بلبرینگ تماس زاویه ای دو ردیفه سری 52/53 به طور گسترده در تجهیزات مکانیکی استفاده می شود زیرا می توانند بارهای شعاعی و محوری را همزمان تحمل کنند، استحکام بالایی داشته باشند و فضای کمی را اشغال کنند. با این حال، برای ارائه بازی کامل به عملکرد آنها، انتخاب صحیح و استفاده از پیش بارگذاری یک پیوند بسیار مهم است. پیش بارگذاری نه تنها بر دقت کار بلبرینگ تأثیر می گذارد، بلکه عمر مفید آن و پایداری تجهیزات را نیز تعیین می کند. در ادامه به نقش پیش بارگذاری، عوامل موثر و روش های انتخاب پرداخته خواهد شد.
1. نقش پیش بارگذاری
پیش بارگذاری نیرویی است که با اعمال یک بار محوری معین، عناصر غلتشی داخل بلبرینگ را در تماس مناسب با مسیر مسابقه نگه می دارد. پیش بارگیری معقول برای عملکرد بلبرینگ های سری 52/53 اهمیت زیادی دارد:
بهبود دقت در حال اجرا: پیش بارگذاری فاصله داخلی یاتاقان را از بین می برد و استحکام را افزایش می دهد و در نتیجه دقت عملکرد تجهیزات را بهبود می بخشد، به خصوص در تجهیزات مکانیکی که نیاز به موقعیت یابی با دقت بالا دارند.
افزایش ظرفیت باربری: از طریق تنظیم پیش بار، بلبرینگ می تواند بار را به طور یکنواخت تقسیم کند و از خرابی زودهنگام به دلیل بار محلی بیش از حد جلوگیری کند.
سرکوب لرزش و سر و صدا: پیش بارگذاری مناسب می تواند حرکت نسبی بین عناصر غلتشی و مسیر مسابقه را کاهش دهد و لرزش و نویز را در حین کار تجهیزات کاهش دهد.
جلوگیری از لغزش چرخش: برای تجهیزات با سرعت بالا، پیش بارگیری مناسب می تواند از لغزش عنصر غلتشی جلوگیری کند و از عملکرد طبیعی یاتاقان اطمینان حاصل کند.
2. عوامل اصلی موثر بر انتخاب پیش بارگذاری
انتخاب پیش بار مناسب مستلزم در نظر گرفتن همه جانبه شرایط کاری تجهیزات، ساختار یاتاقان و محیط عملیاتی است. در زیر چندین عامل کلیدی وجود دارد:
شرایط بارگذاری:
شرایط بار سبک: برای پیش بارگذاری کمتر برای کاهش اصطکاک و گرما مناسب است.
شرایط بار سنگین: برای بهبود صلبیت و جلوگیری از تغییر شکل بلبرینگ به پیش بار بیشتری نیاز دارد.
سرعت مورد نیاز:
تجهیزات دوار با سرعت بالا برای کاهش اصطکاک و گرما به کاهش متوسط پیش بار نیاز دارند. تجهیزات کم سرعت یا متناوب می توانند به طور مناسب پیش بار را برای بهبود موقعیت یابی افزایش دهند.
روش جفت شدن بلبرینگ:
نصب حضوری (نوع DB): برای تحمل بارهای شعاعی بزرگ و ممان های کج شدن مناسب است، اما پیش بار نمی تواند برای جلوگیری از افزایش اصطکاک زیاد باشد.
نصب پشت به پشت (نوع DF): صلبیت بالا، مناسب برای سناریوهایی که نیاز به دقت موقعیت محوری بالایی دارند.
نصب پشت سر هم (نوع DT): پیش بارگیری باید با سایر بلبرینگ ها مطابقت داشته باشد تا بار کلی سیستم متعادل شود.
تاثیر دما:
افزایش دما باعث انبساط یاتاقان می شود و در نتیجه اندازه پیش بار را تغییر می دهد. برای اطمینان از پایداری پیش بار، باید اقدامات جبرانی دما در نظر گرفته شود.
مواد و شرایط روغن کاری:
یاتاقان های ساخته شده از مواد مختلف دارای تحمل های متفاوتی برای پیش بارگیری هستند و حالت روانکاری (مانند روانکاری با گریس یا روغن کاری روغن) نیز بر اصطکاک و تولید گرما تأثیر می گذارد و در نتیجه محدوده پیش بار را تعیین می کند.
3. انتخاب و استفاده از پیش بارگذاری
روش های انتخاب معقول و اعمال پیش بارگذاری عمدتاً شامل موارد زیر است:
روش محاسبه برای انتخاب پیش بارگذاری:
با توجه به بار، سرعت و طول عمر تجهیزات مورد نیاز، مقدار پیش بار توصیه شده از طریق فرمول طراحی بلبرینگ محاسبه می شود. فرمول باید پارامترهایی مانند تعداد عناصر نورد، زاویه تماس و توزیع بار را در نظر بگیرد.
روش تنظیم:
تنظیم مکانیکی: نیروی محوری از طریق مهره‌ها، واشرها یا سازه‌های فنری برای رسیدن به پیش بارگذاری اعمال می‌شود. این روش برای تنظیمات متعدد و فضای نصب کافی مناسب است.
تنظیم اختلاف دما: ویژگی های انبساط حرارتی و انقباض سرد بلبرینگ در حین نصب برای کنترل اختلاف دمای مونتاژ برای دستیابی به تنظیم پیش بار استفاده می شود.
اندازه گیری و تأیید پیش بارگذاری:
پس از اعمال پیش بارگذاری، لازم است از طریق ابزارهای اندازه گیری آن را تأیید کنید. روش های رایج عبارتند از:
روش اندازه گیری فاصله: از یک حسگر یا فاصله یاب لیزری برای اندازه گیری اینکه آیا فاصله یاتاقان با الزامات طراحی مطابقت دارد یا خیر استفاده کنید.
روش اندازه گیری گشتاور: به طور غیرمستقیم اندازه پیش بار را با اندازه گیری گشتاور راه اندازی یا جاری مورد نیاز برای چرخش یاتاقان تأیید کنید.
روش جابجایی محوری: مشاهده کنید که آیا جابجایی محوری پس از بارگذاری اولیه مطابق با استاندارد طراحی است یا خیر.
4. اقدامات احتیاطی و پیشنهادات بهینه سازی
هنگام اعمال و تنظیم پیش بار بلبرینگ های سری 52/53 به موارد زیر نیز باید توجه داشت:
از پیش بارگذاری بیش از حد خودداری کنید: پیش بارگذاری بیش از حد ممکن است باعث فشار تماس بیش از حد بین المنت نورد و راه آهن شود، اصطکاک و گرما را افزایش داده و سایش یاتاقان را تسریع کند.
قابلیت تنظیم دینامیک: برای تجهیزاتی با تغییرات بار و دما زیاد، برای دستیابی به تنظیم دینامیکی، عناصر الاستیک (مانند فنرهای دیسکی) را معرفی کنید.
بهینه سازی روانکاری: از شرایط روانکاری خوب برای کاهش گرمای اصطکاک اضافی ناشی از پیش بارگذاری اطمینان حاصل کنید.
بازرسی منظم: در حین کار باید به طور مرتب لرزش، نویز و افزایش دمای بلبرینگ را کنترل کرد و پیش بار را به موقع تنظیم کرد تا طول عمر یاتاقان افزایش یابد.
