ABEG Przykładowe obliczenie optymalizacji kosztów łożyska w programie ABEG QuickFinder basic
Spis treści SPIS TREŚCI... 2 1. PRZYKŁADOWE OBLICZENIE... 3 1.1 Dane opisujące zastosowanie łożyska 3 1.2 Pierwszy krok Podanie danych łożyska 3 1.3 Drugi krok Podanie danych zastosowania łożyska 4 1.4 Krok trzeci Podanie minimalnej trwałości 4 1.5 Krok czwarty Filtracja w oparciu o powszechne zastosowanie łożyska6 1.6 Krok 5 wybór cenowo optymalnego łożyska 7 1.7 Wynik interpretacji gospodarczej według ABEG 12 2. WYJAŚNIENIE OBLICZENIA TRWAŁOŚCI PRACY ŁOŻYSKA W OPARCIU O ABEG... 13 2
1. Przykładowe obliczenie 1.1 Dane opisujące zastosowanie łożyska Przykładowe dane: Łożysko kulkowe zwykłe obustronnie uszczelnione Średnica wewnętrzna musi być 25 mm Średnica zewnętrzna i długość są dowolne Obroty osi: 500 na min. Obciążenia łożyska: radialne 1500 Newton axialne 75 Newton Oczekiwana trwałość: 16.000 godz. Dotychczas było wykorzystywane łożysko 6205-2RS znanej marki niemieckiej odpowiadające klasie łożysk Premium 1.2 Pierwszy krok Podanie danych łożyska W oparciu o powyższe dane zostają dobrane łożyska, które są możliwe do ich zastosowania. Można podać dowolną ilość danych opisujących łożysko (kryteriów szukania) poprzez naciśnięcie klawisza, co wyświetla pola wpisowe danych (np. d(mm), D(mm), B (mm), obroty/min, obciążenia (N). Te można usuwać klawiszem. Poprzez naciśnięcie pola szukaj zostaje wyświetlona lista łożysk, które odpowiadają wymogom zastosowania. W poniższej tabeli podaliśmy dla przykładu łożysko rozpoczynające się 6 i kończące się oznaczeniem 2RS. Jako efekt wyświetlone nam zostają łożyska kulkowe zwykle uszczelnione 2RS o średnicy d 25 mm. 3
1.3 Drugi krok Podanie danych zastosowania łożyska Jako następne zostają w programie podane wymagania stawiane łożysku. O zastosowaniu danego łożyska decyduje przede wszystkim jego wymagana trwałość, obroty i obciążenia, jakim ono podlega. Stąd w pole obroty wpisujemy jego obroty [min -1 ]. Obciążenia łożyska w kierunku radialnym (promieniowym) wpisujemy w pole F r zaś obciążenia w kierunku axialnym (osiowym) podajemy w pole F a. Z podanych obciążeń oblicza ABEG Quickfinder dynamiczne obciążenie P według DIN ISO 281 dla każdego wyświetlonego łożyska. Jako efekt zostają nam wyświetlona przy każdym łożysku jego trwałość z uwzględnieniem czterech grup ABEG. Na podstawie tych wyników można stwierdzić, które łożysko i z jakiej grupy nadaje się optymalnie do wymaganego zastosowania. 1.4 Krok trzeci Podanie minimalnej trwałości Aby móc z wybranych łożysk dobrać to najoptymalniejsze, trzeba nam jeszcze podać wymaganą minimalną trwałość łożyska. W naszym przypadku jest to 16.000 godzin, co odpowiada przy zmianowej pracy przez 5 dni w tygodniu czasowi 4 lat. 4
Otrzymane wyniki trwałości łożyska, które nie odpowiadają naszym wymaganiom 16.000 godzin zostają wyświetlone w szarym kolorze. Jeśli wybierze się pole odrzucić łożyska niespełniające stawianych wymagań usuwa się te pozycje z tabeli. Poprzez wybranie klawisza szukaj dokonuje się aktualizacji tabeli. 5
1.5 Krok czwarty Filtracja w oparciu o powszechne zastosowanie łożyska Nasz wybór został zredukowany do 5 pozycji. W oparciu o kolorystyczne ich przedstawienie, można rozpoznać o jaką grupę klasyfikacji ABEG się rozchodzi, tzn. czy chodzi o Premium, Supra czy Eco. Dla łożyska 6305-2RS i 62305-2RS można zastosować powyższe grupy a nawet grupa EasyRoll spełni oczekiwane wymagania 16.000 godzin. Dalej przy wyborze ważne jest uwzględnić, które z łożysk jest na rynku popularnie montowane. W tym wypadku program ABEG Quickfinder pokazuje klasy powszechności zastosowania łożysk: typ masowo montowany bardzo polecane te typy są najczęściej stosowane przez firmy. Ich używanie gwarantuje, że są one w znacznych zapasach dostępne z magazynu, co skraca czas dostaw. Ceny są konkurencyjne. często montowane - polecane te łożyska są często stosowane. Ich zasób jest również na magazynie pokaźny, niemniej mniejszy niż powyższy typ. rzadko spotykane typy łożysk należy się zorientować czy ich montaż jest konieczny rzadkie typy są sporadycznie przez klientów stosowane. Z tego tytułu także zasoby magazynowe tych łożysk są niewielkie albo żadne. Łożyska te są 6
dlatego na zlecenie produkowane, co wydłuża czas ich dostawy. W wypadku łożysk z tej grupy powinno sie koniecznie zbadać czy takie łożysko musi być zastosowane i czy czasem nie można go zastąpić łożyskiem, które popularnie są używane. nietypowe łożyska niezalecane łożyska z tej grupy są absolutną rzadkością, dlatego są one produkowane na zamówienie. Ponieważ są one rzadko sprzedawane ich cena jest wysoka. Z racji gospodarczo-finasowych powinno sie odejść od montażu tychże łożysk. Poprzez klawisz wyświetlić łożyska w/g stopnia ich dostępności można wybrać, które klasy powszechności zastosowania łożysk powinny zostać wyświetlone. Jeśli lista wyświetlonych łożysk jest odpowiednio wielka, zalecane jest wykliknięcie łożysk rzadko stosowanych i nietypowych przez co zwiększymy przejrzystość tabeli. W przykładowym podanym na początku przez nas łożysku usuniemy symbole, i aby pozostały na podglądzie tylko łożyska masowo montowane. Poprzez klawisz szukaj aktualizujemy naszą tabelę. Naszy wybór został zredukowany najbardziej popularnych łożysk. 1.6 Krok 5 wybór cenowo optymalnego łożyska W oparciu o nasze wcześniejsze założenia będzie szukane łożysko, które spełni nasz wymóg 16.000 godz. czasu pracy. Jest rzeczą oczywistą, że uwzględnimy 7
także te łożyska, które mogą więcej pracować. Jest to jednak z racji finansowych niekorzystne. Wracając do naszego śledzonego przykładu pozostały nam następujące łożyska do wyboru: 6205-2RS, 6205-2RS LLB z podwójnym uszczelniaczem z gumy, bezstykowym i 6305-2RS. Jeśli to drugie łożysko nie jest nam koniecznie potrzebne eliminujemy go z wyboru, tytułem czego pozostaje nam 6205-2RS i 6305-2RS. Poprzez naciśnięcie klawisza protokół zostaje nam wyświetlony protokół obliczenia, który zawiera interesujące dane potrzebne dla podjęcia ostatecznego wyboru. 8
9
10
Decydującym przy wyborze jest trwałość. Warto również porównać realizacja zastosowania i stopień wykorzystania łożyska dla obu typoszeregów. Realizacja zastosowania określa jak dalece spełnia łożysko techniczne założenia. Jeśli wskaźnik jest niższy niż 100%, to nie powinno sie takiego łożyska wybrać. Stopień wykorzystania pokazuje na ile możliwości danego łożyska będą w konkretnym zastosowaniu wykorzystane. Ten wskaźnik jest zazwyczaj mniejszy od 100%, bowiem tylko w nielicznych przypadkach możliwości łożyska zostają w pełni wykorzystane. Przy optymalizacji kosztów powinno się przede wszystkim na to zwrócić uwagę, która z czterech ABEG grup łożysk oferuje optymalną zależność stopnia spełnienia realizacji i stopnia ich wykorzystania. W poniższej tabeli są porównane nasze wyniki: 6205-2RS 6305-2RS realizacja zastosowania wykorzystanie założen realizacja zastosowania wykorzystanie załozen Premium 169.38% 59.04% 703.1% 14.22% Supra 150.58% 66.41% 625.05% 16% Eco 100.51% 99.49% 417.23% 23.97% EasyRoll 67.33% 100% 279.51% 35.78% Na podstawie obliczeń staje się klarownym, że łożysko 6205-2RS z grupy Eco jest najoptymalnieszym łożyskiem pod względem ekonomicznym, bowiem techniczne założenia sięgają 100%, podobnie jak i wykorzystanie możliwości tego łożyska sięgające prawie 100%. Łożysko 6305-2RS Eco w oparciu o nasz przykład czterokrotnie przewyższa oczekiwania. Do tego jeszcze trzeba dodać, że to łożysko jest wymiarowo większe, zajmując więcej przestrzeni, do jego produkcji potrzebne jest więcej materiału, co wszystko sprawia, że to łożysko jest droższe. Decydujemy się więc na łożysko 6205-2RS Eco ten sam typ jaki dotychczas został wykorzystany, tylko z grupy Eco. Porównamy jeszcze dotychczasowe łożysko z klasy Premium z łożyskiem Eco, które zostało nam w programie Quickfinder zaproponowane na podstawie naszych danych: pomiędzy tymi obu łożyskami z grupy Premium i Eco możemy cenowo zaoszczędzić w granicach 50%-60%. 11
1.7 Wynik interpretacji gospodarczej według ABEG W śledzonym przez nas przykładzie dochodzimy do następujących wniosków: poprzez obliczenia w oparciu o ABEG Quickfinder stało się klarowne że, dzięki zastosowaniu grupy Eco można zaoszczędzić ok. 50% kosztów kupna łożysk. Wydajność łożysk Eco całkowicie odpowiada wymaganiom jakie często stawiane są łożyskom. 12
2. Wyjaśnienie obliczenia trwałości pracy łożyska w oparciu o ABEG Obliczanie długości pracy łożysk w ABEG opiera się na teorii trwałości obliczeń pracy urządzeń opisanej w DIN ISO 281 Bbl.2 oraz DIN ISO 281/A1 i w DIN ISO 281/A2. Źródła te podają w jakim stopniu etap końcowy produkcji łożysk oraz napięcia powstające w używanym materiale poprzez poddawanie wysokim temperaturom i znaczenie różnych jakości materiału mają wpływ na trwałość pracy łożysk. Na tej podstawie można dla ABEG -grup Premium, Supra, Eco i Easyroll obliczyć tzw. a ABEG jako dodatkową wielkość określającą trwałość pracy łożysk tzw. funkcjonalność. Tą wartość wykorzystuje program ABEG -Quickfinder do obliczenia długości trwałości łożysk. Oprócz tego w obliczeniach zostaje użyta wartość nośności poszczególnych grup łożysk. Celowo odchodzi się w obliczeniach od podawania tej wartości dla każdego łożyska, co ujawnia się w efekcie końcowym jako bardzo nieprzejrzyste i nie daje istotnego efektu dla poszczególnych grup. DIN ISO 281 Bbl.2 podaje dla określenia nośności dynamicznej tzw. ogólny faktor λ celem redukcji nośności dynamicznej C będącej odzwierciedleniem czynnika niedokładności produkcji łożyska. Wpływ na trwałość łożysk uzależniona jest od wielu czynników, z tego też względu da się opisać poprzez wyżej wspomniany już czynnik a ABEG, który jest używany w programie ABEG -Quickfinder obliczającym optymalne łożysko dla konkretnego zastosowania. Obliczenie długości trwałości łożyska odbywa się według wzoru: L h = a ABEG 16666 n C P p L h: nominalna trwałość pracy łożyska podana w godz. a ABEG: funkcjonalna wartość służąca do obliczenia trwałości poszczególnej grupy łożysk ABEG n: obroty na min. C: dynamiczna nośność w Newtonach w oparciu o DIN ISO 281 Bbl.2 P: dynamiczne obciążenie w Newtonach w oparciu o DIN ISO 281 p: exponent łożyska 13
Pytania prosimy kierować na adres: Findling Wälzlager GmbH Schoemperlenstr. 12 76185 Karlsruhe tel.: 0048-721 55 999 175 fax.: 0048-721 55 999 178 email: eu-partner@abeg-group.com www.abeg-group.com /mowimy także po polsku/ 14