یاتاقان ها، بلبرینگ و رولبرینگ ها

یاتاقان ها، بلبرینگ و رولبرینگ ها

نخستین ساچمه‌های ساده وغلتکی، از جنس چوب بوده‌ است اما یاقوت کبود و شیشه نیز کاربرد داشته اند. آهن، برنز، بابیت، فولادهای آلیاژی، سرامیک‌ها و پلیمرها همگی امروز مورد استفاده قرار می گیرند. یاتاقان های چرخشی یا بلبرینگ ها از محور ماشین آلات سنگین گرفته تا ظریف ترین وسایل، دارای کاربرد های فراوانی بوده و مورد نیاز هستند.

ساده‌ ترین یاتاقان چرخشی یاتاقان بوش بوده و فقط یک سیلندر است که بین چرخ و محورش وارد می‌شود، این ساختار بوسیله یاتاقان غلتشی ادامه پیدا کرد که در آن بوش به وسیله تعدادی غلتک سیلندری جایگزین شد. هرغلتک به عنوان یک چرخ جدا رفتار می‌کند.

اولین بلبرینگ اتاق ‌دارعملی در اواسط دهه ۱۷۴۰ میلادی به وسیله جان هریسون که ساعت‌ ساز بود ابداع شد. گفته می‌شود لئوناردو داوینچی یک نوع یاتاقان ساچمه‌ای را در حدود سال ۱۵۰۰ شرح داده‌است. مسئله‌ای که در ارتباط با بلبرینگ‌ها وجود داشته و می بایست به آن اشاره کنیم، قرار گیری ساچمه‌ها در مقابل یک دیگر بوده که موجب اصطکاک مضاعف می‌شود اما، می‌توان به وسیله محبوس کردن ساچمه‌ها درون یک قفس از اصطکاک جلوگیری کرد.

یاتاقان غلتشی اتاق‌دار در اصل به وسیله گالیله در دهه ۱۹۶۰ شرح داده شد. قرار دادن یاتاقان‌ها در یک ردیف تا سال‌های زیاد بعد از آن انجام نشد. اولین امتیاز حق ثبت کاسه ساچمه متعلق به فیلیپ وگان در ۱۷۹۴ بود.

فردریش فیشر در سال ۱۸۸۳ برای فرزکاری و سنگ زدن ساچمه‌ها در اندازه‌ها و گردی یکسان به کمک وسیله‌ای با ماشین تولید مناسب، اساس خلق یک صنعت مستقل بلبرینگ ‌سازی را ایجاد کرد.تعمیرکار دوچرخه پاریسی جیمز مور در آگوست ۱۸۶۹ این یاتاقان‌های ساچمه ای را در اولین دوره مسابقات جهانی دوچرخه ‌سواری در جاده پاریس روان بر روی دوچرخه گنجانده و به مقام قهرمانی رسید.

طراحی مدرن بلبرینگ خود تنظیم به اسون وینگوئیست از شرکت تولید کننده بلبرینگ اس ‌کی ‌اف در سال ۱۹۰۷ مربوط می‌شد. هنری تیمکن، یک رویاگرا و مبتکر در صنعت حمل و نقل در قرن ۱۹، امتیاز یاتاقان با غلتک مخروطی را در ۱۸۹۸ به ثبت رساند. سال بعد، او یک شرکت تأسیس کرد تا ابداعش را به تولید برساند. در طول سالها، شرکت تیمکن رشد چشمگیری در تولید همه نوع بلبرینگ علی الخصوص فولادی و ارائه آن به بازار نمود.

اریش فرانکه در سال ۱۹۳۴ بلبرینگ کاسه سیمی را اختراع و به ثبت رساند. توجه او در طراحی یاتاقان بر کوچک بودن سطح مقطع تا حداقل مقدار ممکن بود که بتواند در یک طراحی بسته جمع شود. بعد از جنگ جهانی دوم او به همراه گرهارد هیدریچ، شرکت فرانک و گرهارد را تأسیس کرد تا به تولید بلبرینگ کاسه سیمی سرعت ببخشد.

شرکت تیمکن ایالات متحده آمریکا، شرکت اس‌کی‌اف سوئد، گروه شافلر آلمان (آی ان آ، اف آ گ، لوک) ،اف کا ال صربستان، شرکت ان ‌اس‌ کی  و ان ‌تی‌ ان ژاپن در حال حاضر بزرگ ‌ترین تولید کنندگان بلبرینگ و رولبرینگ در جهان هستند.

Famous bearing brands

بلبرینگ ها

گونه‌ای چرخنده از خانواده یاتاقان‌ها هستند که کاربرد های وسیعی در صنعت دارند و درهر وسیله که می‌چرخد مانند ماشین آلات  بزرگ، خودروها، موتورهای صنعتی و … مورد استفاده می گیرد. کلمه بلبرینگ از دو بخش ball به معنای گوی و bearing به معنای تحمل‌ کردن تشکیل شده‌است. اساس کار بلبرینگ‌ها بر این است که مانع کشیده‌ شدن سطوح روی یکدیگر می‌شوند و سطح تماس را نیز کاهش می‌دهند، در نتیجه اصطکاک بین سطوح به شدت کاهش می‌یابد.

بلبرینگ شیار عمیق

بلبرینگ شیار عمیق نمونه ای پر کاربرد در صنعت و از متداولترین بلبرینگ‌ها در بازار مصرف است. در این نوع بلبرینگ‌ها یک شیار عمیق دایره‌ای یا شعاعی برابر با شعاع ساچمه وجود دارد، به خاطر وجود همین شیار و ایجاد سطح تماس بالا بین ساچمه‌ها و رینگ‌ها موارد استفاده زیادی داشته و توانایی تحمل بارهای شعاعی و محوری را در هر دوجهت دارند. طراحی ساده، کارکرد مناسب در سرعت‌های بالا از خصوصیت بارز بلبرینگ شیار عمیق بوده و در انواع یک ردیفه، دو ردیفه و یک ردیفه با شیار ساچمه خور به قرار زیر تولید می‌گردد.

بلبرینگ‌ها می‌توانند هم بارهای شعاعی و هم بارهای محوری را تحمل کنند و معمولاً در هر جا مطابق وزن بارها و یا سرعت دور زدن بار و یا حساسیت‌های تخصصی بار و محل نصب متغیر بوده و از انواع مختلف  بلبرینگ ها استفاده می‌گردد. در یک بلبرینگ، بار، از لایه خارجی به گوی یا ساچمه‌های میانی بلبرینگ اعمال می‌شود و از آنجا فشار به لایه داخلی منتقل می‌گردد. با توجه به کروی‌ بودن گوی‌ها (ساچمه‌ها) در بیشتر موارد استفاده ساده، نقطه تماسشان با لایه‌های درونی و بیرونی بسیار کوچک دقیق و حساس خواهد بود، در نتیجه می‌توانند بسیار نرم حرکت کنند؛ از سوی دیگر با توجه به کوچک بودن محل تماس، اگر فشار بیش از حدی به گوی‌ها وارد شود می‌تواند موجب تغییرشکل یا خردشدن آن‌ها گردد، در اینگونه موارد می ‌توان از بلبرینگ ‌های غلطکی یا بلبرینگ‌های غلطکی مخروطی ‌شکل استفاده کرد.

گونه خاصی از بلبرینگ‌ها، بلبرینگ‌ های محوری (یا کف گرد) نام دارند که برای سرعت‌های پایین در نظر گرفته شده‌اند و می‌توانند بارهای محوری شدید را تحمل کنند و از نمونه کاربردهای آن‌ها می‌توان به کاربردشان در میزهای گردان اشاره کرد. یاتاقان ساچمه ‌ای شیار عمیق یک ردیفه در مدل‌ها و سایزهای گسترده‌ ای تولید می گردد. بلبرینگ‌ های شیار عمیق با عایق و پوشش‌های متنوع کاسه نمد لاستیکی و فلزی تولید می گردند.

بلبرینگ ‌های تماس زوایه ای

سطوح غلتش در رینگ داخلي و خارجي بلبرینگ هاي تماس زاویه اي نسبت به یكدیگر در جهت محور بیرینگ جابجا شده اند، بنابراین این بلبرینگ ها براي تحمل بار تركیبی ، بار محوري و شعاعي همزمان طراحي شده اند. ظرفیت حمل بار محوري بلبرینگ هاي تماس زاویه اي با افزایش زاویه تماس، افزایش مي یابد. زاویه تماس، زاویه بین خط  ارتباط دهنده نقاط تماس ساچمه ها با سطوح غلتش در صفحه شعاعی (مسیر انتقال بار از یک سطح غلتش به سطح دیگر) و خط عمود بر محور بیرینگ است. نوع دوردیفه این بلبرینگ هم وجود دارد.

Angle contact bearings
فرق رولبرینگ و بلبرینگ

تفاوت اصلی رولبرینگ و بلبرینگ در مقاومت آنها در برابر انواع بارهای وارده است. بطور کلی بار وارده بر انواع رولبرینگ ها و بلبرینگ ها به دو صورت شعاعی (radial) ومحوری (thrust) می باشد و بسته به موقعیت و شرایطی که بلبرینگ مورد استفاده قرار می گیرد یکی از این دو بار ویا هردو بار بر آن وارد می شوند. در مواقعی که فشار از نوع شعاعی باشد، می توان از رولبرینگ ها استفاده کرد، زیرا رولبرینگ ها در برابر این نوع بارها بسیار مقاوم اند و درصورتی که هر دو بار شعاعی و محوری وارد شود، از بلبرینگ ها می توان استفاده کرد. در واقع بلبرینگ ها گونه‌ای از یاتاقان‌ها هستند که می‌توانند هم بارهای شعاعی و هم بارهای محوری را تحمل کنند و معمولا در جاهایی به کار می‌روند که بار به ‌نسبت کوچک باشد و در رولبرینگ ها نیز سطح تماس ساچمه با سطوح، به صورت یک خط می باشد وبه همین دلیل این نوع بلبرینگ ها قادر خواهند بود فشار بسیار زیادی از نوع شعاعی را تحمل کنند ولی قادر به تحمل کردن فشار زیاد از نوع محوری نمی باشند.

Bearings and roller bearings
یاتاقان کف ‌گرد یا یاتاقان محوری

این بلبرینگ ها فقط بارهای محوری را تحمل می کنند. رینگ های نصب شده بر روی شفت، واشرهای شفت نامیده می شوند و آنهایی که روی هوزینگ نصب می گردند، واشر هوزینگ نامیده می شوند. بلبرینگ های کف گرد در دو نوع یک طرفه که فقط بارهای محوری را می توانند در یک جهت تحمل کنند و نوع دوطرفه که بارهای محوری را در دو جهت  تحمل می کنند این نوع بلبرینگ ها برای سرعت های چرخشی بالا مناسب نیستند چرا که روغن آن توسط نیروی گریز از مرکزبه بیرون ریخته می شود وعملکرد آن ها برای محورهای عمودی بهتر استپ. بلبرينگ هاي كف گرد يكطرفه داراي يك واشر شفت ، يك واشر نشيمنگاه و مجموعه قفسه و ساچمه ها مي باشند، اين بيرينگ ها تفكيك پذير بوده و واشر ها را مي توان مستقل از مجموعه ساچمه ها نصب كرد.

Round floor bearings or axial bearings
نقش بلبرینگ ها در خودرو

در اکثر اتومبیل های تجاری معمولاً حدود 100 الی 150 بلبرینگ استفاده می گردد. چرخ های وسیله نقلیه از آنجایی که از محور چرخ توسط یک حلقه حاوی بلبرینگ جدا شده است به صورت آزاد حرکت می کند. چرخ به راحتی دوران پیدا می کند زیرا بلبرینگ دقیقا بین محور و توپی چرخ قرار می گیرد و به غیر از چرخش جایی برای جابجایی ندارد. همچنین باعث حرکت نرم و صاف چرخ می گردد .

هنگامی که صحبت از بررسی نیرو و بارهای محوری با کاربردهای جزئی باشد، بلبرینگ ها رایج ترین و کاربردی ترین عناصر مکانیکی محسوب می شوند. بلبرینگ ها به بهترین وجه برای کاهش اصطکاک چرخشی در حین تحمل بارها مورد استفاده قرار می گیرند. بلبرینگ های مورد استفاده عمدتاً شامل تماس زاویه ای، شیار عمیق و محوری هستند که پیش تر درمورد هر یک توضیح داده شده بود این بلبرینگ ها از مواد مختلف مانند فولاد ضد زنگ، فولاد کروم و در بعضی مواقع سرامیک ساخته می شوند.

شرکت پارس مکا مولد تهیه و توزیع کننده بلبرینگ اروپایی FKL اصلی با ضمانت کارکرد 40000 کیلومتر در شبکه فروش نمایندگان این شرکت در سراسرکشور آماده ارائه به مشتریان محترم می باشد.

The role of bearings in the car
نوشته های مرتبط
یک پاسخ بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.فیلد های مورد نیاز علامت گذاری شده اند *