ابزارهای صنعتی و ماشین‌آلات از قطعات زیادی تشکیل می‌شوند که همگی در کنار هم موجب عملکرد بهتر و مؤثرتر موتور خواهند شد و یکی از مهم‌ترین قطعات موتور، یاتاقان است که در عملکرد مؤثر آن نقش زیادی دارد. اختلال در این قطعه می‌تواند باعث لرزش، ایجاد صدا و عملکرد نادرست موتور شود. در ادامه به بررسی یاتاقان، اجزا، انواع و نحوه انتخاب و خرید یاتاقان مناسب می‌پردازیم.
یاتاقان چیست و چه اجزایی دارد؟
یاتاقان یکی از اجزای موتور خودرو است که بین میل لنگ و دسته پیستون قرار می‌گیرد. کار یاتاقان کاهش اصطکاک بین قطعات است و باعث می‌شود حرکات قطعات نسبت به هم تسهیل شود و جلوی ایجاد لرزش و سروصدا هنگام کار قطعات را می‌گیرد. یاتاقان‌ها گاهی به شکل دایره‌ای و گاهی به‌صورت یاتاقان پایه‌دار تولید می‌شوند. از دیدگاه کلی یاتاقان‌ها ثابت یا متحرکند. یاتاقان ثابت تکیه‌گاه میل لنگ است و میل لنگ در داخل آن آزادانه می‌چرخد. یاتاقان متحرک نیز با دسته پیستون می‌چرخد و میل لنگ درون آن‌ها نیز حرکت دورانی دارد.
اجزای یاتاقان صنعتی
یاتاقان‌ها بسته به نوع و کاربردی که دارند از اجزای مختلفی تشکی ل می‌شوند؛ اما به‌صورت کلی می‌توان سه جز اصلی برای آن‌ها در نظر گرفت:
- قفسه که یک قطعه فولادی است و ساچمه‌ها بین آن قرا می‌گیرند.
- ساچمه که می‌تواند غلتکی یا استوانه‌ای یا سوزنی باشد و بین حفره‌های قفسه قرار می‌گیرند و از فولاد هستند.
- جداکننده یا محفظه که اجزای غلتان یعنی قفسه و ساچمه‌ها را دربرمی‌گیرد.
انواع یاتاقان و کاربرد آن‌ها در صنعت
انواع یاتاقان صنعتی به دو دسته اصلی یاتاقان‌های غلتشی ساچمه‌ای (یا بلبرینگ‌ها) و یاتاقان‌های غلتشی استوانه‌ای (یا رولربیرینگ‌ها) تقسیم می‌شوند که در ادامه آن‌ها را بررسی خواهیم کرد.
یاتاقان‌های غلتشی ساچمه‌ای (یا بلبرینگ‌ها)
بلبرینگ قادر به تحمل بار شعاعی و محوری هستند اما زمانی که بار وارد شده نسبتا کم است از آن‌ها استفاده می‌شود. بلبرینگ‌ها از دو عدد رینگ یا کنس داخلی و خارجی دارند که تعداد ساچمه و قفسه که اجزای غلتنده هستند در داخل این رینگ‌ها حرکت می‌کنند. اجزای غلتنده در داخل قفسه قرار گرفته‌اند تا فاصله آن‌ها از هم ثابت بماند و به دیواره رینگ‌ها هم برخورد نکنند.
بلبرینگ‌ها در خودرو و ماشین‌آلات به‌عنوان پشتیبان شفت استفاده می‌شود تا اصطکاک زمان چرخش را کاهش دهند و انواع مختلفی دارند.
بلبرینگ شیار عمیق
متداول‌ترین نوع بلبرینگ است که به آن‌ها بلبرینگ شیاردار هم می‌گویند. در آن‌ها شیاری عمیقی برابر با شعاع ساچمه وجود دارد و همین موجب وجود سطح تماس زیادی بین ساچمه و رینگ‌ها می‌شود. آن‌ها می‌توانند فشار را هم در جهت شعاعی و هم محوری تحمل کنند. کاربرد یاتاقان صنعتی شیار عمیق در سرعت‌های بالا است. همچنین دارای اصطکاک پایینی بوده و صدای کمی تولید می‌کنند و از نظر هزینه مقرون‌به‌صرفه هستند و نیازی به نگهداری و تعمیرات ندارند. از این بلبرینگ‌ها در صنایع متنوعی استفاده می‌شود.
بلبرینگ تماس زاویه‌ای
این بلبرینگ‌ها تنها نیروهای محوری و بارهای ترکیبی هم‌زمان را تحمل می‌کنند. سطوح غلتش رینگ داخلی و خارجی بلبرینگ‌هایی از این نوع در جهت محور بیرینگ نسبت به هم جابجا می‌شوند. در این بلبرینگ‌ها نیرویی که با زاویه مشخصی به یکی از رینگ‌ها وارد شده به رینگ دیگر منتقل می‌شود. آن‌ها دو نوع یک ردیفه و دو ردیفه دارند که زاویه تماس و ساختار شیارهای آن‌ها متفاوت است. به‌این‌ترتیب ویژگی و کاربردهای متفاوتی دارند.
بلبرینگ خود تنظیم
در این بلبرینگ، شفت می‌تواند نسبت به یاتاقان حرکت کند. آن‌ها دو ردیف ساچمه و یک شیار کروی مشترک در رینگ خارجی دارند. زمانی که انحراف یا ناهمراستایی اتفاق بیفتد این بلبرینگ خودش را تنظیم می‌کند بنابراین زمانی که میزان خطا در نصب تجهیزات بالاست از آن استفاده می‌کنیم؛ بنابراین در زمانی که نیروی شعاعی در سیستم داریم مناسب هستند. این بلبرینگ‌ها معمولاً قیمت بالایی دارند بنابراین جایی که بشود از سایر بلبرینگ‌ها استفاده کرد این مورد را به کار نمی‌برند.
بلبرینگ کف گرد
این بلبرینگ‌ها تحمل خوبی در برابر بارهای محوری دارند و در دو نوع یک طرفه و دو طرفه تولید می‌شوند. تفاوت آن‌ها در این است که بلبرینگ‌های کف گرد یک طرفه بار محوری را از یک جهت تحمل می‌کنند اما نوع دو ردیفه تحمل بار محوری از دو جهت را دارد. به دلیل وجود حفاظ‌های محکمی که بخش غلتنده دارد، تحمل بالا و عمر زیادی دارند. این بلبرینگ‌ها دارای واشر یاتاقان، واشر شفت، ساچمه و قفسه هستند. این بلبرینگ‌ها در مقابل تحمل بار شعاعی ناتوان هستند.
آشنایی با انواع اسلیوبیرینگ و مشخصات فنی آن در سایت تخصصی سپکا
یاتاقان‌های غلتشی استوانه‌ای (یا رولربیرینگ‌ها)
در این یاتاقان‌ها به‌جای ساچمه از استوانه استفاده می‌شود. کاربرد یاتاقان صنعتی در مواردی است که شفت مجبور به تحمل بار زیادی است بهتر از رولربیرینگ‌ها استفاده شود چون استوانه‌ها تحمل بار بیشتری دارند. تحمل بار شعاعی و محوری در آن‌ها خوب و نسبت به بلبرینگ‌ها بیشتر است. یاتاقان‌های غلتشی استوانه‌ای نیز انواع مختلفی دارند:
رولربیرینگ‌های استوانه‌ای
این رولربیرینگ‌ها ساچمه‌های استوانه‌ای دارند و همانطور که قبلا گفتیم تحمل بار آن‌ها بالاست. همچنین به‌صورت تک ردیفه و در سایزهای مختلف تولید می‌شوند و برای مواقعی که سرعت بالاست یا بار شعاعی زیاد است مناسبند.
رولربیرینگ‌های مخروطی
در مواردی استفاده می‌شود که نیاز به تحمل بار محوری و شعاعی هم‌زمان وجود دارد. این نوع رولربیرینگ‌ها علاوه بر این بارها باری که انحراف زاویه‌ای ایجاد می‌کند را هم تحمل و خنثی می‌کنند. رولربیرینگ‌های یک ردیفه فقط بار محوری یک جهت را تحمل می‌کنند اما نوع دو ردیفه آن بار محور از دو جهت را تحمل خواهد کرد. این قطعه در هنگام کار صدا تولید می‌کند که ممکن است یکی از معایب آن باشد.
رولربیرینگ‌های بشکه‌ای
دو ردیف غلتک و یک شیار مشترک دارند که همین باعث ظرفیت بالای تحمل فشار محوری و شعاعی در آن‌ها می‌شود. به‌این‌ترتیب از آن‌ها در بارهای سنگین و سرعت بالا استفاده می‌کنند. آن‌ها خودتنظیم هستند و به‌راحتی در شافت جای می‌گیرند.
رولربیرینگ‌های سوزنی
آن‌ها شبیه رولربیرینگ‌های استوانه‌ای اما نازک‌تر و بلندتر هستند. از نوع بدون رینگ آن برای کاهش فضای اشغال شده بیرینگ استفاده می‌شود. این رولربیرینگ‌ها نیاز به شفت صیقلی دارند. اگر چنین شفتی در دسترس نباشد از رولربیرینگ‌هایی با رینگ داخلی استفاده می‌شود که در آن‌ها شفت می‌تواند به‌صورت محوری حرکت کند.
یاتاقان هوزینگ
این در واقع یک پایه نگهدارنده برای شفت در حال چرخش است که از اجزای مهم یاتاقان‌ها محسوب می‌شود. گاهی هوزینگ در داخل بلبرینگ قرار می‌گیرد و یک قطعه داخلی محسوب می‌شود و گاهی خارج از آن نصب می‌گردد. به یاتاقان هوزینگ یاتاقان پایه‌دار نیز گفته می‌شود.
بلبرینگ خطی
این یاتاقان برخلاف یاتاقان‌هایی که برای حرکت‌های چرخشی استفاده می‌شوند برای حرکت خطی بکار می‌رود. حرکت این بلبرینگ با اصطکاک کمی همراه است و دقت بالا و لقی کمی دارند. به‌همین‌دلیل در پرینترهای سه‌بعدی، دستگاه‌های cnc و غیره به کار می‌روند. آن‌ها در دو نوع شیاردار و خطی تولید می‌شوند که هر کدام کاربردهای خاص خود را دارند.
بیرینگ ساعتی
آن‌ها از نوع بلبرینگ‌های لغزشی هستند و در مواقعی که فشار کم و شفت کوچک است از آن‌ها استفاده می‌شود؛ مثلاً در ساعت بکار می‌روند. جنس آن‌ها از یاقوت مصنوعی است که نسبت به خوردگی مقاوم است و دقت بالایی دارند. عمر آن‌ها در صورت نگهداری درست می‌تواند طولانی باشد.
بیرینگ بدون اصطکاک
در این بیرینگ‌ها اجزای دوار، ارتباطی با هم ندارند و برای ساپورت شفت از هوا یا میدان مغناطیسی استفاده می‌شود. قیمت یاتاقان بدون اصطکاک نسبتا بالاست و از آن‌ها در دستگاه‌های مهمی مثل توربین‌ها استفاده می‌شود.
بیرینگ ساده
این یاتاقان‌ها از نوع لرزشی هستند و از آن‌ها برای هدایت و ساپورت شفت استفاده می‌شود. کاربرد آن‌ها در زمانی است که بار زیادی وجود دارد اما سرعت حرکت کم و به‌صورت محوری، شعاعی یا ترکیبی از این دو نوع است. این یاتاقان‌ها مقاومت خوبی نسبت به تغییر شرایط دارند.
مشخصات فنی یاتاقان‌های صنعتی
مشخصات فنی یاتاقان ویژگی‌هاییست که با آن‌ها از هم تمایز داده می‌شوند:
نوع بیرینگ
رایج‌ترین نوع بیرینگ در بلبرینگ‌ها نوع بدون شکاف است که برای یکسان بودن فاصله ساچمه‌ها و قفسه به جابجایی مسیر غلتش داخلی متکی است. در رولبرینگ ها غلطک‌ها کروی، استوانه‌ای و مخروطی هستند.
استایل
مواردی مثل انتقال گردان، فلنج و غیره هستند که برای یاتاقان‌های نصب شده اعمال می‌گردند.
مواد سازنده
یاتاقان‌ها می‌توانند از آلیاژ فولاد، برخی انواع پلاستیک، سرامیک و غیره ساخته شود. محفظه آن‌ها نیز از مواد خاص خود تهیه می‌شود.
حفاظ فلزی یا آب بند
این قطعه برای یاتاقان‌هایی استفاده می‌شود که در معرض فضای آزاد هستند و از آن‌ها در مقابل گردوخاک و عوامل محیطی مراقبت می‌کند. آب بند نیز از لبه‌هایی که با رطوبت تماس ندارند اما باعث اصطکاک بیشتر بلبرینگ می‌شوند مراقبت می‌کند.
مسیر غلتش
غلتش یاتاقان‌ها می‌تواند زاویه‌ای و شعاعی باشد. یاتاقان‌های شعاعی، ساچمه‌ها را در سطح عمود بار می‌کنند و برای بارهای محوری مناسب‌اند اما یاتاقان‌های زاویه‌ای، نسبت به عمود زاویه دارند.
نحوه انتخاب یاتاقان مناسب برای استفاده های صنعتی
برای انتخاب بهترین یاتاقان باید عوامل مختلفی را در نظر بگیرید. اولین عامل نوع بار وارده است که شعاعی است یا محوری یا ترکیبی از این دو؛ مثلاً برای بار شعاعی یاتاقان استوانه‌ای برای ترکیبی، یاتاقان بلبرینگ مخروطی مناسب است. شرایط محیطی بر عملکرد یاتاقان اثر دارد و باید ساختار یاتاقان متناسب با آن باشد. علاوه بر آن شرایط استفاده مثلاً میزان باری که به آن وارد می‌شود و میزان لرزش سیستم، سرعت آن و سایر عوامل نیز باید در نظر گرفته شود.
عمر و مدت بازده مؤثر یاتاقان نیز اهمیت زیادی دارد. این فاکتور تعیین می‌کند که آیا یاتاقان نیاز به بازبینی، تعمیر و نگهداری دارد یا خیر. وجود یک سیستم آب بندی برای عدم تماس ساچمه‌ها و اجزای داخلی یاتاقان با گردوغبار، رطوبت و مایعات اهمیت زیادی دارد.
مشخصات انواع گیربکس صنعتی در سایت تخصصی سپکا
به‌جز عوامل فوق عوامل دیگری نیز باید در نظر گرفته شوند مثل:
- دمای محیط
- هزینه نصب و نگهداری
- سختی
- سرعت دوران یا چرخش
- لرزش و ضربه
- عدم هم‌راستایی
انتخاب یک یاتاقان مناسب نقش بسیار مهمی در بازده سیستم مکانیکی دارد و همانطور که می‌بینید باید فاکتورهای زیادی در نظر گرفته شود. به‌همین‌دلیل بهترین کاری که می‌توان انجام داد استفاده از تجربه متخصصین در امر انتخاب یاتاقان است. برای گرفتن مشاوره و استعلام قیمت یاتاقان می‌توانید سپکا تماس بگیرید. شرکت سپکا یکی از بزرگ‌ترین شرکت‌های ایران در زمینه واردات و فروش یاتاقان است. با گرفتن مشاوره از این مجموعه به بهترین انتخاب ممکن می‌رسید.
جمع‌بندی
یاتاقان جز مهمی در ماشین‌آلات مکانیکی هستند که روی بهبود عملکرد آن‌ها تأثیر زیادی دارند. یاتاقان‌ها در انواع مختلف برای کاربردهای مختلف تولید می‌شوند که نوع ساچمه، باری که تحمل می‌کنند، تناسب آن با سرعت و محیط‌های مختلف متفاوت است. برای انتخاب یک یاتاقان مناسب باید عوامل زیادی در نظر گرفته شود تا بهترین گزینه انتخاب گردد.