Как учитывать грузоподъемность ОДНОРЯДНОГО ШАРИКОВОГО ПОВОРОТНОГО ПОДШИПНИКА с точки зрения запаса прочности?

При рассмотрении грузоподъемности однорядный шарико-поворотный подшипник Фактор безопасности является очень важной частью, которая может обеспечить более высокую надежность и безопасность конструкции поворотного подшипника. Ниже приводится подробное объяснение того, как применять коэффициент запаса в задаче о грузоподъемности:
Коэффициент безопасности представляет собой соотношение между грузоподъемностью и фактической рабочей нагрузкой во время проектирования и выбора. Он используется для обеспечения устойчивости поворотного подшипника к непредвиденным перегрузкам или экстремальным условиям работы.
Величина коэффициента запаса зависит от рабочей среды оборудования, типа нагрузки, условий эксплуатации и важности оборудования. Ниже приведен рекомендуемый диапазон коэффициента запаса прочности при различных условиях работы:
Приложения с небольшой нагрузкой (например, легкое промышленное оборудование): в 1,2–1,5 раза.
Приложения со средней нагрузкой (например, строительная техника, конвейерное оборудование): в 1,5–2,0 раза.
Тяжелые нагрузки (например, краны, башенные краны, ветроэнергетическое оборудование): в 2,0–3,0 раза.
Экстремальные условия или высокие требования безопасности (например, морские платформы, военная техника): в 3,0 раза и более. При практическом применении следует учитывать не только статические, но и динамические нагрузки, включая мгновенные ударные нагрузки и долговременные усталостные нагрузки. Следовательно, коэффициент безопасности обычно должен быть выше в условиях динамической нагрузки, чтобы справиться с изменениями нагрузки или неопределенными факторами.
Если подшипник в основном воспринимает осевые нагрузки, обычно можно использовать меньший коэффициент запаса, поскольку этот тип нагрузки относительно стабилен. Если радиальная нагрузка или опрокидывающий момент велики, рекомендуется выбрать более высокий коэффициент запаса прочности. Однорядный шарико-поворотный подшипник может быть локально перегружен, особенно в случае эксцентричной или неравномерной нагрузки, поэтому более необходим более высокий коэффициент безопасности.
Коэффициент безопасности напрямую влияет на срок службы поворотного подшипника. Больший коэффициент безопасности не только помогает избежать мгновенного повреждения из-за перегрузки, но также продлевает усталостный срок службы шариков и дорожек качения. Расчеты усталостного ресурса обычно выполняются с использованием эквивалентных нагрузок. Чем больше коэффициент безопасности, тем ниже эквивалентная нагрузка, что продлевает срок службы.

Ошибки изготовления и ошибки монтажа опорно-поворотных устройств также могут повлиять на их несущую способность. Например, неровные монтажные поверхности и несовпадение монтажных отверстий могут привести к неравномерному распределению нагрузки, что может привести к перегрузке в определенных местах. По этой причине обычно необходимо зарезервировать больший коэффициент безопасности, чтобы компенсировать возможные ошибки.
Когда поворотные подшипники используются в условиях высоких или низких температур или в агрессивных средах, свойства материалов изменяются, влияя на их несущую способность. Эти факторы окружающей среды также следует учитывать путем соответствующего увеличения коэффициента безопасности.
Например, в сфере кранов и строительной техники часто выбирают коэффициент запаса 2,0-2,5, учитывая, что оборудование часто работает в тяжелых условиях и может подвергаться ударным нагрузкам. В ветроэнергетическом оборудовании коэффициент безопасности может достигать 3,0 и даже выше из-за требования длительной стабильной работы.
Даже при соответствующем коэффициенте безопасности поворотные подшипники требуют регулярного осмотра и технического обслуживания. Смазка, очистка и обнаружение износа дорожек качения позволяют вовремя обнаружить проблемы и скорректировать коэффициент запаса прочности или ожидаемый срок службы в соответствии с фактическими условиями износа.
Фактор безопасности является ключевым фактором, обеспечивающим надежную работу однорядного шарико-поворотного подшипника в сложных условиях работы. При выборе и проектировании следует провести комплексную оценку на основе условий работы, типа нагрузки, важности окружающей среды и оборудования, а также выбрать соответствующий коэффициент безопасности, чтобы обеспечить безопасность и долгосрочное использование поворотного подшипника.