بلبرینگ چیست؟
کلمهٔ بلبرینگ از دو بخش ball به معنای گوی و bearing به معنای تحملکردن 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 چه کاربردی دارد؟
بالاتر فهمیدیم بلبرینگ چیست و حالا باید دقیق تر بدانیم چه کاربردهایی دارد. (به انگلیسی: Ball bearing) گونهای از یاتاقانها هستند که کاربرد وسیعی در ابزارهای مختلف مانند دیسکهای سخت رایانه و اسکیتها دارند. بلبرینگها میتوانند هم بارهای شعاعی و هم بارهای محوری را تحمل کنند و معمولاً در جاهایی به کار میروند که بار بهنسبت کوچک باشد.
در یک ball bearing بار از لایهٔ خارجی به گویها اعمال میشود و از آنجا فشار به لایهٔ داخلی منتقل میگردد. با توجه به کروی بودن گویها، نقطهٔ تماسشان با لایههای درونی و بیرونی بسیار کوچک 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 میتوان از یاتاقانهای غلطکی یا یاتاقانهای غلطکی مخروطیشکل استفاده کرد. گونهٔ خاصی از بلبرینگها، بلبرینگهای محوری نام دارند که برای سرعتهای پایین در نظر گرفته شدهاند و نمیتوانند بارهای محوری شدید را تحمل کنند و از نمونههای کاربردها آنها میتوان به کاربردشان در میزهای گردان اشاره کرد.
انواع بلبرینگ
برخی از مهمترین انواع برینگ ها عبارتند از:
- بلبرینگهای تماس زاویه ای
- بلبرینگهای شیار عمیقبلبرینگهای خود تنظیم
- رولبرینگ های استوانه ای
- رولبرینگ های بشکه ای
- رولبرینگ های سوزنی
- رولبرینگ های مخروطی
- بلبرینگهای کف گرد
- رولبرینگ های استوانه ای کف گرد
- رولبرینگ های بشکه ای کف گرد
- رولبرینگ های سوزنی کف گرد
ادامه مقالات کدهای بلبرینگ :
بیرینگ ساده (plain bearing)
- بوش (bushing)
- ژورنال بیرینگ (journal bearing)
- بیرینگ غلافی (sleeve bearing)
- بیرینگ تفنگی (rifle bearing)
سطوح مالشی در بیرینگ ساده همراه با روغن است. پمپ روان کاری را نیز میتوان در این نوع بلبرینگ ها مشاهده کرد همانند نوع سیالی. عیب این بلبرینگ ساده چسبندگی سطوح است. همیشه طول عمر این برینگ ها بیشتر از نوع غلتشی نیست و بسته به نوع کاربرد دارد. اصطکاک بیرنگهای ساده بستگی به متریال و ساختمان بیرنگ دارد. PTFE بر حسب فیلرهای اضافه شده به آن میتواند دارای ضریب اصطکاک بین 0.05 تا 0.35 باشد.
- سختی: کمی لقی در این ها وجود دارد ولی اگر سایش آن کم باشد سختی خوبی دارند.
- سرعت: از کم تا بسیار زیاد.
- عمر: از کم تا بسیار زیاد که بستگی به کاربرد و روغنکاری آنها دارد.
بیرینگ غلتشی (rolling-element bearing)
بیرینگهای غلتشی دارای غلتکهایی برای جلوگیری یا کاهش اصطکاک هستند. اگر بخواهیم تحمل بار بالاتر و اصطکاک پایین تری داشته باشیم از این بلبرینگ استفاده می شود. ضریب اصطکاک غلتشی فولاد میتواند در حد 0.005 باشد.وجود آببندها، پکینگ گریس، پیش بار و غیر هم ترازی میتواند اصطکاک را تا 0.125 افزایش دهد.
- سختی: خوب، به همراه لقی
- سرعت: کم تا بسیار زیاد
- عمر: متوسط تا زیاد که نیاز به خنککاری دارند.
بیرینگ ساعتی (Jewel bearing)
نحوه چرخش بیرینگ غلتشی به صورت خارج از مرکز است. این مورد بیش تر در کاربردهای با بار کم و دقت بالا استفاده میشود. بیرنگهای ساعتی میتوانند بسیار کوچک باشند.
- اصطکاک: کم
- سختی: کم به دلیل انعطاف
- سرعت: پایین
- عمر: کافی، نیازمند نگهداری
بیرینگ سیال (fluid bearing)
دربیرینگهای سیال که حمل بار به وسیله گاز یا مایع است. در این برینگ ها مایع بین دو وجه فرستاده و به وسیله آببندهای لبه نگه داشته میشود. عوامل مخرب بر این مورد شن، گرد و غبار و یا آلایندههای دیگر است. این بیرینگ ها میتوانند بار های بسیار سنگین را با اصطکاک کم حمل کنند و اگر به صورت پیوسته مورد استفاده قرار گیرند نیاز به تعمیر و نگهداری ندارند.
- اصطکاک: کم؛ اصطکاک آن در سرعت صفر به صفر میرسد.
- سختی: بسیار بالا
- سرعت: بسیار بالا که معمولا به واسطه آببندها در حد چند صد متر بر ثانیه محدود میشود.
- عمر: در برخی کاربردها عمر های طولانیی دارد که میتواند همیشه مورد استفاده قرار گیرد. اما ممکن است در استفاده هایی خاص دچار مشکل در استارت یا استپ دچار فرسایش شوند. اغلب نگهداری ناچیزی دارند.
بیرینگ مغناطیسی (magnetic bearing)
حمل بار در این بیرینگ ها توسط میدان مغناطیسی است. وجههای برینگمغناطیسی با استفاده از آهن ربا جدا نگه داشته میشوند. بیرینگهای مغناطیسی فعال یا AMB مصرف برق بالایی دارند. بیرینگهای الکترومغناطیسی (electrodynamic bearings) یا EDB به توان خارجی نیاز ندارند.
- اصطکاک: برای شناور بودن نیاز به مصرف برق دارد و در سرعت صفر اصطکاک صفر دارند. جریانهای گردابی اغلب در اثر حرکت به وجود میآیند ولی اگر میدان مغناطیسی نیمه ایستا باشد قابل چشمپوشی هستند.
- سختی: کم
- سرعت: هیچ محدودیتی ندارد
- عمر: نامحدود. بدون نیاز به تعمیر و نگهداری
بیرینگ خمشی (flexure bearing)
در این مورد یک المان خم شونده داریم که فشار را تحمل میکند. ball bearing خمشی طیف جنبش محدودی دارند و دارای حرکت بسیار نرمی هستند.
- اصطکاک: بسیار کم
- سختی: کم
- سرعت: بسیار زیاد
- عمر: بر حسب متریال و میزان کرنش میتواند بسیار زیاد یا کم باشد. معمولا نیاز به تعمیرات ندارد.
تراست بیرینگThrust Bearing
یک نوع از این یاتاقان ها تراست بیرینگ ها است. یاتاقانهای کف گرد را تراست بیرینگ می گویند که توانایی حمل بار در امتداد محور را دارند. این بیرینگ ها در روی شافت روتور و در هوزینگ بیرینگ نصب شده و موقعیت محوری روتور را تنظیم میکند. آلیاژ استفاده شده در این بیرینگ ها آلیاژ نرمی نام دارد که به آن بابیت هم می گویند. برای از بین بردن سایش و اصطکاک در این برینگ ها از لایه روغن استفاده می شود . تراست ها در مقابل خوردگی مقاوم بوده و همچنین قابلیت ریخته گری خوبی دارند.
اسلو بیرینگ
اسلو برینگ ها برای انعطاف پذیری بالا و تحمل فشار بالا کاربرد دارند. اسلو برینگ ها می توانند حجم زیادی از بارهای شعاعی و محوری را تحمل کنند. برای بار های ترکیبی در شعاع مختلف و همچنین حفظ تعادل دستگاه مورد استفاده قرار میگیرند. زمانی که صحبت از انعطاف پذیری باشد، اسلو بیرینگ ها اولین انتخاب مهندسان در صنایع هستند. ویژگی های اسلو برین عبارت است از :
- طراحی خاص سایز و محل قرار گیری حفره هایاسلو بیرینگ ها.
- قابلیت ساخت با چرخ دنده خارجی و داخلی.
- در اسلو بیرینگ ها می توان انواع مختلف ساچمهها را به کار برند.
- طراحی یک ردیفه یا دو ردیفه.
- وجود حفره هایی برای روغن کاری.
حرکات مجاز در بیرینگها
- چرخش محوری
- حرکت خطی
- چرخش کروی
- حرکت لولایی
دلایل مشکل در کارکرد بلبرینگ ها
- اشتباه جا زدن
- آلودگی
- آب بندی ناکافی در برابر آلودگی و رطوبت
- روانکاری نامناسب
نوع جابه جایی بلبرینگ ها
- چرخش محوری
- حرکت خطی
- حرکت کروی
- حرکت مفصلی
فرق رولبرینگ و بلبرینگ چیست؟
فرق آن ها در مقاومت آن ها برابر نیروهای وارد شده به دستگاه است. به دو صورت شعاعی (radial) و محوری (thrust) به دستگاه نیرو وارد می گردد. این نیروهای وارد شده بسته به موقعیت و شروطی که بلبرینگ مورد استفاده قرار می گیرد است. میتواند بر رولبرینگو بلبرینگ هر دو این نیرو ها وارد شود برای فشار شعاعی از رولبرینگها استفاده میکنند، زیرا رولبرینگها در برابر این نوع بارها بسیار مقاومت دارند .و از بلبرینگ ها زمانی استفاده میکنند که هم بار شعاعی داشته باشیم هم بار محوری.
عمر بلبرینگ چه قدر است؟
عمر بلبرینگ های مغناطیسی و لغزشی میتواند بی نهایت باشد. اما بلبرینگ های غلتشی عمر محدودی دارند که به وسیله دما ، نگهداری و تعمیر ، ارتعاش و روانکاری و سایر موارد تعیین می شود. برای بلبرینگ های ساده بعضی از مواد عمر بیشتری نسبت به بقیه میدهند.
