مکانیک ساخت و تولید

این وبلاگ سعی در نمایش مطالب و مقالات و معرفي وبلاگها و سايتها در زمینه مهندسی مکانیک ساخت و تولید را دارد .

بلبرینگ ها و رول برینگ ها
ساعت ۱:٥۸ ‎ب.ظ روز سه‌شنبه ۱ شهریور ۱۳٩٠  کلمات کلیدی: انواع بلبرینگ ، رول برینگ ها ، علل تعویض رول برینگ ها ، یا تاقانها

رول  برینگ ها قطعاتی هستند که امکان حرکت نسبی بین دو قطعه را از طریق غلتش فراهم می کنند . 

 



 

رول  برینگ ها قطعاتی هستند که امکان حرکت نسبی بین دو قطعه را از طریق غلتش فراهم می کنند

 

قطعات تشکیل دهنده ی بلبرینگ ها

* رینگ داخل و خارج با شیار مناسب

* اجزاء غلتنده (ساچمه و رول )

 *قفسه که تعداد غلتنده را جدا و هدایت می کند.

 

 

انواع بلبرینگ:

1- بلبرینگ شیار عمیق:
متداولترین بلبرینگ در بازار است,موارد استفاده ی زیادی دارد,نیروهای شعاعی  و محوری را در دوجهت تحمل می کند,برای سرعت های بالا مناسب است.

2- بلبرینگ تماس زاویه ای:
نیروهای محوری را فقط در یک جهت تحمل می کند.

3-بلبرینگ خودمیزان:
در یک طرف دو شیار دارد و در یک طرف سطح کروی دارد,در مواردی  که محور با پوسته انطباق نداشته باشد.

4- بلبرینگ کف گرد:

مناسب برای تحمل نیروهای محوری قابل جداشدن از هم و عمل کرد آن برای محورهای عمودی بهتر است

 

 

رول برینگ ها:

1-    رول برینگ سیلندری:
نیروهای شعاعی زیادی را تحمل می کند(چون سطح تماس خط است).در محورهایی که در معرض انبساط حرارتی هستند از سیلندر استفاده می شود.

 

2-    رول برینگ مخروطی:

قادر به تحمل نیروهای شعاعی است ولی نیروی محوری را در یک جهت تحمل  می کند. بنابراین به طور معکوس با جفت خودش به کار می رود.

 

3-    رول برینگ سوزنی:

در جایی که فضای شعاعی کمی وجود دارد از رول برینگ سوزی استفاده می شود.

 

4-    رولبرینگ بشکه ای:

به دلیل سطح کروی رینگ خارجی این رول برینگ دارای خاصیت خود میزانی است و برای بارهای شعاعی ضربه ای مناسب است. 

  

رول  برینگ ها از سه جهت تقسیم بندی می شوند

1-جهت تحمل نیرو:
الف)رول برینگ های رادیال شعاعی
ب)رول برینگ های اکسیال محوری

 

2-شکل غلتک ها:
الف)کروی
ب) رول

 

3-نوع حرکت:
الف)دورانی
ب)خطی

  

پارامترهای موثر در انتخاب رول  برینگ ها

1-فضای موجود
2- میزان نیرو
3- جهت نیرو(شعاعی یا محوری)
4- خود میزانی
5- سرعت

6-دقت
7- صدا
8- صلبیت(یعنی عدم تغییر پلاستیک)

9- حرکت محوری:

هرگاه شفت در معرض حرارت توربین بخار باشد به لحاظ انبساط طولی از رولربرینگ استفاده می شود   
 
10-مونتاژ و دمونتاژ:
مخروطی,سوزنی و کف گرد ساده,شیار عمیق,تماس زاویه ای و شبکه ای بیرون آوردن مشکل است

 

 

 علل تعویض رول برینگ ها


-خستگی

- سایش به علت نفوذ گرد و غبار

- شکستن قفسه

-تغییر شکل

 

 

 اندازه ها

رول برینگ ها با شماره های استاندارد مشخص می شوند,به عنوان مثال برای
بلبرینگ شیار عمیق 6205 دو رقم سمت چپ نشان دهنده ی نوع رو لبرینگ و اندازه ی آن است.

در محدوده ی قطر داخلی بین 20 میلی متر و 480 میلی متر اگر دو رقم سمت راست را در 5 ضرب کنیم قطر رینگ داخل شفت بدست می آید.

 

  

اندازه ی اصلی یک رول برینگ


1-عرض رول برینگ

2-قطر خارجی

3-قطر داخلی

Z6205 یک طرف رول برینگ در پوش دارد

Z2 6205 دو طرف رول برینگ درپوش دارد.

Rs 6205 یک طرف رول برینگ کاسه نمد دارد.

Rs2 6205 دو طرف رول برینگ کاسه نمد دارد.

W6205 دررول برینگ خارجی یک شیار برای خار جاسازی شده است

 

 

 

یا تاقانها


یک یا تاقان المانی از ماشین است که یک قطعه همانند یک شفت را که چر خش ، لغزش یا نوسان دارد ، پشتیبانی می کند . یا تا قان به دو گروه اصلی تقسیم میشوند: ساده و غلتشی . یا تاقانهای ساده بر اساس حرکت لغزشی که با استفاده از روغنکاری انجام می شود کار می کنند. یا تاقانهای غلتشی یا ضد اصطکاک بر اساس حرکت غلتشی کار می کنند که با استفاده از ساچمه ها یا دیگر انواع غلتک ها امکان پذیر است. درروتورهای  مدرن که در سرعت ها و با رهای نسبتا بالا کار میکنند، انتخاب وطراحی صحیح یا تاقانها و تکیه گا های انها از فا کتور های مهمی هستند که بر عمر سیستم تا ثیر می گذارنند.

 

 

انواع حرکت

—     نوع یاتاقان به کار رونده در یک کاربرد خاص، با توجه به نوع حر کت نسبی ودیگر قیدهای موجود تعین می شود.  انواع حرکت را می توان در گروههای زیر تقسیم  بندی نمود : چرخش حول یک نقطه ، چرخش حول یک خط ، حرکت انتقالی در امتداد یک خط ، چرخش در یک صفحه و حرکت انتقالی در یک صفحه. این حرکتها می تواند پیوسته یا نوسانی باشند . اگر چه اکثر یاتاقانها بیش از یک کاربرد را دارند ولی عموماً آنها را می توان بر اساس نوع حرکت تقسیم بندی نمود . سه طبقه بندی اصلی برای یاتاقانهای ساده و غلطشی عبارتند از : شعاعی ، محوری ، و راهنما . یاتاقانهای شعاعی بارهایی را تحمل می کنند که به صورت شعاعی و عمود بر خط مرکزی شفت وارد می شوند . یاتاقانهای محوری بارهای محوری را تحمل می کنند . این بارها به صورت موازی با خط مرکزی شفت و به سمت انتهای شفت اعمال می شوند . این نوع یاتاقان از حرکت محوری شفت چرخان جلوگیری می کند.

 

—     یاتاقانهای راهنما اجزایی را پشتیبانی و تنظیم می کنند که دارای حرکت لغزشی یا رفت و برگشتی هستند . در این گونه یاتاقانها المان ماشین در جهت حرکت خود راهنمایی می شوند و معمولا این المان چرخش هم ندارد . جدول 12-3 مشخصات مزایا و معایب یاتاقانهای  ساده و غلتشی را مقایسه می کند

 

 

 

 

 

عمر یاتا قانها :

یاتاقانهای غلتشی:

این یاتاقانها برای رسیدن به عمر کاری ویا افزایش عمر کاری خود نیاز به روانکاری دارند. در صورت نبود دماهای بالا ، با استفاده مقدار کمی روانکار ، می توان کارایی بالاییاز یاتاقان به دست اورد . روانکار اضافی باعث ایجاد گرمای اضافی  وافزایش سرعت خورندگی روانکار می شود.انتخاب نوع جنس یاتاقان نقش حیاتی در عمر یاتاقان دارد. خصوصیت جنس مور د استفاده در سا ختمان یاتاقان تعیین کننده ی مقدار اصطکاک بین سطوح خواهد بود که فاکتور مهمی در تعیین عمر یاتاقان است . وقتی دو جنس مشابه درتماس با هم قرار گیرند در صورت وجود روانکار ناکافی، اصطکاک بالا خواهد رفت وسطوح در فشارهای نسبتا کم گریپاژ خواهند کرد. در صورتی که دو قطعه ی تماسی از جنس متفاوت بوده و طوری انتخاب شوندکه اصطکاک کمتری  را ایجاد کنند، می توانند بدون گریپاژ کردن بار های سنگین تری را تحمل کنند.در اکثر ماشین الات جنس شفت ها از فولاد میباشد.

 

عموما جنس یاتاقانها را از موادی با جنس نرم تر میسازند که هم دارای ضرایب اصطکاک کمتری بوده و هم در تماس با فولاد زودتر از بین می روند. یک جنس نرم وقربانی شونده در یاتاقان استفاده

میشودزیرا در مقا یسه با تعو یض فولاد تعویض یاتاقان ساییده شده راحت تر و ارزان تر است .

جنسهای متداول مورد استفاده در یاتاقان ،چدن،برنز،و بابیت می باشد. دیگر مواردی که کمتر متداور هستند

عبارتند از: چوب، پلاستیک و دیگر مواد مصنو عی.هنگام مشخص کردن جنس یاتاقانها، چندین مشخصه وجود دارد که باید انها را در نظر گرفت

استحکام یا توانایی تحمل بارها بدون ایجاد تغییر شکل پلا ستیکی ، توانایی جذب ذرات ریز یا الودگی های موجود در روانکار ، توانایی

 تغییر فرم الا ستیکی واجازهی تو زیع بار در تمام سطوح یاتاقان ، توانایی دفع گرما و جلو گیری از ایجاد جوش گرم (گریپاژ) ، مقاومت به خوردگی.

 

 

نحوه جابجایی ونصب

برای به دست اوردن کارایی وعمر بهینه از یاتاقان ،روش های به کار رفته در جابجایی و نصب انها بایستی درست باشد.

علاوه بر اینکه بایستی روش های استاندارد نصب وجابجایی را رعایت کرد ،موضوع تعویض اضطراری یک یاتاقان نیزدارای اهمیت می باشد.

در صورت تعویض اضطراری یک یاتاقان به منظور راه انداختن سریع خط تولید ، بایستی این یاتاقان تعویضی را در سابقی ماشن ثبت کرد . در نتیجه پس از رفع نیاز اضطراری جایگزین دائمی بایستی جانشین قبلی شود. در صورت عدم تعویض یاتاقان اضطراری با نوع دائمی و ادامه کارکرد یاتاقان اضطراری ، ممکن است عیوب ناگهانی دریاتاقان به وجود اید. بنابراین باید هر چه زودتر یاتاقان اضطراری را تعویض کرده وبه جای ان یاتاقان خوب وبا کیفیت بالا قرار داد.

 

تکنیکهای نصب

هنگام نصب یا جداسازی یک یاتاقان غلتکی مهمترین نکته این است که نیروی نصب یاجدا سازی رابه وجه جانبی رینگ باانطباق تداخلی وارد کرد. این نیرو نباید توسط مجموعه ساچمه یا غلتک از یک رینگ به رینگ منتقل شود زیرا باعث اسیب داخلی یاتاقان خواهد شد.

 

روغنکاری

در موقع مشخص کردن یاتاقان لازم است که نیازهای مربوط به روغنکاری را هم در نظر گرفت. فاکتورهای تاثیر گذار بر روانکارها شامل سرعتهای نسبتا بالا،  سختی در اجرای دوباره روغنکاری،شفتهای غیر افقی و کاربردهایی که نبایستی   در انها نشتی باشد، میباشد

سیستمهای روانکاری

هنگام طراحی یک ماشین جدید، باید ساده ترین سیستم روانکاری ممکن را برای بیرینگها ی غلتشی انتخاب کرد. این سیستم می تواند روانکاری با گریس یا روغن باشد. در موارد ویژه بیرینگها توسط روانکاری  جامد یا خشک روانکاری میشود.

 

انواع روانکاری:

1)روانکاری با گریس 2)روانکاری با روغن 3)روانکاری خشک

متداول ترین نوع روانکاری ،روانکاری با گریس از نوع طرح کارتریجی اب بندی شده می با شد. گریس به خاطر راحتی ونیاز به حداقل نت کاربرد زیادی دارد. ولی در بعضی از کاربردها نمی توان از طرح کارتریجی

استفاده کرد مثلا وقتی که محیط کاری برای اب ابندها خیلی گرم باشد . مثال دیگر وقتی است که کوچک ترین نشتی یا وجود الودگی در اب بندهای لبه مجازنباشد (مثلا ماشین الات صنایع غذای). در چنین حالتهایی بایستی از یاتاقانهایی با اب بند و سیستم روانکاری مخصوص استفاده کرد.

 

در کاربردهای سرعت بالا ، معمولا از روغن برای روانکاری استفاده می شود.در کاربردهایی که شفت باید با سر عت بالا بچرخد ، در انتخاب یاتاقان بایستی موارد زیر رادر نظر گرفت :محدودیت ذاتی بعضی از یاتاقانها ، یناز به خنک کاری ومسائل مربوط به روغنکاری همچون تلاطم و هوا دهی. به عنوان مثال می توان تاثیر طراحی قفسه تماس انتهای غلتک با فلنج محوری را در یاتاقانهای غلتکی مخروطی نیازهای روانکاری نام برد. چنین المان های طراحی باعث محدود شدن سرعت وبار محوری تحملی دراین نوع یاتاقانها می شوند. درنتیجه مهم است که همیشه در مورد مقدار بار تحملی و نحوه ی روانکاری به راهنماییهای سازندهی یاتاقان مراجعه کرد

 

 

 

   انواع گریس و کاربرد آنها

آنچه که در گریس ها بر نوع کاربرد آنها تاثیر بسیار زیادی دارد ، پایه صابونی تشکیل دهنده گریس است که در ترکیب با روغن پایه و مواد افزودنی محصول مورد نظر را برای ما تامین می کند.

گریس ها بر اساس پایه صابونی (ماده قوام دهنده) می توانند تنوع بسیار زیادی داشته باشند .

سه دسته اصلی و پر مصرف آنها شامل موارد زیر هستند:

1-   گریس های پایه لیتیم

2-   گریس های پایه کلسیم

3-   گریس های پایه سدیم

البته انواع ویژه از گریس ها نیز می توانند با پایه های صابونی از ترکیب مواد فوق مانند لیتیم/کلسیم و ... تولید شوند.

 

حال ببینیم از نظر کاربردی این گریس ها چه تفاوتی با هم دارند:

در گریس ها دو خاصیت پایداری حرارتی و پایداری در برابر آب از اهمیت ویژه ای برخودار هستند. در واقع نوع صابون پایه ای که در گریس استفاده می شود ، می تواند بر دو خاصیت بالا تاثیرگذار باشد. از اینرو می توان این خواص را در گریس های مختلف بصورت زیر مقایسه نمود.

حال که با دو دسته اصلی گریس ها آشنا شدیم بهتر است که به نکاتی در مورد مصرف آنها توجه کنیم:

1-   در صورتی که در انبار ، روغن از گریس جدا شود نباید از آن استفاده کرد

نکته: با هم زدن نمی توان روغن جدا شده را به ساختار گریس بازگرداند.

2- در صورت در دسترس نبودن گریس های با درجه NLGIپایین (روانتر) نمی توا با اضافه کردن روغن درجه NLGI آن را پایین آورد.

3-   استفاده از گریس های نسوز بجای ضد آب و بر عکس توصیه نمی شود.

4-   استفاده از گریس های شل تر یا سفت تر از آنچه در دستگاه مورد نیاز است توصیه نمی گردد.

5- از گریس به اندازه مورد نیاز در دستگاه استفاده کنید و از استفاده کمتر یا بیشتر از حد مجاز اجتناب نمایید.

 6-   هنگام گریس کاری گریس قبلی را بطور کامل از محل روانکاری خارج کنید

 

 

 

مزایای روانکاری با گریس نسبت به روانکاری خشک و روغن:

1)قیمت مناسب، طراحی ساده

2)گریس باعث افزایش خاصیت اب بندی می شود.

3)دوره سرویس نسبتا طو لانی و بی نیازی به تعمیر به دلیل عدم نیاز به تجهیزات روانکاری

4)مناسب برای اندیس سرعت بالا وپایین

5)ممان اصطکاکی پایین

6)دوره زمانی معلوم تا زمان خرابی بلبیرینگ بعد از قطع روانکاری در سرعت بالا و پایین

 

انتخاب یک سیستم روانکاری:

انتخاب یک سیستم روانکاری به کمک چندین فاکتور امکان پذیر است:

*شرایط کاری برای بلبیرینگهای غلتشی

*درخواست ما از کیفیت دوران، الودگی صوتی،اصطکاک و دما در بلبیرینگ

*نیاز ما در کاربرد با اطمینان، مثل ایمن بودن در مقابل خرابی پیش از موعد ناشی از سایش،خستگی یا خوردگی وایمنی در مقابل صدمات ناشی از مواد خارجی نفوذ کرده به داخل بلبیرینگ (مثل آب،شن)

*هزینه نصب وتعمیرات یک سیستم روانکاری

 

 

شرایط کاری

شرایط کاری غیر نرمال یا نادیده گرفتن ملاحظات مربوط به تعمیرات ونگهداری باعث ایجا اکثر عیبهای یاتاقان میشود .

یاتاقانهای موجود درماشینهایی که تحت بارهای سنگین ، سرعتهای بالا یا کاربردهایی که برای ان مناسب نیستند قرار میگیرند

ممکن است زودتر از مو عد مقرر وبه صورت فاجعه امیز معیوب شوند . استفاده نادرست از روانکارها نیز میتوانند منجر به عیب در یاتاقان شود بعضی از دلایل ایجاد عیبهای زود تر عبارتند از:دمای کاری بالا،خوردگی،وجود مواد خارجی در روانکار،خستگی مواد،استفاده از روانکاری نا مناسب

دماهای بیش از حد:

بالا تر بودن دما بر استحکام، سختی و عمر یاتاقان تاثیر میگذارد.دماهای پائین بیش تراز اینکه برای استر بابیتی دقیق و نازک لازم باشد برای آسترهای بابیتی ضخیم مورد نیاز است. دماهای بالا نه فقط روی جنس یاتاقانها تاثیر می گذارند بلکه باعث کاهش ویسکوزیته روانکار شده وبر ضخامت فیلم روانکار تا ثیر می گذارد. در نتیجه این عامل بر ظرفیت بار تحملی یاتاقان نیز تاثیر میگذارد. علاوه بر این ، دماهای بالا منجر به اکسیداسیون سریع روغن روانکاری وکاهش کارایی ان می شوند.