본문바로가기
홈 > 기술정보 > 직선운동시스템의 정격하중과 수명

직선운동시스템의 정격하중과 수명

직선운동시스템을 사용하는 경우 각 제품을 선정할 때는 사용조건에 따라서 부하용량과 수명에 대하여 검토를 하여야 한다. 부하용량은 기본 정정격하중을 이용하여 정적안정계수를 구함으로써 검토할수 있으며, 수명은 기본동정격하중을 이용하여 정격하수명을 계산하고 이 값들이 사용조건을 만족하는 가를 판단함으로써 검토한다. 직선운동시스템의 수명이란 전동면이나 전동체에 반복응력이 작용함으로써 재료의 구름피로에 의한 플레이킹(금속표면이 비늘 모양으로 벗겨짐) 현상이 발생할 때까지의 총 주행 거리를 말한다.

기본정격하중

직선운동시스템의 기본정격하중에는 정적 허용한계를 결정하는 기본정정격하중(Co)과 수명산출에 사용하는 기본동정격하중(C)으로 분류한다.

기본정정격하중(Co)

직선운동시스템이 정지 혹은 운동하고 있는 상태에서 과대한 하중을 받거나 큰 충격하중을 받을 경우에 전동면과 전동체의 사이에 국부적인 영구변형이 발생한다. 이 영구변형량이 어느 한도를 넘으면 직선운동시스템이 원활하게 운동하는데 장애가 된다. 기본정정격하중이란 최대응력을 받고 있는 접촉부에서 전동체의 영구변형량과 전동면의 영구변형량의 합이 전동체 직경의 0.0001배가 되는 방향과 크기가 일정한 정지하중을 말한다. 직선운동시스템에서는 레이디얼 하중으로 정의하고 있다. 따라서 기본정정격하중을 정적허용하중의 한도로 한다. 리니어부싱 각각에 대한 기본정정격하중의 값은 본 카탈로그의 치수표에 기재되어 있다.

정적안전계수(fs)

직선운동시스템은 정지 혹은 운동 중에 진동이나 충격, 기동정지에 의한 관성력의 발생 등 예상 외의 외력이 작용할 수 있다. 이런한 작용하중에 대하여 정적 안전계수를 고려할 필요가 있다. 정적안전계수는 직선운동시스템에 작용하는 부하하중에 대한 직선운동시스템의 부하능력(기본정정격하중)의 배수로 나타낼 수 있다.

직선운동시스템에서 작용하는 하중을 산출하는 경우에는 수명계산에 사용되는 평균하중과 정적안전계수의 산출에 사용하는 최대하중을 산출할 필요가 있다. 특히 기동정지가 가혹한 경우나 절삭하중이 작용하는 경우, 오버행 하중에 의한 모멘트가 크게 작용하는 경우 등에서는 예상하지 못한 큰 하중이 작용하는 경우가 있기 때문에 형번을 선정할 때에는 동작 시나 정지 시에 관계없이 그 최대하중에 대하여 적정한가를 확인하여야 한다.

다음의 표는 정적안전계수의 기준치를 나타낸다.

적용분야 조건 정적안전계수(fs)의 하한
일반산업기계 진동, 충격이 없는 경우
진동, 충격이 작용하는 경우		 1.0~1.3
2.0~3.0
공작기계 진동, 충격이 없는 경우
진동, 충격이 작용하는 경우		 1.0~1.5
2.5~7.0
레이디얼 방향 하중이 큰 경우

기본동정격하중(C)

기본동정격하중이란 1군의 같은 직선운동시스템을 동일조건으로 각각 운동 시켰을 때 정격수명(L)이 볼을 사용 한 직선운동 시스템에는 L=50km, 롤러를 사용한 경우에는 L=100km가 되는 방향과 크기가 변동하지 않는 하중을 말하며, 직선운동시스템이 하중을 받고 운동하는 경우의 수명계산에 사용한다. 직선운동시스템의 각각의 값은 본 카탈로그의 치수표에 기재되어 있다.

정격수명

직선운동시스템의 수명은 동일하게 제작된 시스템을 동일 운전조건으로 사용해도 다소의 차이를 나타낸다. 이 때문에 직선운동시스템의 수명을 구하는 기준으로서 다음과 같이 정의된 정격수명을 사용한다. 정격수명이라는 것은 1군의 같은 직선운동시스템을 동일조건으로 각각 운동시켰을 때 그 중 90%가 플레이킹을 일으키지 않고 도달 가능한 총 주행거리를 말한다. 직선운동시스템의 정격수명(L)은 기본동정격하중(C)과 부하하중(P)로부터 다 음의 식으로서 구한다.

실제적으로 수명에 영향을 미치는 요소들을 고려한 계산은 다음의 식으로 구한다.

상기 식에서 정격수명(L)이 구해지면 스트로크 길이와 왕복회수가 일정한 경우 수명시간은 다음 식에 의해 구해진다.

Facebook twitter me2day