Τι είναι ο παράγοντας ασφάλειας;

Ο παράγοντας ασφάλειας είναι ένα σχήμα που χρησιμοποιείται σε δομικές εφαρμογές που παρέχει ένα περιθώριο σχεδιασμού σε σχέση με τη θεωρητική ικανότητα σχεδιασμού. Γνωστός και ως παράγοντας ασφάλειας, επιτρέπει την αβεβαιότητα στη διαδικασία σχεδιασμού, όπως υπολογισμούς, αντοχή των υλικών, καθήκον και ποιότητα. Είναι ίση με την αντοχή του εξαρτήματος διαιρούμενη με το φορτίο στο εξάρτημα. Για παράδειγμα, εάν ένα μηχάνημα χρειάζεται να υποστηρίξει ένα φορτίο δύναμης 22 λιβρών (97.86 Newton) και ο συντελεστής ασφάλειας επιλεγεί να είναι τέσσερις, η αντοχή του εξαρτήματος είναι δύναμη 88 λιβρών (391.44 Newtons).

Ο αριθμός που επιλέγεται ως παράγοντας ασφάλειας εξαρτάται από τα υλικά και τη χρήση του αντικειμένου. Τα βιομηχανικά πρότυπα σχεδιασμού και μηχανικής συνήθως καθορίζουν την επιτρεπόμενη τάση ή την τελική αντοχή ενός δεδομένου υλικού διαιρεμένη με τον παράγοντα ασφάλειας, αντί να χρησιμοποιούν έναν αυθαίρετο παράγοντα ασφάλειας. Αυτό οφείλεται στο ότι αυτοί οι παράγοντες μπορεί να είναι παραπλανητικοί και είναι γνωστό ότι συνεπάγονται μεγαλύτερη ασφάλεια από ό,τι συμβαίνει. Ο συντελεστής ασφάλειας δύο δεν σημαίνει ότι μια συσκευή μπορεί να μεταφέρει διπλάσια ποσότητα από αυτή για την οποία σχεδιάστηκε.

Ακόμα κι αν κάθε μέρος της συσκευής έχει τον ίδιο παράγοντα, η συσκευή στο σύνολό της δεν ισοδυναμεί απαραίτητα με αυτόν. Εάν ένα τμήμα πιεστεί πέρα ​​από τη μέγιστη δύναμή του, η κατανομή μπορεί να αλλάξει σε ολόκληρη τη δομή και να επηρεαστεί η ικανότητά του να λειτουργεί. Ο προσδιορισμός του παράγοντα ασφάλειας είναι ένα παιχνίδι εξισορρόπησης μεταξύ μείωσης κόστους και ασφάλειας. Αυτός ο αριθμός βοηθά τους μηχανικούς να προσδιορίσουν στοιχεία σχετικά με τη σχεδιαστική δομή και τη δομική ικανότητα της συσκευής.

Γενικά, υψηλός συντελεστής ασφάλειας σημαίνει βαρύτερο εξάρτημα, πιο πολυτελές υλικό και βελτιωμένο σχεδιασμό. Ο συντελεστής ενός σημαίνει ότι η τάση είναι στο επιτρεπόμενο όριο. Λιγότερο από ένα σημαίνει πιθανή αποτυχία. Ένας συντελεστής ασφαλείας XNUMX χρησιμοποιείται όταν η αντοχή του υλικού είναι γνωστό ότι βρίσκεται εντός ενός συγκεκριμένου ορίου και τέσσερις ή μεγαλύτερος χρησιμοποιείται όταν ένα τμήμα του φορτίου της συσκευής είναι μεταβλητό.

Πέντε ή έξι είναι τυπικοί παράγοντες ασφάλειας όταν το φορτίο αφαιρείται και επαναφέρεται εναλλάξ, όπως με τις ράβδους ανάρτησης. Έξι ή περισσότερες χρησιμοποιούνται όταν οι τάσεις αντιστρέφονται από τάση σε συμπίεση και δέκα ή περισσότερες χρησιμοποιούνται όταν τα εξαρτήματα της συσκευής υφίστανται επαναλαμβανόμενη κρουστική φόρτιση. Ο αριθμός μπορεί να φτάσει σε τιμή 40 ή περισσότερο όταν η πίεση είναι περίπλοκη και η ποσότητα αβέβαιη, όπως στον στροφαλοφόρο άξονα ενός κινητήρα με όπισθεν.