از آنجایی که بلبرینگ نورد بیشترین کاربرد را در ماشین آلات صنعتی دارد، از اهمیت زیادی برخوردار می‌باشد. به همین دلیل با شناخت ویژگی آن‌ها در می‌یابید که نحوه طراحی آن‌ها چگونه است و یا اینکه هنگام انتخاب هر یک لازم است به چه نکاتی توجه داشته باشید.
یاتاقان‌های نورد که به آن‌ها یاتاقان‌های توپی نیز گرفته می‌شود، به دلیل حرکت نورد و همچنین کاهش اصطکاک، موجب تسهیل حرکت اجزا می‌شوند. عناصر بلبرینگ نورد معمولی شامل توپ و استوانه است که در قفس‌های بلبرینگ قرار می‌گیرند. برای شناخت خصوصیات بیشتر این اجزا، لازم است به نکاتی که درباره این قطعات وجود دارد، توجه داشته باشید.
طراحی بلبرینگ نورد
به طور کلی طراحی بلبرینگ نورد ساده به نظر می‌آید. ابتدا عناصر نورد مانند توپ‌ها، غلتک‌های توپی، سوزنی و یا مخروطی انتخاب می‌شوند. علاوه بر این، بلبرینگ‌های نورد دارای حلقه داخلی و بیرونی، عناصر نورد، قفس، مهر و موم (برای جلوگیری از نفوذ آلودگی و نشت روغن) و روان کننده می‌باشند.
بسیار مهم است که بدانید عناصر نورد در واقع تعیین کننده خصوصیات یاتاقان می‌باشد. در بلبرینگ‌های توپی مدرن، توپ‌ها در قفس هدایت می‌شوند. وظیفه این قفس نگه داشتن توپ‌ها در فاصله‌های مساوی از یکدیگر است و مانع از تماس آن‌ها می‌شود. همچنین از سقوط توپ‌ها جلوگیری می‌کند.
موارد مورد استفاده از بلبرینگ نورد
حلقه‌های یاتاقان و توپی‌ها از جنس فولاد کرومی ساخته شده‌اند، هر چند ممکن است از جنس فولاد ضد زنگ نیز باشند. از طرف دیگر این موادی فولادی در برابر خوردگی مقاوم هستند و اغلب در شرایطی که نیروی شدیدی وارد می‌شود و یا شرایط محیط سخت است، از آن استفاده می‌شود.
برای کار در شرایط خاص، از بلبرینگ‌های توپی ساخته شده از فولاد ضد زنگ، یاتاقان‌های ترکیبی که از فلز ساخته شده‌اند و بخش‌های توپی از سرامیک ساخته شده، استفاده می‌شود.
در یاتاقان‌های سرامیکی هر دو حلقه بلبرینگ و عناصر نورد از نیترید سیلیکون، اکسید زیرکونیوم و کاربید سیلیکون ساخته شده‌اند. اگر بلبرینگ‌های پلاستیکی با عناصر نورد ساخته شده باشند، از شیشه یا سرامیک در برابر اسیدهای تهاجمی یا مواد قلیایی در صنایع شیمیایی و مواد غذایی محافظت می‌کنند. همچنین سروصدای بلبرینگ‌های توپی ساخته شده از پلاستیک بسیار کم است.
امروزه از فولاد به عنوان یک ماده استاندارد در ساخت قفس‌های فلزی استفاده می‌شود. قفس‌های جامد از برنج، فولاد و سایر مواد مقاوم ساخته شده است. قفس‌های ساخته شده از پلی آمید تقویت شده با الیاف شیشه‌ای وزن کمی دارند و به همین دلیل است که در بخش‌هایی از صنعت مورد استفاده قرار می‌گیرند.
مزایای استفاده از یاتاقان‌های توپی
استفاده از بلبرینگ در صنعت بسیار زیاد است، هنگام کار دستگاه، اجسام بین حلقه داخلی و خارجی می‌چرخند. آن‌ها توسط سطوح فولادی سخت در مسیر تعیین شده نگه داشته می‌شوند. این روش از ساخت، مزایای خاصی ارائه می‌دهد. اول و مهم‌تر از همه اینکه اصطکاک کاهش می‌یابد.
این امر باعث می‌شود که دستگاه حین کار، گرمای کمتری را احساس کند و به روغن کاری کمتری نیاز داشته باشد.
برخی از مزایای بلبرینگ توپی، به شرح زیر است:
۱- هزینه‌های نگهداری و تعمیر به میزان قابل توجهی کاهش می‌یابد.
۲- تولید گرمای محدود
۳- روان کننده کمتری مورد نیاز است.
۴- به راحتی قابل تعویض است.
۵- جهت چرخش بدون اصلاح فنی قابل تغییر است.
طرح‌های مختلف بلبرینگ نورد
هر نوع بلبرینگ اعم از بلبرینگ ماشین آلات راه سازی و بلبرینگ نورد دارای مشخصاتی است که باعث می‌شود برای برنامه‌های خاص مناسب شود. بسته به نوع نورد، بین انواع مختلف یاتاقان‌های غلتکی، فاصله ایجاد می‌شود. شکل کلی عناصر نورد به صورت توپ، غلتک بشکه‌ای، سوزن، غلتک مخروطی و استوانه‌ای متغیر است.
برخی از ویژگی‌های آن شامل این موارد است:
۱- بلبرینگ شیار عمیق، نیروهای شعاعی را جذب می‌کند.
۲- در بلبرینگ توپی، تماس زاویه‌ای برای نیروهای شعاعی و محوری در یک جهت است. از این نوع یاتاقان برای ساخت دوچرخه و مهندسی خودرو استفاده می‌شود.
۳- بلبرینگ توپی خود تراز می‌تواند هر دو بار محوری و شعاعی را پشتیبانی کند.
۴- بخش استوانه‌ای از ظرفیت حمل بار شعاعی زیادی برخوردار است. با این حال نمی‌توان آن را در جهت محور بارگیری کرد و تنها می‌تواند بار بسیار کمی را تحمل کند.
۵- بلبرینگ غلتکی می‌تواند در برابر بارهای محوری بسیار بالا مقاومت کند.
۶- یاتاقان سوزنی تنها می‌تواند به صورت شعاعی بارگیری شود و برای فضاهای کوچک بسیار مناسب است.
۷- یاتاقان خود تراز را می‌توان به صورت شعاعی و محوری بارگیری کرد.
انتخاب بلبرینگ‌های توپی
یاتاقان‌های نورد به طور کلی دارای اجزای استاندارد زیادی هستند. در عین حال هنگام نصب، آن‌ها از لحاظ عملکردی بسیار مهم و حیاتی به شمار می‌آیند. با این حال برای انتخاب یاتاقان نورد مناسب، لازم است در محدوده تعیین شده عمل کنید.
طراح عموما چندین عامل را در نظر می‌گیرد. بخش توسعه را می‌توان با این واقعیت تسهیل کرد که اغلب اوقات حداقل یکی از ابعاد اصلی یاتاقان نورد، توسط سایر ساخت و سازها تعیین می‌شوند. امروزه برنامه‌هایی وجود دارند که به کمک رایانه‌ها، طراح را در مسیر انتخاب بهینه بلبرینگ‌ها یاری می‌کنند و این انتخاب را برای او آسان‌تر می‌کنند.
در هنگام جستجوی بلبرینگ توپی به منظور کاربرد آن‌ها، لازم است که این فاکتورها را نیز در نظر بگیرید:
۱- حجم و نوع بار
۲- نوع کاربرد (خدماتی، صنعتی و …)
۳- وضعیت نصب و نوع روغن کاری یاتاقان
۴- پارامترهای عملیاتی یاتاقان (سرعت، تعادل گرمایی، دمای کار)
۵- شرایط محیطی
۶- نگهداری
۷- ابزار مورد نیاز برای مونتاژ یا جداسازی قطعات
معمولا بلبرینگ‌های توپی از یک بار یک طرفه پشتیبانی نمی‌کنند. به همین دلیل از گزینه‌های زاویه‌ای محور، غلتکی کروی، یاتاقان‌های توپی شیار عمیق، مدل‌های غلتکی مخروطی و استوانه استفاده می‌شود.
علاوه بر آن، فضای نصب و جهت بار به تنهایی برای انتخاب بلبرینگ‌های توپی در یک برنامه خاص کافی نیست. عمر مفید و شرایط عملیات، می‌تواند در انتخاب نوع یاتاقان نیز تاثیر داشته باشند.
فرایند روغن کاری بلبرینگ نورد
روغن کاری و نگهداری بهینه برای اجرای صحیح عملکرد یاتاقان‌ها ضروری است. این مسئله برای جلوگیری از آسیب دیدن دستگاه انجام می‌شود.
انتخاب یک روان کننده مناسب و روش روغن کاری، برای این مسئله ضروری است. دانستن سرعت تحمل نورد و دمای کارکرد آن نیز از اهمیت بالایی برخوردار است. در نهایت با توجه و آگاهی از این مسائل، می‌توانید اطمینان داشته باشید که به درستی بلبرینگ مورد نظر خود را انتخاب کرده‌اید و هزینه‌های مربوط به اجرا نیز کاملا مقرون به صرفه تمام شده است.
دیدگاه خود را ثبت کنید
میخواهید به بحث بپیوندید؟مشارکت رایگان.