بلبرینگ چیست؟
بلبرینگ یک جزء مکانیکی است که وظیفه آن هدایت یک مجموعه دوار است. بنابراین بلبرینگ امکان چرخش یک عنصر نسبت به عنصر دیگر را می دهد. بنابراین بیرینگ ها قطعاتی با دقت بالا هستند که به تجهیزات اجازه می دهند با حمل بارهای قابل توجه به طور موثر در سطوح مختلف سرعت حرکت کنند. آنها باید دقت و دوام بالا و همچنین امکان کار در سرعت های بالا با حداقل نویز و لرزش را ارائه دهند.
این نوع بلبرینگ در همه کاربردها مانند صنعت خودروسازی، بخش هوافضا، تجهیزات ساختمانی، ماشین‌ابزار و غیره یافت می‌شود. انواع مختلفی از یاتاقان ها وجود دارد که چهار نوع اصلی عبارتند از: بلبرینگ، بلبرینگ استوانه ای، غلتک مخروطی و یاتاقان سوزنی.
در حالی که بلبرینگ رایج ترین مکانیسم است، هر دستگاه دارای مزایا و معایب خود است. به همین دلیل است که توصیه می کنیم هر یک از این بلبرینگ ها را با هم مقایسه کنید تا مشخص کنید کدام سیستم برای نیازهای شما مناسب است.
چگونه یک بلبرینگ را انتخاب کنیم؟
هنگام انتخاب بلبرینگ، باید چندین فاکتور مهم را در نظر بگیرید. اولین عاملی که باید در نظر گرفت باری است که بلبرینگ می تواند تحمل کند.
دو نوع بار وجود دارد:
– بار محوری: موازی با محور چرخش
– بار شعاعی: عمود بر محور
هر نوع بلبرینگ به طور خاص برای تحمل بار محوری یا شعاعی طراحی شده است. برخی از بلبرینگ ها می توانند هر دو بار را تحمل کنند: در این مورد ما به یک بار ترکیبی اشاره می کنیم. برای مثال، اگر مجبور هستید بار ترکیبی را تحمل کنید، توصیه می کنیم که یک غلتک مخروطی را انتخاب کنید. اگر به بلبرینگی نیاز دارید که بتواند بار شعاعی بالا را تحمل کند، در این صورت ما یک رولبرینگ استوانه ای را توصیه می کنیم. از طرف دیگر، اگر یاتاقان شما نیاز به تحمل بارهای سبک‌تری دارد، ممکن است بلبرینگ کافی باشد زیرا اغلب ارزان‌تر هستند.
سرعت چرخش عنصر دیگری است که باید در نظر گرفته شود. برخی از بلبرینگ ها می توانند سرعت های بالا را تحمل کنند. وجود قفس برای یاتاقان های غلتکی استوانه ای و یاتاقان های سوزنی سرعت بیشتری نسبت به یاتاقان های بدون قفس می دهد. با این حال، انتخاب سرعت بالاتر گاهی اوقات به هزینه بار انجام می شود. همچنین باید احتمال وجود ناهماهنگی را در نظر بگیرید. برخی از بلبرینگ ها برای این وضعیت مناسب نیستند، مانند بلبرینگ های دو ردیفه.
بنابراین باید به ساختار بلبرینگ توجه کنید: یاتاقان‌های درج و کروی پشتیبانی از این ناهماهنگی‌ها را آسان می‌کنند. پیشنهاد می‌کنیم به یاتاقان‌هایی با تراز خودکار متمایل شوید که به طور خودکار عیوب تراز ناشی از خمش شفت یا خطاهای نصب را اصلاح می‌کنند. به طور مشابه، شرایط عملیاتی هنگام انتخاب بلبرینگ ایده آل بسیار مهم است. بنابراین لازم است محیطی را که در آن از بلبرینگ استفاده خواهید کرد، تجزیه و تحلیل کنید. یاتاقان شما ممکن است در معرض تعدادی آلودگی باشد. برخی از کاربردها می تواند منجر به اختلال در صدا، ضربه و/یا لرزش شود.
بنابراین بلبرینگ شما باید از یک سو در برابر این ضربه مقاومت کند و از سوی دیگر باعث ناراحتی نباشد. یکی دیگر از عناصر ضروری که باید در نظر گرفت، عمر بلبرینگ است. عوامل متعددی مانند سرعت یا استفاده مکرر می تواند بر عمر بلبرینگ تأثیر بگذارد.
انتخاب یک سیستم آب بندی برای اطمینان از عملکرد صحیح و طولانی مدت یک یاتاقان ضروری است. بنابراین مهم است که اطمینان حاصل شود که یاتاقان همیشه به خوبی از هرگونه ناخالصی و عوامل خارجی مانند گرد و غبار، آب، مایعات خورنده یا حتی روان کننده های استفاده شده محافظت می شود. این انتخاب به نوع روان کننده، شرایط محیطی (و در نتیجه نوع آلودگی)، فشار سیال و سرعت چرخش بستگی دارد. برای اینکه شروع خوبی داشته باشید، فشار سیال یک عامل تعیین کننده در انتخاب سیستم آب بندی است. اگر فشار زیاد باشد (مثلاً در محدوده 2-3 بار)، آب بندی مکانیکی ایده آل است. در غیر این صورت، انتخاب مستقیماً با نوع روان کننده، گریس یا روغن مرتبط خواهد بود. به عنوان مثال، برای روانکاری گریس، متداول ترین راه حل های مورد استفاده عبارتند از: منحرف کننده ها یا واشرها، معابر باریکی که ماشین کاری شده یا دارای شیار هستند.
شرایط استفاده نیز می تواند بر انتخاب شما تأثیر بگذارد، به خصوص در مورد مونتاژ بلبرینگ. استحکام و دقت مورد نیاز استفاده شما نیز باید در نظر گرفته شود. در برخی موارد، می توانید برای افزایش استحکام آن، پیش بارگذاری را در مونتاژ بلبرینگ خود پیش بینی کنید. علاوه بر این، پیش بارگذاری تأثیر مثبتی بر عمر بلبرینگ و سطح نویز سیستم شما خواهد داشت.
مراقب باشید، برای انتخاب پیش بار (شعاعی یا محوری) باید سختی تمام قطعات را از طریق نرم افزار یا آزمایش بدانید. در معیارهای انتخاب خود، باید مواد ایده آل برای یاتاقان خود را نیز در نظر بگیرید. بلبرینگ ها می توانند از فلز، پلاستیک یا سرامیک ساخته شوند. مواد یاتاقان بستگی به کاربرد مورد نظر آن دارد. توصیه می کنیم که مقاوم ترین یاتاقان در برابر فشار را انتخاب کنید. با این حال به خاطر داشته باشید که مواد استفاده شده بر قیمت بلبرینگ تأثیر می گذارد.
معیارهای انتخاب بلبرینگ چیست؟
- بار
- سیستم آب بندی
- سرعت دوران
- تحمل زندگی
- سختی
- دقت، درستی
- لرزش و ضرب
بلبرینگ ها اغلب برای تماس شعاعی بهینه می شوند: این بدان معنی است که اگر نیرویی که می خواهید با یاتاقان تماس بگیرید عمود بر محور چرخش آن باشد، بسیار مفید خواهند بود. با این حال، بلبرینگ های دو ردیفه برای تماس زاویه ای بهینه شده اند. علاوه بر این، اگر می خواهید از بلبرینگ برای بار محوری استفاده کنید، باید توجه داشت که این دستگاه فقط بارهای محوری متوسط را پشتیبانی می کند. با این حال، با استفاده از ساخت بلبرینگ دو ردیفه می توان از این نقص جلوگیری کرد. بلبرینگ‌های ساچمه‌ای علاوه بر کم‌هزینه بودن، فشرده‌ترین نوع یاتاقان‌ها را نیز دارند و آنها را به پرمصرف‌ترین نوع بلبرینگ تبدیل می‌کند.
ما استفاده از بلبرینگ را برای یاتاقان های کوچکی که با سرعت بالا کار می کنند توصیه می کنیم.
مهمترین فاکتورهایی که هنگام انتخاب بلبرینگ باید به آن دقت کنید
در اینجا هفت مورد از مهمترین فاکتورهایی که هنگام انتخاب یک بلبرینگ ژورنال مناسب باید در مورد آنها فکر کنید، آورده شده است
1. اندازه گیری بار
روش های مختلفی برای اندازه گیری بار تحمل وجود دارد. بار شعاعی در زاویه مناسب روی شفت قرار می گیرد. بار محوری روشی برای اندازه گیری نیروهایی است که در همان جهت شفت عمل می کنند. بارهای شعاعی و محوری می توانند با هم کار کنند تا یک لحظه یا بار ترکیبی در یک سیستم ایجاد کنند. یک یاتاقان باید بتواند هر سه نوع بار را در محدوده مورد انتظار خود تحمل کند.
2. مدارا
استانداردهای ISO و JIS تعیین می‌کنند که رولبرینگ‌های استوانه‌ای با اسپیسر چقدر خوب هستند و چقدر خوب می‌چرخند. بهتر است در ماشین هایی که باید با دقت و سرعت بالا کار کنند از مسیرهایی با سطح دقت 5 یا بالاتر استفاده شود. ماشین‌هایی که باید با دقت بالا کار کنند می‌توانند از بلبرینگ‌های شیار عمیق، بلبرینگ‌های رانش شعاعی یا غلتک‌های استوانه‌ای استفاده کنند.
3. سرعت
هر یاتاقان طوری ساخته شده است که در محدوده سرعت خاصی به خوبی کار کند. سیستمی که سریع حرکت می کند به یاتاقان های متفاوتی نسبت به سیستمی که با سرعت آهسته حرکت می کند نیاز دارد. یاتاقان‌های سرعت بالا حتی اگر اندکی از هم راستا نباشند باید با خیال راحت به کار خود ادامه دهند، که می‌تواند تأثیر بسیار مهم‌تری در چرخش سریع داشته باشد.
4. دما
برای استفاده حداکثری از سیستمی که می‌چرخد، باید بدانید که تغییرات دما چگونه بر قطعات آن تأثیر می‌گذارد. یاتاقان ژورنال می تواند گرمای زیادی را به یک سیستم اضافه کند و نحوه واکنش آنها به گرمای عوامل دیگر نیز بسیار مهم است. روانکاری یاتاقان باید در دمایی تنظیم شود که در آن یاتاقان مورد استفاده قرار می گیرد.
5. دقت چرخش
بیشتر ژورنال هایی که دارای بلبرینگ های تحمل سطح صفر هستند برای رفع نیازهای میزبان کافی هستند. با این حال، هنگامی که دقت چرخش شفت حیاتی است، مانند دوک های ماشین ابزار، ماشین آلات دقیق و ابزار، باید از بلبرینگ های شیار عمیق با تحمل بالاتر استفاده شود.
6. صلبیت
این مقدار تغییر حداقل است و اغلب اوقات می توان آن را نادیده گرفت. با این حال، در برخی از ماشین‌ها، مانند سیستم‌های دوک ماشین ابزار، سختی استاتیکی و دینامیکی یاتاقان‌ها بر نحوه عملکرد سیستم تاثیر بسزایی دارد.
7. گشتاور اصطکاک
یاتاقان های ساچمه ای مقاومت کمتری در برابر اصطکاک نسبت به بلبرینگ های غلتکی دارند. هنگامی که یک بار شعاعی خالص روی یک یاتاقان تماس شعاعی قرار می گیرد، مقاومت اصطکاک کم است. هنگامی که یک بار محوری خالص روی یک یاتاقان تماس محوری قرار می گیرد، مقاومت اصطکاک معمول است.
سخن آخر
انتخاب یک رویکرد می تواند مانند انتخاب هر قطعه سخت افزار دیگری باشد: شما باید تعادلی بین قیمت و عملکرد پیدا کنید. یک بلبرینگ حیاتی تر ممکن است هزینه بیشتری داشته باشد اما به تعمیر و نگهداری و تعویض کمتری نیاز دارد. چیزهای دیگری که باید در مورد آنها فکر کنید این است که روغن کاری و بررسی مسیرها چقدر آسان است.
