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過計(jì)算螺旋線長度、測(cè)定壓力并將壓力乘以表面速度,就可以計(jì)算出一個(gè)系統(tǒng) PV 值。確保單位為 psi ft/min 或 MPa m/s,這樣就可以將結(jié)果與材料的 PV 額定值進(jìn)行比較。建議使用安全因子 2。人們已注意到,當(dāng)系統(tǒng)壓力超過 PV 限值的二分之一時(shí),磨損就會(huì)加速。因此,雖然不會(huì)發(fā)生突然失效,但系統(tǒng)的磨損壽命將會(huì)縮短。
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另外,還可以繪制一個(gè)負(fù)荷對(duì) RPM 或螺母線性速度的曲線圖。通過將壓力除以校正后的接觸面積,可繪制一條對(duì)負(fù)荷的 PV 曲線,并且可以對(duì) RPM 進(jìn)行求解(見等式 3),以便可以將表面速度表示為旋轉(zhuǎn)速度。其結(jié)果就是,可以針對(duì)特定導(dǎo)螺桿系統(tǒng)繪制出一個(gè)允許負(fù)荷與速度的便利圖形關(guān)系曲線。當(dāng)位于曲線下面區(qū)域中時(shí),導(dǎo)螺桿裝置的失效形式主要是磨損失效。
控制 PV 范圍的方式主要有以下幾種:改變聚合物復(fù)合材料或基礎(chǔ)樹脂可導(dǎo)致 PV 限值增加,這樣就可有效地將 PV 曲線在 PV 圖上向上和向右移動(dòng),從而提高系統(tǒng)的性能(圖 1);降低部件之間的摩擦也可導(dǎo)致 PV 限值增加,降低摩擦的方式包括將潤滑劑復(fù)合到塑料中、向螺桿中加入潤滑脂和使用干膜潤滑劑;改變螺母的幾何尺寸可降低給定負(fù)荷和速度下的系統(tǒng) PV 值,例如,較長的螺母將會(huì)降低螺紋上的壓力,在一個(gè)長度為螺桿直徑 4 倍的螺母周圍的某個(gè)位置上,會(huì)發(fā)生回程減小。
由于在計(jì)算導(dǎo)螺桿系統(tǒng)的 PV 值時(shí)具有某種程度的固有復(fù)雜性,因此所得的結(jié)果總存在某些不確定性。但是,如果對(duì)相互關(guān)系和相互作用加以了解,將會(huì)非常有助于進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。另外,導(dǎo)螺桿的廠商還應(yīng)該提供應(yīng)用支持。這或許是對(duì) PV 值進(jìn)行驗(yàn)證的最好方法,因?yàn)樗麄儞碛凶羁煽康牟牧虾拖到y(tǒng) PV 信息。在缺乏這種信息的情況下,請(qǐng)參考以下經(jīng)驗(yàn):假定多數(shù)產(chǎn)品目錄負(fù)荷額定值在大約 500 rpm 的轉(zhuǎn)速下都是準(zhǔn)確的,高于該值的轉(zhuǎn)速可能需要工作負(fù)荷的相應(yīng)降低。如果在應(yīng)用中需要超過 PV 值一個(gè)較大量,則應(yīng)將負(fù)荷系數(shù)保持在 10 或 20%。
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