قفسه بیرینگ / جنس قفسه بلبرینگ ها / بلبرینگ قفسه برنجی / بلبرینگ قفسه فیبری
تفاوت های اساسی در طراحی بین بیرینگ ها وجود دارد که همراه با تاثیر اندازه بیرینگ ، برخی از طراحی های قفسه را ضروری می کند. مثلا :
- برخی از انواع بیرینگ ها به قفسه های جداگانه و یا قفسه های مدل خار-فنری نیاز دارند ، زیرا آنها پس از مونتاژ مجدد حلقه ها و اجزای غلتنده جمع می شوند.
- سایر دیگر بیرینگ ها به قفسه های هدایت کننده غلطک جهت خودداری نیاز دارند
- بیرینگ هایی با ترکیب خاصی از اندازه ها و سری ها به قفسه های حلقه ای-راهنما نیاز دارند ، تا تنش تماس بین اجزای غلتنده و قفسه محدود شود.
قفسه بیرینگ ها تاثیر به سزایی در مناسب بودن بیرینگ ها برای کاربردهای مختلف دارند. با توجه به خواسته های عملکردی خاص و مقدار بلبرینگ های ساخته شده ، مواد و روش های تولید برای اطمینان از مقرون به صرفه ترین جنس قفسه بلبرینگ ها انتخاب می شوند. قفسه ها در حین کار بیرینگ ها توسط نیروهای اصطکاک ، ضربه ، گریز از مرکز و اینرسی تحت فشار مکانیکی قرار می گیرند. آنها همچنین می توانند تحت تاثیر شیمیایی خاص توسط حلال های آلی یا خنک کننده ها ، روان کننده ها و مواد افزودنی روان کننده قرار بگیرند. بنابراین ، جنس قفسه بلبرینگ ها تاثیر قابل توجهی در مناسب بودن رولبرینگ برای کاربرد خاصی دارد.
هدف اصلی قفسه بیرینگ ها عبارتست از :
- جدا کردن اجزای غلتنده برای کاهش گرمای اصطکاکی تولید شده در بلبرینگ
- با فاصله نگه داشتن اجزای غلتنده به طور مساوی برای بهینه سازی توزیع بار
- هدایت اجزای غلتنده در منطقه بی باری بیرینگ
- حفظ اجزای غلتنده بیرینگ های قابل جدا شدن هنگامی یک حلقه بیرینگ در حین نصب یا پیاده شدن برداشته می شود
قفسه ها به صورت شعاعی بر روی هر یک از دو تا موارد زیر متمرکز هستند :
- اجزای غلتنده
- حلقه داخلی
- حلقه بیرونی
قفسه های بیرینگ هایی که روی اجزای غلتنده متمرکز شده اند ، اجازه می دهد روان کننده به راحتی وارد بلبرینگ شود. قفسه های حلقه محور ، که راهنمایی دقیق تری را ارائه می دهند ، معمولا هنگامی استفاده می شوند که بیرینگ ها باید دارای سرعت بالا ، سطح لرزش بالا یا نیروهای اینرسی ناشی از حرکات کل بیرینگ باشند.
دلایل استفاده از انواع قفسه :
- ایجاد فاصله مساوی مابین اجزای غلتنده و توزیع یکنواخت آن ها در محیط رینگ ها ( برای ایجاد توزیع بار یکنواخت و نهایتا حرکت آرام و بی سر و صدا )
- ایجاد فاصله مناسب مابین اجزای غلتنده و جلوگیری از تماس مستقیم آن ها به منظور کاهش اصطکاک و نهایتا کاهش گرمای تولید شده در بیرینگ
- نگهداری اجزای غلتنده در بیرینگ ها با طرحی قابل تفکیک ( که در آن یک رینگ بیرینگ هنگام مونتاژ و یا دمونتاژ جدا می شود )
قفسه برینگ ها تحت تنش های مکانیکی ناشی از اصطکاک ، کرنش و نیروهای اینرسی هستند. همچنین ممکن است تحت واکنش های شیمیایی ناشی از بعضی روانکارها ، افزودنی های روانکارها ، حلال های ارگانیک و یا خنک کننده ها قرار بگیرد. از آنجایی که طراحی و جنس قفسه بیرینگ نقش مهمی در کارکرد و قابلیت اطمینان آن ها دارد ، انواع مختلف قفسه ها با جنس های مختلف برای بیرینگ های گوناگون تولید می شوند.
به طور کلی قفسه بیرینگ ها به گروه های اصلی زیر تقسیم می شوند :
- قفسه بیرینگ فلزی مهر و موم شده : ( ورق استیل یا گاهی برنجی ) بسیار سبک وزن بوده و در برابر دماهای بالا مقاومت می کنند.
- قفسه های فلزی ماشین کاری شده : این دسته از قفسه ها از برنج یا بعضا از فولاد یا آلیاژ سبک ساخته می شوند. آنها سرعت ، دما ، شتاب و ارتعاشات بالا را مجاز می دانند.
- قفسه های پلیمری : قفس های پلیمری از پلی آمید 66 (PA66) ، پلی آمید 46 (PA46) یا بعضی اوقات از پلی اتر اترکتون (PEEK) یا سایر مواد پلیمری ساخته شده اند. خواص کشویی خوب قفسه های پلیمری اصطکاک کمی ایجاد می کند و بنابراین سرعت بالا را مجاز می کند. در شرایط نامناسب روغن کاری ، این قفسه ها خطر گریپاژ و آسیب ثانویه را کاهش می دهند ، زیرا با روغنکاری محدود می توانند مدتی کار کنند.
- یکپارچه ( Solid )
- پین شده ( Pin-Type ) : قفسه های پین شده استیل به غلتک های سوراخ دار احتیاج دارند و فقط به همراه رولبرینگ هایی در اندازه بزرگ استفاده می شوند. وزن این قفسه ها نسبتا کم است و امکان جمع شدن تعداد زیادی غلتک را فراهم می کند.
قفسه پرسکاری شده
قفسه بیرینگ پرسکاری شده از جنس ورق های فولادی و گاهی اوقات ورق های برنجی هستند. این دسته از قفسه ها با توجه به نوع بیرینگ در طرح های فولادی یا برنجی نواری ، فولادی پرچ شده ، فولادی یا برنجی فنری و فولادی پنجره ای تولید می شوند. از مزایای این دسته از قفسه می توان سبک بودن و فضای خالی زیاد باقیمانده در بیرینگ را نام برد که همین امر باعث ورود روانکار به داخل آن می گردد.
قفسه یکپارچه
قفسه بیرینگ یکپارچه از جنس برنج ، فولاد ، آلیاژهای سبک ، پلیمر و یا رزین فنولی تقویت شده با الیاف ساخته می شود. با توجه به نوع بیرینگ این دسته از قفسه ها در طرح های ماشینکاری شده دو تکه پرچ شده ، ماشینکاری شده دو تکه به همراه پرچ های سرخود ، ماشینکاری شده نوع پنجره ای یک تکه ، ماشین کاری شده نوع چنگکی دوبل ، پنجره ای پلیمری ساخته شده به روش تزریق پلاستیک ، خاری از جنس پلیمر و ساخته شده به روش تزریق پلاستیک و ماشینکاری شده یک تکه از جنس رزین فنولی تقویت شده با الیاف تولید می شوند.
قفسه از جنس فلز ماشینکاری شده معمولا سرعت کارکرد بالاتری داشته و زمانی که حرکت های اضافه علاوه بر غلتش خالص وجود داشته باشد و همچنین در شرایطی نظیر شتاب بالا ، به کار برده می شوند. در این شرایط باید از روغن برای روانکاری استفاده کرد و تمهیدات لازم برای روانکار کافی در سطوح راهنما قفسه بیرینگ و داخل آن وجود داشته باشد.
حتما مطالعه کنید : طراحی شفت و نشیمنگاه بلبرینگ ها
جنس قفسه بلبرینگ
جنس قفسه بیرینگ استیل
از قفسه های استیل می توان در دمای عملیاتی تا 300 درجه سانتیگراد ( 570 درجه فارنهایت ) استفاده کرد. قفسه های ورق فلزی مهر و موم شده از فولاد کم کربن ساخته شده اند. این قفسه های سبک از مقاومت نسبتا بالایی برخوردار هستند و برای برخی از انواع بیرینگ ، می توان سطح آنها را درمان کرد تا اصطکاک و سایش را در شرایط بحرانی بیشتر کاهش داد. قفسه های فولادی ماشین کاری شده به طور معمول از فولاد سازه ای غیر آلیاژی ساخته می شوند. برای کاهش اصطکاک و سایش ، برخی از قفسه های فولادی ماشینی تحت درمان سطح قرار می گیرند. قفسه های فولادی ماشین کاری شده تحت تاثیر مواد معدنی یا روان کننده های پایه روغن مصنوعی که به طور معمول برای رولبرینگ ها استفاده می شود ، یا توسط حلال های آلی مورد استفاده برای تمیز کردن بلبرینگ ها قرار نمی گیرند.
بلبرینگ قفسه برنجی
از قفسه های برنجی می توان در دمای عملیاتی تا 250 درجه سانتیگراد ( 480 درجه فارنهایت ) استفاده کرد. از قفسه های برنجی ورق مهر و موم شده برای برخی از بیرینگ های کوچک و متوسط استفاده می شود. در کاربردهایی مانند کمپرسورهای برودتی که از آمونیاک استفاده می کنند ، باید از قفسه های برنجی یا استیل تراش خورده استفاده شود. بیشتر قفسه های برنجی (بلبرینگ های قفسه برنجی ) از برنج ریخته گری یا فرفورژه ساخته می شوند. تحت تأثیر رایج ترین روان کننده های یاتاقان ، از جمله روغن های مصنوعی و گریس ها قرار ندارند و می توان آنها را با استفاده از حلال های آلی تمیز کرد. همچنین آن ها تحت تاثیر رایج ترین روان کننده های بیرینگ ، از جمله روغن های مصنوعی و گریس ها قرار ندارند و می توان آنها را با استفاده از حلال های آلی تمیز کرد.
جنس قفسه بلبرینگ پلی آمید 66
پلی آمید 66 (PA66) متداول ترین ماده برای قفس های قالب تزریقی است. این ماده ، با یا بدون الیاف شیشه ، با ترکیب مطلوب قدرت و کشش مشخص می شود. خصوصیات مکانیکی ، مانند استحکام و خاصیت ارتجاعی مواد پلیمری ، وابسته به دما و در معرض پیر شدن است. عواملی که بیشترین تاثیر را در روند پیری دارند دما ، زمان و محیط (روان کننده) هستند که پلیمر در معرض آن قرار دارد. طول عمر قفسه با افزایش دما و تهاجمی بودن روان کننده کاهش می یابد. بنابراین ، اینکه آیا قفسه های پلی آمید برای یک کاربرد خاص مناسب هستند ، به شرایط عملکرد و نیازهای زندگی بستگی دارد. طبقه بندی روان کننده ها به “تهاجمی” و “ملایم” با “درجه حرارت مجاز کار” برای قفسه های ساخته شده از PA66 تقویت شده با الیاف شیشه با جدول روانکارهای مختلف منعکس می شود.
جهت مشاهده سایر مقالات مرتبط با این مقاله ، به صفحه بلبرینگ و جهت مشاهده سایر مقالات به صفحه بلاگ مراجعه نمایید.
بلبرینگ