بوش و بلبرینگ – کاربردها و صنایع

بوش و بلبرینگ – کاربردها و صنایع

بر خلاف یاتاقان های المان نورد که با عمر محدود طراحی شده اند، یاتاقان های ساده متکی به روانکاری کامل سیال از نظر تئوری قادر به کارکردن نامحدود هستند و در کاربردهای بسیار بحرانی که در آن خرابی یاتاقان ها ممکن است عواقب شدیدی داشته باشد استفاده می شود. نمونه‌ها شامل بسیاری از ده‌ها نوع توربوماشین، مانند توربین‌های بخار نیروگاه، کمپرسورهایی که در کاربردهای خط لوله حیاتی کار می‌کنند، و غیره است.

یاتاقان‌های ساده نیز اغلب در کاربردهای شفت‌زنی کم‌سرعت مانند شفت‌های پروانه کشتی استفاده می‌شوند. همانطور که گفته شد، آنها تقریباً به طور انحصاری در موتورها استفاده می شوند. بلبرینگ های ساده نیز به دلیل هزینه کم و سادگی در انتهای دیگر طیف برتری دارند و همچنین برای کاربردهای حرکت متناوب و البته حرکت خطی مناسب هستند. برای این یاتاقان‌ها، مواد نقش گسترده‌ای دارند و می‌توانند از برنز متخلخل آغشته به روغن تا طرح‌های ترموپلاستیک با قابلیت خشک شدن با استفاده از روان‌کننده‌های تعبیه‌شده متغیر باشند. دومی اغلب در فرآوری مواد غذایی استفاده می شود، جایی که روان کننده ها باید از مواد غذایی دور نگه داشته شوند. یاتاقان‌های ساده اغلب در برنز ریخته‌گری می‌شوند یا در پودر فلز فشرده می‌شوند و با روغن آغشته می‌شوند که روان‌کاری فیلم را فراهم می‌کند. یاتاقان های پلاستیکی در نایلون، PTFE، Vespel و غیره در جاهایی در دسترس هستند که به استحکام و عملکرد بلبرینگ های فلزی نیازی نیست.

ملاحظات طراحی بلبرینگ

در طراحی یاتاقان های ژورنال هیدرودینامیکی علاوه بر پارامترهای بار و سرعت شفت، ویسکوزیته روغن ها، ضخامت لایه روغن، ضرایب اصطکاک، نرخ جریان روغن، نشت روغن و غیره نیز در نظر گرفته می شود. بنابراین طراحی یاتاقان ژورنال هیدرودینامیکی به شدت به سازندگان یاتاقان های ژورنال وابسته است که اغلب یاتاقان های ژورنال را به عنوان واحدهای دارای آب بندی و روانکاری کامل ارائه می کنند. روانکاری روغن اغلب با استفاده از حلقه های روغن انجام می شود. یاتاقان های آستین با توجه به ملاحظات فشار و سرعت اندازه گیری می شوند که در مجموع حد به اصطلاح PV را تعیین می کنند.

این نشان دهنده حد بالای فشار و سرعت ترکیبی برای ماده بوش داده شده است. اندازه یاتاقان به گونه ای است که زیر این آستانه کار کند. محاسبه شامل پیش بینی مساحت یاتاقان بر اساس شعاع داخلی و طول آن است. برخی از تولیدکنندگان حداکثر بار و سرعت را برای اندازه‌های تکی یاتاقان آستین خود شناسایی می‌کنند و طراحان را از محاسبه آنها بی نیاز می‌کنند. نصب یاتاقان های ساده بسیار مهم است زیرا معمولاً از اتصالات پرس برای دست نخورده نگه داشتن بلبرینگ استفاده می شود. فشار دادن یک یاتاقان در جای خود می تواند هندسه سوراخ را مخدوش کند و باعث ایجاد مشکلاتی در توسعه پروفیل فیلم سیال شود و باعث شود که یاتاقان به سرعت فرسوده شود.

تولیدکنندگان یاتاقان‌های ساده می‌توانند برای اطمینان از عملکرد صحیح یاتاقان‌ها، راهنمایی‌هایی را برای اتصالات ارائه دهند. برخی از یاتاقان ها نیز نیاز به یک روش اجرا دارند، به ویژه برخی از یاتاقان های پلاستیکی به اصطلاح خشک. شیار کردن یاتاقان‌ها اغلب برای افزودن جیب‌هایی برای نگه‌داشتن روان‌کننده برای یاتاقان‌هایی که با سرعت‌های نزدیک زیر رژیم هیدرودینامیکی کار می‌کنند، انجام می‌شود.

بسیاری از الگوهای شیار استاندارد را می توان در یاتاقان های استوک ماشین کاری کرد و این الگوها از برش های دایره ای، مستقیم یا حلقه ای بسیار ساده تا ترکیب های پیچیده و چند برابر این اشکال ساده را شامل می شود. بلبرینگ های کروی بر اساس بارهای مجاز و زوایای ناهماهنگی انتخاب می شوند. بوش های دریل جیگ بیشتر به دقت توجه دارند تا بار و عموماً بر اساس این پارامترها انتخاب می شوند.

ویژگی های مهم بلبرینگ بوش

از آنجایی که بسیاری از یاتاقان‌های ساده مخصوص کاربردها هستند – یاتاقان‌های موتور یک مثال است – کاربرد مورد نظر می‌تواند ویژگی خوبی برای یافتن یاتاقان‌های مناسب برای یک نیاز خاص باشد. از سوی دیگر، بسیاری از یاتاقان‌های ساده برای کاربردهای مختلف یاتاقان مناسب هستند، در این صورت، جستجو بر اساس هندسه، مواد و غیره ممکن است نتایج بهتری به همراه داشته باشد.

نوع بلبرینگ

اگر به دنبال یاتاقان های کروی هستید، این مکان برای انتخاب آن است. به همین ترتیب، انتخاب دریل جیگ، بوش های آن نوع را برمی گرداند. انتخاب آستین یا ژورنال به عنوان یک نوع ممکن است نتایج تقریباً یکسانی به همراه داشته باشد زیرا تمایز ایجاد شده بین یاتاقان های ژورنال و یاتاقان های آستین لزوماً یک روش صنعتی نیست. در واقع، بوش های ژورنال، یاتاقان های آستین، یاتاقان های ساده و غیره همگی می توانند معنای مشابهی داشته باشند. یک انتخاب بهتر برای انتخاب یک یاتاقان ژورنال از انواع فیلم تمام سیال، انتخاب مقدار ماده بابیت است (به زیر مراجعه کنید)، که تامین کنندگان واحدهای یاتاقان هیدرودینامیکی را برمی گرداند.

انواع مواد بوش

انتخاب مواد برای یاتاقان‌های ساده بسیار بیشتر از یاتاقان‌های ساچمه‌ای و غلتکی است، زیرا نیاز به یافتن موادی است که می‌تواند از توسعه فیلم روغن پشتیبانی کند، پایه‌هایی را که نرم‌تر از ژورنال‌های شفت هستند، ارائه ساختارهای متخلخلی که روغن‌ها را نگه می‌دارد و آزاد می‌کند، و غیره. سرعت نقش مهمی در تعیین مواد دارد، همانطور که شرایط محیطی نیز نقش دارد. بوش‌های پلاستیکی خشک در بسته‌بندی‌های دارویی و مواد غذایی مورد توجه قرار می‌گیرند که در آن‌ها روغن و فلز اگر بتوانند محصولات را آلوده کنند، مضر هستند. گاهی اوقات می توان از چوب در کاربردهای دریایی استفاده کرد که در آن آب به جای روغن به عنوان روان کننده عمل می کند. بابیت ماده سنتی برای یاتاقان های هیدرودینامیکی است که در توربوماشین ها استفاده می شود. مواد برای یاتاقان های آستین اغلب از آلیاژهای برنز، از جمله آلومینیوم نیکل، فسفر، سیلیکون و غیره تشکیل شده است که نیازهای مختلف روانکاری و انعطاف پذیری را برآورده می کند.

فرآیند ساخت

بسیاری از بلبرینگ های ساده بابیت با ریخته گری گریز از مرکز تولید می شوند. میله های ریخته گری پیوسته اغلب برای ماشینکاری بلبرینگ های برنزی استفاده می شود. فلز پودر متخلخل یکی دیگر از روش های تولید محبوب برای تولید بلبرینگ های برنز آغشته به روغن است.