یاتاقان صنعتی چیست + آشنایی با انواع و کاربرد یاتاقان های بلبرینگ

یاتاقان ها مجموعه های مکانیکی هستند که از اجزای غلتنده و معمولا مسیرهای غلتش داخلی و خارجی تشکیل شده اند که برای کاربردهای چرخشی یا خطی استفاده می شوند و انواع مختلفی از یاتاقان ها شامل بلبرینگ و رولبرینگ ، یاتاقان های خطی و همچنین نسخه های نصب شده وجود دارد که ممکن است از یاتاقان های اجزای غلتنده یا یاتاقان های ساده مورد استفاده قرار بگیرد.

بلبرینگ ها دارای اجزای غلتنده کروی هستند و برای کاربردهای بار کمتر مورد استفاده قرار می گیرند ، در حالی که رولبرینگ ها از اجزای غلتنده استوانه ای برای حمل بارهای سنگین تر استفاده می کنند. یاتاقان های صنعتی خطی برای حرکت های خطی در امتداد شافت ها استفاده می شوند و ممکن است قابلیت چرخشی نیز داشته باشند. یاتاقان های نصب شده مجموعه هایی هستند که در آنها بلبرینگ ها از قبل در مونتاژهایی نصب می شوند که به نوبه خود به چارچوب ، پیچ و غیره متصل می شوند و برای پشتیبانی از انتهای شفت ها ، غلتک های حامل و غیره علاوه بر توپ و غلتک استفاده می شوند. علاوه بر رولبرینگ ها و بلبرینگ ها در شکل شعاعی ، خطی و نصب شده ، یاتاقان های صنعتی شامل مواردی است که برای کاربردهای مهندسی عمران نیز نامیده می شوند. مواردی که در سازهای کوچک و امثال آن استفاده می شود و به بلبرینگ های جواهر معروف است.

حتما مطالعه کنید : کاربرد بلبرینگ در صنایع غذایی

انواع یاتاقان چیست و چگونه کار می کنند ؟

در این قسمت از مقاله یاتاقان چیست نگاه عمیق تری به انواع مختلف یاتاقان ها و موارد استفاده آنها می اندازیم.

بلبرینگ

بلبرینگ ها مجموعه های مکانیکی هستند که از اجزای غلتنده کروی تشکیل شده اند که بین مسیرهای غلتش دایره ای داخلی و خارجی گرفته شده اند. آنها وسیله ای برای حمایت از شفت های دوار و به حداقل رساندن اصطکاک بین شافت ها و اعضای ماشین ثابت ارائه می دهند. بلبرینگ عمدتا در ماشین آلاتی استفاده می شود که دارای شفت هایی هستند که برای چرخش اصطکاک کم نیاز به پشتیبانی دارند. چندین پیکربندی وجود دارد که مهمترین آنها دارای حفاظ فلزی بوده یا آب بندی شده است. بلبرینگ ها به گونه ای استاندارد شده اند تا امکان تعویض را داشته باشند. بلبرینگ ها همچنین به عنوان اجزای غلتنده یاتاقان ها و یا یاتاقان ضد اصطکاک نیز شناخته شده اند. ملاحظات شامل موارد زیر می باشد :

1. اولین انتخاب برای برنامه هایی با سرعت بالا یا برنامه هایی با دقت بالا
2. طیف گسترده ای از فرم های استاندارد شده
3. کنترل بارهای شعاعی و محوری را با تنظیمات خاص

رولبرینگ

رولبرینگ ها مجموعه های مکانیکی هستند که از اجزای غلتنده استوانه ای یا مخروطی تشکیل شده اند که معمولا بین مسیر غلتش داخلی و خارجی قرار می گیرند. آنها وسیله ای برای حمایت از شفت های دوار و به حداقل رساندن اصطکاک بین شافت ها و اعضای ماشین ثابت ارائه می دهند. رولبرینگ ها عمدتا در ماشین آلات دارای محورهای چرخشی استفاده می شود که نیاز به تحمل بارهای سنگین تری نسبت به بلبرینگ دارد. رولبرینگ های مخروطی غالبا برای جابجایی بارهای رانش بالاتر علاوه بر بارهای شعاعی استفاده می شوند. انواع آنها از رولبرینگ های استوانه ای تا کروی است. یاتاقان های صنعتی رولبرینگ مانند بلبرینگ استانداردسازی می شوند ، هرچند که در درجه کمتر! ملاحظات شامل موارد زیر می باشد :

1. ظرفیت بار بالاتر از بلبرینگ
2. قابلیت تحمل بارهای محوری بالا

یاتاقان های صنعتی نصب شده

یاتاقان های نصب شده مجموعه های مکانیکی هستند که از یاتاقان بلبرینگ با پیچ و مهره و یا اجزای نصب شده دارای نخ تشکیل شده و شامل جعبه انتقال گاردان و ، واحدهای لبه دار و غیره می باشند. ابزارهایی برای حمایت از شفت های چرخان و به حداقل رساندن اصطکاک بین شافت ها و اعضای ثابت ماشین ارائه می دهند. یاتاقان های نصب شده عمدتا در ماشین آلات با شفت چرخشی در معرض استفاده قرار می گیرند. آنها به عنوان دستگاههای جمع کننده در انتهای نوار نقاله و به عنوان واحدهای فلنج در امتداد نقاط میانی استفاده می شوند. بلبرینگ های نصب شده برای نصب بر روی پیچ و سهولت تعویض طراحی شده اند. انواع دیگر یاتاقان های نصب شده شامل بلبرینگ انتهایی میله ای و دنبال کننده های بادامک می باشد. ملاحظات این یاتاقان صنعتی ماشین آلات شامل موارد زیر می باشد :

1. واحدهای نشیمنگاه نگرانی های مربوط به نصب و مسائل حفاظتی را کاهش می دهد
2. طراحی تعویض آسان کارتریج
3. شفت ها معمولا با پیچ های ثابت در جای خود نگه داشته می شوند
4. قابلیت تنظیم اجزای پشتیبانی شده
5. عمدتا برای برنامه هایی با سرعت کم تا متوسط استفاده می شود

بیرینگ خطی

یاتاقان های صنعتی خطی مجموعه های مکانیکی هستند که از اجزای غلتنده ساچمه ای و غلطکی تشکیل شده اند که در محفظه ها گرفته شده و برای ایجاد حرکت خطی در امتداد شفت ها استفاده می شوند. بلبرینگ های خطی عمدتا در ماشین آلاتی استفاده می شوند که نیاز به حرکت و موقعیت خطی در امتداد شفت ها دارند. آنها همچنین ممکن است بسته به طراحی ، ویژگی های چرخشی ثانویه داشته باشند. مالاحظات این یاتاقان ها به شرح زیر می باشد :

1. اصطکاک کمتر و دقت بیشتر در مقایسه با بوشینگ
2. گران تر و پیچیده تر از بوشینگ

حتما مطالعه کنید : نکات کلیدی در انتخاب و خرید لاینر برینگ ( بلبرینگ خطی )

یاتاقان اسلایدی چیست ؟

بلبرینگ های اسلاید مجموعه های مکانیکی هستند که برای ایجاد حرکت آزاد در یک بعد بین عناصر ساختاری طراحی شده اند. بلبرینگ های اسلاید عمدتا در تکیه گاه سازه ای پل ها و همچنین ساختمان های تجاری و صنعتی استفاده می شوند. این قطعات با حرکت حرارتی ، امکان چرخش پرتو انتهایی را فراهم می کنند و اجزای سازه را در برابر ارتعاش ، سر و صدا و ضربه جدا می کنند. انواع دیگر یاتاقان های صنعتی اسلاید شامل مواردی است که در صفحات پایه کوک زن ، مبدل های حرارتی و تجهیزات پردازشی استفاده می شود.

یاتاقان های بدون اصطکاک

یاتاقان های بدون اصطکاک جایگزین های مکانیکی یا الکترومکانیکی برای یاتاقان های معمولی هستند که پشتیبانی شفت قابل کنترل را از طریق هوا ، میدان های مغناطیسی و غیره برای کاربردهای مهم و با دقت بالا ارائه می دهند.

کاربرد انواع یاتاقان چیست ؟

کاربردهای یاتاقان ها تقریبا در هر صنعتی که از قطعات و تجهیزات متحرک استفاده می کند ، گسترده شده است. مثلا :

1. بلبرینگ و رولبرینگ ها در انواع ماشین آلات از پمپ های تغذیه دیگ بخار گرفته تا گیربکس خودرو استفاده می شوند.
2. یاتاقان های نصب شده به طور ویژه در نوار نقاله ها ، در اتصالات شفت و به ویژه در مواردی که طول های طولانی شفت باید توسط واحدهای نشیمنگاه که در آن بلبرینگ توسط محفظه دیگری مانند جعبه انتقال محافظت نمی شود ، پشتیبانی شوند ، رایج است.
3. یاتاقان های خطی منحصرا در کاربردهای خطی مانند میزهای اسلاید استفاده می شوند.
4. یاتاقان های اسلایدی عمدتا برای کاربردهای باربری در پروژه های بزرگ مهندسی عمران مانند پل ها جایی که آنها محدوده حرکتی را در خود جای می دهند – برخلاف سایر یاتاقان ها – جایی که حرکت شعاعی یا خطی اصلی ترین نگرانی است ، مورد استفاده قرار می گیرند.
5. یاتاقان های بدون اصطکاک هر یک از دیگر طرح های خاص هستند که شامل یاتاقان های هوا ، یاتاقان های مغناطیسی و غیره هستند.

در حالی که بلبرینگ تقریبا در همه جا استفاده می شود ، برخی از صنایع هستند که از تعداد زیادی استفاده می کنند یا شرایط خاصی برای دوام ، تمیزی و غیره دارند که ذکر آنها در اینجا ضروری است. کاربرد یاتاقان های ثابت و متحرک در برخی از این صنایع عبارتند از :

• هوافضا
• کشاورزی
• خودرو
• ابزارهای ماشینی
• پزشکی
• معدن

هنگام انتخاب یاتاقان ماشین برای یک برنامه خاص ، چندین نکته را باید در نظر بگیرید از جمله اصطکاک بلبرینگ ، دما و روانکاری. همراه با طراحی و ساخت خاص یاتاقان ، این سه عامل متقابل می توانند عملکرد کلی را تحت تاثیر قرار دهند. بلبرینگ های شعاعی در درجه اول برای شفت های بارگذاری شعاعی و بارهای محوری سبک استفاده می شوند. بلبرینگ های تماس زاویه ای طوری طراحی شده اند که علاوه بر ظرفیت شعاعی ، بارهای محوری بیشتری را در یک جهت می برند. بلبرینگ های کف گرد به گونه ای طراحی شده اند کهبارهای محوری را به تنهایی تحمل می کنند. رایج ترین پیکربندی برای بلبرینگ های شعاعی ، نسخه تک ردیفه آن است که بسته به اینکه آیا در یک محوطه نشیمنگاه – مثلا یک انتقال دهنده – یا در محیطی در معرض دید مانند چرخ دوچرخه ، محافظت یا آب بندی می شود.

آب بند و روانکار ، روان کننده را در یاتاقان و خاک و بقایای آن را از بین می برد. بلبرینگ ها معمولا مجهز به نگهدارنده هایی هستند که ساچمه ها را به طور مساوی بین و پیرامون مسیرهای غلتش بیرونی و درونی خود قرار می دهند. یاتاقانهای صنعتی با ظرفیت کامل با نگهدارنده ها کنار می آیند تا هرچه بیشتر ساچمه بین مسیر غلتش پر شود و بر ظرفیت حمل بار یاتاقان افزوده شود. رولبرینگ ها برای اجزای غلتنده خود از اشکال مختلفی استفاده می کند ، از جمله غلتک های مستقیم ، غلطک های سوزنی ، غلتک های مخروطی ، غلتک های کروی و غیره. غلطک ها و مسیرهای غلتش به دلیل سطح تماس بیشتر بین قطعات غلتکی ، قادر به تحمل بارهای شعاعی بیشتری نسبت به همتای بلبرینگ خود هستند. برخی از یاتاقان های غلتکی به گونه ای طراحی شده اند که با استفاده از عناصر مخروطی و مسیر غلتش بارهای رانش بالا را تحمل می کنند.

یاتاقان های نصب شده ساچمه ، رولر و بیرینگ های استوانه ای است که در محفظه ها ، فلنج ها و غیره نصب می شوند و معمولا با آب بند و یا حفاظ فلزی برای حفاظت از محیط نصب می شوند. سبک های متداول نصب شامل جعبه انتقال گردان ، فلنج ، لوازم جانبی و غیره است. آنها اغلب در نوار نقاله هایی استفاده می شوند که مجموعه های جمع کننده تنظیم کشش تسمه نقاله را فراهم می کنند.

در انتخاب اجزای غلتنده یاتاقان ها ، یا توپی یا غلتکی یا به عنوان واحدهای نصب شده ، طراحان معمولا عوامل متعددی از جمله بارها ، مقدار و جهت آنها ، الزامات دقت سیستم شفت ، عوامل نامناسب ، سرعت ، سر و صدا و اصطکاک را در نظر می گیرند. در جایی که بارهای شعاعی زیاد است ، یک طراح ممکن است یک غلتک را بر یک بلبرینگ انتخاب کند و در مواردی که بارهای محوری بالا پیش بینی می شود ، همین کار را انجام دهد. در جایی که یاتاقان باید بتواند ناهماهنگی شفت را برطرف کند ، طراح ممکن است یک بلبرینگ را در جایی که بارها معمولی است انتخاب کند یا به یک غلتک کروی برود که همچنین می تواند ناهماهنگی را کنترل کند. بلبرینگ ها در جابجایی با سرعت های بالا بهتر از غلتک ها عمل می کنند و در برخی موارد که دقت و اصطکاک کم اهمیت دارد ، مانند ماشین آلات ، یک بلبرینگ ممکن است تنها راه برآورده کردن الزامات باشد.

توجه ویژه به در نظر گرفتن یاتاقان ها ، بارهای استاتیک و دینامیکی آنها است. یاتاقان های صنعتی که هنگام چرخش تحت بارهای زیادی قرار می گیرند ، می توانند دچار پدیده ای شوند که به آن برینلینگ (brinelling) گفته می شود ، جایی که ساچمه ها مسیرهای غلتش را در یک مکان دندانه دار می کنند. بارهای مشابهی که هنگام اجرا به بلبرینگ وارد می شود ممکن است نگرانی کمتری را ایجاد کند ، زیرا هر گونه تورفتگی در اطراف مسیر غلتش یاتاقان توزیع شده و هر بار در نقاط مشابه تجمع نمی یابد.

اندازه یاتاقان های خطی با توجه به مسیر خطی ، کل فاصله خطی ، بار ، الزامات دقیق و غیره اندازه گیری می شود و بسیاری از پارامترها مشابه ملاحظات یاتاقان شعاعی است. بلبرینگ های خطی با شفت زمین برای دقت ابعادی و لغزش کم اصطکاک استفاده می شوند. بلبرینگ های اسلاید برای انبساط و انقباض در سازه های ثابت مانند پل و ساختمان استفاده می شوند. اغلب آنها از دو صفحه تفلون تشکیل شده اند که بین اعضای اصلی سازه در تنگنا قرار می گیرند. گاهی از فولاد ضد زنگ به جای تفلون برای یکی از دو سطح یاتاقان روبرو استفاده می شود. نگرانی اصلی در مورد بلبرینگ های اسلایدی نیرویی است که در واحد سطح می توانند تحمل کنند.

ویژگی های مهم یاتاقان های ماشین چیست ؟

• نوع بیرینگ : برای بلبرینگ ها ، بلبرینگ کنراد یا بدون شکاف که رایج ترین مدل است ، که طراحی آن با یک شکاف پر کننده کنار می آید و در عوض به جابجایی مسیر غلتش داخلی برای بارگذاری ساچمه ها و یک قفسه برای فاصله یکنواخت آنها متکی است. برای رولبرینگ ها نوع یاتاقان نیازمند انتخاب نوع غلطک که استوانه ای ، مخروطی و کروی است ، می باشد. واحدهای نصب شده نیازمند انتخاب ساچمه ، رولر ، استوانه و همچنین انتخاب اضافی سبک می باشد. دامنه نوع بیرینگ خطی از قفسه بلبرینگ – به ویژه قفسه خالی نگهدارنده ساچمه اغلب به عنوان دکمه های نگهدارنده استفاده می شوند – تا طرح های ساچمه در گردش مجدد که در آن ساچمه ها به صورت خطی در امتداد شفت می چرخند و سپس از طریق کانال های غیر شافت به نقاط شروع خود باز می گردند ، متفاوت است.
• استایل : این ویژگی فقط در مورد واحدهای نصب شده اعمال می شود ، جایی که باید بین محفظه برای یاتاقان تمایز قائل شد ، از جمله انتخاب جعبه های انتقال گردان ، فلنج ها و غیره.
• مواد : انتخاب مواد برای بلبرینگ و رولبرینگ ها به طور کلی محدود به چند آلیاژ فولادی خاص ، برخی از پلاستیک ها ، گاهی سرامیک ها و غیره است ، در حالی که واحدهای نصب شده به دلیل مواد اضافی موجود برای محفظه ، انتخاب مواد بیشتری دارند.
• آب بند / حفاظ فلزی : بلبرینگ های در معرض محیط را می توان با آب بند / حفاظ فلزی سفارش داد که در آن حفاظ فلزی از عناصر یاتاقان در برابر نفوذ خاک با حداقل اصطکاک اضافی محافظت می کنند و آب بند لبه هایی را که با رطوبت تماس نمی گیرند اما باعث اصطکاک روی بلبرینگ می شود ، محافظت می کند. آب بند و یا حفاظ فلزی را می توان در هر دو طرف ، هر دو طرف ، به تنهایی یا ترکیبی اضافه کرد.
• مسیر غلتش : مسیر غلتش یاتاقان ماشین به طور کلی در دو طرح قرار می گیرد : تماس زاویه ای و شعاعی. یاتاقان های تماس زاویه ای ، ساچمه ها را در زاویه ای به سطوح شعاعی عمود بار می کنند ، در حالی که یاطاقان های تماسی شعاعی ، ساچمه ها را از طریق سطوح عمود بار می کنند. یاتاقان های تماس زاویه ای عموما در جایی که بار محوری مورد توجه است ترجیح داده می شوند. یاتاقان های شیار عمیق معمولا با یاتاقانهای تماس شعاعی مرتبط هستند. یاتاقان های فنجانی و مخروطی در چرخ های دوچرخه رایج است ، جایی که یاطاقان ها به طور شل و باز بین مخروط ها قرار گرفته اند و مخروط ها برای بازی تنظیم می شوند.

حداکثر بارهای استاتیک و پویا یاتاقان ها

بارگذاری یاتاقان ها بر اساس مقادیر استاتیک و دینامیکی است و انتخاب آنها بر اساس شرایط عملکردی که یاتاقان مشاهده می کند ، می باشد. دسته بندی های مرتبط با یاتاقان های صنعتی به شرح زیر می باشد :

• شفت ها ( شفتینگ ) اجزای مکانیکی معمولا فلزی هستند که برای انتقال حرکت به صورت محوری می چرخند.
• آب بندهای هیدرولیک/پنوماتیک/شعاعی دستگاه های مکانیکی هستند که برای آب بندی اجزای شفت های رفت و برگشتی استفاده می شوند ، جایی که سیال به عنوان نیروی محرک یا روغن یا گریس به عنوان روان کننده استفاده می شود.
• گریس های روان کننده مخلوط های نیمه جامد از روان کننده ها و ضخیم کننده ها هستند که معمولا از مواد معدنی و صابون ها ساخته می شوند تا ویسکوزیته بالاتری نسبت به روغن ایجاد کنند و برای جلوگیری از سایش سطوح تماسی استفاده می شوند.
• روغن روان کننده یک مایع لغزنده و چسبناک است که از هر یک از مواد معدنی ، گیاهی ، حیوانی یا مصنوعی متعدد ساخته شده است. اغلب مخلوطی از هیدروکربن های گازی ، مایع و جامد است که برای روانکاری استفاده می شود. همچنین در اشکال مصنوعی و خوراکی موجود است.
• بلبرینگ های ساده ( بوشینگ ) عناصر مکانیکی هستند که برای کاهش اصطکاک بین شفت های دوار و اعضای نگهدارنده ثابت استفاده می شوند. به طور معمول ، یک بوش از فلز نرم یا پلاستیک و یک فیلم روغن برای حمایت از شفت دوار در مجله شفت سخت متکی است.
• ایزوله کننده های بلبرینگ دستگاههای مکانیکی هستند که برای آب بندی و محافظت از بلبرینگ ها در برابر نفوذ آلاینده های مایع و هوا طراحی شده اند.
• روان کننده های زنجیره ای و بلبرینگ دستگاه های مکانیکی هستند که برای رساندن روغن ها ، گریس ها یا سایر روان کننده ها به منظور جابجایی یا تماس قطعات یا اتصالات به منظور کاهش اصطکاک استفاده می شوند.
• بخاری های القایی دستگاه هایی هستند که از انرژی الکترومغناطیسی برای القای گرمایش در مواد رسانای الکتریکی استفاده می کنند. گاهی از بخاری ها برای نصب بلبرینگ استفاده می شود.

جهت مشاهده سایر مقالات مرتبط با این مقاله ، به صفحه بلبرینگ و جهت مشاهده سایر مقالات به صفحه بلاگ مراجعه نمایید.