بلبرینگ های فولادی و اهمیت آنها

آ بلبرینگ یاتاقان بازوی دوار که به نام یاتاقان بازوی چرخشی نیز شناخته می شود، نوعی یاتاقان بازوی غلتشی غیر چرخنده است که از گلوله هایی در قوس های داخلی و خارجی خود استفاده می کند تا سطوح داخلی یاتاقان را از یکدیگر جدا نگه دارد. غلتک های بلبرینگ در داخل بازوهای نورد قرار دارند، در حالی که غلتک های بلبرینگ اغلب در خارج از محفظه یاتاقان قرار دارند. بازوی غلتشی بیرونی محفظه یاتاقان با مجموعه ای از دوک ها که می چرخند تماس دارد، در حالی که سطح داخلی یاتاقان با آهنربا یا منبع برق تماس دارد. به دلیل نحوه طراحی مجموعه بلبرینگ، توپ‌های با اندازه‌های مختلف می‌توانند همزمان با یکدیگر یا تعدادی توپ دیگر تماس بگیرند. این می تواند باعث اصطکاک در یاتاقان شود، بنابراین یاتاقان های توپ اغلب در موتورهای با کارایی بالا گنجانده می شوند تا چنین مشکلاتی را از بین ببرند.

یک بلبرینگ از هیچ قسمت متحرکی استفاده نمی کند، بنابراین میزان اصطکاک ایجاد شده کاملاً به دلیل خود توپ های غلتشی است. برای اینکه توپ‌های با اندازه‌های مختلف بچرخند، باید بتوانند همزمان با هر قسمت از محفظه یاتاقان تماس بگیرند، که میزان اصطکاک را بسیار افزایش می‌دهد. توپ ها روی دو محور مختلف می چرخند که هر محور دارای مقدار حرکت زاویه ای متفاوتی است. به دلیل حرکت زاویه ای، توپ ها به صورت تصادفی حرکت می کنند، به همین دلیل است که آنها تمایل دارند در مسیرهای غلتکی به سمت بالا و پایین حرکت کنند.

میزان اصطکاک ایجاد شده توسط بلبرینگ ها هم به طراحی و هم به موادی که از آن ساخته شده اند بستگی دارد. به همین دلیل، پلاستیک و پلی کربنات معمولاً در ایجاد سطوح بالای اصطکاک کارآمدتر هستند. در حالی که بلبرینگ های پلی کربنات تمایل به اصطکاک کمتری نسبت به پلاستیک دارند، هنوز هم می توانند با پلاستیک هایی که نقطه ذوب پایین تری دارند به خوبی کار کنند. بلبرینگ های پلاستیکی نیز بادوام و مستحکم هستند و به آنها اجازه می دهد در برخی از تجهیزات حساس به وزن استفاده شوند.

دو نوع اصلی از طرح های بلبرینگ وجود دارد: بارهای محوری و بارهای شعاعی. بار محوری بار محوری است که توسط دو توپ که در یک جهت حرکت می کنند تشکیل می شود. بارهای شعاعی مشابه بار محوری بلبرینگ هستند، اما بر روی بار محوری که در جهت متفاوتی حرکت می کند، تشکیل می شوند. رایج ترین بار شعاعی موجود در تجهیزات صنعتی توسط روتورهای ماشین ایجاد می شود. آنها برای ارائه عملکرد صاف در مواردی که نیاز به چرخاندن یک غلتک دارد استفاده می شود. آنها همچنین گاهی اوقات برای متعادل کردن وزن سایر اجزای سنگین تر استفاده می شوند.

مشکل رایجی که می تواند در بلبرینگ های فولادی رخ دهد، ایجاد زنگ زدگی است. زنگ زدگی معمولاً به دلیل مراقبت نادرست به خصوص در مورد تمیز کردن ایجاد می شود. همچنین می تواند ناشی از گرمای تولید شده در طول پردازش و همچنین روغن مورد استفاده در برخی ماشین آلات باشد. اگر به درستی نگهداری نشود، همچنین می تواند منجر به خوردگی توسط ذرات زنگ شود.

تولید بلبرینگ های فولادی بسیار کم هزینه تر است. این به این دلیل است که آنها تقریباً به ماشین آلات زیادی برای تولید آنها نیاز ندارند. محدودیت اصلی آنها ناتوانی آنها در ایجاد اصطکاک جانبی یا محوری قابل توجه است. اصطکاک شعاعی و محوری برای عملکرد نرم تر و ایمن تر ضروری است و می تواند خطر خرابی خستگی در ماشین آلات را کاهش دهد. متأسفانه، به دلیل قیمت تمام شده توپ های فولادی، نصب بیش از چند توپ در دستگاه اغلب عملی نیست. همچنین اضافه کردن یک بلبرینگ به طرحی که قبلاً حاوی توپ یا قفس است، به دلیل آلودگی احتمالی بسیار دشوار است.