کاربرد بال اسکرو

بال اسکرو چیست و چه کاربردی دارد ؟

مقدمه بال اسکرو چیست و چه کاربردی دارد: بال اسکرو، همانند لید اسکرو، حرکت چرخشی را به حرکت خطی تبدیل می کند. دستگاه شامل یک پیچ و یک مهره است. دستگاه دوم بر روی پیچ سوار می شود و توسط یک سری بلبرینگ پشتیبانی می شود که به جای سطح کشویی، سطح نورد را فراهم می کند. توپ بین مهره و شافت می چرخد. از آنجا که هیچ حرکت کشویی وجود ندارد، بال اسکرو کارایی بیشتری نسبت به لید اسکرو دارد که این یک مزیت بزرگ برای آن است. کارآیی بـال اسکرو نسبتاً ثابت بوده و معمولاً از 90٪ بیشتر است.

بال اسکرو اغلب گزینه اول برای دستگاه های حرکت خطی هستند زیرا راندمان بالا، ظرفیت بیشتر حمل بار و دقت موقعیت یابی بهتری را فراهم می کند. علاوه بر این، بال اسکرو به طور کلی ظرفیت بار مساوی یا بهتری نسبت به لید اسکرو تأمین می کند و هنگامی که نیاز بار بیش از قابلیت های لید اسکرو باشد، انتخاب بهتری است.

بال اسکرو (Ball Screw) یک مکانیزم انتقال حرکت مکانیکی است که حرکت دورانی را به حرکت خطی تبدیل می‌کند. این سیستم از یک میله رزوه‌دار (اسکرو) و یک مهره (نات) تشکیل شده است که بین آنها ساچمه‌های فلزی (بال) قرار گرفته‌اند. این ساچمه‌ها در شیارهای مارپیچ میله و مهره حرکت می‌کنند و باعث کاهش اصطکاک و افزایش کارایی سیستم می‌شوند.

مهمترین ویژگی بال اسکرو راندمان بالای آن است. در مقایسه با سیستم‌های سنتی مانند پیچ و مهره معمولی که راندمانی حدود ۲۰ تا ۳۰ درصد دارند، بال اسکرو می‌تواند راندمانی بین ۸۵ تا ۹۵ درصد داشته باشد. این افزایش راندمان به دلیل استفاده از ساچمه‌ها به جای تماس مستقیم سطوح است که اصطکاک لغزشی را به اصطکاک غلتشی تبدیل می‌کند و در نتیجه اتلاف انرژی کمتری رخ می‌دهد.

بال اسکرو در صنایع مختلف کاربردهای گسترده‌ای دارد. در ماشین‌آلات CNC برای حرکت دقیق ابزار در محورهای مختلف استفاده می‌شود. در رباتیک و اتوماسیون صنعتی، این مکانیزم امکان کنترل دقیق موقعیت و حرکت را فراهم می‌کند. همچنین در سیستم‌های فرمان خودرو، هواپیما، پرس‌های صنعتی، تجهیزات پزشکی و بسیاری از دستگاه‌های دیگر که نیاز به تبدیل حرکت دورانی به خطی با دقت بالا دارند، کاربرد دارد.

از مزایای دیگر بال اسکرو می‌توان به دقت بالا، قابلیت اطمینان، عمر طولانی و قابلیت حمل بارهای سنگین اشاره کرد. این مکانیزم می‌تواند موقعیت‌یابی با دقت میکرومتر را امکان‌پذیر سازد که در کاربردهای دقیق مهندسی بسیار ارزشمند است. همچنین به دلیل کاهش اصطکاک، حرارت کمتری تولید می‌کند و در نتیجه خطر تغییر شکل‌های حرارتی که می‌توانند دقت را کاهش دهند، کمتر است.

با وجود مزایای فراوان، بال اسکرو محدودیت‌هایی نیز دارد. هزینه تولید آن نسبتاً بالاست و نیاز به روان‌کاری مناسب و محافظت در برابر آلودگی‌ها دارد. همچنین سرعت چرخش آن محدود است و در سرعت‌های بالا ممکن است دچار ارتعاش شود. با این حال، با توجه به مزایای قابل توجه آن، استفاده از بال اسکرو در صنایع مختلف روز به روز در حال افزایش است و پیشرفت‌های تکنولوژیکی جدید نیز به بهبود عملکرد و کاهش محدودیت‌های آن کمک می‌کند.

نحوه عملکرد بال اسکرو

بال اسکرو از یک میله فولادی رزوه‌دار (اسکرو) و یک مهره (نات) تشکیل شده است که بین آن‌ها ساچمه‌های فلزی قرار گرفته‌اند. میله دارای شیارهای مارپیچی دقیق و مهره نیز دارای مسیرهای داخلی متناظر است که ساچمه‌ها در این مسیرها حرکت می‌کنند. وقتی میله می‌چرخد، ساچمه‌ها در شیارهای مارپیچی غلت می‌خورند و باعث حرکت خطی مهره می‌شوند. این ساچمه‌ها بعد از طی مسیر کامل، توسط یک کانال برگشت به ابتدای مسیر هدایت می‌شوند و این چرخه به طور مداوم ادامه می‌یابد.

تفاوت اصلی بال اسکرو با پیچ و مهره معمولی در نوع اصطکاک آن است. در پیچ و مهره معمولی، اصطکاک لغزشی بین سطوح فلزی وجود دارد که باعث اتلاف انرژی زیاد و کاهش راندمان می‌شود. اما در بال اسکرو، ساچمه‌ها بین میله و مهره می‌غلتند و اصطکاک لغزشی به اصطکاک غلتشی تبدیل می‌شود که بسیار کمتر است. این ویژگی باعث می‌شود راندمان مکانیکی بال اسکرو به طور قابل توجهی افزایش یابد و به حدود ۹۰ درصد برسد.

یکی از پارامترهای مهم در طراحی بال اسکرو، گام (pitch) آن است که فاصله بین دو رزوه متوالی را نشان می‌دهد. گام بزرگتر به معنای جابجایی خطی بیشتر به ازای هر دور چرخش است و سرعت انتقال را افزایش می‌دهد، اما دقت و قدرت را کاهش می‌دهد. در مقابل، گام کوچکتر دقت و قدرت بیشتری را فراهم می‌کند اما سرعت انتقال را کاهش می‌دهد. انتخاب گام مناسب بر اساس نیازهای کاربردی مانند دقت، سرعت و بار مورد نیاز انجام می‌شود. همچنین قطر ساچمه‌ها، تعداد آن‌ها و زاویه تماس نیز پارامترهای مهمی در طراحی بال اسکرو هستند که بر عملکرد آن تأثیر می‌گذارند.

سیستم پیش‌بارگذاری (preloading) نقش مهمی در افزایش دقت بال اسکرو دارد. در این روش، ساچمه‌ها با اعمال نیروی اولیه در تماس با شیارها قرار می‌گیرند تا لقی (backlash) سیستم به حداقل برسد. لقی به فاصله‌ای گفته می‌شود که هنگام تغییر جهت حرکت ایجاد می‌شود و می‌تواند دقت سیستم را کاهش دهد. پیش‌بارگذاری با روش‌های مختلفی مانند استفاده از دو مهره با فاصله‌گذاری دقیق، استفاده از ساچمه‌های با اندازه بزرگتر از فضای موجود، یا طراحی خاص شیارها انجام می‌شود و باعث افزایش سختی سیستم و کاهش ارتعاشات می‌شود.

روان‌کاری مناسب نقش حیاتی در عملکرد و طول عمر بال اسکرو دارد. سیستم‌های روان‌کاری می‌توانند به صورت دستی، خودکار یا دائمی باشند. در سیستم‌های پیشرفته، مهره‌ها مجهز به مخزن روغن و سیستم‌های توزیع داخلی هستند که روان‌کننده را به طور مستمر به تمام سطوح تماس می‌رسانند. روان‌کننده مناسب باعث کاهش اصطکاک، جلوگیری از خوردگی، کاهش صدا و ارتعاش، و دفع حرارت می‌شود. همچنین، محافظت در برابر آلودگی‌ها با استفاده از گردگیرها و آب‌بندها برای جلوگیری از ورود ذرات خارجی به داخل مکانیزم ضروری است، زیرا حتی ذرات کوچک می‌توانند باعث آسیب به سطوح دقیق و کاهش کارایی سیستم شوند.

کاربرد بال اسکرو

بال اسکرو در صنعت ماشین‌کاری و ابزارهای CNC کاربرد گسترده‌ای دارد. در این ماشین‌ها، بال اسکرو وظیفه انتقال حرکت دقیق در محورهای مختلف X، Y و Z را بر عهده دارد. دقت بالا، قابلیت تکرارپذیری و توانایی کنترل موقعیت در حد میکرومتر، این مکانیزم را به گزینه‌ای ایده‌آل برای تراش، فرز، برش لیزر و سایر فرآیندهای ماشین‌کاری تبدیل کرده است. در صنعت ساخت قطعات با دقت بالا، بال اسکرو نقش حیاتی در تضمین کیفیت محصول نهایی ایفا می‌کند.

در صنعت رباتیک و اتوماسیون، بال اسکرو برای کنترل حرکت بازوهای رباتیک و سیستم‌های خودکار استفاده می‌شود. این مکانیزم با فراهم کردن امکان حرکت‌های نرم، کنترل‌پذیر و دقیق، به ربات‌ها اجازه می‌دهد عملیات‌های پیچیده مانند مونتاژ قطعات ظریف، جوشکاری دقیق و بسته‌بندی را انجام دهند. همچنین در خطوط تولید خودکار، بال اسکرو در سیستم‌های پیشرفته جابجایی مواد و قطعات کاربرد دارد و با راندمان بالا و صرفه‌جویی در مصرف انرژی، هزینه‌های تولید را کاهش می‌دهد.

در صنایع هوافضا و خودروسازی، بال اسکرو در سیستم‌های کنترل پرواز، فرمان الکتریکی، سیستم‌های تنظیم صندلی، و مکانیزم‌های کنترل سطوح پروازی هواپیما به کار می‌رود. در این کاربردها، قابلیت اطمینان بالا، مقاومت در برابر شوک و ارتعاش، و عملکرد روان حتی تحت بارهای سنگین، ویژگی‌های حیاتی هستند. به عنوان مثال، در سیستم فرمان الکتریکی خودرو (EPS)، بال اسکرو گشتاور موتور الکتریکی را به نیروی خطی لازم برای چرخش چرخ‌ها تبدیل می‌کند و باعث افزایش راندمان سوخت و کاهش وزن خودرو در مقایسه با سیستم‌های هیدرولیک سنتی می‌شود.

در تجهیزات پزشکی پیشرفته، بال اسکرو برای کنترل دقیق حرکت در دستگاه‌های تصویربرداری پزشکی مانند MRI و CT اسکن، ربات‌های جراحی، دستگاه‌های توانبخشی و تخت‌های بیمارستانی به کار می‌رود. در این کاربردها، حرکت نرم و بدون لرزش، صدای کم، و دقت بالا اهمیت ویژه‌ای دارد. به عنوان مثال، در ربات‌های جراحی، بال اسکرو امکان حرکت‌های ظریف با دقت میکرومتری را فراهم می‌کند که برای جراحی‌های حساس ضروری است.

در صنایع سنگین و ماشین‌آلات صنعتی، بال اسکرو در پرس‌های هیدرولیک و الکتریکی، دستگاه‌های تزریق پلاستیک، سیستم‌های بالابر، و تجهیزات معدنی استفاده می‌شود. در این کاربردها، توانایی بال اسکرو در تحمل بارهای سنگین، مقاومت در برابر شرایط سخت کاری، و طول عمر بالا اهمیت ویژه‌ای دارد. همچنین در سیستم‌های تست مقاومت مواد، بال اسکرو برای اعمال نیروهای دقیق و کنترل‌شده به نمونه‌های آزمایشی استفاده می‌شود و نقش مهمی در تضمین کیفیت و ایمنی محصولات نهایی ایفا می‌کند.

– تحمل بار های سنگین تر: با استفاده از قطعات فولادی برای پشتیبانی از بار، بـال اسکرو از ظرفیت بار بالاتری نسبت به لید اسکرو با مهره های پلاستیکی یا پلیمری برخوردار است. لید اسکرویی که مهره های برنزی دارد می تواند بارهای سنگین تری را تحمل کند اما با افزایش بار، اصطکاک نیز افزایش می یابد و اصطکاک بالاتر به معنای چرخه کار کمتر است.

– دقت بالاتر: بر خلاف لید اسکرو که واکنش شدیدی بین مهره و پیچ وجود دارد، بال اسکرو برای از بین برد واکنش شدید استفاده می شود. این امر به طور معمول با استفاده از توپ هایی انجام می شود که قطر بزرگتری نسبت به فضای بین مسیرهای پیچ و مهره دارند.

– کارایی بالاتر: عناصر نورد، مانند توپ های موجود در بال اسـکرو، برای پشتیبانی از بار به تماس نقطه تکیه می کنند؛ در حالی که عناصر کشویی مانند پیچ و مهره موجود در لید اسکرو، به تماس خط تکیه می کنند. تماس نقطه ای اصطکاک کمتری تولید می کند که باعث می شود راندمان بالاتری داشته باشیم.

نکته: کارایی بال اسکرو تقریباً 90 درصد است، در حالی که راندمان لید اسکرو به طور معمول زیر 50 درصد است. راندمان بالا به کاهش گشتاور مورد نیاز موتور تعبیر می شود، به این معنی که یک موتور کوچکتر ممکن است برای دستگاه مناسب باشد.

یکی از اشکالات بال اسکرو این است که به روانکاری زیادی احتیاج دارند. برای جلوگیری از خوردگی، کاهش اصطکاک، اطمینان از کارآمدی و افزایش طول عمر، باید بـال اسکرو همیشه به طور صحیح با یک فرمول مناسب روانکاری شود.

منابع : medicaldesignandoutsourcing.com و linearmotiontips.com | ترجمه اختصاصی شرکت بتکا

دفتر مرکزی:

  • تهران، خیابان سعدی شمالی، خیابان برادران قائدی، مجتمع بهار، واحد 10

فروشگاه مرکزی:

  • تهران، خیابان امیرکبیر، پاساژ تهران

تماس با ما

تماس سریع (+98) 912-103-5927(+98) 912-145-9677 (+98 21) 7761-4313 (+98 21) 7761-0564 (+98 21) 7761 4682
×

راهنمای جامع بلبرینگ

بلبرینگ (Ball-Bearing) یا اصطلاح بازاری آن یاتاقان یکی از مهم ترین اجزای هر قطعه ماشین آلات صنعتی است. این قطعات با دقت بالا برای کاهش اصطکاک و حمل بار در طول حرکت چرخشی ضروری هستند. شاید تنها 5 درصد ماشین آلات صنعتی باشند که هیچ بلبرینگی ندارند؛ تقریبا 95 درصد ماشین آلات صنعتی حداقل یک بلبرینگ دارند. هزاران نوع بلبرینگ در بازار وجود دارد؛ از جمله خود بلبرینگ، رولبرینگ استوانه ای، رولبرینگ مخروطی، رولبرینگ سوزنی، بلبرینگ کف گرد، بلبرینگ تماس زاویه ای، بلبرینگ ایگرگ و بسیاری از انواع بلبرینگ های دیگر. در حالی که بلبرینگ رایج ترین نوع بیرینگ یا یاتاقان است اما هر نوع دارای ویژگی ها و مزایای خاص خود است که آن را برای یک سری کاربردهای خاص مناسب و برای محیط های عملیاتی دیگر نامناسب می کند.

انتخاب و نصب بلبرینگ مناسب برای اطمینان از عملکرد بهینه دستگاه بسیار مهم است. بلبرینگ مناسب نه تنها عملکرد ماشین آلات شما را افزایش می دهد، بلکه طول عمر آن را نیز افزایش می دهد و در عین حال زمان خرابی و هزینه های تعمیر و نگهداری شما را کاهش می دهد. اگر بلبرینگ اشتباه و نامناسب را انتخاب کنید، خطر کاهش کارایی دستگاه، افزایش نیازهای تعمیر و نگهداری و حتی از کار افتادن کامل دستگاه شما را تهدید می کند.

با این حال، انتخاب بلبرینگ مناسب برای دستگاه شما همیشه آسان نیست. فاکتورهای مختلفی وجود دارد که باید هنگام انتخاب بلبرینگ در نظر بگیرید؛ مانند سرعت، بار و شرایط کار. در اینجا برخی از عواملی را ذکر می کنیم که باید هنگام انتخاب بلبرینگ برای دستگاه خود در نظر بگیرید.

واژه شناسی بلبرینگ

بیشتر مردم نام بلبرینگ را شنیده‌اند، اما آیا می‌دانید قفس بلبرینگ، عنصر نورد یا شیار چیست؟ تفاوت بین بار دینامیک و استاتیک چگونه است؟

دنیای یاتاقان ها پیچیده است و اصطلاحات فنی زیادی در اطراف آن وجود دارد. ما برخی از رایج‌ترین اصطلاحات بلبرینگ را گردآوری کرده‌ایم تا متوجه شوید که منظور از هر نام در بلبرینگ چه می تواند باشد.

بخش ABEC

ABEC مخفف عبارت Annual Bearing Engineering Committee است و به عنوان استانداردی برای اندازه گیری دقت بلبرینگ استفاده می شود. شما معمولاً این مخفف را قبل از عددی خواهید دید که درجه خاصی از دقت را مشخص می کند. هرچه این عدد بیشتر باشد، سطح دقت بلبرینگ بالاتر است. یک بلبرینگ استاندارد معمولاً دارای درجه دقت ABEC 1 است. ABEC 3 نشان دهنده دقت متوسط، ABEC 5 دقت بالا و ABEC 7 دقت بسیار بالا است. به عبارت ساده تر، هر چه سطح دقت بالاتر باشد، یاتاقان به اندازه های مشخص شده خود نزدیک تر می شود.

دقت بیانگر واحدی است که یاتاقان در ابعاد مشخص خود ساخته شده است. در حالی که همه بلبرینگ ها اجزای بسیار دقیقی هستند اما برخی از آنها با دقت بالاتری نسبت به بقیه تولید می شوند. به طور کلی، هرچه سطح دقت بالاتر باشد، عملکرد بهتر یاتاقان در کاهش نویز و لرزش نمایان می شود و گشتاور افزایش می یابد. برای بسیاری از دستگاه ها، دقت در نظر گرفته نمی شود. با این حال، دستگاه های خاصی مانند دوک، آسیاب های با سرعت بالا، پمپ های خلاء و ماشین های بالانس کننده بالاترین سطح ممکن از دقت را می طلبد.

غلاف تنظیم کننده

غلاف تنظیم کننده متداول ترین اجزای مورد استفاده برای قرار دادن رولبرینگ های حفره مخروطی بر روی شفت هستند. این امر به دلیل سهولت نصب آنها و قرار گرفتن دقیق آنها بر روی شفت است که به طولانی شدن عمر یاتاقان کمک می کند. این غلاف ها برای استفاده در شفت های ساده و شفت های پلکانی مناسب هستند. در شفت ساده، غلاف تنظیم کننده به یاتاقان اجازه می دهد تا در هر نقطه از محور قرار گیرد. در شفت پلکانی، یاتاقان را می توان به طور محوری قرار داد و نصب و جدا کردن بلبرینگ را تسهیل کرد.

بلبرینگ تماس زاویه ای

بلبرینگ های تماس زاویه ای دارای شیارهای داخلی و خارجی هستند که نسبت به یکدیگر در جهت محور یاتاقان جابجا می شوند. این امر به بلبرینگ‌های تماس زاویه‌ای این توانایی را می‌دهد تا بارهای شعاعی و محوری را به طور همزمان تحمل کنند و آنها را برای دستگاه هایی که به ظرفیت حمل بار ترکیبی نیاز دارند ایده‌آل می‌کند.

بلبرینگ های تماس زاویه ای معمولاً می توانند بار محوری را فقط در یک جهت تحمل کنند. اگر به ظرفیت بار محوری در هر دو جهت نیاز دارید، می توانید یک جفت بلبرینگ تماس زاویه ای را نصب کنید یا می توانید از یک بلبرینگ تماس زاویه ای دو ردیفه استفاده کنید که می تواند بار محوری را در هر دو جهت تحمل کند. این بلبرینگ ها معمولاً در دستگاه هایی مانند پمپ ها، کمپرسورها، گیربکس ها و دوک یافت می شوند.

بار محوری (رانشی)

بار محوری در امتداد محور، موازی با شفت منتقل می شود. این نوع بار به عنوان بار رانشی نیز شناخته می شود. این نوع بار اغلب در فن های صنعتی و پمپ ها وجود دارد. اکثر بیرینگ ها در درجه اول برای تسهیل بار شعاعی طراحی شده اند. با این حال، برخی از بلبرینگ ها در بازار وجود دارند که به طور خاص برای حمل بار محوری طراحی شده اند. این یاتاقان ها عبارتند از رولبرینگ های سوزنی و بلبرینگ های کف گرد.

هنگامی که بار محوری در کنار بار شعاعی رخ می دهد، به آن بار ترکیبی می گویند. بلبرینگ‌هایی مانند بلبرینگ‌های تماس زاویه‌ای و رولبرینگ‌های مخروطی برای تحمل بارهای ترکیبی طراحی شده‌اند.

بار شعاعی

بیشتر بلبرینگ ها برای حمل بار شعاعی طراحی شده اند. بار شعاعی باری است که در زاویه 90 درجه به شفت اعمال می شود. این نوع بار در حمل و نقل مواد، کارخانه های فولاد و کاربردهای نوار نقاله رایج است. یاتاقان‌هایی مانند رولبرینگ استوانه‌ای، رولبرینگ سوزنی و بلبرینگ‌های شیار عمیق معمولاً می‌توانند بار شعاعی را تحمل کنند، اگرچه میزان باری که می‌توانند حمل کنند به نوع یاتاقان بستگی دارد.

بوشینگ

بوشینگ که به عنوان بلبرینگ ساده نیز شناخته می شود، نوعی از یاتاقان است که حرکت را با لغزیدن به جای غلطیدن تسهیل می کند. بوشینگ ها ظرفیت حمل بار بسیار بالایی دارند اما به دلیل سطوح بالای اصطکاک ایجاد شده توسط ناحیه تماس، فقط می توانند با سرعت های آهسته کار کنند.

بوشینگ ها به دلیل طراحی مینیمالیستی معمولاً طول عمر بالایی دارند؛ بنابراین معمولاً در دستگاه های سنگین استفاده می شوند که خرابی بلبرینگ فاجعه بار است. این موارد شامل توربین های بخار نیروگاه، کمپرسورها و محورهای پروانه کشتی می شود.

قفس (نگهدارنده)

قفس یا نگهدارنده بلبرینگ وظیفه نگه داشتن عناصر نورد و جلوگیری از افتادن آنها از یاتاقان را بر عهده دارد. در ساخت قفس ها طیف وسیعی از مواد موجود است که شامل پلاستیک، فایبرگلاس، برنز و فولاد هستند. هر ماده دارای ویژگی ها و مزایای متفاوتی است که آن را برای محیط های عملیاتی و کاربردهای مختلف مناسب می کند. فولاد یکی از متداول‌ترین مواد مورد استفاده برای قفس‌های بلبرینگ است زیرا از استحکام بالایی برخوردار است و در مقابل حرارت نیز مقاوم است. برنز نیز در یرولبرینگ ها به دلیل توانایی آن در دفع گرما از عناصر نورد و کمک به افزایش عمر یاتاقان رایج است.

کلیرانس

کلیرانس بلبرینگ، مقدار فضای بین عناصر نورد و شیارهای یک یاتاقان است. در بیشتر موارد، بلبرینگ به مقدار کمی فاصله برای نگهداری گریس یا روغن نیاز دارد. با این حال پیامد طبیعی این فاصله داخلی، مقدار کمی بازی در یاتاقان یا حرکت شیارها در ارتباط با یکدیگر است. در برخی موارد، بلبرینگ ممکن است نیاز به فاصله منفی داشته باشد که به عنوان پیش بار نیز شناخته می شود. این امر استحکام یاتاقان را افزایش می دهد و از تغییر شکل جلوگیری می کند.

بار ترکیبی

دو نوع بار وجود دارد که یک یاتاقان می تواند با آن مواجه شود: بار محوری و بار شعاعی. بار محوری در جهت شفت رخ می دهد در حالی که بار شعاعی در زاویه قائم به شفت قرار دارد. هر یاتاقان ظرفیت بار متفاوتی خواهد داشت که هم به میزان بار و هم به نوع بار مربوط می شود. برخی از بلبرینگ ها می توانند بار محوری را تحمل کنند در حالی که برخی دیگر قادر به تحمل بار شعاعی هستند.

هنگامی که بار محوری در کنار بار شعاعی رخ می دهد، به آن بار ترکیبی می گویند. برخی از یاتاقان ها وجود دارند که قادر به تحمل بارهای محوری و شعاعی به طور همزمان هستند؛ بلبرینگ های تماس زاویه ای و رولبرینگ های مخروطی. بارهای ترکیبی اغلب در دستگاه هایی مانند پمپ ها، کمپرسورها، فن ها، گیربکس ها و دوک ها یافت می شوند.

رولبرینگ استوانه ای

رولبرینگ های استوانه ای به دلیل داشتن عناصر نورد استوانه ای شکل، به گونه ای طراحی شده اند که ظرفیت حمل بار بالایی را ارائه دهند. به لطف سطح تماس بزرگ این عناصر نورد با حلقه بیرونی، بار در سطح وسیع تری توزیع می شود و امکان حمل بارهای شعاعی سنگین را فراهم می کند. این یاتاقان ها در طیف گسترده ای از طرح ها، انواع و اندازه ها موجود هستند که آنها را برای استفاده در بسیاری از کاربردها و صنایع مناسب می کند. طرح های آب بندی شده و جدا شونده نیز برای انعطاف بیشتر در دسترس هستند. رولبرینگ های استوانه ای معمولا در موتورهای الکتریکی، گیربکس ها، پمپ ها، کمپرسورها و ماشین آلات سنگین یافت می شوند.

فرسودگی

فرسودگی بلبرینگ یکی از شایع ترین علل خرابی زودرس بلبرینگ است که 34 درصد از خرابی بلبرینگ ها به فرسودگی نسبت داده می شود. شما می توانید با تعیین یاتاقانی که ظرفیت بار مناسب برای نیازهای کاربردی شما را داشته باشد، به جلوگیری از فرسودگی یاتاقان کمک کنید. علائم اولیه فرسودگی را اغلب می توان از طریق نظارت بر وضعیت شناسایی کرد و اجازه می دهد یاتاقان قبل از وقوع خرابی فاجعه بار جایگزین شود.

بلبرینگ درجه مواد غذایی

بلبرینگ‌های فود گرید یاطاقان‌هایی هستند که به‌طور خاص برای استفاده در صنایع غذایی و آشامیدنی طراحی شده‌اند. این بدان معنی است که آنها برای استفاده در نزدیکی مواد غذایی ایمن هستند و در برابر شستشوهای با فشار بالا که در صنعت رایج هستند مقاومت می کنند.

این بلبرینگ ها معمولاً از فولاد ضد زنگ یا ترموپلاستیک ساخته می شوند. آنها معمولاً دارای سطوح صاف هستند تا تمیز کردن را آسان کرده و رشد باکتری ها را به حداقل برسانند. بلبرینگ های درجه غذایی با روان کننده های درجه مواد غذایی روغن کاری می شوند که برای تماس اتفاقی با مواد غذایی تایید شده اند. علاوه بر استفاده در خطوط تولید مواد غذایی، یاتاقان‌های گرید مواد غذایی به لطف سطوح بالای مقاومت در برابر خوردگی که این بلبرینگ‌ها ارائه می‌دهند، اغلب در صنایعی مانند داروسازی و پزشکی نیز یافت می‌شوند.

هوزینگ

هوزینگ یا محفظه های بلبرینگ برای تسهیل نصب آسان یاتاقان بر روی تقریباً هر سطحی استفاده می شود، در حالی که از یاتاقان در برابر محیط های عملیاتی سخت محافظت می کند. هوزینگ ها را می توان از طیف وسیعی از مواد تولید کرد، اگرچه رایج ترین آنها فولاد یا چدن است.

تقریباً هر نوع بلبرینگ را می توان در یک محفظه یاتاقان قرار داد، اگرچه رایج ترین آنها بلبرینگ ها و رولبرینگ های استوانه ای هستند. طراحی جدا شونده نیز برای تسهیل نصب و نگهداری آسان بر روی شفت های با قطر بزرگ، بدون نیاز به از بین بردن تجهیزات اطراف موجود است.

ایزو ISO

ISO مخفف “سازمان بین المللی استانداردسازی” است؛ نهادی بین المللی است که استانداردهای صنعتی و تجاری را برای همه چیز از ساخت و ساز و امنیت گرفته تا کنترل کیفیت تعیین می کند.

محصولات انتقال نیرو باید استانداردهای ISO را برای طیف وسیعی از معیارها از جمله دقت، تلرانس، الزامات بار و دقت ابعادی برآورده یا از آن فراتر رود. اکثر تولید کنندگان اطلاعات کاتالوگ خود از جمله بار و عمر سرویس را بر اساس فرمول های توسعه یافته ISO قرار می دهند.

لاینر بیرینگ

یاتاقان خطی بلبرینگی است که به طور خاص برای حرکت خطی در امتداد شفت یا ریل طراحی شده است، به جای یاتاقان شعاعی که برای تسهیل حرکت چرخشی طراحی شده است. یاتاقان خطی ممکن است ساده باشد یا حاوی عناصر نورد مانند توپ یا غلتک باشد. انواع مختلفی از یاتاقان های خطی وجود دارد که آنها را برای استفاده در طیف گسترده ای از کاربردها مناسب می کند.

رولبرینگ سوزنی

رولبرینگ های سوزنی از غلتک های استوانه ای بلند و نازک که شبیه سوزن هستند ساخته شده اند. این غلتک ها معمولاً حداقل چهار برابر قطرشان هستند. این به بلبرینگ های غلتکی سوزنی ظرفیت بار شعاعی برجسته ای در سرعت های متوسط می دهد. برخی از رولبرینگ های سوزنی روی یک شیار داخلی کار می‌کنند اما بسیاری از آنها مستقیماً روی یک محور فولادی سخت شده کار می‌کنند تا فضای مورد نیاز را به حداقل برسانند. این باعث می شود این بلبرینگ ها برای استفاده در برنامه هایی که ممکن است فضا محدود باشد ایده آل باشند.

عناصر نورد

عناصر نورد یک یاتاقان بین حلقه های داخلی و خارجی یاتاقان قرار دارند و برای انتقال حرکت چرخشی و در عین حال به حداقل رساندن ضریب اصطکاک استفاده می شوند. انواع مختلفی از عناصر نورد موجود است که هر کدام خواص و مزایای متفاوتی دارند. نوع عنصر نورد که انتخاب می کنید به نیازهای برنامه شما از جمله بار، سرعت و شرایط عملیاتی بستگی دارد.

عناصر نورد به توپ و غلتک تقسیم می شوند. به طور کلی، بلبرینگ‌های توپ معمولاً برای برنامه‌های با سرعت بالا با نیازهای بار کم تا متوسط استفاده می‌شوند، در حالی که رولبرینگ ها برای دستگاه هایی که نیاز به بار سنگین دارند و در سرعت‌های متوسط کار می‌کنند ترجیح داده می‌شوند. با این حال، انواع مختلفی از هر نوع بلبرینگ وجود دارد، با گزینه های موجود برای مطابقت با هر نیاز کاربردی.

بلبرینگ خود تنظیم

بلبرینگ های خود تنظیم برای جبران ناهماهنگی طراحی شده اند و از تجهیزات اطراف در برابر آسیب محافظت می کنند و در عین حال عمر بلبرینگ را افزایش می دهند. این یاتاقان ها زمانی توصیه می شوند که تراز شفت و محفظه مشکل باشد یا در جاهایی که شفت ممکن است در حین کار خم شود.

رولبرینگ بشکه ای

رولبرینگ بشکه ای که اغلب به اختصار SRB نامیده می شوند، توسط چندین غلتک کروی شکل ساخته می شوند که با یک قفس یا نگهدارنده بین حلقه داخلی و خارجی یاتاقان در کنار هم قرار می گیرند. این یاتاقان ها می توانند بارهای محوری و شعاعی را در سرعت های بالا تحمل کنند. این بلبرینگ‌ها که در سال 1919 اختراع شدند، به دلیل شکل نوآورانه عناصر غلتکی، برای استفاده در کاربردهایی که مستعد ناهماهنگی و انحراف محور هستند، مناسب هستند.

رولبرینگ های بشکه ای را اغلب می توان در محورهای اصلی توربین های بادی و همچنین در معدن و معدن، فلزات و صنایع دریایی یافت.

رولبرینگ مخروطی

رولبرینگ های مخروطی بیشتر در چرخ های اتومبیل، کامیون و تریلر یافت می شوند. این یاتاقان ها از چندین غلتک مخروطی تشکیل شده اند که با یک قفس یا نگهدارنده بین دو حلقه یاتاقان نگه داشته می شوند. غلتک ها و قفس معمولاً به قسمت داخلی مونتاژ می شوند و در مجموع به عنوان مخروط بلبرینگ شناخته می شوند. شیار بیرونی به طور کلی جدا است. این یاتاقان ها می توانند بارهای محوری و شعاعی را تحمل کنند و در انواع تک ردیفه و دو ردیفه برای ظرفیت حمل بار اضافی موجود هستند.

بلبرینگ کف گرد

بلبرینگ های کف گرد برای تحمل بارهای محوری طراحی شده‌اند. طیف گسترده ای از عناصر نورد را می توان در یک بلبرینگ کف گرد از جمله ساچمه، رولبرینگ سوزنی، رولبرینگ استوانه ای و رولبریگ مخروطی یافت. عناصر نورد معمولاً با استفاده از یک قفس یا نگهدارنده کنار هم نگه داشته می شوند و بین دو واشر قرار می گیرند.

بلبرینگ های کف گرد در هر جایی که بار در طول شفت منتقل می‌شود و نه در مقابل آن استفاده می‌شود که شامل کاربردهای هوافضا، دریایی و خودرو می شود.

نکات مهم هنگام خرید بلبرینگ

اولین چیزی که هنگام انتخاب بلبرینگ خود باید در نظر بگیرید فضای نصب موجود است. مهم نیست که یک یاتاقان چقدر برای نیازهای دستگاه شما مناسب است، اگر فضای موجود کافی نباشد نمی توان آن را نصب کرد. برخی از انواع بلبرینگ ها فضای محوری بیشتری را نسبت به سایرین اشغال می کنند، بنابراین اگر مناسب ترین یاتاقان برای دستگاه شما بیش از حد بزرگ باشد، همیشه گزینه های جایگزین وجود دارد.

موضوع بعدی میزان تحمل بار است. دو نوع بار مختلف وجود دارد که وقتی به مشخصات بلبرینگ نگاه می کنیم در مورد آنها صحبت می شود: بار شعاعی و بار محوری. بار شعاعی عمود بر شفت است، در حالی که بار محوری که به عنوان بار رانشی نیز شناخته می شود، موازی با شفت است. بلبرینگ های مختلف قادر به تحمل انواع مختلف بار در جهات و اندازه های متنوع هستند. به عنوان مثال رولبرینگ استوانه ای می تواند بار شعاعی بالایی را تحمل کند در حالی که بلبرینگ کف گرد بار عمدتا محوری را تحمل می کند. اگر بلبرینگ به طور همزمان تحت بار شعاعی و محوری قرار گیرد، به این وضعیت بار ترکیبی گفته می شود، بیرینگ هایی نظیر رولبرینگ مخروطی به طور خاص برای تحمل بارهای ترکیبی طراحی شده اند.

در برخی از دستگاه ها بلبرینگ ها ممکن است برای متعادل کردن شرایط بار متغیر یا برای رسیدگی به شرایط بار پیچیده نیاز به جفت شدن داشته باشند. در این شرایط بهتر است با یک متخصص حوزه بلبرینگ مشورت کنید تا در مورد بهترین چیدمان یاتاقان برای دستگاه شما مشاوره تخصصی دریافت کنید. کارشناسان پشتیبانی شرکت بتکا برای مشتریان خود آموزش رایگان را به ارمغان آورده اند.

هر بلبرینگ دارای سرعتی است که در آن بهینه عمل می کند، همراه با حداکثر سرعت دستگاه. یاتاقان های خاصی مانند بلبرینگ شیار عمیق و بلبرینگ تماس زاویه ای به گونه ای طراحی شده اند که بتوانند در سرعت های بالا مقاومت بیشتری داشته باشند. رولبرینگ استوانه ای و رولبرینگ سوزنی اغلب با یک قفس یا Cage در دسترس هستند که سرعت عملیات بالاتری را ممکن می کند. باز هم، این به طور معمول ظرفیت تحمل بار بلبرینگ را کاهش می دهد. اگر بلبرینگی را انتخاب کنید که دارای درجه سرعت کافی نیست، احتمالاً بلبرینگ شما به دلیل خستگی از کار می افتد و باعث آسیب سنگین می شود و نیاز به تعویض دارد.

اعمال بار به بلبرینگ باعث تغییر شکل الاستیک می شود. این امر با مناطق تماس بین عناصر نورد و شیار شروع می شود. سختی یک بلبرینگ حاصل رابطه بین بار و تغییر شکل الاستیک حاصل را توصیف می کند. هر چه سفتی بیشتر باشد، تغییر شکل کمتر است. در بسیاری از موارد، تغییر شکل الاستیک یاتاقان ها حداقل است و می توان آن را نادیده گرفت. با این حال، در برخی از دستگاه ها مانند ماشین ابزار، سختی بلبرینگ بسیار مهم است. رولبرینگ ها اغلب یاتاقان های انتخابی هستند که در آن سطوح بالایی از استحکام یاتاقان مورد نیاز است. استحکام بلبرینگ های دیگر مانند بلبرینگ های تماس زاویه‌ای و رولبرینگ‌های مخروطی را اغلب می‌توان از طریق بارگذاری پیش‌بار افزایش داد.

ناهماهنگی در دستگاه می تواند ناشی از موارد مختلفی از جمله ازدیاد بار، دقت پایین شفت و محفظه و خطاهای نصب باشد. در حالی که برخی از بلبرینگ ها می توانند این موارد را تحمل کنند اما برخی دیگر ممکن است آسیب ببینند که منجر به خرابی زودرس بلبرینگ می شود. به همین دلیل، مهم است که قبل از انتخاب بلبرینگ، سطح ناهماهنگی در دستگاه را در نظر بگیرید. بلبرینگ هایی که قابلیت خود تراز شدن دارند معمولاً برای دستگاه هایی انتخاب می شوند که در آن ناهماهنگی وجود دارد. انواع آنها شامل رولبرینگ کروی و یاتاقان های خود تراز شونده باشد که می توانند ناهماهنگی را جذب کنند و به جلوگیری از آسیب به ماشین آلات اطراف کمک کنند.

در برخی از محیط‌های عملیاتی، سطوح پایین نویز ممکن است مهم باشد. اکثر بیرینگ های عناصر نورد حداقل سطح سر و صدای ممکن را تولید می کنند. با این حال، برخی از موتورهای الکتریکی و ابزارهای اندازه گیری ممکن است در حین کار نیاز به کاهش بیشتر سطح سر و صدا و نویز داشته باشند. بلبرینگ‌های شیار عمیق معمولا بیرینگ های انتخابی هستند که در آن سطح صدای کم بسیار مهم است. همچنین می‌توان برای بلبرینگ هایی مانند رولبرینگ‌های استوانه‌ای تنظیماتی انجام داد تا سطح نویز در حین کار کاهش یابد.

هر دستگاه دارای یک محیط عملیاتی متفاوت خواهد بود. درک شرایطی که بلبرینگ شما در آن کار می کند قبل از انتخاب بسیار مهم است. این موارد می تواند شامل آلودگی، دما، ضربه و لرزش باشد. برخی از بیرینگ ها دارای مواد اولیه ای هستند که در برابر ضربه مقاوم هستند یا دارای گواهینامه ایمن برای مواد غذایی هستند که آنها را برای صنایعی مانند مواد شیمیایی، مواد غذایی و دارویی ایده آل می کند. برخی دیگر به طور خاص برای کار در دماهای بالا یا تحمل بارهای ضربه ای سنگین و سطوح بالای ارتعاش طراحی شده اند. شناخت محیط کار ماشین آلات به شما کمک می کند تا بلبرینگ مناسب را برای دستگاه خود انتخاب کنید، همراه با مناسب ترین فرمول آب بندی و روان کننده برای پشتیبانی از آن. این به بلبرینگ شما بهترین شانس ممکن را برای دستیابی به عمر طولانی، کاهش زمان از کار افتادگی و افزایش بهره وری شما می دهد.

نصب بلبرینگ

نحوه نصب و برداشتن بلبرینگ به نوع بلبرینگ، محیط عملیاتی و ترجیحات فردی شما بستگی دارد. با این حال، ممکن است تحت تأثیر فضای موجود نیز قرار گیرد. یاتاقان‌هایی که می‌توانند از هم جدا شوند معمولاً نصب و جداسازی آسان‌تر هستند. این موضوع می تواند شامل رولبرینگ های استوانه ای، رولبرینگ های مخروطی و رولبرینگ های سوزنی شود. این بلبرینگ ها برای کاربردهایی که نیاز به بازرسی منظم دارند، ایده آل هستند. نصب بلبرینگ های با حفره های مخروطی دشوارتر است زیرا فاصله داخلی باید در طول فرآیند نصب تنظیم شود. برای دستگاه هایی که بازرسی یا تعمیر و نگهداری منظم مورد نیاز است، یا جایی که یاتاقان توسط ماشین آلات سنگین احاطه شده است، یاتاقان جدا شونده می‌تواند انتخاب خوبی باشد. نصب این بلبرینگ ها بدون نیاز به برچیدن تجهیزات اطراف ساده است.

روانکاری بلبرینگ

وقتی صحبت از عملکرد قابل اعتماد و کارآمد بلبرینگ می شود، انتخاب روان کننده بسیار مهم است. روان کننده ها به کاهش اصطکاک کمک می کنند که منجر به کاهش سایش و افزایش طول عمر یاتاقان های شما می شود. به همین دلیل، ضروری است که همزمان با مشخص کردن بلبرینگ، انتخاب روانکار خود شامل روغن و یا گریس را نیز در نظر بگیرید. انتخاب روان کننده مناسب به اندازه انتخاب بلبرینگ مناسب اهمیت دارد. روان کننده ای که انتخاب می کنید به شرایط عملکرد بلبرینگ از جمله بار، سرعت، دما و آلودگی بستگی دارد.

آب بندی بلبرینگ

بدون در نظر گرفتن کاسه نمد یا دیگر راه حل های آب بندی که استفاده می کنید، انتخاب بهترین بلبرینگ ممکن برای دستگاه تان فایده ای ندارد. همیشه یک کاسه نمد با کیفیت انتخاب کنید که آلودگی را از یاتاقان دور کند و هم بلبرینگ و هم روان کننده آن را تمیز نگه دارد. این امر به بلبرینگ شما بهترین شانس ممکن را برای دستیابی به بهترین عمر ممکن می دهد. هنگامی که به کاسه نمد مورد نیاز بلبرینگ خود فکر می کنید، باید نوع یاتاقان، آلاینده هایی که در معرض آن قرار می گیرد، دمای کاری که در معرض آن قرار می گیرد و نوع روان کننده ای که استفاده می شود را در نظر بگیرید. و البته نیروهایی که به کاسه نمد اعمال خواهد شد. کاسه نمد مورد نیاز شما باید هنگام انتخاب بلبرینگ در نظر گرفته شود تا بتوانید اطمینان حاصل کنید که آنها با هم سازگار هستند و به طور موثر با هم کار می کنند.