بیرینگ یا بلبرینگ چیست؟
بلبرینگ ها یکی از رایج ترین انواع یاتاقان های مورد استفاده هستند. از یک ردیف توپ به عنوان عناصر چرخان تشکیل شده است. آنها بین دو قطعه فلزی حلقوی شکل گیر افتاده اند. حلقه درونی برای چرخش آزاد است در حالی که حلقه بیرونی ساکن است.
بلبرینگ ها اصطکاک بسیار کمی را در طول نورد ایجاد می کنند اما ظرفیت تحمل بار محدودی دارند. این به دلیل منطقه کوچک تماس بین توپ و مسابقه است. آنها علاوه بر بارهای شعاعی می توانند بارهای محوری را در دو جهت تحمل کنند.
بلبرینگ برای کنترل حرکت نوسانی و چرخشی استفاده می شود. به عنوان مثال، در موتورهای الکتریکی که چرخش شفت آزاد است اما محفظه موتور این گونه نیست، از بلبرینگ برای اتصال شفت به محفظه موتور استفاده می شود. بسته به کاربرد، انواع مختلفی از بلبرینگ ها برای انتخاب در دسترس هستند.
کاربردهای مختلف بلبرینگ ها
درواقع بلبرینگ ها نوعی قطعه مکانیکی است، اما آیا می دانید آنها چه کاری انجام می دهند؟ آنها در واقع آنقدر برای صنعت ماشین آلات اساسی هستند. آنها در انواع ماشین‌ها استفاده می‌شوند. ماشین‌هایی که از یاتاقان‌ها استفاده می‌کنند شامل خودرو، هواپیما، ژنراتور برق و غیره است. آنها حتی در لوازم خانگی که همه ما هر روز از آنها استفاده می کنیم مانند یخچال، جاروبرقی و تهویه مطبوع استفاده می شود.
یاتاقان ها از محورهای چرخان چرخ ها، چرخ دنده ها، توربین ها، روتورها و غیره در آن ماشین ها پشتیبانی می کنند و به آنها اجازه می دهد تا راحت تر بچرخند.
به این ترتیب، انواع ماشین‌ها به شفت‌های زیادی برای چرخش نیاز دارند، به این معنی که تقریباً همیشه از یاتاقان‌ها استفاده می‌شود، تا جایی که به «نان و کره صنعت ماشین‌سازی» معروف شده‌اند. در نگاه اول، یاتاقان ها ممکن است مانند قطعات مکانیکی ساده به نظر برسند، اما ما بدون یاتاقان نمی توانستیم زنده بمانیم.
نقش بلبرینگ ها: چرا اینقدر مهم هستند؟
آنها دو وظیفه اصلی زیر را انجام می دهند.
عملکرد 1: کاهش اصطکاک و صاف کردن چرخش
اصطکاک بین شفت دوار و بخشی که از چرخش پشتیبانی می کند رخ می دهد. بین این دو جزء از بلبرینگ استفاده می شود.
یاتاقان ها برای کاهش اصطکاک و امکان چرخش نرم تر عمل می کنند. این امر میزان مصرف انرژی را کاهش می دهد. این تنها مهم ترین عملکرد بلبرینگ ها است.
عملکرد 2: از بخشی که از چرخش پشتیبانی می کند محافظت کنید و موقعیت صحیح شفت چرخان را حفظ کنید
نیروی زیادی بین محور چرخان و قسمتی که چرخش را پشتیبانی می کند مورد نیاز است. یاتاقان ها وظیفه جلوگیری از وارد شدن آسیب توسط این نیرو به قسمتی که چرخش را پشتیبانی می کند و همچنین حفظ موقعیت صحیح محور چرخان را انجام می دهند.
این عملکرد یاتاقان ها همان چیزی است که به ما امکان می دهد از ماشین های خود بارها و بارها برای مدت زمان طولانی استفاده کنیم.
هدف اصلی بیرینگ ها چیست؟
هدف اصلی یاتاقان ها جلوگیری از تماس مستقیم فلز به فلز بین دو عنصر است که در حرکت نسبی هستند. این امر از اصطکاک، تولید گرما و در نهایت، سایش و پارگی قطعات جلوگیری می کند. همچنین مصرف انرژی را کاهش می دهد زیرا حرکت لغزشی با نورد کم اصطکاک جایگزین می شود.
آنها همچنین بار عنصر دوار را به محفظه منتقل می کنند. این بار ممکن است شعاعی، محوری یا ترکیبی از هر دو باشد. یک بلبرینگ همچنین آزادی حرکت قطعات متحرک را در جهت های از پیش تعریف شده محدود می کند.
بلبرینگ عناصر نورد
بلبرینگ های المنت نورد حاوی عناصر غلتشی به شکل توپ یا استوانه هستند. می دانیم که چرخاندن چرخ آسان تر از لغزش آن بر روی زمین است زیرا میزان اصطکاک غلتشی کمتر از اصطکاک لغزشی است. در اینجا نیز همین اصل در کار است. یاتاقان های عناصر غلتشی برای تسهیل حرکت آزاد قطعات در حرکت چرخشی استفاده می شوند.
حتی زمانی که در برنامه ها به حرکت خطی نیاز داریم، تبدیل حرکت چرخشی به حرکت کشویی آسان است. پله برقی یا نوار نقاله را در نظر بگیرید. اگرچه حرکت خطی است، اما با غلتک هایی که توسط موتورها حرکت می کنند، تغذیه می شود.
مثال دیگر یک پمپ رفت و برگشتی است که می تواند انرژی دورانی موتور را با کمک اتصالات به حرکت انتقالی تبدیل کند. در هر یک از این کاربردها، بلبرینگ‌های ساچمه‌ای برای پشتیبانی از محورهای موتور و همچنین محورهای دیگر غلتک‌ها در مجموعه استفاده می‌شوند.
عناصر نورد بار را بدون اصطکاک زیاد حمل می کنند زیرا اصطکاک لغزشی با اصطکاک غلتشی جایگزین می شود. یاتاقان های غلتکی را می توان به دو نوع اصلی تقسیم کرد: بلبرینگ و یاتاقان غلتکی.
مزایای بلبرینگ ها چیست؟
مقاومت در برابر سایش خوب
نیاز به روغن کاری زیادی ندارد
اصطکاک کم را فراهم می کند، بنابراین اتلاف انرژی کمی دارد
عمر طولانی
تعویض آسان
ابعاد کلی کوچک
نسبتاً ارزان است
می تواند بارهای رانش را تحمل کند
معایب بلبرینگ ها چیست؟
ممکن است به دلیل ضربه ها بشکند
می تواند کاملا بلند باشد
نمی تواند وزنه های بزرگ را تحمل کند
بلبرینگ شیار عمیق
این پرکاربردترین نوع بلبرینگ است. حلقه ای از توپ ها بین دو مسابقه به دام افتاده است که بار را منتقل می کند و امکان حرکت چرخشی بین دو مسابقه را فراهم می کند. توپ ها توسط یک نگهدارنده در جای خود ثابت می شوند.
اصطکاک غلتشی بسیار کمی دارند و برای نویز کم و لرزش کم بهینه شده اند. این باعث می شود آنها برای برنامه های با سرعت بالا ایده آل باشند.
نصب آنها نسبتاً آسان است و به حداقل تعمیر و نگهداری نیاز دارند. در حین نصب باید مراقب باشید تا از فرورفتگی ریس ها جلوگیری شود زیرا باید روی شفت ها فشار داده شوند.
بلبرینگ تماس زاویه ای چیست؟
در این نوع بلبرینگ، نژادهای داخلی و خارجی نسبت به یکدیگر در امتداد محور بلبرینگ جابجا می شوند. این نوع برای تحمل مقادیر بیشتری از بارهای محوری در هر دو جهت علاوه بر بارهای شعاعی طراحی شده است.
با توجه به جابجایی در نژادهای داخلی و خارجی، بار محوری را می توان از طریق یاتاقان به محفظه منتقل کرد. این بلبرینگ برای کاربردهایی که هدایت محوری صلب مورد نیاز است مناسب است.
یاتاقان‌های تماس زاویه‌ای به طور گسترده در تجهیزات کشاورزی، خودروها، گیربکس‌ها، پمپ‌ها و سایر کاربردهای پرسرعت مانند دوک‌های ابزار ماشینکاری CNC استفاده می‌شوند.
