مشخصات فني بلبرينگ

شرکت NTN اقدام به طراحی و تولید بلبرینگ های توپی چرخ ویژه ای نموده است که نسبت به نمونه های معمولی، اصطکاک کمتری دارند. با توجه به استقبال بازار از این بیرینگ ها، شرکت NTN به تازگی اقدام به معرفی سری دوم بیرینگ های توپی چرخ کم اصطکاک خود نموده است. در سری دوم این محصول در مقایسه با سری اول، اصلاحاتی در ساختار و شکل نشت بندها انجام گرفته است

معمولاً از یک سیستم نشت بندی سه لبه به منظور جلوگیری از نفوذ آب گل آلود به داخل بلبرینگ های توپی چرخ استفاده می شود. ولی در بیرینگ های مورد اشاره، با کاستن از تعداد این لبه ها و انجام برخی اصلاحات در ساختار نشت بندها، ضمن حفظ میزان نشت بندی از مقدار اصطکاک نیز کاسته شده است

از جمله قطعات مورد استفاده در ساختمان پمپ های سانتریفیوژ، بلبرینگ ها هستند که وظیفه اصلی آن ها، تحمل نیروهای شعاعی وارد شده بر شافت پمپ می باشد. نحوه صحیح نصب (جازدن) و یا خارج کردن این قطعات از شافت پمپ بسیار اهمیت دارد. زیرا در صورت عدم نصب اصولی این قطعات، عمر مفید آن ها به شدت کاهش می یابد. ضمن اینکه ممکن است نحوه کارکرد پمپ نیز دچار مشکل شود. در زیر به بخشی از نکات مهم حین نصب بلبرینگ ها اشاره می شود:

✅ قبل از عملیات نصب بلبرینگ، بایستی از تمیزی سطحی که قرار است عملیات تعویض بر روی آن صورت گیرد، اطمینان حاصل نمود.

✅بایستی ابعاد شافت و هوزینگ بررسی شود و از کیفیت محل قرارگیری بلبرینگ ها بر روی شافت اطمینان حاصل شود.

✅بلبرینگ های با کیفیت، معمولا درون یک پکیج نگهدارنده، نگهداری می شوند. اپراتور فقط زمانی باید بلبرینگ را از پکیج مخصوص آن خارج نماید که آن را بلافاصله روی شافت جا بزند. اگر در صورت خروج بلبرینگ از پکیج، به هر دلیلی عملیات نصب بلبرینگ به تعویق بیفتد، بایستی بلبرینگ را با فویل یا کاغذ واکس پوشاند.

✅به هنگام نصب بلبرینگ، به هیچ وجه نباید نیروی لازم جهت جا زدن آن، بصورت مستقیم به ساچمه ها و یا کیج نگهدارنده ساچمه ها وارد شود.

✅برای جا زدن بلبرینگ نبایستی از ضربات ناگهانی استفاده نمود.

✅اگر قطر خارجی بلبرینگ از ۱۰۰ میلی متر بیشتر باشد، بایستی جهت نصب آن، ابتدا بلبرینگ گرم شود. معمولا در این حالت بلبرینگ به وسیله هیتر مخصوص، تا دمای ۶۵ درجه سانتی گراد حرارت می بیند. حرارت منتقل شده به بیرینگ ها بسته به شرایط فیتینگ، نهایتا می تواند تا ۱۲۰ درجه سانتی گراد تعیین شود. در دمای بیش از ۱۲۰ درجه سانتی گراد، گریس مورد استفاده در بلبرینگ خاصیت خود را از دست داده و یا شیلد، سیل و کیج مورد استفاده در بلبرینگ از بین می روند

درجه سفتی گریسها طبق شاخص تعیین شده از سوی NLGI:Grease Instiute National Lubricating (انجمن ملی روانکاری با گریس) تعیین شده است. درجه سفتی گریسها معمولاً 3 و 2، 1 است که بر روی قوطی آن قید می گردد. در مواردیکه ارتعاش وجود دارد سفتی به تنهایی به حفظ گریس در داخل برینگ کمک نمی کند بلکه گریس باید دارای پایداری مکانیکی کافی نیز باشد.
آزمایش تعیین درجه سفتی گریس از سوی NLGI: ظرف A محتوی گریس را در زیر دستگاهی مطابق شکل روبرو قرار داده وسیله مخروطی شکل با نوک تیز را رها می کنند تا مقدار نفوذ آن در گریس در مدت 5 ثانیه و در دمای 25ºC بسنجد. با بدست آوردن مقدار عمق نفوذ سفتی آن را مطابق جدول زیر شاخص بندی می کننند.
درجه سفتی یک گریس به مقدار درصد غلیظ کننده و ویسکوزیته روغن پایه در دمای کارکرد آن بستگی دارد.
نفوذ زیاد به منزله شل بودن گریس و پایین بودن شاخص NLGI است. گریسی که به طور نامناسب شل باشد به راحتی در برابر فشار از برینگ خارج شده یا چکه می کند.
نفوذ کم به منزله سفت بودن گریس و بالا بودن شاخص NLGI است. گریس خیلی سفت از چرخش دورانی اجزاء غلتشی ممانعت نموده، موجب سر خوردن ساچمه بر روی شیار خود و خط انداختن آن می شود.

ویسکوزیته به مقاومت سیال (روانکار) در مقابل جاری شدن اطلاق می گردد.
اهمیت ویسکوزیته روغن پایه (که 85 تا 90 درصد وزن گریس را تشکیل می دهد).
برای دارا بودن قدرت لازم جهت جدا نگه داشتن اجزاء برینگ از تماس مستقیم با یکدیگر در قسمت محاسبه طول عمر برینگ به عنوان ضریب a3 آورده شده است. مقدار آن غالباً بین 15mm2/S تا 500mm2/S در دمای 40ºC است. (دمای مبنای سنجش ویسکوزیته روغن در دو دمای استاندارد 40ºC و 100ºC تعیین شده است)

گریسها روغنهای طیعی یا مصنوعی هستند (روغن پایه) که با یک غلیظ کننده که عموماً صابونهای فلزی هستند حالت نیمه مایع تا جامد به خود می گیرند و سفتی آن نیز به مقدار غلیظ کننده بستگی دارد.
جهت ایجاد خواصی نظیر خاصیت ضد خوردگی عناصر دیگری نیز به گریس اضافه می کنند. در انتخاب گریس به پارامترهایی نظیر ویسکوزیته روغن پایه، درجه سفتی، دمای کاردکرد و خاصیت ضد خوردگی آن باید توجه کرد.
ساختمان گریس:
1- روغن پایه Base oil – 85% الی 90% وزن گریس را تشکیل می دهد و نقش اصلی روانکاری را ایفا می کند. ویسکوزیته روغن (مقاومت در مقابل جاری شدن) مهم ترین خصوصیت آنست که جهت حفظ و باقی ماندن روانکار در بین اجزا غلتشی و ممانعت از تماس مستقیم آنها با یکدیگر باید به دقت بررسی و تعیین شود. این روغن می تواند طبیعی یا مصنوعی باشد.
2- غلیظ کننده Thickener – اکثراً ترکیبات صابونی فلزاتی نظیر کلسیم، سدیم و لیتیم هستند که مولکولهای روغن پایه را به خود جذب نموده، موجب حالت خمیری شدن روانکار می شوند. غلیظ کننده روانکار علاوه بر مواد آلی فوق الذکر، مواد غیر آلی نظیر بنتونیت نیز می تواند باشد. اسم گریس نیز بر اساس نوع غلیظ کننده تعیین می شود، نظیر گریس سدیمی یا گریس کلسیمی. مقدار آن در گریس یکی از پارامترهای تعیین کننده درجه سفتی آنست.
3- مواد افزودنی additives – جهت ایجاد خواص ویژه در گریس به آن اضافه می شوند. نظیر:
A- مواد ضد زنگ Anti rust: جهت بالا بردن خاصیت ضد زنگ گریس
B- مواد ضد اکسیداسیون Anti oxidant: جهت ممانعت از اکسید شدن اجزاء متشکله گریس در دماهای بالا
C- مواد Extreme Pressure-EP: جهت بالا بردن مقاومت گریس در بین اجزاء برینگ در فشارهای بالا
D- مواد پایدار کننده Stabilisers: جهت امتزاج کامل و همگن روغن پایه و غلیظ کننده

در شرایط کارکرد نرمال (سرعت، فشار، دما) گریس کاربرد زیاد دارد. مزایای آن نسبت به روغن عبارتست از چسبندگی بهتر به برینگ و عدم چکه کردن به خصوص در مواقعی که شافت حالت عمودی داشته باشد و نیز عملکردی مشابه کاسه نمد در مقابل ورود بعضی مواد زائد و رطوبت به داخل برینگ.
اما باید توجه داشت که گریس زیاد نیز موجب بالا رفتن سریع دما به خصوص در سرعتهای زیاد می شود، بنابراین فقط در مواقعی باید برینگ را کاملاً با گریس پر کرد که 30 تا 50 درصد فضای داخل محفظه با گریس پر شده و فضای آزاد کافی جهت انتقال گرما از برینگ به محیط اطراف از طریق گریس امکان پذیر باشد.
فقط در سرعتهای خیلی کم و خطر خوردگی زیاد توصیه می شود که کل محفظه با گریس پر شود. مقادیر نرخ سرعتی که در جداول مشخصات برینگها قید می شوند در مواقعی که از گریس استفاده می شود کمتر از مورد روانکاری با روغن است و این بدلیل افزایش ناگهانی حرارت در شروع چرخش برینگ است.

ک برینگ جهت کارکرد مطلوب باید بطور مناسب روانکاری شود تا از تماس مستقیم اجزاء برینگ و در نتیجه سایش آنها و نیز رنگ زدگی آن ممانعت به عمل آید.
در انتخاب روانکار عوامل زیادی نظیر سرعت کارکرد و دما دخیل هستند و در این رابطه چندین نوع روانکار مختلف اعم از گریس و روغن تولید می شود.
روانکارها در اثر عواملی نظیر فرسودگی و ترکیب با مواد زائد، خواص روانکاری خود را از دست می دهند. لذا اضافه کردن گریس و تصفیه روغن در فواصل زمانی معین از مواردیست که باید رعایت شوند.

در این مبحث عمومی ترین مشخصه هائی که دلالت بر عملکرد نادرست بلبرینگ دارند مورد بررسی قرار می گیرد. این مشخصه ها عبارتند از:
- داغ کردن برینگ.
- پر سر و صدا بودن برینگ.
- تعویض مداوم برینگ.
- وجود ارتعاش.
- عملکرد نادرست دستگاه.
- شل بودن برینگ بر روی شافت.
- چرخش دشوار شافت.
کنترل چگونگی عملکرد برینگ و اجرای اقدامات لازم جهت رفع عیب در صورت مشاهده علائم فوق الذکر از خرابی برینگ ممانعت خواهد نمود