نصب بلبرینگ: راهنمای کاربردی
نصب یاتاقان های جدید یک گام مهم در به حداکثر رساندن قابلیت اطمینان یاتاقان است. اگر یاتاقان ها در حین نصب اشتباه نصب شوند یا آسیب ببینند، عمر کوتاه می شود. بنابراین، استفاده از تکنیک‌های ثابت شده بسیار مهم است.
برای یاتاقان های کوچک که به عنوان یاتاقان هایی با قطر بیرونی 4 اینچ یا کمتر تعریف می شوند، بلبرینگ ها را می توان به صورت سرد نصب کرد. بالاتر از این اندازه، گرم کردن بلبرینگ ها توصیه می شود. هنگام نصب سرد، نیرو باید با تداخل به حلقه وارد شود. معمولاً این به معنای فشار دادن به حلقه داخلی است زیرا یاتاقان معمولاً با یک تداخل بر روی شفت نصب می شود. این مقاله شامل گزیده‌هایی از مقاله «روش‌های نگهداری یاتاقان برای اطمینان از حداکثر عمر بلبرینگ» نوشته برایان پی دامر از SKF ایالات متحده است.
نیرو ممکن است با استفاده از پرس چوبی یا آستین ضربه ای و چکش اعمال شود. هیچ ضربه ای نباید به خود بلبرینگ وارد شود. در عوض، یک آستین باید با بلبرینگ تماس داشته باشد و ضربات به انتهای آن آستین وارد شود. استفاده از چکش مرده نیز پیشنهاد می شود. هنگام فشار دادن یاتاقان بر روی شفت یا محفظه باید از آستین استفاده شود.
یاتاقان ها به دلیل متالورژی حلقه ها و همچنین با استفاده از هر گونه اجزای غیر فلزی مانند قفس های نایلونی یا مهر و موم های لاستیکی در حداکثر دما محدود می شوند. یک قانون کلی خوب این است که یاتاقان ها را تا دمای 150 درجه فارنهایت بیشتر از دمای شفت گرم کنید. این به قدری گرم است که به بلبرینگ اجازه می دهد تا روی شفت بلغزد در حالی که آنقدر داغ نیست که به اجزای آن آسیب برساند. در هر صورت، یاتاقان ها را بالاتر از 250 فارنهایت گرم نکنید.
دمای توصیه شده برای بلبرینگ ها
برای یاتاقان هایی که دارای بسته شدن هستند و مادام العمر روغن کاری شده اند، دمای 210 درجه فارنهایت به عنوان حداکثر دما توصیه می شود، بنابراین ممکن است اختلاف 150 درجه فارنهایت نسبت به دمای شافت برای یاتاقان های روغن کاری شده تا حدودی کاهش یابد. در حالی که اجاق‌ها، صفحات داغ و حمام‌های روغن کار می‌کنند، ساده‌ترین روش برای گرم کردن بلبرینگ استفاده از بخاری القایی است.
این فرآیند سریع، دقیق، قابل تکرار و ایمن است. مطمئن شوید که دستورالعمل‌ها و هشدارها رعایت شده‌اند، زیرا گرمکن‌های القایی یک میدان مغناطیسی قوی ایجاد می‌کنند که می‌تواند خطرآفرین باشد. هنگام گرم کردن یاتاقان‌ها، استفاده از بخاری القایی که دارای چرخه مغناطیس زدایی داخلی است، بسیار مهم است. در طول فرآیند گرمایش، یاتاقان توسط جریان القایی مغناطیسی می‌شود. اگر آن میدان مغناطیسی حذف نشود، یاتاقان تمام زباله های آهنی موجود در روغن را جذب می کند. معمولاً چرخه مغناطیس زدایی هیتر درست قبل از خاموش شدن بخاری عمل می کند، بنابراین چرخه گرمایش کامل باید قبل از برداشتن یاتاقان از بخاری و نصب آن کامل شود.
هنگام نصب یاتاقان های گرم، یاتاقان ها باید به شانه شفت فشار داده شوند و سپس مهره قفلی نصب شده و به یاتاقان بسته شود. همانطور که یاتاقان سرد می شود، هم به صورت شعاعی (ایجاد تداخل بر روی شفت) و هم به صورت محوری (به طور بالقوه باعث دور شدن آن از شانه می شود) منقبض می شود. همانطور که یاتاقان سرد می شود، مهره قفل را باید با استفاده از آچار آچار ضربه ای یا برای یاتاقان های کوچک، آچار آچار معمولی سفت کنید تا یاتاقان ها در برابر شانه سفت شوند.
پس از خنک شدن یاتاقان، مهره قفلی باید برداشته شود، واشر قفلی در مقابل یاتاقان قرار گیرد و مهره قفلی مجدداً در مقابل قفل واشر نصب شود. مهره قفلی باید تا زمانی که در تماس نزدیک با واشر قرار گیرد و یاتاقان در برابر شانه محکم شود و سپس زبانه قفل شوی مناسب در شکاف مهره قفلی خم شود.
اطمینان از اینکه یاتاقان ها به سختی روی شانه کشیده شده اند به ویژه برای بلبرینگ های تماس زاویه ای جفتی مهم است. اگر حلقه ها بین مهره قفلی و شانه محکم بسته نشده باشند، ممکن است فاصله محوری بیش از حد وجود داشته باشد. هنگام سفت کردن مهره قفل با آچار آچار ضربه ای، ضربه هایی که روی آچار ایجاد می شود، تا زمانی که حلقه ها در تماس نزدیک باشند، صدایی کسل کننده ایجاد می کند. هنگامی که همه اجزاء به طور محکم در برابر یکدیگر قرار می گیرند، ضربه به آچار باعث ایجاد صدای زنگ می شود. این تغییر لحن نشان می دهد که همه چیز به اندازه کافی فشرده است.
در حالی که مشخصات گشتاور برای مهره های قفلی منتشر شده است، اعمال آنها ممکن است دشوار باشد زیرا تحمل رزوه خاص، زبری و روانکاری (یا عدم وجود آنها)، گشتاور مهره قفل را به طور قابل توجهی تغییر می دهد. یک مرز بالایی برای اینکه چه نیروی گیره محوری باید به یاتاقان اعمال شود وجود دارد. این حداکثر نیروی گیره محوری برابر با ¼ ظرفیت استاتیکی (Co) برای یاتاقان است. هر نیروی گیره بیشتر ممکن است حلقه ها را تغییر دهد و توزیع بار داخلی و فشار تماس را تغییر دهد و در نتیجه عمر را کاهش دهد.
برای همه این فعالیت ها باید از ابزار صحیح استفاده شود. تلاش برای استفاده از دریفت یا تکه میله ممکن است در سفت کردن مهره قفلی موفق باشد، اما خطر آسیب رساندن به مهره و/یا یاتاقان وجود دارد. علاوه بر این، قطعات کوچک ممکن است از ابزارهای بداهه جدا شده و این قطعات ممکن است وارد بلبرینگ شده و در حین کار باعث آسیب شوند. در نهایت، هرگز نباید از مشعل برای گرم کردن بلبرینگ قبل از نصب استفاده کرد. چنین حرارت مستقیم به طور دائمی به عملیات حرارتی بلبرینگ آسیب می رساند و عمر آن را کوتاه می کند.
انحراف شفت بلبرینگ
در حالی که فناوری پمپ با در نظر گرفتن طول عمر طراحی شده است، مشکلات رایجی وجود دارد که می تواند عملکرد را مختل کند. یکی انحراف اجزا در داخل و اطراف محفظه پمپاژ است. انحراف زمانی اتفاق می افتد که تأثیر نیروهای پمپاژ بر روی روتور باعث خم شدن شفت شود.
پمپ ها به گونه ای طراحی شده اند که با برخی از سطوح انحراف در طول چرخش مقابله کنند، اما عدم قطعیت زمانی ایجاد می شود که شفت پشتیبانی کافی نداشته باشد. انحراف شفت می تواند مشکلات بزرگتری مانند آسیب و خرابی یاتاقان، نشت و خرابی سیل مکانیکی، ارتعاشات بیش از حد، سایش و خرابی زودرس و بیش از حد قطعات و حتی شکستن شفت ایجاد کند.
تا زمانی که دستگاه پمپ پشتیبانی مناسب را در سراسر شفت فراهم می کند، انحراف یک نگرانی مبرم نیست. این مقاله به سیستم پشتیبانی بین یاتاقان ثبت شده سری E بلکمر به عنوان بخشی از پمپ دنده داخلی بدون ماگ درایو آنها می پردازد. به طور خاص، چگونه انحراف را به حداقل می رساند تا پمپ و اجزای حیاتی آن برای مدت طولانی تری کار کنند.
سیستم پشتیبانی بلبرینگ
سیستم پشتیبانی بین بلبرینگ بلکمر از یک دوک غیر عادی استفاده می کند که در سه نقطه – سر، محل هلال و پشت قوطی نگهدارنده پشتیبانی می شود. علاوه بر سه نقطه تماس اصلی، سیستم اسپیندل شامل دو بوش شعاعی و یک بوش رانش است. پس از نصب، در پمپ ثابت می ماند در حالی که روتور به دور آن می چرخد.
دوک خارج از مرکز دارای شفت کوتاه تر، قطر بزرگتر و سه بوش است. این بدان معنی است که نیروهای هیدرولیک به جای تمرکز بر نقاط ضعیف، در سراسر دوک حمایت می شوند. این سیستم اسپیندل با همکاری یکدیگر برای کاهش مشکلات انحراف معمولی در طرح‌های بار کنسولی طراحی شده است.
طراحی استاندارد کنسول در پمپ های دنده داخلی دارای کاستی های پشتیبانی در سراسر شفت است. قرارگیری بوش معمولی در نزدیکی روتور، با یک یاتاقان در انتهای دیگر شفت است. این باعث می‌شود که بخش‌های باقی‌مانده شفت به خوبی پشتیبانی نشوند و به آن نواحی اجازه می‌دهد در حین کار دچار انحراف شوند. با سیستم پشتیبانی بین بلبرینگ بلکمر، بوش های شعاعی گسترده، تمام طول عنصر چرخان را که در سه نقطه پخش شده است، پشتیبانی می کند و انحرافات را به حداقل می رساند.
با این سیستم پشتیبانی و طراحی دوک 2 اینچی (50.8 میلی‌متر) (در پمپ سایز 69 اینچی بلکمر)، انحراف به حداقل 0.005 اینچ (0.13 میلی‌متر) می‌رسد. در مقایسه، با استفاده از همان اندازه پمپ، انحراف در یک شفت 0.44 اینچی (11.1 میلی‌متر) 0.056 اینچ (1.4 میلی‌متر) منحرف می‌شود. این مقدار انحراف باعث سایش روتور، پوشش و سر می‌شود که می‌تواند منجر به شکست زودهنگام مهر و موم شفت شود. سایش زودرس کمتر نگران کننده است.
نتیجه
پمپ ها با طراحی و پارامترهای عملکرد محدود می شوند. بدون پشتیبانی مناسب از شفت، پمپ های دنده داخلی ممکن است دچار انحراف و خرابی روتور یا شفت شوند. سیستم پشتیبانی بین بلبرینگ سری E به عنوان یک ابزار نگهداری پیشگیرانه در این مورد عمل می کند.
