بیرینگ صنعتی چیست؟

بیرینگ صنعتی چیست؟برای کمتر شدن اصطحکاک بین قطعات فلزی و فولاد و آسیب ندیدن قطعات از بیرینگ های صنعتی(بلبرینگ و روبلرینگ) استفاده میشود.

مستندات اختراع اولیه بیرینگ صنعتی برمیگردد به خیلی وقت پیش، زمانی که مصریان در حال ساخت یکی از عجایب هفت گانه بودند.

چیزی که این قضیه را برای اولین بار اثبات کرد نقاشی هایی بود که که از آن دوران باقی مانده است.

بیرینگ ها در قرن شانزدهم توسط لئوناردو داوینچی که یکی از نقاشان و مخترعان ایتالیایی بود،برای اولین بار در صنعت هوا و فضا برای یک هلیکوپتر طراحی شد ولی مثل خیلی از اختراعات این شخص نتوانست در زمان زنده بودنش ساخته و استفاده شود ولی این اولین تلاش برای صنعتی شدن بیرینگ ها بود.

بیرینگ صنعتی (بلبرینگ،رولبرینگ) چیست؟

اگر بخوایم قطعات فلزی و فولادی را نسبت به هم به حرکت در بیاوریم تقریبا کاری غیر ممکن است چرا؟

چون اصطحکاکی که بین آنها وجود دارد مانع از این حرکت می شود و ممکن قطعاتمون هم آسیب ببیند ولی خب چرا؟

بهترین راه حل برای اینکه این اصطحکاک کمتر بشه استفاده از بیرینگ های صنعتی(بلبرینگ و روبلرینگ) هست. در واقع بلبرینگ ها باعث می شوند اصطحکاک بین چند قطعه فولادی کمتر بشه و حرکت راحت تر از قبل انجام بشود.

بیرینگ های صنعتی (بلبرینگ،رولبرینگ) به دلیل ساختار و ابعاد بسیار زیادی که دارند در صنایع مختلفی مثل:

• صنایع خودرو سازی
• صنایع فولاد
• صنایع کشاورزی
• و به صورت کلی در صنایع مادر مورد استفاده قرار می گیرد.

بیرینگ ها از سه بخش کلی:

 

رینگ،ساچمه و قفسه تشکیل می شود.

بیرینگ ها از فلزاتی مانند فولاد و وقفسه ها هم معمولا از فلزاتی مثل برنج،فولاد و پلی آمیک ساخته می شوند.

رینگ ها در بلبرینگ به دو بخش

• رینگ خارجی
• رینگ داخلی

تقسیم می شوند که در بین آنها ساچمه ها و قفسه قرار می گیرد.

ساچمه ها در برینگ ها ممکن است به دو شکل کروی یا استوانه ای وجود داشته باشند که همین موضوع بیرینگ ها را به دو دسته ی بلبرینگ و رولبرینگ تقسی می کند.

انواع بلبرینگ و نحوه نامگذاری آنها

واژه شناسی:

بلبرینگ در لغت تشکیل شده از دو کلمه Ball (گوی) و Bearing  (یاتاقان) است. به طور کلی اگر بیرینگ‌ یا یاتاقان دارای اجزای گردنده ساچمه کروی ‌باشد به آن بلبرینگ (Ball Bearing) و چنانچه که اجزای گردنده‌ آن ساچمه استوانه‌ای باشد به آن رولبرینگ (Roller Bearing) می‌گویند.

اجزای یک بیرینگ یا یاتاقان متداول

به طور معمول یک بیرینگ دارای اجزای زیر است:

1- حلقه داخلی

2- حلقه خارجی

3- المان‌های ساچمه

4- قفسه نگهدارنده ساچمه‌ها

 

 

انواع بیرینگ‌ صنعتی:

 

1- بلبرینگ شیار عمیق (Deep Groove Ball Bearings): این نوع بلبرینگ پرکاربرد ترین بیرینگ مورد استفاده در صنعت است و توانایی تحمل بارهای شعاعی و مقدار کمی بارهای محوری را داراست، دلیل نامگذاری این بلبرینگ به خاطر وجود شیار با شعاع متناسب با شعاع ساچمه‌ها در دو حلقه(رینگ) داخلی و خارجی برای هدایت ساچمه‌ها می‌باشد.

 

2- بلبرینگ تماس زاویه‌ای (Angular Contact Ball Bearings): این نوع بیرینگ برای تحمل همزمان بار شعاعی و محوری طراحی شده است، همچنین هرچقدر میزان زاویه تماس بیشتر شود میزان بار محوری قابل تحمل افزایش می‌یابد. و در انواع تک ردیفه، دو ردیفه و چهار نقطه تماسی وجود دارند.

 

3- بلبرینگ خود تنظیم (Self-Aligning Bearings): این نوع بیرینگ برای کاربرد در شرایط ناهمراستایی شفت طراحی شده است و این مسئله در عملکرد این نوع بیرینگ‌ها مشکل ساز نخواهد بود.

 

 

4- بلبرینگ کف‌گرد (Thrust Bearing): این نوع بیرینگ‌ها برای تحمل نیروی محوری زیاد طراحی شده‌اند، این نوع بیرینگ مناسب تحمل بار شعاعی نمی‌باشد.

 

5- رولبرینگ استوانه‌ای (Cylindrical Roller Bearings): این نوع رولبرینگ یکی از پرکاربردترین نوع بیرینگ‌های صنعتی است که برای تحمل مقادیر زیاد نیروی شعاعی طراحی شده اند. به طور کلی به دو دسته رولبرینگهای شناور و غیر شناور تقسیم بندی می‌شوند. رولبرینگهای شناور دارای توانایی تحمل بار محوری از دو جهت اند، اما رولبرینگهای غیر شناور توانایی تحمل بار محوری از یک جهت را دارند.

 

6- رولبرینگ سوزنی (Needle Roller Bearings): این نوع بیرینگ متعلق به دسته بندی رولبرینگ استوانه‌ای است، و همانند رولبرینگ استوانه‌ای از المان‌های گردنده استوانه‌ای استفاده می‌شود که نسبت قطر به طول آنها از 1به 2.5 تا 1 به 10 متغییر است. این نوع بیرینگ برای تحمل بار شعاعی طراحی شده اند و به طور معمول برای نصب در موقعیتهایی که محدودیت فضا برای نصب بیرینگ وجود دارد استفاده می‌شوند.

 

 

7- رولبرینگ بشکه‌ای (CARB toroidal Roller bearings): این نوع بیرینگ‌ها نوعی از بیرینگهای استوانه‌ای محسوب می‌شوند، همچنین در بیرینگهای خود تنظیم نیز از این نوع رولر استفاده می‌شود.

 

 

8- رولبرینگ مخروطی (Tapered Roller Bearing): این نوع بیرینگ برای تحمل ترکیبی بارهای محوری و شعاعی استفاده می‌شود.

 

انواع المان‌های ساچمه‌ای و رولر در بیرینگ‌های صنعتی:

قفسه‌های نگهدارنده در بیرینگ‌ها

قفسه، ساچمه‌ها را در مرکز شیار نگه می‌دارند که روانکاری و روغن کاری بیرینگ را آسان تر می کند. همچنین باعث هدایت دقیق تر ساچمه‌ها در زمان سرعت زیاد، لرزش زیاد، نیروهای اینرسی زیاد ناشی از حرکت بیرینگ می‌شود.

وظیفه قفسه­‌ نگهدارنده ساچمه:

• جدا سازی ساچمه‌ها برای کاهش اصطکاک و کاهش گرمای تولیدی ناشی از اصطکاک
• نگه داشتن ساچمه‌ها با فاصله بهینه از یکدیگر
• هدایت ساچمه‌ها به محدوده بارگذاری نشده
• نگهداری ساچمه‌ها هنگامی که یکی از حلقه‌های داخلی یا خارجی بلبرینگ جدا شده است (در هنگام جاگذاری یا برداشتن حلقه‌های رینگ)

 

انواع قفسه نگهدارنده ساچمه‌ها:

1- ورق فلزی پرسکاری شده (Stamped metal cages)

از جنس یک ورق استیل یا برنجی است، دارای وزن کم و توانایی تحمل دمای زیاد.

2- قفسه‌ی ماشینکاری شده فلزی (Machined metal cages)

به طور معمول از ماشینکاری فلز برنج، استیل و یا آلیاژهای سبک دیگر ساخته می‌شود، این نوع قفسه برای سرعتها و دمای بالا، حرکتهای شتاب دار و لرزش دار مناسب است.

 

انواع آب بند

حفاظ (شیلد): بین حفاظ(شیلد) و رینگ داخلی یک فاصله کوچک وجود دارد. به طور معمول بیرینگ‌های شیلد دار در محیط کاربری تمیز و یا در جایی که اصطکاک کم در سرعت و دمای مورد نظر اهمیت دارد، استفاده می‌شود.

 

عایق‌ها: در موقعیتهای با آلودگی متوسط و یا در حضور آب یا رطوبت غیر قابل اجتناب کاربرد دارند. معمولا آب بندهای تماسی (Contact Seals) در این موقعیت‌ها کاربرد دارند. این عایق‌ها به صورت فشار مثبت روی حلقه‌های بیرینگ استفاده می‌شوند.عایق‌های اصطکاک پائین (Low-friction seal) و عایق‌های غیر تماسی (Non Contact Seals) می‌توانند به جای بیرینگهای شیلد فلزی دار با همان سرعت کاربری با توان آب بندی بیشتر استفاده شوند.