بررسی روغن جامد موجود در بلبرینگ

بررسی روغن جامد موجود در بلبرینگ

برای بیرینگهای با روغن جامد لزوما بایستی از گرم کن القایی induction heater استفاده نمود و به هیچ وجه نباید از حمام روغن برای نصب این مدل بیرینگ استفاده کرد. به دلیل حساس بودن این روانکار به دما، حداکثر دمای مورد استفاده برای نصب این بیرینگها 100 درجه سانتی گراد می باشد.

مانند بسیاری از چیزهای روانکاری، پاسخ آنقدرها هم که به نظر می رسد ساده نیست. چندین مفهوم باید توضیح داده شود، از جمله برخی از فرآیندهای طراحی که در تعیین ژورنال صحیح و ابعاد یاتاقان، مواد و الزامات روانکاری دخیل هستند.

نام‌های مختلفی برای این نوع بلبرینگ‌ها استفاده می‌شود، مانند یاتاقان‌های ژورنال، یاتاقان‌های آستین و یاتاقان‌های هواپیما، فقط به نام چند. عملکرد اصلی یک بلبرینگ ژورنال به طور کلی پشتیبانی از یک شفت است. این نوع یاتاقان معمولاً برای کاربردهایی انتخاب می شود که در معرض تغییر در سرعت شفت یا بار نیستند.

سه جزء اصلی این نوع سیستم وجود دارد: قسمت ثابت یا بلبرینگ، قسمت متحرک یا ژورنال و روان کننده. اجزای فلزی سیستم ممکن است از هر تعداد ماده تشکیل شده باشد. یاتاقان معمولاً از فلز نرم تری نسبت به ژورنال ساخته می شود تا از سایش عنصر متحرک جلوگیری کند.

به طور معمول، روان کننده از مرکز وارد یاتاقان می شود و به انتهای آن که از یاتاقان خارج می شود، عبور می کند. روان کننده چندین عملکرد از جمله کنترل اصطکاک، سایش، خوردگی، دما و آلودگی و همچنین یک جزء انتقال نیرو را انجام می دهد.

در روانکاری ژورنال بلبرینگ، سه رژیم روانکاری اساسی اعمال می شود: فیلم هیدرودینامیک یا کامل، فیلم مخلوط و مرز. توجه به این نکته مهم است که صرف نظر از اینکه سطح فلزی چقدر خوب ماشین کاری شده است، عیوب هنوز وجود دارد. این قله‌ها و دره‌های کوچک به نام «اسپریت» شناخته می‌شوند. سه رژیم روانکاری اساساً به میزان تماس بین این آسپرها اشاره دارد.

روانکاری بیرینگها با روغن جامد

اکثریت قریب به اتفاق یاتاقان های ژورنال برای عملکرد در رژیم هیدرودینامیکی (فول فیلم) طراحی شده اند. با این حال، این بلبرینگ ها بخشی از عمر خود را در دو رژیم دیگر نیز می گذرانند، بنابراین آنها نیز شایسته توضیح هستند.

در مقاله خود “روغنکاری مرزی، ارزیابی ادبیات جهان”، W.E. کمپبل روانکاری مرزی را اینگونه تعریف می کند: “… روانکاری توسط یک مایع در شرایطی که سطوح جامد آنقدر به هم نزدیک هستند که تماس قابل ملاحظه ای بین ناهمواری های متضاد امکان پذیر است.”

به طور خلاصه، روانکاری مرزی رژیمی است که در آن تماس فلز با فلز رخ می دهد و بیشترین بخش سایش ایجاد می شود. اکثریت قریب به اتفاق بار توسط این نازک ها حمل می شود و در صورت وجود، مقدار بسیار کمی توسط روان کننده حمل می شود. این معمولاً هنگام راه اندازی تجهیزات انجام می شود.

در روانکاری فیلم مخلوط، تماس کمی بین نازک شدن ها هنوز وجود دارد، اما روان کننده نیز مقداری از بار را تحمل می کند. این اتفاق مدت کوتاهی پس از راه‌اندازی، اما قبل از رسیدن به سرعت عملیات عادی رخ می‌دهد. کتاب هری سی ریپل، کتابچه راهنمای طراحی بلبرینگ برنزی ریخته گری، روانکاری فیلم مخلوط را اینگونه توصیف می کند: «… بخشی از بار کل حمل شده توسط یاتاقان توسط استخرهای باربری مجزا از روان کننده خود فشار و باقیمانده تحمل می شود. بخشی از لایه بسیار نازک آلوده کننده مرتبط با روغن کاری مرزی است.

پس از رسیدن به سرعت عملیاتی نرمال، روانکاری تمام فیلم یا هیدرودینامیکی حاصل می شود. در این رژیم، دو سطح فلزی توسط یک فیلم روان کننده به حدی از هم جدا می شوند که دیگر ناهنجاری ها در تماس نیستند. کاملا منطقی است که اگر جداسازی کامل سطوح فلزی را با یک روان کننده در بین آن حفظ کنید، هیچ سایش مکانیکی رخ نخواهد داد. در واقع بیان شده است که تا زمانی که این شرایط وجود دارد، این بلبرینگ ها می توانند به طور نامحدود بدون سایش کار کنند.

فشار سیال در فیلم روان کننده ایجاد می شود که به دلیل ویسکوزیته خود قادر به تحمل بار است. روغن های روان کننده دارای ضریب فشار- ویسکوزیته قابل توجهی هستند. این بدان معناست که هر چه فشار روی روان کننده بیشتر باشد، ویسکوزیته در نقطه فشار بیشتر می شود. در مورد یاتاقان های غلتشی، این فشار به اندازه ای بالا است که ویسکوزیته روان کننده را تا حدی افزایش دهد که عناصر غلتشی یاتاقان را تغییر شکل دهد. این ضریب فشار- ویسکوزیته چیزی است که ظرفیت تحمل بار یک یاتاقان ژورنال را فراهم می کند.

با درک بهتر فیلم های روان کننده، اکنون به دو معادله برای تعیین خوراک روغن روان کننده نگاه می کنیم تا از مقدار کافی روان کننده برای تحمل بار در یک یاتاقان ژورنال اطمینان حاصل کنیم. معادله ای که برای محاسبه جریان گردش مناسب استفاده می کنید به گالن در دقیقه یا قطرات در دقیقه بستگی دارد. معادلات را می توان در کادر بالا مشاهده کرد.

در حالی که اکثر متغیرهای این فرمول ها ساده هستند، ضریب فاصله (m) ممکن است برای برخی گیج کننده باشد. می توان آن را با محاسبه فاصله قطری (2C)، که برابر با قطر سوراخ یاتاقان منهای قطر ژورنال است، تعیین کرد. بدیهی است که فاصله بسیار کوچکتر از قطر ژورنال (D) خواهد بود، بنابراین این مقدار در 1000 ضرب می شود تا محاسبات آسان تر شود. بنابراین ضریب ترخیص عبارت است از: m=1000(2C/D).

با بازگشت به سوال اصلی در مورد ایجاد جریان روغن مناسب به یاتاقان ژورنال، در این مثال، ترخیص کالا از گمرک مشخص بود. قطر و طول باید به راحتی با اندازه گیری یا با بررسی اسناد بدست آید. سرعت نیز مشخص بود، بنابراین تنها مقدار باقی مانده برای یافتن بار (W) است. این به سادگی یک موضوع تعیین وزن عنصر دوار تقسیم بر تعداد یاتاقان ها است.

هنگامی که تمام مقادیر مشخص شد و معادله مناسب برای گالن یا قطره در دقیقه انتخاب شد، فقط باید اعداد را در یک ماشین حساب وارد کنید.