بلبرينگ مخروطي

همانگونه که در مبحث لقی Clearance صحبت شد، برینگ ها در اکثر موارد باید دارای لقی باشند (لقی مثبت)، اما این مسئله جامعیت ندارد، چون وجود فاصله بین اجزاء برینگ موجب عدم دقت لازم در چرخش برینگ و شافت می گردد و در مواردی نظیر ماشینهای افزار که صلبیت سیستم چرخنده و دقت آن اهمیت زیادی دارد، مجاز به استفاده از لقی مثبت در برینگ نبوده، بلکه برینگ باید دارای لقی منفی یعنی عدم هر گونه فاصله بین اجزاء غلتشی و حلقه های بیرونی و داخلی باشد که این امر منجر به ایجاد فشار در برینگ می شود. این فشار به بار اولیه اطلاق می گردد.
همانگونه که قبلاً ذکر شد، برینگ همیشه باید تحت یک بار حداقل قرار داشته باشد. بنابراین در مواردی که بار خارجی بر برینگ وارد نمی شود و یا اندازه آن خیلی کم است استفاده از وسیله ای نظیر فنر برای ایجاد بار اولیه توصیه شده است. این بار به عنوان یک بار حداقل لازم برای جلوگیری از لغزش اجزاء غلتشی در داخل برینگ عمل می کند.

در مبحث مجموعه برینگهای ایگرگ، محفظه های مخصوص بلبرینگ های ایگرگ مورد بحث قرار گرفتند. در این قسمت چند محفظه دیگر بررسی می گردند.
محفظه های پایه دار SNH
SNH plummer block housings
خلاصه مشخصات: Data summary
1- محفظه دو تکه است.
- Split plummer block housings.
2- برای بلبرینگ های خودتنظیم و رولبرینگ های بشکه ای مناسب هستند.
- Sultable for self-allgning ball bearings and spherical roller bearings.
3- شافت باید دارای قطری بین 20 الی 160 میلیمتر و 4/3 الی 2/51 اینچ باشد.
- Shaft diameter range 20-160 mm, 3/4 – 51/2 in.
4- برینگ در آنها مستقیماً یا با بوش تبدیل بر روی شافت نصب می شود.
- Direct or adapter sleeve mounting.
5- استفاده از روغن و گریس بعنوان روانکار در آنها امکان پذیر است. وسایل روانکاریهای مکرر نیز فراهم است.
- Grease or oll lubrication. Sultable for relubrication.
6- از جنس چدن خاکستری (سری SNH) یا چدن خاکستری گرافیت کروی (سری SsNHD) هستند.
- Grey cast Iron (SNH) or spheroidal graphite cast iron (SSNHD).
7- کاسه نمدهای مصرفی در آنها از نوع:
دو لبه (پسوند TG) - Double-lip seals (TG)
V شکل (پسوند TA) V-ring seals (TA)
نمدی (پسوند TC) Felt seais (TC)
مارپیچی (پسوند TS) Labyrinth seals (TS)
8- برای نصب راحت تر سریهای مشخص شده دارای پیچ قلابدار هستند.
- Eye boits for easy mounting(from size 224/320/524/620 upward).
9- ابعاد آن با استاندارد شماره ISO 113/11-1979 مطابقت می کند.
- Dimensions conform to ISO 113/11-1979.

این محفظه ها طراحی دارند که در آنها انتخاب برینگ، روش موقعیت دهی بر روی شافت، انتخاب کاسه نمد و روانکار از انعطاف پذیری زیاد برخوردار است. برای نصب آنها دو سوراخ تعبیه و برای نصب آنها بر روی مقاطع T شکل چهار محل دیگر وجود دارد که می توان با مته سوراخ نموده، با پیچ بر روی جای خود محکم نمود. دو سوراخ دیگر نیز برای پین هایی که به منظور جفت و جور کردن نیمه بالایی و پایینی محفظه تعبیه شده اند وجود دارد.
برینگ های مناسب برای این نوع محفظه ها، بلبرینگ های دو ردیفه خودتنظیم و رولبرینگ های بشکه ای هستند. در بسیاری موارد پهنای برینگ در داخل محفظه از پهنای سوراخ کمتر است، لذا جهت موقعیت دهی مناسب برینگ از حلقه های موقعیت دهنده Locating Rings که با FRB مشخص می شود استفاده می گردد.
همانگونه که قبلاً گفته شد در محفظه های مزبور انواع مختلف کاسه نمد کاربرد دارند:
- کاسه نمد دو لبه Double-Lip:
از جنس پلی اورتان، مقاوم در مقابل سایش، با خاصیت الاستیکی خوب. این کاسه نمدها در مواردیکه روانکار گریس است، مناسب بوده و حد سرعت دورانی آنها تا 8 m/s است. محل قرار کاسه نمد بر روی شافت باید سنگ زنی شده و فضای بین دولبه با گریس پر شود.
- کاسه نمد V شکل V-ring:
از جنس لاستیک نیتریل هستند. در روانکاری با گریس و روغن می توانند استفاده شوند. و تا 12 m/s سرعت دورانی دارند.
- کاسه نمدهای نمدی Felt:
آب بندی ساده و مطمئنی را برابر گریس ایجاد می کند. سرعت دورانی آنها به 4 m/s می تواند برسد. سرعتهای بالاتر هم امکان پذیر است، ولی باید بین کاسه نمد و شافت که در حالت عادی تماس وجود دارد، فاصله ایجاد نمود.
کاسه نمد عموماً شامل یک تسمه نمدی روغنی است که بین حلقه ای از جنس آلیاژهای سبک جازده شده است.
- کاسه نمدهای مارپیچی Labyrinth:
تحت شرایط سخت نظیر دماهای بالا، استفاده از این نوع توصیه می شود. در این کاسه نمد، سیم لاستیکی دایره ای شکل بین حلقه های مارپیچ و شافت جازده می شوند.
جهت بستن سوراخ محفظه که شافت از آن عبور نمی کند و مهار شافت، ته گیرهای لاستیکی End over استفاده می شود.
محفظه های مورد بحث از جنس چدن خاکستری هستند. اگر مقاومت این جنس کافی نباشد می توان از جنس چدن خاکستری با گرافیت کروی استفاده نمود که قدرت تحمل بار آن دو برابر نوع قبلی است.
در روانکاری برینگ در محفظه های مورد نظر، هم از روغن و هم از گریس می توان استفاده کرد. مقادیر مناسب گریسی که باید در محفظه وجود داشته باشد، در جدول صفحه 25 آورده شده اند.
فواصل گریسکاری مجدد به شرایط کاری بستگی دارد. جهت انجام این امر معمولاً پنج نقطه بر روی قسمت بالایی محفظه مشخص شده اند که می توان با سوراخ کردن و روزه کردن آن نازل مناسب را در آنها جازده و از طریق آن داخل محفظه را گریسکاری نمود.
در مواردیکه برینگ بر روی بوش تبدیل سوار است، باید دقت نمود تا گریس از سمت مخالف مهره بوش وارد محفظه شود.
هنگامیکه کاسه نمد از نوع دو لبه یا نمدی باشد، امکان خروج گریس اضافی از طریق کاسه نمدها وجود ندارد. گریس اضافی در داخل محفظه خود منجر به بالا رفت گرما خواهد شد، لذا در این حالت باید محفظه دارای سوراخ خروج گریس باشد محل جهت ایجاد سوراخ نیز در روی محفظه مشخص شده است.

خنک کاری موثر یاتاقانهای که با گریس روانکاری می شوند مشکل است و این پدیده مانعی برای استفاده از گریس در دورهای بالا می باشد ۲٫ انتخاب گرانروی گریس با توجه به استفاده ان در دماهای متغییر قابل توجه می باشد و در نتیجه گریسها را برای محیطهایی که نوسانات دمایی زیادی دارند مناسب نمی باشد .
مشخص کردن میزان واقعی گریس برای یاتاقانها بسیار مشکل است و باعث روانکاری زیاد یا کم یاتاقانها می گردد

    حلقه و تمام اجزائ چرخشی در معرض تنشهای متناوب و سریع می باشند که باعث عیب ناشی از خستگی می شود .

    بسیاری از یاتاقانهای لغزشی هنگام منتاژ و دمنتاژ نیازمند احتیاط زیاد و مراقبتهای ویژه ای هستند
    نیازمند مراقبتهای ویژهای از نظر میزان روانساز می باشند (نه کم نه زیاد )

مزایای عمده یاتاقانهای غلتشی :

    هزینه اولیه کم می باشد ۲٫ آنها میتوانند بدون مراقبت با پریودهای طولانی کار کنند
    انها معمولا نیبت به یاتاقانهای لغزشی با وظیفه مشابه محفظه های کوچکتر و کم هزینه ای لازم دارند
    بمنظور تعویض سریع می توان از منابع متنوعی استفاده کرد ۵٫ موجب صرفه جویی انرژی می شوند .تعویض روانساز بدلیل ضریب اصطکاک کم به دفعات بسیار کمتری نسبت به یاتاقانهای لغزشی انجام می شود و بیشتر یاتاقانهایغلتشی توسط روانکار داخلی با درپوش آببند تهیه شده که برای عمر کاری انها کافی است .

بررسی علل خرابی یاتاقانهای لغزشی :

    روغنکاری نامناسب :این پدیده شامل کیفیت روانساز مورد استفاده و همچنین دفعات تعویض روغن میباشد
    خنک کاری نا مناسب روانساز :این پدیده در اثر اشکال در سیستم خنکاری یا قصور اپراتور در باز کردن شیر مستقیم مایع خنک کننده قبل از راه اندازی پمپ بوجود می اید
    عدم هم محوری چناچه پمپ جهت تعمییر یا نگهداری پیاده شود این اشکال بعد از سوار نمودن آشکار می شود عدم هم محوری می تواند در اثر ماندن آلودگی بین پایه یاتاقان و محفظه پمپ ویا با توجه به ناهمواریها در اثر ضربه یا سفت نمودن غیر یکسان مهره ها حاصل شود همچنین ممکن است در اثر بار های اضافی وارده بر یاتاقانها ،خم شدن محور یا برخورد فلزی بین قطعات ثابتوچرخیدن که غالبا منجر به سایش زیاد و گیر پاژ می شود حاصل گردد. عدم هم محوری، از بیرون خود را توسط حرارت زیاد و محفظه یاتاقانآشکار می سازد
    پیچهای شل: منبع دیگر مشکلات که توسط یاتاقان بوجود می آید زمانی است که پیچهای نگهدارنده پایه یاتاقان بطور یکسان و کافی سفت نشده اند و یا در حین کار پمپ شل شده اند در این موارد ممکن است یاتاقان انقدر از محور خود جابجا شود که تمام بار ها برروی رینگهای پروانه یا آب بند وارد شود

بررسی معایب یاتاقانهای لغزشی نسبت به غلتشی :

•     ضریب اصطکاک انها ۱۰ تا ۱۵ برابر یاتاقانهای غلتشی است و این امر موجب اتلاف پر هزینه می شود
•     غالب ضریب اصطکاک بیشتر دمای روانسازی را تا حدی افزایش می دهد که نسب سیستمهای دقیق وپرهزینه خنک کاری را اجتناب ناپذیر می سازد

زمانی که محور تحت بارهای مداوم و ثابت قرار می گیرد قسمتهای تحت بار یاتاقان تحت تنش ثابت قرار می گیرند که موجب کاهش خطر معیوب شدن در اثر خستگی می شوند۲٫ چناچه یاتاقانهای لغزشی از مواد مناسب ساخته شده باشند قادر خواهند بود در داخل مایع مورد پمپاژ کار نموده و روانکاری و خنک کاری شوند .۳٫ توسط روانکاری و روغنکاری مناسب در سرعت های بالا یاتاقانهای لغزشی نسبت به یاتاقانهای غلتشی می توانند بارهای بیشتری را تحمل کنند