a „20 millió forradalom”, hiányos. Azt jelzi, hogy mekkora forgás történt, de azt nem, hogy a teszt ugyanazt az áramerősséget, sebességet, környezetet, rögzítési vagy elfogadási határokat használta-e, mint a valódi gép.
Alakítsa át a gépi kötelességet forradalmakká
Folyamatos forgás esetén ésszerűen stabil fordulatszám mellett az alapvető számítás egyszerű:
Teljes fordulatszám=RPM × 60 × üzemóra
Ha a gép napi vagy éves ütemezés szerint működik, bontsa ki az egyenletet:
Szükséges fordulatszám=RPM × 60 × napi óra × évi üzemi nap × célévek
Működő példa: folyamatos gyártóberendezés
Tételezzük fel, hogy egy forgógép 30 ford./perc fordulatszámmal működik napi 16 órán keresztül, évente 300 napon keresztül, és a tervezett szervizintervallum öt év:
30 × 60 × 16 × 300 × 5=43, 200 000 fordulat
A mérnöki követelmény nem automatikusan "43,2 millió fordulat". Ez a számított üzemi expozíció. A projektnek továbbra is figyelembe kell vennie az üzembe helyezést, a gyári átvételi tesztelést, a karbantartási futtatásokat, a gyártási változatosságot és az OEM megbízhatósági folyamata által megkövetelt minősítési ráhagyást.
| Bemenet | Példa érték | Miért számít |
|---|---|---|
| Normál sebesség | 30 rpm | Beállítja az alap forgási sebességet |
| Működési idő | 16 óra/nap | A sebességet halmozott utazássá alakítja |
| Üzemi naptár | 300 nap/év | Elválasztja a valós gyártási időt a naptári időtől |
| Cél szervizintervallum | 5 év | Meghatározza a tervezett csere vagy nagyjavítás előtti időszakot |
| Számított expozíció | 43,2 millió fordulat | A végső élettartam-szükséglet egyik bemenetévé válik |
Ez a fajta átalakítás kis igénybevételű berendezéseknél is hasznos. Egy tíz naptári évre szerelt csúszógyűrű viszonylag kevés fordulatot gyűjthet, ha a gép csak alkalmanként mozog. A naptár kora és a csúszóérintkezős utazás nem cserélhető fel.
A folyamatos forgatás nem ugyanaz, mint a tolatás vagy az indexelés
A teljes fordulat önmagában elrejtheti a mozgásprofil egy fontos részét. Két rendszer felhalmozhatja ugyanazt az utat, miközben különböző feszültségeket fejt ki a forgófelületre.
| Mozgásminta | Mit kell rögzíteni | Miért kell az élettesztet megváltoztatni? |
|---|---|---|
| Folyamatos egyirányú forgás | Normál/max. fordulatszám, üzemórák, gyorsulási profil | Tartós csúszást és hőviszonyokat biztosít |
| Gyakori tolatás | Megfordítások óránként, szög, sebesség és tartózkodási idő | Az ismételt irányváltoztatás megváltoztathatja az érintkezési viselkedést és a kábel/mechanikai terhelést |
| Indexelés | Fok lépésenként, mozgás óránként, gyorsulás, tartózkodás | Sok indítás és leállítás többet jelenthet, mint az átlagos fordulatszám |
| Rezgés | Szögtartomány és ciklusszám | Ugyanazon a pályaterületen többször is bejárható a teljes kerület egységes használata helyett |
| Hosszú üresjáratok | Tárolás/tétlenségi időtartam és környezet | A korrózió, a szennyeződés vagy a felületi film hatások még alacsony halmozódás esetén is relevánsak lehetnek |
Korlátozott szögű oszcilláció vagy indexelés esetén írja le a ciklusszámot és a szögmozgást is. Ne kényszerítsen minden alkalmazást egyenértékű "teljes fordulatszámra", ha ez elrejti a valódi érintkező mozgást.
Speed Must Be Paired With Contact-Track Diameter
Az RPM azt írja le, hogy milyen gyorsan forog a szerelvény, de az elektromos érintkezőnél a csúszási sebesség az érintkezőpálya átmérőjétől is függ. Az érintőleges felületi sebesség:
v = π × D × n / 60
aholva felszíni sebesség méter per másodpercben,Daz érintkező nyomvonal átmérője méterben, ésna forgási sebesség rpm-ben.
Ez a megkülönböztetés fontos a különböző csúszógyűrű-geometriák összehasonlításakor. Ugyanazon fordulatszámon a nagyobb érintkezési nyomvonal átmérő nagyobb csúszási távolságot és nagyobb felületi sebességet eredményez fordulatonként. Életciklus-munka esetén ezért a fordulatszámot a vizsgált tervezésben használt tényleges érintkezési geometriával együtt kell rögzíteni, nem pedig univerzális feszültségszintként kezelni.
A közzétett gyártói élettartamtesztek bemutatják, miért számít a tesztkörnyezet. A Moog olyan szálkefe élettartam-tesztekről számol be, amelyek során az érintkezési zajt több mint 100 millió fordulaton figyelték meg, és az egyik idézett teszt meghatározza a forgási sebességet és a pálya hozzávetőleges átmérőjét is. A hasznos tanulság az, hogy ezt az eredményt ne vigyük át egy másik termékre; az, hogy az élet bizonyítékának csak akkor van értelme, ha ismerjük működési feltételeit és elfogadási mértékét. Lásd Moog'snagy megbízhatóságú csúszógyűrűs fehér papír.
Az elektromos terhelés beletartozik az élettartam követelményébe
Az elektromos terhelés nélkül végzett életciklus-teszt nem egyenértékű a reprezentatív áramerősség és jelek vizsgálatával. Az áram megváltoztatja a fűtést, és hatással lehet a kopási mechanizmusokra, míg a terhelések kapcsolása olyan elektromos igénybevételt idézhet elő, amely a csak mechanikus tartós futásnál hiányzik.
Minden áramkörcsoporthoz jegyezze fel:
- feszültség;
- folyamatos áram;
- releváns csúcs- vagy bekapcsolási áram;
- munkaciklus;
- hogy a terhelés rezisztív, induktív, kapcsolt vagy egyéb módon dinamikus;
- mely érzékeny jel- vagy adatcsatornák működnek egyidejűleg.
Ne csukja össze a követelményt "teljes áramra". A különböző áramkörök eltérő érintkezőrendszerrel, vezetékmérettel és hőviszonyokkal rendelkezhetnek. A hasznos életciklus-ellenőrzés a tényleges vagy reprezentatív csatornakiosztást reprodukálja, ahelyett, hogy az összeállítást egy nem kapcsolódó összesített terheléssel táplálná.
A jel- és adatélettartamnak saját élettartam-végi kritériumokra van szüksége
Előfordulhat, hogy egy csúszógyűrű, amely még mindig átmegy az egyenáramú folytonosságon, már nem elégít ki egy érzékeny mérési vagy adatkapcsolatot. Ha az alkalmazás kódoló visszacsatolást, analóg műszereket, Ethernetet, videót vagy más kommunikációs interfészt hordoz, határozza meg, hogy az élettartam végén mit jelent a „még működik”.
| Csatorna típusa | Lehetséges élettartam-végi mérőszám | Meghatározandó feltételek |
|---|---|---|
| Hatalom | Feszültségesés, hőmérséklet-emelkedés, folytonosság | Áram, környezeti hőmérséklet és forgás |
| Alacsony szintű analóg | Zaj, eltolás, drift vagy alkalmazás-specifikus mérési hiba | Sávszélesség, földelés, szomszédos áramkörök és forgási állapot |
| Kódoló / visszajelzés | Hibaszámlálás, kihagyott élek vagy pozíciókonzisztencia | Sebesség, kábel, vevő és meghajtott motor áramkörök |
| Ethernet / digitális adatok | Linkstabilitás, csomaghibák, BER vagy az interfésznek megfelelő fizikai réteg metrika | Pontos interfész, adatátviteli sebesség, kábel/csatlakozók, forgalmi és forgási profil |
| Csúszógyűrűs érintkezési út | Dinamikus rezisztencia változás vagy más meghatározott kontakt-egészségügyi mérőszám | Sávszélesség, terhelés, sebesség és tesztkapcsolat mérése |
ByTunecsúszógyűrűs mérnöki útmutatóugyanazt az elvet használja: az érvényesítésnek követnie kell a tényleges követelményt, és a statikus folytonosság önmagában nem bizonyítja a dinamikus jel vagy a hálózati teljesítményt.
A környezet megváltoztathatja az életkövetelés értelmét
A tiszta helyiségből származó tartós eredmény nem jelent automatikusan poros csomagolósort, nedves kültéri telepítést vagy lemosási folyamatot. A környezeti változók megváltoztathatják a korróziót, a szennyeződést, a tömítést, a kenést, a szigetelést és az érintkezési viselkedést.
Tartalmazza az alkalmazás szempontjából lényeges környezeti feltételeket:
- minimális, normál és maximális hőmérséklet;
- páratartalom vagy páralecsapódás;
- por, vezetőképes részecskék vagy technológiai törmelékek;
- vízpermetezés, lemosás vagy merítés, ahol lehetséges;
- só vagy maró vegyszerek;
- olajköd vagy egyéb szennyeződés;
- ütés, vibráció és szerelési ütés;
- tájolás, ha ez befolyásolja a behatolást, a csapágyakat vagy a törmelék mozgását.
Ha a projekt környezeti tartósságot igényel, reprodukálja a vonatkozó expozíciót az életprogram során, vagy határozzon meg indokolt környezeti és rotációs tesztsorozatot. Ne feltételezze, hogy a legsúlyosabb állapotot mindig minden más legrosszabb esettel kell kombinálni; a minősítési tervnek tükröznie kell a valós használati profilt és az OEM megbízhatósági stratégiáját.
Határozza meg kifejezetten a karbantartási feltételezéseket
A „karbantartásmentes” élettartamra vonatkozó követelmény és a kefecserét, tisztítást vagy ütemezett ellenőrzést lehetővé tevő élettartam-követelmény nem egyenértékű. Adja meg, hogy milyen beavatkozások engedélyezettek a célélettartam elérése előtt.
| Karbantartási modell | Mit kell mondania a specifikációnak |
|---|---|
| Nincs tervezett szolgáltatás | A teljes szerelvénynek meg kell felelnie az élettartam végi kritériumoknak, anélkül, hogy a kitűzött időintervallumban fel kellene nyitni, meg kell tisztítani vagy ki kell cserélni a kopó alkatrészeket |
| Időszakos ellenőrzés | Ellenőrzési időköz, megengedett műveletek és átvételi mérések |
| Ütemezett takarítás | Tisztítási módszer és maximális intervallum; tisztázza, hogy az életkövetelés függ-e ettől a szolgáltatástól |
| Cserélhető kefék/kopó alkatrészek | A kopóalkatrészek közötti időköz és az, hogy a megadott élettartam az érintkezőszerelvényre vagy a teljes csúszógyűrűre vonatkozik-e |
| Tervezett nagyjavítás | Mely alkatrészeket lehet felújítani, és mit jelent a "nagyjavítás utáni élet". |
Az üzem közbeni ellenőrzéshez és a csere döntéseihez használja a dedikáltcsúszógyűrű karbantartási útmutató. A cél annak biztosítása, hogy a karbantartási feltételezés az eredeti élettartam-specifikáció része legyen, ne pedig egy idő előtti meghibásodás után adják hozzá.
Építse fel az élettartam érvényesítési mátrixot a minősítés megkezdése előtt
Egy életciklus-programnak hozzá kell rendelnie a követelményt a teszthez. A teszt pontos időtartama és határértéke projektdöntés, de a struktúra következetesen meghatározható.
| Érvényesítési változó | Határozza meg a teszt előtt | Rögzítés a teszt során |
|---|---|---|
| Mozgás | Sebesség, irány, irányváltás/index minta, gyorsulás és tartózkodás | Felhalmozott fordulatok/ciklusok és bármilyen megszakítás |
| Elektromos terhelés | Áram, feszültség, terhelés típusa és aktív csatornacsoportok | Feszültségesés, hőmérséklet és rendellenes események |
| Jel / adat | Interfész, forgalom vagy jel állapota és elfogadási határa | Hibaszám, zaj, linkesemények vagy meghatározott mérőszám |
| Mechanikai | Szerelés, beállítás, kivezetés és kábel/csatlakozó elrendezés | Nyomatéktrend, vibráció, lazaság vagy kopás megfigyelések |
| Környezet | Hőmérséklet, páratartalom, szennyeződés vagy egyéb expozíció | Aktuális kamra/környezeti feltételek és eltérések |
| Ellenőrzés | Engedélyezett időközök, és hogy az ellenőrzés roncsoló-e | A kefe/érintkezés állapota, törmelék és méretbeli kopás, ahol szükséges |
| Az élet vége | Megfelelt/nem teljesített határértékek a teszt megkezdése előtt | Melyik kritérium érte el először a határt |
Az erős program a teljesítményt is trendként rögzíti, nem csak a végső sikeres/nem eredményes eredményt. A fokozatosan változó érintkezési ellenállás változása, nyomatéka, hőmérséklete vagy hibaaránya több mérnöki értéket adhat, mint egy egyszerű kijelentés, hogy az egység az utolsó fordulatkor még működött.
Külön tervezési élettartam, minősítési élettartam és karbantartási időköz
Ezeket a kifejezéseket nem szabad szinonimákként használni.
- Tervezési életaz alkalmazás vagy összetevő tervezett szolgáltatási célja.
- Képesítési életegy meghatározott tesztprogram és tesztkülönbözet alatt bizonyított állóképesség.
- Karbantartási intervallumaz engedélyezett ellenőrzések, tisztítás vagy kopóelemek cseréje közötti időszak.
- Jótállási időkereskedelmi kifejezés, és nem kezelhető a kitartás műszaki bizonyítékaként.
Egy alkatrésznek lehet hosszú tervezési élettartama rövidebb karbantartási intervallumokkal, vagy karbantartásmentes igénye rövidebb csereintervallum mellett. A kapcsolatot kifejezetten rögzítse, hogy a beszerzési, megbízhatósági mérnöki és karbantartási csapatok ugyanazt a definíciót használják.
Élettartam-specifikációs blokk ajánlatkéréshez vagy tervezési felülvizsgálathoz
Használja a következő blokkot, ha az élettartam fontos a projekt számára:
- Alkalmazás és forgó funkció:mit csinál a csúszógyűrű a gépben.
- Mozgásprofil:folyamatos, oszcilláló, indexelő vagy fordított.
- Normál / maximális sebesség:plusz gyorsulási és visszafordítási profil, ahol releváns.
- Üzembeosztás:napi órák, napok évente, küldetések vagy ciklusok.
- Cél szervizintervallum:év/óra/ciklus a tervezett csere vagy nagyjavítás előtt.
- Számított forgási expozíció:teljes fordulatszám vagy azzal egyenértékű mozgásleírás.
- Elektromos terhelés:feszültség, áramkörönkénti áram, terhelés és kapcsolási viselkedés.
- Jel/adatcsatornák:pontos interfész és élettartam-végi teljesítménymutató.
- Mechanikai feltételek:szerelés, igazítás, kifutás, nyomatékhatárok és kábelterhelés.
- Környezet:hőmérséklet, szennyeződés, nedvesség, vibráció és egyéb releváns expozíció.
- Fenntartási támogatás:nincs, ellenőrzés, tisztítás vagy kopóalkatrészcsere.
- Élettartam végének kritériumai:az elfogadható teljesítményt meghatározó mérhető feltételek.
- Minősítési terv:vizsgálati sebesség/terhelés/környezet, mérési módszer és szükséges tartalék.
Ha egyetlen létező konfiguráció sem igazolt bizonyítékot a kombinált munkaprofilra, a következő lépés az, hogy ne találjunk ki nagyobb élettartamot. Ez a követelmény felülvizsgálata a szállítóval, és annak meghatározása, hogy a kiegészítő érvényesítés vagy aegyedi csúszógyűrűtervezésre van szükség.
A hasznos életszám az, amelyet reprodukálhat
A csúszógyűrű élettartamának csak akkor van értelme, ha a szám meghatározott működési profilhoz és meghatározott élettartam-végi kritériumhoz van kötve. A gép működését fordulatszámokká vagy ciklusokká alakítsa át, írja le a valós mozgásmintát, vigye be a tényleges elektromos és jeligényeket a tesztbe, vegye figyelembe a vonatkozó környezeti expozíciót, és adja meg, hogy milyen karbantartási műveletek engedélyezettek.
Ez a „hosszú élettartamot” marketing kifejezésből mérnöki követelménysé változtatja. Ez megkönnyíti a beszállítói bizonyítékok összehasonlítását is, mivel a kérdés a "Hány fordulatot bír ki ez a csúszógyűrű?" a "Milyen körülmények között demonstrálták azt az életet, és megfelelnek-e ezek a feltételek az én gépemnek?"