بستن | close
در بلبرینگ خود تنظیم حلقه درونی دارای دو مسیر ساچمه و حلقه بیرونی دارای یک مسیر كروی است كه شیار ساچمه در آن به صورت منحنی بوده و مرکز انحنای آن منطبق بر محور بلبرینگ است. این امر منجر می شود محور حلقه درونی، ساچمه ها و شیار جدا کننده در اطراف مرکز بلبرینگ منحرف شود تا به طور خودکار بی نظمی ایجاد شده در اثر خطای نصب و راه اندازی اصلاح شود.
شیار جدا کننده این نوع بلبرینگ ها در انواع فولادی، برنجی و پلی آمیدی تولید می شود. قدرت تحمل بار بلبرینگ های خود تنظیمی که پسوند E دارند از نوع مشابه استاندارد بدون E بالاتر است.
بلبرینگ خود تنظیم (Self-aligning bearing) نوعی بیرینگ پیشرفته است که برای جبران ناهمترازی شفت و محفظه طراحی شده است. ویژگی اصلی این بیرینگها توانایی آنها در خود تنظیمی و تطبیق با انحراف زاویهای محور است، بدون اینکه به عملکرد یا طول عمر بیرینگ آسیبی وارد شود. این بیرینگها دارای یک مسیر کروی در رینگ بیرونی هستند که به ساچمهها یا غلتکها اجازه میدهد در جهات مختلف حرکت کنند. چنین طراحی به بیرینگ امکان میدهد تا خم شدگی شفت، انحراف محوری و عدم همترازی را تا حدود 2 تا 3 درجه جبران کند، در حالی که همچنان بارهای شعاعی و محوری را به خوبی تحمل میکند.
انواع مختلفی از بلبرینگهای خود تنظیم وجود دارد که رایجترین آنها بلبرینگهای کروی (Spherical roller bearings) و بلبرینگهای ساچمهای خود تنظیم (Self-aligning ball bearings) هستند. بلبرینگهای کروی از غلتکهای بشکهای شکل استفاده میکنند و برای کاربردهایی با بارهای سنگین مناسب هستند، در حالی که بلبرینگهای ساچمهای خود تنظیم از ساچمههای کروی بهره میبرند و معمولاً در کاربردهایی با سرعت بالاتر و بار کمتر استفاده میشوند. بلبرینگهای کروی دارای ظرفیت تحمل بار بیشتری هستند و میتوانند شوکها و ضربات وارده را بهتر جذب کنند. همچنین این بیرینگها معمولاً با انواع مختلفی از سیستمهای نگهدارنده غلتک، آببندیها و اشکال مختلف سوراخ داخلی (استوانهای یا مخروطی) ارائه میشوند تا با نیازهای مختلف کاربردی تطبیق یابند.
بلبرینگهای خود تنظیم در صنایع سنگین مانند کاغذسازی، نورد فلزات، معدن، سیمان و تجهیزات سنگین ساخت و ساز کاربرد گستردهای دارند. این بیرینگها برای ماشینآلاتی که در معرض انحراف شفت، ارتعاش، شوک و تغییرات دمایی هستند بسیار مناسب هستند. در نوارهای نقاله طویل، آسیابهای صنعتی، خشککنهای دوار، پمپهای بزرگ و دستگاههای سنگشکن، استفاده از بلبرینگهای خود تنظیم ضروری است زیرا انعطافپذیری آنها امکان کارکرد مداوم را حتی در شرایط ناهمترازی فراهم میکند. همچنین در توربینهای بادی، به دلیل وجود بارهای متغیر و شرایط محیطی سخت، از این نوع بیرینگها استفاده میشود تا عملکرد پایدار و قابل اعتمادی در طول عمر توربین تضمین شود.
نصب و نگهداری صحیح بلبرینگهای خود تنظیم برای دستیابی به حداکثر عمر مفید آنها بسیار مهم است. روانکاری مناسب با توجه به نوع کاربرد، شرایط محیطی و سرعت کارکرد باید به درستی انجام شود. بیرینگهای خود تنظیم بزرگتر معمولاً دارای مجراهای روانکاری هستند که امکان روغنکاری منظم را بدون نیاز به باز کردن سیستم فراهم میکنند. برخی از مدلهای پیشرفته دارای سیستمهای روانکاری خودکار یا بیرینگهای با روانکاری دائمی هستند که نیاز به نگهداری را کاهش میدهند. علاوه بر این، تکنیکهای پایش وضعیت مانند آنالیز ارتعاشی، ترموگرافی و آنالیز روغن برای تشخیص زودهنگام مشکلات احتمالی و جلوگیری از خرابیهای ناگهانی در بلبرینگهای خود تنظیم کاربرد دارند که میتواند به کاهش هزینههای تعمیر و نگهداری و افزایش بهرهوری منجر شود.
این بیرینگ ها دارای سه نوع هستند؛
بدون کاسه نمد
با کاسه نمد در دو طرف بلبرینگ
با حلقه داخلی عریض
موارد استفاده از بلبرینگ خود تنظیم
بلبرینگهای خود تنظیم در صنایع سنگین مانند کارخانههای کاغذسازی، نورد فلزات و صنایع معدنی کاربرد گستردهای دارند. در این محیطهای صنعتی، ماشینآلات اغلب در معرض بارهای سنگین، ارتعاشات شدید و شرایط محیطی نامساعد قرار میگیرند که میتواند باعث انحراف شفت و ناهمترازی شود. کاربرد این بیرینگها در تجهیزاتی مانند نوارهای نقاله طویل، آسیابهای غلتکی، سنگشکنها، خشککنهای دوار و میکسرهای صنعتی به ویژه ارزشمند است، زیرا قابلیت خودتنظیمی آنها میتواند تا 2 تا 3 درجه انحراف را بدون تأثیر منفی بر عملکرد یا طول عمر بیرینگ جبران کند. همچنین در صنعت سیمان، جایی که محورهای بلند و سنگین در معرض تغییر شکل قرار میگیرند، استفاده از این بیرینگها ضروری است.
در صنعت انرژی، بهویژه در توربینهای بادی و نیروگاههای حرارتی، بلبرینگهای خود تنظیم نقش حیاتی ایفا میکنند. در توربینهای بادی، شرایط بارگذاری متغیر ناشی از تغییرات سرعت و جهت باد، میتواند منجر به خمیدگی شفت و انحراف محوری شود. بلبرینگهای خود تنظیم با توانایی تطبیق خود با این تغییرات، امکان عملکرد پایدار توربین را حتی در شرایط محیطی سخت فراهم میکنند. در نیروگاههای حرارتی، انبساط حرارتی قطعات مختلف در دماهای بالا میتواند باعث ناهمترازی شفت شود که بلبرینگهای خود تنظیم به خوبی با آن کنار میآیند. همچنین در پمپهای بزرگ صنعتی، کمپرسورها و فنهای صنعتی که در معرض ارتعاشات و بارهای دینامیکی قرار دارند، این نوع بیرینگها موجب افزایش قابلیت اطمینان و کاهش خرابیهای ناگهانی میشوند.
در صنایع دریایی، حمل و نقل ریلی و تجهیزات ساخت و ساز، بلبرینگهای خود تنظیم کاربردهای متنوعی دارند. در کشتیها و سکوهای دریایی، جایی که حرکات دریا و تغییر شکل بدنه میتواند باعث ناهمترازی شود، این بیرینگها در سیستمهای رانش و تجهیزات عرشه استفاده میشوند. در صنعت ریلی، بلبرینگهای خود تنظیم در چرخهای واگنها و لوکوموتیوها به کار میروند تا شرایط متغیر ریل و انحنای مسیر را جبران کنند. ماشینآلات ساخت و ساز مانند بیلهای مکانیکی، لودرها و جرثقیلها که در محیطهای نامنظم کار میکنند، از این بیرینگها برای تحمل بارهای نامتقارن و شوکهای ناگهانی بهره میبرند. علاوه بر این، در صنایع فرآوری مواد غذایی و داروسازی، جایی که نیاز به شستشوی مکرر تجهیزات وجود دارد، نسخههای ضد زنگ این بیرینگها با سیستمهای آببندی خاص مورد استفاده قرار میگیرند.
تعویض بلبرینگ های خود تنظیم با بلبرینگ های رایج
تعویض بلبرینگهای خود تنظیم با بلبرینگهای استاندارد در بسیاری از کاربردها امکانپذیر است، اما نیازمند بررسی دقیق شرایط عملیاتی و محدودیتهای طراحی میباشد. همانطور که اشاره شده، سریهای متداول بلبرینگهای خود تنظیم مانند 1200 و 1300 قابلیت تعویض مستقیم با سریهای استاندارد 6200 و 6300 را دارند که این امر تعویض آنها را در بسیاری از کاربردهای صنعتی آسان میکند. اما باید توجه داشت که این تعویض تنها زمانی مناسب است که سیستم از نظر همترازی در وضعیت مطلوبی قرار داشته باشد. مهمترین مزیت بلبرینگهای خود تنظیم، توانایی آنها در جبران ناهمترازی است که با تعویض آنها با بلبرینگهای استاندارد، این قابلیت از دست میرود و ممکن است در صورت وجود ناهمترازی، عمر مفید بلبرینگهای استاندارد به شدت کاهش یابد.
قبل از تصمیم به تعویض بلبرینگهای خود تنظیم با انواع استاندارد، ارزیابی دقیق وضعیت همترازی سیستم ضروری است. در ماشینآلاتی که دارای شفتهای بلند، سازههای انعطافپذیر یا در معرض تغییرات دمایی قابل توجه هستند، استفاده از بلبرینگهای استاندارد میتواند منجر به مشکلات عملکردی شود. در چنین مواردی، همانطور که پاول بردا اشاره کرده، میتوان از بلبرینگهای خود تنظیم با طراحی گستردهتر یا مخروطی استفاده کرد تا محدودیتهای فضای نصب برطرف شود. ابعاد هندسی دقیق، ظرفیت تحمل بار و مشخصات دینامیکی بلبرینگ جایگزین باید با دقت بررسی شود تا اطمینان حاصل شود که میتواند نیازهای عملکردی سیستم را برآورده سازد، حتی اگر از نظر ابعاد فیزیکی با بلبرینگ قبلی مطابقت داشته باشد.
هزینههای بلندمدت و تأثیر بر برنامه نگهداری و تعمیرات نیز باید در تصمیمگیری برای تعویض بلبرینگهای خود تنظیم با انواع استاندارد مد نظر قرار گیرد. اگرچه بلبرینگهای استاندارد معمولاً ارزانتر از انواع خود تنظیم هستند، اما در سیستمهایی که پتانسیل ناهمترازی وجود دارد، ممکن است نیاز به تعویض مکرر داشته باشند که هزینههای کلی را افزایش میدهد. علاوه بر این، استفاده از بلبرینگهای استاندارد ممکن است نیاز به بازرسیها و تنظیمات دورهای بیشتری برای اطمینان از حفظ همترازی داشته باشد. در برخی موارد، تعویض بلبرینگهای خود تنظیم با انواع استاندارد ممکن است نیازمند اصلاحاتی در طراحی سیستم نگهدارنده بیرینگ یا سیستم روانکاری باشد که این موضوع باید در ارزیابی فنی و اقتصادی تعویض مورد توجه قرار گیرد.
نکات انتخاب و نصب بلبرینگ خود تنظیم
انتخاب صحیح بلبرینگ خود تنظیم مستلزم ارزیابی دقیق شرایط کاری و نیازهای عملیاتی ماشینآلات است. ابتدا باید ظرفیت تحمل بار را با توجه به بارهای شعاعی و محوری وارده محاسبه کرد و با ضریب اطمینان مناسب برای کاربرد مورد نظر در نظر گرفت. سرعت چرخشی شفت نیز عامل مهمی است که باید با سرعت مجاز بیرینگ مطابقت داشته باشد، زیرا سرعتهای بیش از حد میتواند منجر به افزایش دما و کاهش عمر بیرینگ شود. همچنین شرایط محیطی مانند دما، رطوبت، آلودگی و احتمال تماس با مواد خورنده را باید در انتخاب جنس، پوشش و سیستم آببندی بیرینگ در نظر گرفت. مقدار ناهمترازی مورد انتظار نیز باید محاسبه شود تا اطمینان حاصل شود که در محدوده توانایی خود تنظیمی بیرینگ (معمولا 2 تا 3 درجه) قرار دارد.
فرآیند نصب بلبرینگهای خود تنظیم نیازمند دقت و رعایت اصول فنی است تا عملکرد بهینه آنها تضمین شود. قبل از نصب، باید شفت و محفظه بیرینگ از نظر ابعادی کنترل شده و تمام سطوح تماس کاملاً تمیز شوند. در هنگام نصب، اعمال نیرو باید فقط به حلقهای صورت گیرد که قرار است روی شفت یا در محفظه فشرده شود و هرگز نباید نیرو به حلقه دیگر یا مستقیماً به ساچمهها یا غلتکها وارد شود. برای بیرینگهای با سوراخ مخروطی، تنظیم دقیق لقی داخلی بسیار مهم است و معمولاً با استفاده از روشهای اندازهگیری جابجایی محوری یا با ابزارهای مخصوص انجام میشود. پس از نصب، بیرینگ باید مقدار مناسبی از روانکننده توصیه شده توسط سازنده دریافت کند، و در صورت وجود سیستم روانکاری مرکزی، اتصالات و مسیرهای روغن باید به درستی نصب و کنترل شوند.
تنظیم صحیح لقی شعاعی و محوری در بلبرینگهای خود تنظیم برای دستیابی به عملکرد مطلوب و طول عمر بالا ضروری است. لقی بیش از حد میتواند منجر به ارتعاش، سر و صدا و توزیع نامناسب بار شود، در حالی که لقی کمتر از حد مجاز میتواند باعث گرم شدن بیش از حد و خرابی زودرس بیرینگ گردد. برای تنظیم لقی در بیرینگهای با سوراخ مخروطی، از بوشهای مخروطی، مهرههای قفلی یا روشهای هیدرولیکی استفاده میشود. در بیرینگهای با سوراخ استوانهای، تنظیم لقی معمولاً با استفاده از واشرهای تنظیم یا تغییر موقعیت محوری حلقهها انجام میشود. باید توجه داشت که تغییرات دمایی حین کارکرد میتواند بر لقی بیرینگ تأثیر بگذارد، بنابراین در محیطهایی با نوسانات دمایی شدید، باید لقی اضافی مناسبی در نظر گرفته شود.
روانکاری مناسب و برنامه نگهداری منظم برای اطمینان از عملکرد طولانی مدت بلبرینگهای خود تنظیم حیاتی است. انتخاب روانکننده مناسب باید بر اساس سرعت، بار، دما و شرایط محیطی صورت گیرد و از دستورالعملهای سازنده بیرینگ پیروی شود. در کاربردهای با سرعت بالا، معمولاً روغنهای با ویسکوزیته پایینتر توصیه میشود، در حالی که برای کاربردهای با بار سنگین، گریسهای با پایه لیتیوم یا گریسهای مقاوم به فشار مناسبتر هستند. فواصل روانکاری باید بر اساس شرایط کاری و توصیههای سازنده تعیین شود و در محیطهای با آلودگی بالا، فواصل روانکاری باید کوتاهتر در نظر گرفته شود. پایش وضعیت بیرینگ با استفاده از تکنیکهایی مانند آنالیز ارتعاشی، اندازهگیری دما و بازرسیهای دورهای میتواند به تشخیص زودهنگام مشکلات احتمالی کمک کند و از خرابیهای ناگهانی و هزینههای تعمیراتی بالا جلوگیری نماید.
منبع : bearingtips.com | ترجمه اختصاصی شرکت بتکا
دفتر مرکزی:
فروشگاه مرکزی:
Tel: (+98) 912-145-9677 - آقای طیبی
Tel: (+98) 912-103-5927 - آقای هدایتی نیکزاد
Tel: (+98 21) 7761-4682
Tel: (+98 21) 7761-4313
Tel: (+98 21) 7761-0564
Fax: (+98 21) 7768-8139
Email: info@btka-co.com