رولبرينگ

     مفهوم کلی کلاچ در واقع وسیله‏ ای برای قطع کردن و یا وصل کردن است که در سیستم‏های انتقال نیرو بکار می‏رود. اصولاً در سیستم‏های انتقال نیرو، توان و نیروی تولید شده در موتور برای استفاده به شکلی دیگر و یا استفاده در جایی دیگر نیاز به جابجایی و انتقال دارد. حال برای آنکه بتوان بر روی این انتقال نیرو کنترلی را اعمال کرد. ساده‏ترین راه استفاده از یک کلاچ است تا هر زمان که نیاز به توقف انتقال نیرو باشد، این عمل انجام پذیرد و یا بالعکس. بارزترین کاربرد کلاچ که بهترین مثال آن نیز هست، استفاده از کلاچ در اتومبیل‏ها و وسایل ‏نقلیه دیگر است.
آنچه بیان شد، ساختار ساده و اساس کار یک کلاچ صفحه‏ ای است. که در بیشتر اتومبیل‏ ها و خودروها بکار گرفته می‏شود. که یک اتصال اصطکاکی میان موتور اتومبیل به عنوان منبع تولید توان و جعبه دنده اتومبیل برقرار می‏ کند. در حالی که کلاچ اتومبیل درگیر است توان از موتور به جعبه دنده و از آنجا به چرخ‏ها انتقال می ‏یابد. لیکن گاهی لازم می‏شود که دنده مورد استفاده در جعبه دنده ماشین بر حسب شرایط جاده و سرعت حرکت ماشین تغییر کند. برای آنکه بتوان این تغییر را به راحتی انجام داد، ابتدا لازم است که توان را از چرخ دنده‌های موجود در جعبه دنده قطع کرد. در این زمان است که کلاچ بکار گرفته می‏شود. برای قطع کردن این ارتباط توانی میان جعبه دنده و موتور از کلاچ استفاده می‏شود. این کار برای راننده اتومبیل می‏تواند به راحتی فشار دادن یک پدال به کمک پای خویش باشد. لیکن فشار دادن این پدال پایی باعث فاصله گرفتن محور جعبه دنده از صفحه در حال چرخش موتور (فلایویل) خواهد همانطوری که در مثال ذکر شده توضیح داده شد، بوجود آمدن فاصله، معادل است با قطع ارتباط و انتقال توان. در این حالت راننده برای مدت کوتاهی پدال کلاچ را نگه‏ می ‏دارد و در حالی که جعبه دنده تحت هیچ نیروی خاصی قرار ندارد دنده مناسب را انتخاب کرده و جعبه دنده را در آن دنده مطلوب قرار می‏دهد و سپس پدال کلاچ را رها می‏ کند. در این حالت انتقال توان از موتور به جعبه دنده دوباره از سر گرفته خواهد شد.

   در واقع رولر برینگ‏های سوزنی، همان رولربرینگ استوانه‏ای با رولرهای بلند و کم قطر هستند. آنها فقط قادر به تحمل بارهای شعاعی می‏باشند. نسبت قطر به طول رولرهای سوزنی بین 1 به 5/2 تا 1 به 10 می‏باشد. قطر رولر سوزنی در انتهای آن کاهش می‏یابد. پیشانی دو سر رولر سوزنی تخت یا گرد است. جابجایی محوری آنها توسط قفسه‏ ها یا لبه‏ های ماشین‏کاری شده رینگ‏ها کنترل می‏شود با توجه به ضخامت کم سطح مقطع‏شان این نوع برینگ‏ها معمولاً در تجهیزات کم وزن و یا در مواردی که فضای کمی در دسترس باشد بکار می‏روند.
موارد کاربرد رولر برینگ‏های سوزنی با ضمائم کامل، تحمل بارهای بسیار سنگین، با سرعت دوران نسبتاً کم یا با حرکت چرخشی رفت و برگشتی می‏باشد. امروزه اکثر رولر برینگ‏های سوزنی مجهز به قفسه هستند که باعث مهار حرکتی رولرهای سوزنی و موازی نگه‏داشتن آنها نسبت به محور دوران می‏شود.
قفسه‏ ها در طرح‏های یک ردیفه و دو ردیفه طراحی شده ‏اند و از ورق فولادی پرسکاری شده یا پلی‏ آمید تقویت شده با الیاف شیشه ساخته می‏شود.
در قفسه ‏های ویژه از مواد دیگری هم استفاده می‏شود برای مثال پلاستیک PEEK یا آلومینیوم.
رولر برینگ‏های سوزنی در طرح‏های بیشماری ساخته شده‏اند از جمله: مجموعه رولرهای سوزنی با قفسه بدون رینگ‏ها، رولر برینگ سوزنی با رینگ خارجی از جنس ورق کشیده شده با دو انتهای باز یا با یک انتهای بسته و رولر برینگ‏های سوزنی با رینگ‏های داخلی و خارجی ماشین ‏کاری شده.
رولر برینگ‏های سوزنی در انواع مجهز به حلقه آب‏ بندی یک طرفه و دو طرفه نیز در دسترس می‏باشند.
-    با پرسی جازدن رینگ خارجی داخل نشیمنگاه مربوطه، بار وارده بر برینگ باعث تغییر شکل رینگ نخواهد شد، این نوع برینگ‏ها ارزان قیمت و اقتصادی بوده و سطح مقطع کوچکی دارند. از این رو در اکثر جعبه دنده ‏های وسایل نقلیه موتوری بکار می‏روند.
رولر برینگ‏های سوزنی شعاعی به عنوان برینگ شناور بکار می‏روند برای مواردی که بار محوری نیز وجود دارد از رولر برینگ سوزنی مرکب استفاده می‏شود که مجموعه‏ای از دو برینگ شعاعی و محوری می‏باشد.

دکتر مسعود پزشکیان نماینده مردم تبریز ، اسکو و آذرشهر در مجلس شورای اسلامی و نائب رئیس اول مجلس از کارخانه بلبرینگ ایران بازدید کرد.
نماینده مردم تبریز ، اسکو ، آذرشهر روز پنجشنبه 21 مرداد ، با حضور در کارخانه بلبرینگ سازی از این مجموعه تولیدی بازدید کرد.
در این بازدید مدیر عامل کارخانه بلبرینگ ایران ضمن خیر مقدم گویی به مهمانان عزیز اظهار داشت: این کارخانه یکی از برترین برندهای تولید برینگ در خاورمیانه است که در سال 1348 توسط شرکت SKF سوئد تأسیس و راه اندازی شده است که تا به امروز با کیفیت اروپایی به فعالیت خود ادامه می دهد.
همچنین مدیر عامل شرکت  افزود: با توجه به مصرف بازار برینگ در ایران که سالانه نزدیک به 120میلیون عدد می باشد از موقعیت استراتژیکی این کارخانه در بین صنایع کشور خبر داد و به پتانسیلی که در این مجموعه وجود دارد با افزایش خط تولید ونوسازی آن باعث اشتغال زایی در استان و کشورمان خواهد شد اشاره نمود.
مدیر عامل کارخانه بلبرینگ ایران ادامه داد این مجموعه نیازمند سرمایه گذاری جهت تداوم تولید به عنوان تنها تولید کننده وصاحب تکنولوژی تولید در ایران می باشد. وتا به حال با استفاده از اعتبار هایی که از کشورهای آسیایی گرفته شده توانسته ایم بخشی از مشکلات پرسنلی وتولیدی به لطف خداوند متعال حل کنیم در این میان شورای اسلامی کار شرکت و مدیریت حراست وپرسنل زحمتکش و صبور کارخانه نقش مهمی را ایفا کرده اند.
در ادامه مدیر تولید کارخانه از انجام موفقیت آمیز پروژه های مختلف شرکت برای منابع خاص خبر داد و گفت این کارخانه صاحب تکنولوژی و دانش فن می باشد و توانایی فنی تولید هر نوع برینگ برای هر صنفی را دارد.
جناب آقای یوسف پورشهرک رییس شورای اسلامی کار شرکت ضمن تقدیر و تشکر از مدیریت شرکت درخواست حمایت بیشتر دولت از این صنعت یکتای کشور را کرد.
دکتر پزشکیان ضمن شنیدن سخنان مدیر عامل کارخانه بلبرینگ ایران  قول های مساعد جهت حل مشکلات کارخانه را داده و از کلیه واحدهای بلبرینگ سازی بازدید به عمل آورد.

ولربیرینگ استوانه ای یک ردیفه SL از شرکت INA با قابلیت تحمل بارمحوری یک جهته (مشابه بیرینگ NJ اما با فلنج های متفاوت)
 رولربیرینگ استوانه ای دو ردیفه بدون رینگ خارجی (فلش زرد)

با توجه به نصب و بیرون آوردن بلبرینگ ها که از طریق کنس داخلی ( یا رینگ داخلی ) بر روی شفت یا محور بلبرینگ نصب می شوند ؛ دو نوع کنس داخلی برای تمامی بلبرینگ ها وجود دارد :

    کنس داخلی استوانه ای ( صاف و بدون شیب ) { به اصطلاح عرف ساده }
    کنس داخلی مخروطی ( شیب دار ) { به اصطلاح عرف کونیک دار K}

توجه به سهولت و آسانی نصب و بیرون آوردن بلبرینگ در انتخاب بلبرینگ ها

نصب و بیرون آوردن بلبرینگ با کنس داخلی استوانه ای یا ساده

نصب و جازدن بلبرینگ ها ی با کنس داخلی استوانه‌ ای ( صاف و بدون شیب )  و تفکیک پذیر ( جدا شونده Separable ) ، اگر انطباق تداخلی برای هر دو کنس لازم باشد راحت‌تر از بلبرینگ های تفکیک‌ ناپذیر نصب و بیرون آورده می شوند. علی الخصوص زمانی که نصب و بیرون آوردن بلبرینگ به دفعات زیادی باید تکرار شوند.

بلبرینگ های تفکیک پذیر یا قابل تفکیک:

    بلبرینگ های با چهار نقطه تماس ( سری Q )
    رولبرینگ های استوانه‌ ای (سری N)
    رولبرینگ های سوزنی ( سری N )
    رولبرینگ های مخروطی
    بلبرینگ ها و رولبرینگ های  کف‌گرد

را شامل می شود.

نصب و بیرون آوردن تمامی بلبرینگ های با کنس داخلی مخروطی ( شیب دار و یا کونیک دار K )

بلبرینگ های با کنس داخلی مخروطی یا همان کونیک دار (K) به آسانی و سهولت بوسیله غلاف یا بوش واسطه ( بوش H ) یا همان بوش بیرون کشیدنی ( Withdrawal Sleeve ) روی شفت یا محور مخروطی ( شفت استوانه‌ ای یا بدون شیب ) نصب و جازده میشوند.

در واقع جابجایی محوری بلبرینگ یعنی اینکه بلبرینگ توانایی و میزان قدرت این را داشته باشد که با حرکت چپ و راست محور یا همان شفت ، مطابق محور ، حرکت و جابجا شود و با این کار اجازه ندهد که لبه ساچمه ها و کنس هایش در تماس با یکدیگر آسیب ببیند. بیشتر شفت های ماشیت آلات صنعتی چه انواع سبک و چه انواع سنگین بوسیله یک بلبرینگ ثابت و یک بلبرینگ شناور مهار یا تثبیت محوری می شوند.

 
انتخاب بلبرینگ های مناسب جهت جابجایی محوری بلبرینگ ها

برای مهار جابجایی محوری بلبرینگ ها

    بلبرینگ های شناور

بهترین انتخاب بلبرینگ هستند زیرا به شفت اجازه حرکت محوری (البته تا اندازه ای ) را داده و در نتیجه

از ایجاد بار اضافی ناشی از انبساط حرارتی محور جلوگیری می کنند و مناسب‌ ترین این بلبرینگ ها :

    رولبرینگ های سوزنی
    رولبرینگ های استوانه‌ ای NU و N

هستند. طرح NJ و همچنین بعضی از رولبرینگ های استوانه ای بدون قفسه نیز بکار گرفته می شوند.

جابجایی محوری بلبرینگ

در مواقعی که جابجایی محوری زیاد است و عدم همراستایی هم وجود دارد. انتخاب رولبرینگ توریدال  می تواند به عنوان بلبرینگ شناور به خوبی کاربرد داشته باشد و جابجایی محوری بلبرینگ را دفع نماید.

جابجایی محوری بلبرینگ

اگر در جایی جابجایی محوری بلبرینگ وجود داشت و از بلبرینگ غیر شناور مثل بلبرینگ شیار عمیق یا رولبرینگ بشکه ای استفاده شده بود

برای مهار کردن این جابجایی محوری می توان یکی از بلبرینگ ها را در محفظه یا جایگاهش شل بست تا نسبت به اون جابجایی حرکت شناور داشته باش

مفهوم سرعت بلبرینگ: سرعت بلبرینگ در واقع سرعت کارکرد تمامی بلبرینگ تا سرحد رسیدن به دمای مجاز نوع فولاد به کار رفته در آنها یا هر ماده دیگر بکار رفته در ساخت آن بلبرینگ می باشد. به عبارتی دیگر هر چه دمای کاری برای بلبرینگ بیشتر باشد ، سرعت بلبرینگ هم به همان نسب دما بیشتر خواهد بود. پس بلبرینگ هایی که اصطکاک داخلی کم تری داشته باشند و به تبع آن حرارت کمتری هم تولید کنند آن بلبرینگ سرعت بالایی خواهند داشت.

توجه به میزان سرعت بلبرینگ در انتخاب بلبرینگ ها
بلبرینگ های سرعت بالا یا دور بالا

    انواع بلبرینگ های شیار عمیق ( تا اندازه هایی محدود )
    انواع بلبرینگ های خود تنظیم   ( تا اندازه هایی محدود )

هنگامی که بار شعاعی بر آنها وارد شود ، می توانند سرعت بالا یی را تحمل داشته باشند و همچنین

    انواع بلبرینگ های تماس زاویه‌ ای  ( تا اندازه هایی محدود )

هم با وارد آمدن بار ترکیبی آن بلبرینگ ها نیز می توانند سرعت بالایی بگیرند.

اگر ساچمه های این بلبرینگ ها ( بلبرینگ های دارای ساچمه های گرد ) از جنس سرامیک ساخته شود  و قفسه های آنها هم از نوع فیبری باشد ، سرعت بلبرینگ بسیار بیشتر هم خواهد شد؛ چراکه این سرامیک های خاص که در ماتریسی از شیشه میباشند ، در تقابل با فولاد اصطکاک بسیار کمی تولید کرده و به تبع آن ، گرما که یکی از عوامل موثر در خرابی بلبرینگ ها هست ، کاهش یافته و عمر بلبرینگ در سرعت های زیاد افزایش پیدا می کند.

عدم همراستایی محور یا همان شفت در واقع و از لحاظ علمی یعنی از بین رفتن تراز بین محور ( یا همان شفت ) و بلبرینگ که به دلیل خمش یا جا بجایی شفت دوران کننده دستگاه ایجاد می شود و این عدم همراستایی به دلایل مختلفی مانند :

ماشینکاری دقیق نشدن نشیمنگاه یا همان هوزنگ بلبرینگ

و یا زمانی که طول شفت بین دو بلبرینگ بیش از حد استاندارد بلند باشد ، بوجود می آید.

 
توجه به عدم همراستایی محور در انتخاب بلبرینگ ها

بلبرینگ های مقاوم در برابر عدم همراستای شفت یا همان محور دوران کننده

بلبرینگ های خود تنظیم نظیر بلبرینگ های زیر می باشند :

    بلبرینگ های خود تنظیم
    رولبرینگ های بشکه ای
    رولبرینگ های توریدال
    رولبرینگ های بشکه ای کف‌ گرد

این قابلیت و ویژگی خود تنظیمی بودن برای این توع از بلبرینگ ها سبب شده است بلبرینگ قادر به تحمل عدم همراستایی شفت شده و همچنین بلبرینگ در همان زمان کارکرد قادر به تحمل خطا های ناشی از عدم ماشینکاری دقیق و نصب اولیه ( چیدمان یا انطباق بلبرینگ ها ) شود.

باید توجه داشت که بلبرینگ های صلب ( تفکیک ناپدیر Rigid Bearings ) مانند بلبرینگ های شیار عمیق و رولبرینگ های استوانه‌ ای به هیچ عنوان قادر به تحمل عدم همراستای محور یا شفت دوران کننده نیستند.

عدم همراستایی

بلبرینگ‌ های کف‌ گرد ، بلبرینگ های خود تنظیم و بلبرینگ های سوزنی خود تنظیم می توانند عدم همراستایی محوری اولیه ناشی از خطای ماشینکاری شفت و همچنین نصب و جازدن اولیه بلبرینگ ها را تحمل کنند ( البته تا اندازه ای).

مقدار بار وارد بر بلبرینگ یکی از پارامتر های مهم و تعیین کننده در انتخاب بلبرینگ ها است. اساسا رولبرینگ ها توانایی و قدرت حمل بار بیشتری نسبت به بلبرینگ ها با ابعاد یکسان دارند.  همچنین بلبرینگ های بدون قفسه هم که به دلیل نداشتن قفسه تعداد ساچمه‌ ها یا رول های بیشتری دارند از قابلیت آن بلبرینگ در حمل بار از بلبرینگ های دارای قفسه‌ است. بلبرینگ ها ( ساچمه گرد ها )  عموماً برای حمل بار های کم و متوسط و رولبرینگ ها (ساچمه استوانه ای ها ) هم برای حمل بار های سنگین و شفت های با قطر زیاد به کار می‌ روند.

 
انواع بلبرینگ های مختلف در برابر بار وارد بر بلبرینگ ها

    بلبرینگ های تحمل کننده بار شعاعی
    بلبرینگ های تحمل کننده بار محوری
    بلبرینگ های تحمل کننده بار ترکیبی
    بلبرینگ های تحمل کننده بار خمشی

 
بلبرینگ های تحمل کننده بار وارد بر بلبرینگ از نوع بار شعاعی

تنها بلبرینگ هایی که قادر به تحمل بار شعاعی وارد بر بلبرینگ ( شعاعی خالص ) می باشند. رولبرینگ های استوانه‌ ای طرح NU و N، رولبرینگ های سوزنی و رولبرینگ های توریدال هستند که انواع دیگر بلبرینگ ها علاوه بر تحمل بار شعاعی قادر به تحمل بار محوری نیز هستند

 
بلبرینگ های تحمل کننده بار وارد بر بلبرینگ از نوع بار محوری

بلبرینگ های تحمل کننده بار محوری ( بار محوری خالص کم تا متوسط ) عبارت است از :

    بلبرینگ های کف‌ گرد( یک طرفه و دو طرفه )
    بلبرینگ های چهار نقطه تماس
    همچنین بلبرینگ های تماس زاویه‌ ای کف‌ گرد

هم می‌توانند بار محوری متوسط را در سرعت‌ های بالا تحمل کنند. نوع یک طرفه آن نیز می‌ تواند همزمان بار شعاعی هم تحمل کند ولی نوع دو طرفه فقط قادر به تحمل بار محوری خالص هستند. بلبرینگ های تحمل کننده بار محوری یک جهته متوسط  و سنگین رولبرینگ های کف‌ گرد سوزنی ، رولبرینگ های استوانه‌ ای ، مخروطی و رولبرینگ های بشکه ای می‌باشند .

رولبرینگ های بشکه ای کف‌ گرد قادرند علاوه بر بار محوری بار شعاعی را نیز تحمل کنند و برای بار های سنگین محوری با جهت متغیر هم می‌ توان از دو رولبرینگ استوانه‌ ای کف‌ گرد یا دو رولبرینگ بشکه ای کف‌ گرد که در کنار هم استفاده نمود.

بار وارد بر بلبرینگ

 
بلبرینگ های تحمل کننده بار وارد بر بلبرینگ از نوع بار ترکیبی

بار ترکیبی عبارت است از بار محوری به همراه بار شعاعی که به طور هم زمان بر بلبرینگ وارد می شوند. بلبرینگ های تحمل کننده بار ترکیبی ، بلبرینگ تماس زاویه‌ ای یک ردیفه ، بلبرینگ تماس زاویه ای دو ردیفه و رولبرینگ های مخروطی یک ردیفه می باشند که البته بلبرینگ شیار عمیق و رولبرینگ بشکه ای نیز بکار می روند.

 
بلبرینگ های تحمل کننده بار وارد بر بلبرینگ از نوع بار خمشی

بار خمشی عبارت است از باری که به صورت خارج از مرکز به بلبرینگ وارد شود و یک ممان خمشی ایجاد کند. بلبرینگ های تحمل کننده بار خمشی شامل بلبرینگ های : دو ردیفه مثل بلبرینگ های شیار عمیق دو ردیفه و بلبرینگ های تماس زاویه ای دو ردیفه هستند. البته بلبرینگ های تماس زاویه ای یک ردیفه و رولبرینگ های مخروطی یک ردیفه با نصب و چیدمان به صورت جفتی جلو به جلو یا طرح بهتر پشت به پشت ، حتی می توانند کارکردی بهتر داشته باشند.