خانه » حداکثر سرعت بلبرینگ

حداکثر سرعت بلبرینگ

بلبرینگ صنعتی
در بلبرینگ ها سرعت دورانی محدوده خاصی دارد. مسئله اساسی در مورد سرعت بلبرینگ حرارت تولیدی است که روانکار و جنس قطعات برینگ نقش عمده ای در مقدار آن ایفا می کنند. نوع و اندازه برینگ، طراحی داخلی، بار، روانکاری و سیستم خنک کاری، طراحی قفسه، دقت و لقی داخلی همه از عوامل تعیین کننده سرعت هستند.

سرعت مبنا – Speed ratings

  • همانند محدوده بار مجاز وارده بر یک برینگ، سرعت دورانی آن نیز تعریف و محدوده خاصی نمی تواند داشته باشد و سرعت آن بر اساس طول عمر مورد انتظار تعیین می شود.
  • در این رابطه یک سرعت مبنا تعریف شده و آن عبارتست از اندازه سرعتی که به ازای یک طول عمر 150000 ساعت، تبادل حرارتی بین برینگ و محیط اطراف از طریق شافت و محفظه و غیره صورت پذیرد.
  • مقادیر سرعت مبنا در جداول مشخصات برینگها ارائه می شود.
  • این مقادیر برای حالتیست که حلقه داخلی برینگ بچرخد. در مواردیکه حلقه بیرونی باید بچرخد،
  • لازمست از این مقدار کمی کاسته شود.حداکثر سرعت بلبرینگ مقدار سرعت دورانی برینگ یا گریس معمولا 15 تا 25 درصد کمتر از سرعت دورانی آن با روغن است.
  • افزایش فشار بر برینگ موجب افزایش اصطکاک شده و در نتیجه برینگ نباید با سرعت مبنای تعیین شده به چرخش ادامه دهد.
  • این مسئله در مورد بلبرینگ های با قطر متوسط 100 میلیمتر به بالا و طول عمرهای زیر 75000 ساعت اهمیت خاصی پیدا می کند.
بدین دلیل جهت ثابت نگه داشتن حرارت با استفاده از نمودار ضریب کاهنده f را بدست آورده در رابطه زیر وارد می کنند:
nperm=fnr سرعت دورانی مجاز برینگ nperm=r/min سرعت مبنا، تعیین شده در جداول مشخصات برینگها =nr ضریب اصلاحیه نمودار صفحه قبل =f

سرعتهای بالای سرعت مبنا Speeds above the speed rating

  • افزایش سرعت از آنچه که در جداول برینگها قید شده امکان پذیر است.
  • و این در حالتیست که بتوان با لایه مناسب روانکار، اصطکاک را کاهش داد و یا جهت خنک کردن روغن سیستم چرخش روغن بوجود آورد،
  • یا شیارهای خنک کاری روی محفظه ایجاد کرد و یا از جریان هوای سرد استفاده نمود.
  • هرگونه افزایش سرعت به منزله افزایش اختلاف درجه حرارت حلقه های درونی و بیرونی بیش از حد مجاز بوده و در این حالت باید لقی clearance داخلی بیش از حد نرمال باشد (لقی C3).
  • مسئله دما اولین مسئله محدود کننده سرعت است. در مقادیر بالا نرخ سرعت، پارامترهای دیگری نقش اساسی ایفا می کنند که از جمله آنها می توان مقاومت قفسه، روانکاری سطوح درگیر قفسه، نیروهای چرخنده و گریز از مرکز بر روی اجزاء چرخشی را نام برد.
  • در سرعتهای خیلی زیاد، تمامی اجزاء برینگ بخصوص اجزاء چرخنده باید از دقت اندازه بالا برخوردار باشند،
  • زیرا در سرعتهای بالا مسئله ارتعاش بیشتر مطرح می شود. در این حالت طراحی مخصوص قفسه را نیز باید در نظر گرفت.
  • تجربیات حاصل از کاربردهای عملی نشان داده است که در هر بلبرینگ حداکثر سرعت مجازی وجود دارد که از آن نباید فراتر رفت.
  • ضرایب افزایش سرعت در جدول صفحه بعد آورده شده است.
  • لازم به یادآوری است که بلبرینگ همیشه، بخصوص در سرعتهای بالا، باید تحت یک بار حداقل باشد.

حالات ویژه Special Cases سرعتهای کم Low speeds

  • در سرعتهای خیلی پایین تشکیل لایه الاستوهیدرودینامیکی بین اجزاء غلتشی غیر ممکن می شود.
  • در این حالت استفاده از مواد EP فشار بالا Extreme Pressure= در روانکار ضروریست.
  • حرکتهای چرخشی متناوب Oscillating rotary movements در این نوع حرکت، جهت چرخش قبل از یک دور کامل عوض می شود.
  • در این حالت در نقطه تغییر جهت نگهدای لایه هیدرودینامیکی روانکار امکان پذیر نیست. لذا برای چنین مواردی استفاده از روانکارهای حاوی مواد EP ضروریست.

حالت سکون Stationay conditions

وقتی برینگ در مدت زمانهای طولانی، در حالت سکون تحت ارتعاش قرار داشته باشد، حداکثر سرعت بلبرینگ لغزشهای کوچک اجزاء غلتشی (نظیر ساچمه) بر روی شیار خود، موجب خراشیدگی شده که این امر به صورت صدا در موقع چرخش برینگ ظاهر می شود؛ لذا جهت جلوگیری از این عیب باید برینگ را از محیط مرتعش تفکیک کرده، یا به طریقی موجب چرخش برینگ با سرعت کم شد. تجربه نشان داده است که در حالت مورد بحث، استفاده از روغن به عنوان روانکار از گریس مناسب تر است.

بلبرینگ دور بالا | خلیج بلبرینگ

در واقع بلبرینگ دور بالا یا سرعت بالا ، نوع خاصی از انواع بلبرینگ نیست بلکه همان بلبرینگهای شیارعمیق ، خود تنظیم  یا مخروطی هستند که با فراهم آوردن شرایطی برای آنها ، محدوده سرعت بلبرینگ را افزایش میدهیم.

همان طور که میدانید با چرخش بلبرینگ به دلیل وجود اصطکاک داخلی بلبرینگ حرارت تولید می گردد

و افزایش بیش از حد مجاز دمای بلبرینگ (دمای کاری بلبرینگ) حداکثر سرعت بلبرینگ سبب تغییر ابعاد بلبرینگ و خرابی بلبرینگمی شود. لذا یا باید

  • بلبرینگ به صورت غیر دائم کار نماید
  • یا روش روانکاری بلبرینگ
  • یا نوع بلبرینگ
  • و یا به طور کلی طرح صنعتی مجدداً بازنگری شود.

محدوده سرعت بلبرینگ دور بالا یا سرعت بالا عبارت است از

بیشترین سرعت چرخش بلبرینگ که در آن به صورت مداوم و بدون بوجود آمدن بحران حرارتی ناشی از اصطکاک بلبرینگ (البته ضریب اصطکاک بلبرینگ در اینجا نقش تایین کننده ای را دارد) دوران نماید

و در جدول مشخصات بلبرینگ که توسط شرکتهای تولید کننده بلبرینگ برحسب نوع ماده روانکار (گریس – روغن ) عنوان شده است.

تاثیر کاسه نمد بلبرینگ در محدود کردن سرعت بلبرینگها

در بلبرینگهای کاسه نمد دار که دارای کاسه نمد فلزی و یا کاسه نمد لاستیکی می باشند،

با توجه به جنس بکار رفته در کاسه نمد بلبرینگ و چگونگی تماس آن با کنس بلبرینگ (کنس داخلی بلبرینگ) ،

در محدوده سرعت چرخش کمتری در مقایسه با بلبرینگهای فاقد کاسه نمد یا درپوش ، قابل کاربرد می باشند.

شرایط داشتن یک بلبرینگ دور بالا یا سرعت بالا

اگر در جایی سرعت بلبرینگ مورد استفاده شما بیشتر یا مساوی با آنچه در جدول مشخصات بلبرینگ بود با رعایت نکات زیر بلبرینگ را به بلبرینگ دور بالا یا سرعت بالا تبدیل کنید

  • از بلبرینگ اصل که با دقت ساخت بسیار بالا ساخته شده اند استفاده شود
  • تلرانس بلبرینگ به درستی انتخاب شود

زیرا کاهش تلرانس بلبرینگ (لقی داخلی بلبرینگ) سبب افزایش دمای بلبرینگ خواهد شد.برای حل این مشکل از لقی بیش از لقی مجاز بلبرینگ استفاده شود.

  • نوع و جنس قفسه بلبرینگ به گونه ای مناسب انتخاب گردد

برای داشتن یک بلبرینگ دور بالا از قفسه های با جنس آلیاژی از مس یا مواد پلیمری توصیه می شود.

  • روانکاری بلبرینگ هم مورد توجه قرار گیرد

روانکاری با جت روغن ، مه روغن و هوا-روغن (Oil Jet, Oil Mist,Oil Air Lubrication) پیشنهاد میگردد حداکثر سرعت بلبرینگ تا همواره بلبرینگ با لایه مناسبی از روانکار احاطه گردد

و همچنین اصطکاک بلبرینگ کاهش یافته و جهت خنک کردن روغن ، سیستم چرخش روغن به آن کمک میکند.

 بلبرینگ دور بالا را کجا استفاده کنیم و نحوه تشخیص سرعت مجاز انواع بلبرینگ

محدوده سرعت چرخش بلبرینگ آمده در جدول مشخصات بلبرینگها ، جهت شرایط استاندارد کاربرد بلبرینگ و تحت بار عادی بکار می رود.

چنانچه سرعت چرخش بلبرینگ بیش از ۸۰% مشخصات آمده در جدول باشد

بهتر است شرایطی که گفته شد را فراهم آوردیم تا آن را به بلبرینگ سرعت بالا تبدیل کنیم.

چنانچه نسبت C/P<13 شود یا بعبارتی نیروی دینامیکی معادل P به میزان بیش از ۸%  بار دینامیکی مبناC  گردد

و یا هنگامی که نیروی محوری بیش از %۲۵ نیروی شعاعی باشد ،