همه چیز در مورد یاتاقان ها و نحوه عملکرد آنها

[ramtinteymouri 203]

ظهور یاتاقان های مغناطیسی

کنترل کننده های قوی تر و نرم افزارهای بهتر، منجر به کاربرد گسترده تر یاتاقان های مغناطیسی خواهند شد.

یاتاقان های مغناطیسی که شافت را به جای تماس مکانیکی با نیروی مغناطیسی به حالت تعلیق در می آورند، چند دهه است که در صنعت مورد استفاده قرار می گیرند. یاتاقان های مغناطیسی مزایای فراوانی، از جمله توانایی کار در سرعت های بالا و قابلیت عملکرد بدون روغن کاری در محیط خلا را به استفاده کنندگان عرضه می کنند. این یاتاقان ها بدون اصطکاک کار می کنند، فرسایش کمی دارند، در حین دوران ارتعاشات بسیار کمتری نسبت به بقیه ی یاتاقان ها ایجاد می کنند، می توانند مکان شافت را به دقت کنترل کنند، نیروهای خارجی وارد بر شافت را اندازه بگیرند و حتی شرایط کاری ماشین را تصویر کنند.

امروزه رشد تکنولوژی، به ویژه در کنترل و پردازش دیجیتال، یاتاقان های مغناطیسی را به سوی طراحی نیرومند تر و به صرفه تر نسبت به گذشته هدایت کرده است. یاتاقان های امروزی برای محدوده ی گسترده ای از کاربردها، از تجهیزات نیمه هادی گرفته تا میکروتوربین ها و کمپرسورهای سردسازی و پمپ های خلا، مناسب هستند.

 

اساس کار یاتاقان های مغناطیسی:

در سیستم یاتاقان مغناطیسی، محورها به وسیله نیروی الکترو مغناطیسی حاصل از اعمال جریان الکتریکی به مواد فرومغناطیس یاتاقان ها، به صورت معلق نگه داشته می شوند. این سیستم شامل سه بخش اصلی است:

محرک های یاتاقان، سنسورهای موقعیت، کنترل کننده و الگوریتم کنترل.

دستگاه های معمولی شامل دو یاتاقان شعاعی مغناطیسی و یک یاتاقان مغناطیسی کف گرد می باشند. این یاتاقان ها، شافت را در راستای پنج محور کنترل می کنند، دو محور مربوط به هر یاتاقان شعاعی است و محور پنجم در طول شافت قرار دارد. یاتاقان های مغناطیسی دارای اجزای ثابت و متحرک هستند که به ترتیب استاتور و روتور نامیده می شوند. استاتور یاتاقان های مغناطیسی شعاعی، به استاتور موتور های الکتریکی شباهت دارد.

استاتور یاتاقان های شعاعی لایه لایه است، به این صورت که قطب های مغناطیسی آن از لایه های نازک فلزی تشکیل شده است که بر روی هم قرار می گیرند و حلقه های سیم به دور قطب ها پیچیده می شوند.

جریان الکتریکی کنترل شده که از سیم پیچ ها می گذرد، یک نیروی جاذب روی روتور فرو مغناطیس ایجاد می کند و روتور را در فاصله هوایی به صورت معلق نگه می دارد. فاصله هوایی معمولا حدود 0.5 میلیمتر در نظر گرفته می شود و در برخی کاربردهای خاص می تواند به بزرگی 2 میلیمتر هم طراحی شود. روتور روی شافتی قرار می گیرد که در فاصله هوایی است و لزومی ندارد که در مرکز قرار گیرد. این خاصیت از لحاظ کاربردی مفید است. زیرا می توان فرسودگی شافت و هم چنین لرزش های آن را جبران کرد، مانند ماشین های سنگ زنی که در طول کارکرد فرسوده می شوند. یک یاتاقان مغناطیسی کف گرد حرکت محوری را کنترل می کند. روتور یاتاقان کف گرد، یک دیسک توپر آهنی است که به شافت متصل شده و در یک فاصله مشخص از استاتور، در یک طرف یا هر دو طرف شافت، قرار می گیرد. در حین کار، نیروهای الکترومغناطیسی تولید شده به وسیله استاتور، روی روتور عمل کرده و حرکت محوری را کنترل می کنند. یاتاقان های مغناطیسی، هم چنین شامل یاتاقان های کمکی هستند. کار اصلی این یاتاقان ها نگه داشتن شافت هنگام خاموش بودن دستگاه است. این یاتاقان ها اجزای دستگاه را در هنگام قطع برق یا خرابی محافظت می کنند. رینگ داخل یاتاقان های کمکی، از فاصله هوایی یاتاقان های مغناطیسی کوچکتر است تا از آسیب دیدگی شافت در هنگام ارتعاش جلوگیری کند.

[ramtinteymouri 203]

سیستم های کنترل:

سیستم کنترلی، جریان یاتاقان ها را تنظیم می کند و در نتیجه نیروی یاتاقان ها را سامان می بخشد. حین فعالیت، سنسورهای تعیین موقعیت طولی و شعاعی، داده های حرکت و مکان شافت را به کنترل کننده می فرستند.

این کنترل کننده موقعیت مطلوب و واقعی شافت را مقایسه کرده و نیروی لازم را برای نگه داشتن شافت در موقعیت فعلی را محاسبه می کند و در صورت نیاز به تقویت کننده، دستور تنظیم جریان، جهت کاهش یا افزایش شار مغناطیسی را می دهد.

بخش های اصلی سیستم کنترل، DSP (پردازش سیگنال های دیجیتال)، منبع تغذیه و تقویت کننده ها هستند. به طور کلی هر چه دستگاه بزرگ تر باشد، تقویت کننده های بزرگ تر باشد، تقویت کننده های بزرگ تری نیاز دارد.

اندازه ی کنترل کننده نیز به دینامیک بار مورد نیاز بستگی دارد که عموما در دستگاه های سنگین تر، بزرگ تر است.

شافت می تواند از طریق الگوریتم های تک ورودی- تک خروجی(SISO) و یا چند ورودی- چند خروجی(MIMO) ، برای سرعت های بالا و کاربرد های مورد نیاز، کنترل شود. کنترل کننده توسط سیگنال هایی با فرکانس 10 کیلو هرتز، موقعیت دقیق شافت را اندازه گرفته و تحلیل می کند و سپس دستور مناسب را صادر می نماید. به این ترتیب قابلیت کنترل دقیق یاتاقان هایی با حداکثر سرعت 100000 دور در دقیقه فراهم می شود.

یک مزیت قابل توجه تکنولوژی یاتاقان های مغناطیسی این است که کنترل کننده، خود عمل نمایش شرایط کاری دستگاه را انجام می دهد. نرم افزارهایی مانندMBS ، اطلاعات جزئی بسیاری را در مورد سلامت دستگاه مهیا کرده و برنامه ی نگهداری و مراقبت را بهینه می کنند.

این نرم افزار، ابزارهایی دارد که می تواندپارامترهای ورودی را همساز کرده و تفاوت آن ها را قبل از شروع کار دستگاه بررسی کند.ابزارهای تصویری آن، نمایش دهنده موقعیت جریان ها و نیروها به صورت لحظه ای و یک سیستم هشدار که کلیه متغیر های سیستم را قبل و بعد از یک اتفاق غیر عادی در کنترل می گیرد، هستند. این ابزارها مشاهده ی اطلاعات سیستم در شکل های مختلف جهت همسازی ورودی ها و مشخصات دستگاه را امکان پذیر می سازد.

سیستم ابزار تطابق پذیر AVC یک ابزار مهم دیگر است. AVC نیروهای لازم برای از بین بردن ارتعاشات را از دو راه حساب می کند. یک راه این است که به شافت اجازه می دهد که حول محور هندسی اش بگردد. از این رو به طور دقیق جابجایی شافت را کنترل می کند و انحراف ناشی از نامیزان بودن شافت را از بین می برد. این کاربرد در دقت های بالا مانند ماشین های افزار مفید است. راه دیگر این است که شافت را حول محور گذرنده از مرکز جرم می گرداند تا ارتعاشات منتقل شده به بدنه یا محفظه را تا 0.01 میلی متر کاهش دهد. این طرح در پمپ های توربومولکولی و تجهیزات نیمه هادی بسیار ارزشمند است.

AVC می تواند ضریب اطمینان دستگاه را بالا ببرد و فاصله زمانی سرویس کردن دستگاه را کاهش دهد. این ساختار تطبیقی، ارتعاشات را کاهش می دهد. حتی زمانی که موتور در طول زمان کهنه و کثیف می شود با از بین بردن پردازش اغتشاشات می تواند محدوده عملکرد دستگاه را گسترش بخشد.

ملاحظات طراحی:

هدف نهایی از طراحی یاتاقان های مغناطیسی، چرخش بدون تماس و مطمئن، در کل محدوده سرعت دستگاه است. کاهش اندازه سیستم های کنترل دیجیتال، یعنی راه حل با صرفه تر، و طراحی یاتاقان های مغناطیسی فشرده به معنی تولید دستگاه های کوچکتر و قوی تر است.

سرعت، بار و محیط کاری سه عامل اصلی در توسعه ی سیستم یاتاقان های مغناطیسی هستند. استحکام مکانیکی شافت غالبا عامل محدود کننده سرعت است.

ظرفیت استاتیکی (نیروی بیشینه ای که یاتاقان های مغناطیسی برای نگه داشتن شافت تولید می کنند) تابعی از متغیر هایی مثل جریان تقویت کننده، مساحت قطب های مغناطیسی، تعداد حلقه های سیم پیچ و ابعاد فاصله هوایی است. یک قاعده سر انگشتی خوب این است که این مقدار را برابر 75 نیوتن بگیریم.

ظرفیت دینامیکی(محدوده ای که نیروی اعمالی یاتاقان های مغناطیسی تغییر می کند) فقط با یک متغیر یعنی ولتاژ تقویت کننده مشخص می شود.

به عنوان مثال یاتاقان مغناطیسی 150 نیوتنی به سیستمی با ولتاژ 40 ولت و جریان 2 آمپر متصل است. رفتن به محدوده 200 نیوتنی با افزایش تعداد حلقه های سیم پیچ ها و مساحت قطب های مغناطیسی، به معنی افزایش ظرفیت استاتیکی است. اگر کنترل کننده ثابت بماند، در هر حال تاثیری روی بار ظرفیت دینامیکی نخواهد داشت (فقط ظرفیت استاتیکی تغییر می کند) و توانایی کنترل نامیزانی ها و سایر نیروهای دینامیکی ثابت می ماند. برعکس، تعویض یاتاقان مغناطیسی 150 نیوتنی مورد نظر با یک یاتاقان 150 نیوتنی دیگر با سیستم کنترلی 50 ولتی 3 آمپری، ظرفیت دینامیکی سیستم را افزایش می دهد، اما تاثیری روی ظرفیت استاتیکی ندارد.

کاربردهای مختلف:

طراحی منحصر به فرد و قابلیت های گسترده ی بلبرینگ های مغناطیسی، موجب کاربردهای مختلف آن ها، به عنوان مثال، در ساختن لایه های فابریک نیمه هادی ها و به ویژه در ساختن لایه های نازک سیلیکون، می شود. بلبرینگ های مغناطیسی در این گونه کاربردها که به ارتعاش و لرزش بسیار حساسند، می توانند موجب افزایش پایداری شوند.

از آن جا که بلبرینگ های مغناطیسی فاصله هوایی دارند، برای کارهای خاص بیولوژیکی استفاده می شوند. سلول های خونی یا سایر مایعات می توانند از این فاصله هوایی، بدون هیچ گونه خسارتی عبور کنند.

کمپرسورهای سرد سازی، نمونه دیگری از کاربردهای مهم بلبرینگ های مغناطیسی هستند. بلبرینگ های مغناطیسی می توانند در سرعت های بالا که مورد نیاز مبرد های جدید است، کار کنند و بر خلاف بلبرینگ های معمولی که با روغن خنک می شوند، هیچ تاثیری از جهت ایجاد آلودگی روی مبرد ندارند. بلبرینگ های مغناطیسی هم چنین می توانند به طور دقیق عایق بندی شوند و لذا برای فرآیندهایی که با سیالات مخرب سر و کار دارند، قابل توجه هستند.

مزیت بلبرینگ های مغناطیسی

بلبرینگ های مغناطیسی بدون هیچ گونه تماسی کار می کنند. این منجر به خصوصیات ویژه ای می شود که گستره کاربرد این بلبرینگ ها را وسعت می بخشد. برای کاربردهایی که دارای یکی از خصوصیات زیر هستند، عموما بلبرینگ های مغناطیسی سودمند هستند.

عدم نیاز به روغن کاری: سیستم های روغن کاری برای بقیه انواع یاتاقان ها، گران قیمت، غیر قابل اطمینان و غیر ایمن هستند. روان کننده ها برای محیط زیست خطر آفرین هستند. روان کننده ها برای محیط زیست خطر آفرین هستند و دور ریختن آنها هم معضل دیگری است. در صورتی که هیچ کدام از این موارد برای یاتاقان های مغناطیسی مطرح نیست.

ایمنی:این بلبرینگ ها از لحاظ ایمنی قابل مقایسه با موتورهای الکتریکی هستند و معقول است که انتظار داشته باشیم عمری حدود 15 تا 20 سال داشته باشند. سیستم کنترلی آنها هم یک عمر پایدار نسبی پنج ساله دارد که قابل مقایسه با عمر اجزای الکتریکی معمولی است.

کاربرد در خلا: محیط های با خلا زیاد برای خنک کننده ها، محیط های ناسازگاری برای فعالیت هستند.

بسیاری از سیستم ها در خلا های بالا تا(10-16 torr) به شدت به آلودگی خنک کننده های با شرایط متغیر، حساس هستند.

ارتعاش کم: بلبرینگ های مغناطیسی برای کاربردهایی که به ارتعاشات دستگاه حساس هستند، بسیار مناسب هستند.

اندازه گیری نیرو: کنترل کننده می تواند مقدار و جهت نیروی بلبرینگ ها را با اندازه گیری جریان و موقعیت آن اندازه بگیرد که این خصوصیت بسیار ویژه ای برای طراحان است. این نیروها با دقت 5 درصد قابل اندازه گیری هستند.

کنترل موقعیت محور: چون سنسورها موقعیت شافت را نمایش می دهند، سیستم کنترلی می تواند موقعیت آن را بر حسب اطلاعاتی که از سنسورها می گیرد، تغییر دهد. به عنوان مثال، سیستم کنترل می تواند با جبران سازی موقعیت طولی، شافت را طی کار تثبیت کند.

دقت: کنترل دقیق می تواند، جابجایی شافت را در اثر نامیزانی ها از بین ببرد، که این کار با استفاده از سیستم کنترلی تطبیقی (Adaptive) انجام می شود. جابجایی شافت در همان سرعت می تواند تا حدود یک میلی متر کاهش پیدا کند که برای ماشین های ابزار برش، بسیار قابل توجه است.

عملیات غوطه وری: بلبرینگ های مغناطیسی می توانند به طور مستقیم در داخل سیال کار کنند و نیاز به آب بندی ندارند که این مورد، هزینه دستگاه را کاهش می دهد.

کاهش مصرف انرژی: بلبرینگ های مغناطیسی، نیروی اصطکاک را کاهش داده و بازده دستگاه را افزایش می دهند. عدم نیاز به سیستم خنک کاری هزینه های مربوط به پمپ ها و فن های سرد کننده را کاهش می دهد.

نمایش شرایط کاری: بلبرینگ های مغناطیسی قابلیت نمایش شرایط کارکرد را دارند. که این نیاز به وسایلی نظیر سنسورهای ارتعاشی و یا شتاب سنج ها را از بین می برد. علاوه بر آن از طریق سیستم کنترلی بلبرینگ های مغناطیسی به طور مستقیم شافت و سیال کاری قابل مشاهده است.

سرعت بالا: روغن کاری به علت سرعت زیاد مشکل است کاربرد زیادی دارد.

کنترل فاز: امروزه پردازشگرهای دیجیتالی کارهای بیشتری غیر از کنترل بلبرینگ های مغناطیسی انجام می دهند و باعث افزایش مزیت بلبرینگ های مغناطیسی نسبت به بلبرینگ های ساده می شود که از جمله آنها می توان کنترل فاز را نام برد. طرح هماهنگی شافت با سیگنال های خارجی عملیات تطابق شافت را (فاز) تا 0.05 مقدار مرجعش در سرعت هایی حدود 36000 دور در دقیقه موقعیت دهی می کند. کنترل فاز در عملیاتی مثل جداسازی نوترون کاربرد دارد.

[EN-EZEL 13039]

مزاياي ياتاقانهاي لغزشي نسبت به غلتشي

1. زماني كه محور تحت بارهاي مداوم و ثابت قرار مي گيرد قسمتهاي تحت بار ياتاقان تحت تنش ثابت قرار مي گيرند كه موجب كاهش خطر معيوب شدن در اثر خستگي مي شوند

2. چناچه ياتاقانهاي لغزشي از مواد مناسب ساخته شده باشند قادر خواهند بود در داخل مايع مورد پمپاژ كار نموده و روانكاري و خنك كاري شوند .

3. توسط روانكاري و روغنكاري مناسب در سرعت هاي بالا ياتاقانهاي لغزشي نسبت به ياتاقانهاي غلتشي مي توانند بارهاي بيشتري را تحمل كنند .

بررسي معايب ياتاقانهاي لغزشي نسبت به غلتشي :

1. ضريب اصطكاك انها 10 تا 15 برابر ياتاقانهاي غلتشي است و اين امر موجب اتلاف پر هزينه مي شود

2. غالب ضريب اصطكاك بيشتر دماي روانسازي را تا حدي افزايش مي دهد كه نسب سيستمهاي دقيق وپرهزينه خنك كاري را اجتناب ناپذير مي سازد

بررسي علل خرابي ياتاقانهاي لغزشي

1. روغنكاري نامناسب :اين پديده شامل كيفيت روانساز مورد استفاده و همچنين دفعات تعويض روغن ميباشد

2. خنك كاري نا مناسب روانساز :اين پديده در اثر اشكال در سيستم خنكاري يا قصور اپراتور در باز كردن شير مستقيم مايع خنك كننده قبل از راه اندازي پمپ بوجود مي ايد

3. عدم هم محوري چناچه پمپ جهت تعميير يا نگهداري پياده شود اين اشكال بعد از سوار نمودن آشكار مي شود عدم هم محوري مي تواند در اثر ماندن آلودگي بين پايه ياتاقان و محفظه پمپ ويا با توجه به ناهمواريها در اثر ضربه يا سفت نمودن غير يكسان مهره ها حاصل شود همچنين ممكن است در اثر بار هاي اضافي وارده بر ياتاقانها ،خم شدن محور يا برخورد فلزي بين قطعات ثابتوچرخيدن كه غالبا منجر به سايش زياد و گير پاژ مي شود حاصل گردد. عدم هم محوري، از بيرون خود را توسط حرارت زياد و محفظه ياتاقانآشكار مي سازد

4. پيچهاي شل: منبع ديگر مشكلات كه توسط ياتاقان بوجود مي آيد زماني است كه پيچهاي نگهدارنده پايه ياتاقان بطور يكسان و كافي سفت نشده اند و يا در حين كار پمپ شل شده اند در اين موارد ممكن است ياتاقان انقدر از محور خود جابجا شود كه تمام بار ها برروي رينگهاي پروانه يا آب بند وارد شود

 

مزاياي ياتافانهاي لغزشي نسبت به غلتشي :

1. زماني كه محور تحت بارهاي مداوم و ثابت قرار مي گيرد قسمتهاي تحت بار ياتاقان تحت تنش ثابت قرار مي گيرند كه موجب كاهش خطر معيوب شدن در اثر خستگي مي شوند

2. چناچه ياتاقانهاي لغزشي از مواد مناسب ساخته شده باشند قادر خواهند بود در داخل مايع مورد پمپاژ كار نموده و روانكاري و خنك كاري شوند .

3. توسط روانكاري و روغنكاري مناسب در سرعت هاي بالا ياتاقانهاي لغزشي نسبت به ياتاقانهاي غلتشي مي توانند بارهاي بيشتري را تحمل كنند .

بررسي معايب ياتاقانهاي لغزشي نسبت به غلتشي :

1. ضريب اصطكاك انها 10 تا 15 برابر ياتاقانهاي غلتشي است و اين امر موجب اتلاف پر هزينه مي شود

2. غالب ضريب اصطكاك بيشتر دماي روانسازي را تا حدي افزايش مي دهد كه نسب سيستمهاي دقيق وپرهزينه خنك كاري را اجتناب ناپذير مي سازد

بررسي علل خرابي ياتاقانهاي لغزشي

1. روغنكاري نامناسب :اين پديده شامل كيفيت روانساز مورد استفاده و همچنين دفعات تعويض روغن ميباشد

2. خنك كاري نا مناسب روانساز :اين پديده در اثر اشكال در سيستم خنكاري يا قصور اپراتور در باز كردن شير مستقيم مايع خنك كننده قبل از راه اندازي پمپ بوجود مي ايد

3. عدم هم محوري چناچه پمپ جهت تعميير يا نگهداري پياده شود اين اشكال بعد از سوار نمودن آشكار مي شود عدم هم محوري مي تواند در اثر ماندن آلودگي بين پايه ياتاقان و محفظه پمپ ويا با توجه به ناهمواريها در اثر ضربه يا سفت نمودن غير يكسان مهره ها حاصل شود همچنين ممكن است در اثر بار هاي اضافي وارده بر ياتاقانها ،خم شدن محور يا برخورد فلزي بين قطعات ثابتوچرخيدن كه غالبا منجر به سايش زياد و گير پاژ مي شود حاصل گردد. عدم هم محوري، از بيرون خود را توسط حرارت زياد و محفظه ياتاقانآشكار مي سازد

4. پيچهاي شل: منبع ديگر مشكلات كه توسط ياتاقان بوجود مي آيد زماني است كه پيچهاي نگهدارنده پايه ياتاقان بطور يكسان و كافي سفت نشده اند و يا در حين كار پمپ شل شده اند در اين موارد ممكن است ياتاقان انقدر از محور خود جابجا شود كه تمام بار ها برروي رينگهاي پروانه يا آب بند وارد شود

 

مزاياي عمده ياتاقانهاي غلتشي :

1. هزينه اوليه كم مي باشد

2. آنها ميتوانند بدون مراقبت با پريودهاي طولاني كار كنند

3. انها معمولا نيبت به ياتاقانهاي لغزشي با وظيفه مشابه محفظه هاي كوچكتر و كم هزينه اي لازم دارند

4. بمنظور تعويض سريع مي توان از منابع متنوعي استفاده كرد

5. موجب صرفه جويي انرژي مي شوند .تعويض روانساز بدليل ضريب اصطكاك كم به دفعات بسيار كمتري نسبت به ياتاقانهاي لغزشي انجام مي شود و بيشتر ياتاقانهايغلتشي توسط روانكار داخلي با درپوش آببند تهيه شده كه براي عمر كاري انها كافي است .

 

معايب ياتاقانها غلتشي :

1. حلقه و تمام اجزائ چرخشي در معرض تنشهاي متناوب و سريع مي باشند كه باعث عيب ناشي از خستگي مي شود .

2. بسياري از ياتاقانهاي لغزشي هنگام منتاژ و دمنتاژ نيازمند احتياط زياد و مراقبتهاي ويژه اي هستند

3. نيازمند مراقبتهاي ويژهاي از نظر ميزان روانساز مي باشند (نه كم نه زياد )

 

روانكاري ياتاقانهاي غلتشي:

روانكاري نا مناسب باعث مي شود ياتاقانها خيلي سريع فرسوده شوند بطور مثال روانكاري بيش از حد مي تواند باعث كوتاه شدن عمر ياتاقان گردد.روانكاري بيش از حد سبب داغ شدن ياتاقانها مي گردد و در نتيجه ميزان اكسيد اسيون روانساز افزايش پيدا مي كند و اين پديده موجب معيوب شدن زودرس ياتاقانها مي شود .

ميايب ناشي از روغنكاري نامناسب خود را به چند روش نشان ميدهد :

1. نبود روانساز در محفظه ياتاقانها

2. وجود آب در روانسازو محفظه ياتاقانها

3. تغيير جلاي حلقه ساچمه ها

4. پريدگي بر روي شيارها و ساچمه ها

5. خراشهاي موئين بر روي حلقه ها

6. و حرارت ايجاد شده در اثر نبود روانساز

براي جلوگيري از اين موارد بسياري از كارخانه هاي سازنده روانكاري با گريس و روغن را توصيه مي كنند.

مزاياي گريس:

1. گريس ميتواند بدون محفظه خاصي ابقاء شود حتي در محورهاي عمودي

2. بعضي گريسها با پايه كلسيم مي توانند عايقي براي رطوبت باشند.

3. بعضي گريسها با پايه ليتيم مي تواند ياتاقان را از خوردگي شيمياي حفظ كنند

4. گريسهاي سنگين، پوششي در برابر مواد آلوده كننده هستند

5. گريسها نسبت به روغنها به دفعات كمتري نياز به تجديد گريسكاري دارند.

 

 

معايب گريس كاري:

1. خنك كاري موثر ياتاقانهاي كه با گريس روانكاري مي شوند مشكل است و اين پديده مانعي براي استفاده از گريس در دورهاي بالا مي باشد

2. انتخاب گرانروي گريس با توجه به استفاده ان در دماهاي متغيير قابل توجه مي باشد و در نتيجه گريسها را براي محيطهايي كه نوسانات دمايي زيادي دارند مناسب نمي باشد .

3. مشخص كردن ميزان واقعي گريس براي ياتاقانها بسيار مشكل است و باعث روانكاري زياد يا كم ياتاقانها مي گردد.

روغن : مزاياي عمده روانكاري با روغن:

1. سطح روغن را براحتي مي توان كنترل نمود و ثابت نگه داشت.

2. روغن مي تواند براحتي خنك شود و در واقه استفاده از روغن در دورهاي بالا بسيار مفيد است براي خنك كاري.

3. عمده روغنها داراي گرانروي بالاي هستند و اين امر باعث استفاده انها در رنجهاي متغيير دماي مي شود.

4. تعويض روغن به مراتب اسان تر از تعويض گريس است

5. برخي روغنها ضريب اصطكاك كمتري نسبت به گريس دارند و اين خاصيت باعث كاركرد مناسب انهادر سرعتها بالا مي شود .

معايب روغن:

1. بسيار پر هزينه است چون نياز به مكتنيكال سيل دارد

2. نيازمند تعويضهاي بسيار بيشتر از گريس مي باشد

3. براي محورهاي عمودي نيازمند طراحي دقيق و پرهزينه محفظه ياتاقان مي باشد

4. براي محيطهاي مرطوب و خورنده نسبت به گريس از مرغوبيت كمتري برخودار است.

[mazdayasna 98]

مزايای ياتافانهاي لغزشی نسبت به غلتشی :

1. زماني كه محور تحت بارهاي مداوم و ثابت قرار مي گيرد قسمتهاي تحت بار ياتاقان تحت تنش ثابت قرار مي گيرند كه موجب كاهش خطر معيوب شدن در اثر خستگي مي شوند

2. چناچه ياتاقانهاي لغزشي از مواد مناسب ساخته شده باشند قادر خواهند بود در داخل مايع مورد پمپاژ كار نموده و روانكاري و خنك كاري شوند .

3. توسط روانكاري و روغنكاري مناسب در سرعت هاي بالا ياتاقانهاي لغزشي نسبت به ياتاقانهاي غلتشي مي توانند بارهاي بيشتري را تحمل كنند .

بررسي معايب ياتاقانهاي لغزشي نسبت به غلتشي :

1. ضريب اصطكاك انها 10 تا 15 برابر ياتاقانهاي غلتشي است و اين امر موجب اتلاف پر هزينه مي شود

2. غالب ضريب اصطكاك بيشتر دماي روانسازي را تا حدي افزايش مي دهد كه نسب سيستمهاي دقيق وپرهزينه خنك كاري را اجتناب ناپذير مي سازد

بررسي علل خرابي ياتاقانهاي لغزشي

1. روغنكاري نامناسب :اين پديده شامل كيفيت روانساز مورد استفاده و همچنين دفعات تعويض روغن ميباشد

2. خنك كاري نا مناسب روانساز :اين پديده در اثر اشكال در سيستم خنكاري يا قصور اپراتور در باز كردن شير مستقيم مايع خنك كننده قبل از راه اندازي پمپ بوجود مي ايد

3. عدم هم محوري چناچه پمپ جهت تعميير يا نگهداري پياده شود اين اشكال بعد از سوار نمودن آشكار مي شود عدم هم محوري مي تواند در اثر ماندن آلودگي بين پايه ياتاقان و محفظه پمپ ويا با توجه به ناهمواريها در اثر ضربه يا سفت نمودن غير يكسان مهره ها حاصل شود همچنين ممكن است در اثر بار هاي اضافي وارده بر ياتاقانها ،خم شدن محور يا برخورد فلزي بين قطعات ثابتوچرخيدن كه غالبا منجر به سايش زياد و گير پاژ مي شود حاصل گردد. عدم هم محوري، از بيرون خود را توسط حرارت زياد و محفظه ياتاقانآشكار مي سازد

4. پيچهاي شل: منبع ديگر مشكلات كه توسط ياتاقان بوجود مي آيد زماني است كه پيچهاي نگهدارنده پايه ياتاقان بطور يكسان و كافي سفت نشده اند و يا در حين كار پمپ شل شده اند در اين موارد ممكن است ياتاقان انقدر از محور خود جابجا شود كه تمام بار ها برروي رينگهاي پروانه يا آب بند وارد شود

 

مزاياي ياتافانهاي لغزشي نسبت به غلتشي :

1. زماني كه محور تحت بارهاي مداوم و ثابت قرار مي گيرد قسمتهاي تحت بار ياتاقان تحت تنش ثابت قرار مي گيرند كه موجب كاهش خطر معيوب شدن در اثر خستگي مي شوند

2. چناچه ياتاقانهاي لغزشي از مواد مناسب ساخته شده باشند قادر خواهند بود در داخل مايع مورد پمپاژ كار نموده و روانكاري و خنك كاري شوند .

3. توسط روانكاري و روغنكاري مناسب در سرعت هاي بالا ياتاقانهاي لغزشي نسبت به ياتاقانهاي غلتشي مي توانند بارهاي بيشتري را تحمل كنند .

بررسي معايب ياتاقانهاي لغزشي نسبت به غلتشي :

1. ضريب اصطكاك انها 10 تا 15 برابر ياتاقانهاي غلتشي است و اين امر موجب اتلاف پر هزينه مي شود

2. غالب ضريب اصطكاك بيشتر دماي روانسازي را تا حدي افزايش مي دهد كه نسب سيستمهاي دقيق وپرهزينه خنك كاري را اجتناب ناپذير مي سازد

بررسي علل خرابي ياتاقانهاي لغزشي

1. روغنكاري نامناسب :اين پديده شامل كيفيت روانساز مورد استفاده و همچنين دفعات تعويض روغن ميباشد

2. خنك كاري نا مناسب روانساز :اين پديده در اثر اشكال در سيستم خنكاري يا قصور اپراتور در باز كردن شير مستقيم مايع خنك كننده قبل از راه اندازي پمپ بوجود مي ايد

3. عدم هم محوري چناچه پمپ جهت تعميير يا نگهداري پياده شود اين اشكال بعد از سوار نمودن آشكار مي شود عدم هم محوري مي تواند در اثر ماندن آلودگي بين پايه ياتاقان و محفظه پمپ ويا با توجه به ناهمواريها در اثر ضربه يا سفت نمودن غير يكسان مهره ها حاصل شود همچنين ممكن است در اثر بار هاي اضافي وارده بر ياتاقانها ،خم شدن محور يا برخورد فلزي بين قطعات ثابتوچرخيدن كه غالبا منجر به سايش زياد و گير پاژ مي شود حاصل گردد. عدم هم محوري، از بيرون خود را توسط حرارت زياد و محفظه ياتاقانآشكار مي سازد

4. پيچهاي شل: منبع ديگر مشكلات كه توسط ياتاقان بوجود مي آيد زماني است كه پيچهاي نگهدارنده پايه ياتاقان بطور يكسان و كافي سفت نشده اند و يا در حين كار پمپ شل شده اند در اين موارد ممكن است ياتاقان انقدر از محور خود جابجا شود كه تمام بار ها برروي رينگهاي پروانه يا آب بند وارد شود

مزاياي عمده ياتاقانهاي غلتشي :

1. هزينه اوليه كم مي باشد

2. آنها ميتوانند بدون مراقبت با پريودهاي طولاني كار كنند

3. انها معمولا نيبت به ياتاقانهاي لغزشي با وظيفه مشابه محفظه هاي كوچكتر و كم هزينه اي لازم دارند

4. بمنظور تعويض سريع مي توان از منابع متنوعي استفاده كرد

5. موجب صرفه جويي انرژي مي شوند .تعويض روانساز بدليل ضريب اصطكاك كم به دفعات بسيار كمتري نسبت به ياتاقانهاي لغزشي انجام مي شود و بيشتر ياتاقانهايغلتشي توسط روانكار داخلي با درپوش آببند تهيه شده كه براي عمر كاري انها كافي است .

 

معايب ياتاقانها غلتشي :

1. حلقه و تمام اجزائ چرخشي در معرض تنشهاي متناوب و سريع مي باشند كه باعث عيب ناشي از خستگي مي شود .

2. بسياري از ياتاقانهاي لغزشي هنگام منتاژ و دمنتاژ نيازمند احتياط زياد و مراقبتهاي ويژه اي هستند

3. نيازمند مراقبتهاي ويژهاي از نظر ميزان روانساز مي باشند (نه كم نه زياد )

منبع:manufacture.blogfa.com

[Amin 6457]

علل خرابی یاتاقان

عمریک یاتاقان غلتشی به کل تعداد سیکل های تنش و بار هایی که به اجزای غلتشی وغلتک های یاتاقان وارد می شود بستگی دارد.روش استاندارد شده محاسبه تنش های دینامیکی یاتافان بر پایه ویژگی خستگی مواد تشکیل دهنده یاتاقان که با عث خرابی در یاتا قان میشود،می باشد.

 

علل خرابی یاتاقان

عمریک یاتاقان غلتشی به کل تعداد سیکل های تنش و بار هایی که به اجزای غلتشی وغلتک های یاتاقان وارد می شود بستگی دارد.روش استاندارد شده محاسبه تنش های دینامیکی یاتافان بر پایه ویژگی خستگی مواد تشکیل دهنده یاتاقان که با عث خرابی در یاتا قان میشود،می باشد. خستگی معمولی با پوست پوست شدن وورق ورق شدن در سطح یاتاقان آشکار خواهدشد.

 

علل خرابی یاتاقان

 

1-خرابی ناشی از جازدن

خرابی محلی در شیار های یاتاقان ناشی از عیب جازدن یاتاقان می باشد.این خرابی برای نمونه زمانی رخ می دهد که رینگ داخلی یاتاقان غلتشی استوانه ای به خوبی در رینگ خارجی آن حا زده نشود و یا نیروی جا زدن یاتاقان در وسط اجزای یاتاقان وارد شود.

 

 

 

حوزه بار رینگ یاتاقان، ناشی از بارهای خارجی اعمال شده وشرایط گردش یاتاقان است که این حوزه با کدر شدن شیار های یا تا قان مشخض میشود.

شیار های غیر عادی روی یا تاقان،ناشی ازپیشبار مخربی است که از جا زدن خیلی محکم یا تاقان ویا تنظیم غیر دقیق یا تاقان روی محور ،می باشد.

 

2-آلودگی

ذرات خارجی که روی سطح یا تاقان قرار می گیرند موجب خستگی زودرس در یاتاقان می شوند.ذرات خارجی که دارای خاصیت سایندگی هستند خرابی یاتاقان را تسریع می بخشند وباعث خشن شدن سطوح و کند شدن یاتاقان می شوند.سایش زیاد موجب لقی بیش از اندازه در یاتاقان می شود.

آلودگی ها:

1-قطعات آلوده

2-گرد وخاک

3-درز گیری نا کافی

4-روانساز های آلوده

5-خرده فلز های قطعات دیگر که همراه روانساز ها به یاتاقان منتقل میشود.

 

3-خوردگی

خوردگی در یاتاقان های غلتشی ممکن است به شکل های مختلف وبه دلایل گوناگون رخ دهد. خراب

ناشی از خوردگی با سر وصدایاتاقان هنگام کارکردن آشکار می شود.زنگ زدگی حاصل از خوردگی

توسط اجزای یاتاقان ساییده می شوند وباعث سایش سطح یاتاقان می شود.

عوامل خوردگی:

1-آببندی نا کافی در برابر رطوبت و بخا ر آب

2- روانساز هایی که حاوی اسید می باشند

3-محیط نامناسب انبار نگهداری یاتاقان ها

سایش ساچمه ها با شیار یاتاقان با خراش هایی در سطح غلتک یا تا قان ظا هر می شود. این خراش ها در مقایسه با دندانه شدن اجزای یاتاقان در اثر نصب نا مناسب دارای لبه های برآمده نیستند

سایش میان ساچمه هاو شیار یاتاقان در اثر ارتعاشات در سطح هایی از یا تاقان که ساکن هستند باعث ساییدگی شدید می شوند.چنین خرابی در ماشین هایی که در حال سکون در معرض ارتعاشات هستند به وجو د خواهدآمد که راه بر طرف کردن آن ایجاد لبه های مناسب در یاتاقان ویااستفاده از ابزار مناسبی برای محافظت یا تاقان در هنگام دوران می باشد.

خوردگی که سطح یاتاقان را از میان می برددر سطوحی رخ می دهد که انطباق آن ها با سایر اجزاء به صورت آزاد می باشد.حرکت های ریزی که در چنین سطوحی رخ می دهد با عث سایش زیادی می شود که حرکت یا تا قان را کند کرده وبه سطح محور آسیب می رساند. را ه حل بر طرف کردن این مشکل استفاده از انطباق محکم میان این سطوح می باشد.

 

4- عبور جریان الکتریسیته

عبور مداوم جریان الکتریسیته از یاتاقان باعث ایجاد خراش های قهوه ای رنگ موازی با محور در تمام محیط غلتک و سایر اجزای غلتشی یاتاقان می شود.

 

 

 

5-روانسازی ناقص

روانسازی ناقص در اثر تامین نا کافی روانساز ویا استفاده از روانسازهای نا مرغوب ایجاد می شود.

اگر لایه روغن کافی میان سطوح تامین نشودکه حرکت لغزشی وسایش به وجود خواهد آمدکه علت تشکیل حفره های ریز و پوست پوست شدن سطح در غلتک های یاتا قان می باشد در مواردی که عمل روانسازی بیش از اندازه انجام می شود ،روانساز به دلیل حرکات شدید یاتاقان گرم شده وخاصیت خودرا از دست می دهند وبا عث خرابی شدید در یا تاقان می شوند .از نگهداشتن روانساز ها در یاتاقان به خصوص در سر عت های بالا بپر هیزید.

 

علائم علت ها مثال

 

حرکت نا موزون

خراب شدن رینگ ها و ساچمه ها

آلودگی

لقی بیش از حد لنگ زدن چرخ در وسایل نقلیه

افزایش ارتعاشات در فن ها

ارتعاشات درمیل لنگ در موتور های احتراقی

 

کاهش دقت

 

سایش در اثر آلودگی یا روغنکاری نا کافی

خراب شدن رینگ ها و ساچمه ها

 

تکان های شدید آسیاب ها

 

 

سر وصدا با فرکانس زیاد هنگام کار کردن لقی مجاز نا کافی

 

سروصدا یاتاقان ها در گیر بکس موتورهای الکتریکی

 

سر وصدا نا منظم لقی بیش از حد

آلودگی

روغنکاری نا کافی

 

تغییرات منظم در سر وصدا تغییر لقی به علت تغییر دما

خرابی غلتک ها

منبع:http://www.articles.ir

[M!Zare 48037]

دوستان جامداتی میشه کامل توضیح فرمایید؟

راستی تصویر هم داشته باشه که مجسم بشه کرد.ممنون

[Amin 6457]

جزوه آموزش بیرینگ همراه با تصویر:ws2:

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

[anjello 2427]

سلام دوستان عزیز

مطلب کوتاه واموزشی با عنوان:

 

مدل سازی یاتاقانهای ژورنال

 

امیدوارم به دردتون بخوره

موفق باشید

[anjello 2427]

آیا تا به حال، چگو نگی کارکرد وسایلی مانند چرخهای اسکیت یا موتور های الکتر یکی که به نرمی و با سرعت می چرخند شما را متعجب ساخته است ؟علت را می توان در کلمه ی کوچک و ساده ی یاتاقان (bearing) یافت. یاتاقانها ممکن است در ابزارهایی که ما همه روزه از انها استفاده می کنیم وجود داشته باشند بدون یاتاقان، می بایست پیوسته اجزایی را که تحت اصطکا ک خراب می شوند عوض کرد

 

دانلود اصل فایل

[anjello 2427]

یاتاقان های مغناطیسی که شافت را به جای تماس مکانیکی با نیروی مغناطیسی به حالت تعلیق در می آورند، چند دهه است که در صنعت مورد استفاده قرار می گیرند. یاتاقان های مغناطیسی مزایای فراوانی، از جمله توانایی کار در سرعت های بالا و قابلیت عملکرد بدون روغن کاری در محیط خلا را به استفاده کنندگان عرضه می کنند.

 

دانلود اصل فایل

 

[anjello 2427]

يكي از علل خرابي در ياتاقانها ،‌ بويژه در ماشينهاي الكتريكي عبور جريان الكتريكي و ايجاد جرقه بين سطوح ياتاقان مي باشد. اين نوع خرابي اغلب ناديده گرفته مي شود و ممكن است خسارات قابل توجهي را به دنبال داشته باشد. در اين مقاله سعي شده است منابع مختلف جريان الكتريكي ،‌ خرابيهاي حاصل از اين جريانها و روشهاي كاهش و حذف اين نوع خرابيها مورد تجزيه و تحليل قرار گيرد.

دانلود فایل

[S.F 24932]

مرسی . به نظر من نبایدخیلی دنبال این امواج الکترومغناطیس رفت . واقعا بسیا بسیار قدرتمند تر از چیزی هستند که بشر امروز می دونه .

اما پلتیک خوبیه . مثل راه حلی که واسه قطار ها ارائه کردند .

با تشکر از کاربر همیشه فعال انجمن . انجلوی عزیز

[spow 44198]

روانكاري ماشين هاي كوچك الكترومكانيكي ( mem )

 

شايد تاكنون ماشين هاي كوچك زيادي در اطراف خود ديده باشيد كه همگي از چيپ هاي كوچك سيليكوني ساخته شده اند، قطعه اي روي قطعه ديگر ساييده مي شود يا محوري در يك ياتاقان در حال گردش است. روانكاري اين ماشين ها درست مانند روانكاري دستگاهي بزرگ همچون موتور اتومبيل امري اجتناب ناپذير است. روانكارهاي مرسوم مانند انواع روغن ها، براي بكارگيري در اين ماشين ها بسيار سنگين هستند و مولكول هاي درشت آنها، خود مانعي در مقابل روانكاري در سرعت هاي بالاست.

در اين راستا پژوهشگران استفاده از گازها را براي ايجاد فيلم لغزنده روي قطعات سيستم هاي ميكرو الكترو مكانيكي (mem) به عنوان يك گزينه مطلوب مورد مطالعه قرار داده اند.

استفاده در كيسه هاي هواي اتومبيل به عنوان سنسور تشخيص كاهش آني شتاب خودرو، موتورهاي كوچك جهت دهنده آينه خودرو و نازل هاي كوچك قطرافشان در پرينترهاي جوهرافشان، نمونه هايي ديگري از كاربرد mem است.

در صنعت روانكاري استفاده از مايع ويسكوز (روغن ها يا روغن هاو افزودني ها) براي كاهش اصطكاك و افزايش بهره وري سيستم متداول است. اين در حالي است كه مطابق پژوهشي هاي دكتر سئونگ كيم، استاديار مهندسي شيمي، استفاده از روانكار روغني در mem ها باعث اتلاف شديد انرژي مي شود كه امري غيرقابل قبول است.

از آنجا كه mem ها بسيار كوچك اند. (ضخامت قطعات تشكيل دهنده آن از قطر موي انسان تجاوز نمي كند) و نيروي اعمال شده بر قطعات آن خيلي اندك است، به همين دليل روانكارهاي مرسوم بر روي mem ها قابل استفاده نخواهند بود. مولكول هاي روغن كه معمولاً درشت و سنگين هستند نه تنها باعث توقف حركت قطعات mem مي شوند، بلكه توان پوشش خش ها و ترك هاي ريز را نيز ندارند. روال فعلي روانكاري در اين گونه تجهيزات بهره گيري از روانسازهاي جامدات، فيلمي نازك از كربن شبه الماس يا تركيب هاي فلوروكربن است و با وجود اينكه اين مواد فيلم نازك مناسبي را روي سطوح فراهم مي كنند اما توانايي پوشش قطعات داخلي را ندارند. به علاوه دايماً در معرض سايش قرار دارند، همچنين خود ترميم نيستند و پركردن مجدد آنها نيز به صرفه نيست.

با توجه به آنچه گفته شد ايده محققان در مورد بهره گيري از گاز همچنان به عنوان حل مشكل در حال بررسي است. روشي كه فيلم نازك روانكار به صورت گاز تزريقي و با ميعان روي سطوح، به نقاط روانكاري منتقل مي شود- به نظر مي رسد- بهترين انتخاب براي طي كردن اين فرايند الكل ها (اتانول، پروپانول، بوتانول و پنتانول) هستند. الكل ها هم آبگريزند و هم آب دوست. بنابراين از يك سمت توانايي حمل آب و از سمت ديگر توان جذب تركيبات غيرآبي را دارند.

قابليت تركيب با آب در روانكار، يك شاخصه با اهميت در روانكاري mem هابه حساب مي آيد چرا كه آب هميشه در هوا به صورت رطوبت موجود است و امكان ميعان آن روي سطوح وجود دارد.

در بعضي دستگاه ها مانند سنسور كيسه هاي هواي اتومبيل، رطوبت دليل اصلي يك بار مصرف بودن سيستم است. اين سنسورها از دو قطعه باريك و بلند تشكيل شده اند كه در اثر افت سريع شتاب اتومبيل به هم مي چسبند و موجب بازشدن كيسه هاي هوا مي شوند وجود آب روي اين تيغه ها (به دليل كشش سطحي بالاي آن) باعث مي شود كه دو قطعه در فاصله بسيار كمي از يكديگر قرار گيرند و چنانچه روانكاري قطعات توسط الكل صورت گيرد اين پديده نيز برطرف خواهد شد و شايد بتوان كيسه هوا را بدون تعويض سنسور، دوباره به كار انداخت.

تلاش پژوهشگران براي استفاده از روانكار گازي در فشارهاي مختلف بخار نشان مي دهد اين روش در حيطه وسيعي از فشار محيط، قابل استفاده است.

كوچك بودن مولكول هاي الكل به آنها اجازه مي دهد به راحتي تمام جزئيات سطح اين قبيل ماشين ها را پوشش دهند و حضور دايمي گاز در اطراف كل سيستم آن را خود تعمير مي سازد به گونه اي كه به محض از بين رفتن فيلم نازك مايع در اثر ساييدگي، بخشي از گاز موجود براي ترميم آن، روي سطح كندانس مي شود. نكته قابل توجه اينكه اين نوع روانكاري به هيچ وجه در عملكرد مكانيكي و الكتريكي سيستم اختلالي ايجاد نمي كند.

تلاش ها براي دستيابي به روشي به منظور محفظه بندي mem و همچنين چگونگي تزريق گاز به سيستم همچنان ادامه دارد.

[spow 44198]

معرفی یاتاقانها

 

 

ياتا قانها:

ياتاقانها تكيگاه اصلي اجزائ چرخنده پمپ بوده ومعيوب شدن آنها ممكن است موقعيت اجزاء چرخشي پمپ را تغيير دهد كه در اين صورت باعث برخورد قطعات ثابت ومتحرك پمپ مي شود معيوب شدن كلي ياتاقانها ممكن است موجب خم شدن محور پمپ شود و در نهايت موجب شكستگي محور شود و در ساير موارد باعث داغ شدن موضعي قطعات پمپ شود .

ياتاقانهاي لغزشي :

اين ياتاقانها براي تكيه نمودن وحفظ كردن اجزاء چرخشي در هر دو جهت شعاعي و محوري بكار مي روند محافظ شعاعي معمولا شامل پوستهاي سيلندر شكل از مواد و ابعاد مناسب مي باشد كه در محفظه صلب نصب وثابت شده اند.محافظ محوري معمولا ريگهاي صلبي است كه در محفظه ياتاقان نسب شده اند و بوشهاي متحريكي را بصورت سفت ومحكم به اجزاءچرخشي سوار شده ، تحمل مي كند گاهي اوقات اين بوشها را بصورت كروييا مخروطي مي سازند تا محافظت محوري و شعاعي را مهيا سازند .

 

ياتاقانهاي غلتشي :

ياتاقانهاي غلتشي در واقعه شامل دو عدد ريگ يا حلقه و يك سري ساچمه هستند كه بصورت مماس و به اندازهبين حلقه ها قرار گرفته اند ساچمه ها توسط قفسي كه از صفحات موازي برنجي پلاستيكي يا هر ماده مناسب ديگر ساخته شده اند جدا از هم نگه داشته مي شوند .

 

ياتاقان

 

roller bearing: 1 outer race, 2 cage, 3 roller, 4 inner race

 

مزاياي ياتافانهاي لغزشي نسبت به غلتشي :

1. زماني كه محور تحت بارهاي مداوم و ثابت قرار مي گيرد قسمتهاي تحت بار ياتاقان تحت تنش ثابت قرار مي گيرند كه موجب كاهش خطر معيوب شدن در اثر خستگي مي شوند

2. چناچه ياتاقانهاي لغزشي از مواد مناسب ساخته شده باشند قادر خواهند بود در داخل مايع مورد پمپاژ كار نموده و روانكاري و خنك كاري شوند .

3. توسط روانكاري و روغنكاري مناسب در سرعت هاي بالا ياتاقانهاي لغزشي نسبت به ياتاقانهاي غلتشي مي توانند بارهاي بيشتري را تحمل كنند .

بررسي معايب ياتاقانهاي لغزشي نسبت به غلتشي :

1. ضريب اصطكاك انها 10 تا 15 برابر ياتاقانهاي غلتشي است و اين امر موجب اتلاف پر هزينه مي شود

2. غالب ضريب اصطكاك بيشتر دماي روانسازي را تا حدي افزايش مي دهد كه نسب سيستمهاي دقيق وپرهزينه خنك كاري را اجتناب ناپذير مي سازد

بررسي علل خرابي ياتاقانهاي لغزشي

1. روغنكاري نامناسب :اين پديده شامل كيفيت روانساز مورد استفاده و همچنين دفعات تعويض روغن ميباشد

2. خنك كاري نا مناسب روانساز :اين پديده در اثر اشكال در سيستم خنكاري يا قصور اپراتور در باز كردن شير مستقيم مايع خنك كننده قبل از راه اندازي پمپ بوجود مي ايد

3. عدم هم محوري چناچه پمپ جهت تعميير يا نگهداري پياده شود اين اشكال بعد از سوار نمودن آشكار مي شود عدم هم محوري مي تواند در اثر ماندن آلودگي بين پايه ياتاقان و محفظه پمپ ويا با توجه به ناهمواريها در اثر ضربه يا سفت نمودن غير يكسان مهره ها حاصل شود همچنين ممكن است در اثر بار هاي اضافي وارده بر ياتاقانها ،خم شدن محور يا برخورد فلزي بين قطعات ثابتوچرخيدن كه غالبا منجر به سايش زياد و گير پاژ مي شود حاصل گردد. عدم هم محوري، از بيرون خود را توسط حرارت زياد و محفظه ياتاقانآشكار مي سازد

4. پيچهاي شل: منبع ديگر مشكلات كه توسط ياتاقان بوجود مي آيد زماني است كه پيچهاي نگهدارنده پايه ياتاقان بطور يكسان و كافي سفت نشده اند و يا در حين كار پمپ شل شده اند در اين موارد ممكن است ياتاقان انقدر از محور خود جابجا شود كه تمام بار ها برروي رينگهاي پروانه يا آب بند وارد شود

ياتا قانها:

ياتاقانها تكيگاه اصلي اجزائ چرخنده پمپ بوده ومعيوب شدن آنها ممكن است موقعيت اجزاء چرخشي پمپ را تغيير دهد كه در اين صورت باعث برخورد قطعات ثابت ومتحرك پمپ مي شود معيوب شدن كلي ياتاقانها ممكن است موجب خم شدن محور پمپ شود و در نهايت موجب شكستگي محور شود و در ساير موارد باعث داغ شدن موضعي قطعات پمپ شود .

ياتاقانهاي لغزشي :

اين ياتاقانها براي تكيه نمودن وحفظ كردن اجزاء چرخشي در هر دو جهت شعاعي و محوري بكار مي روند محافظ شعاعي معمولا شامل پوستهاي سيلندر شكل از مواد و ابعاد مناسب مي باشد كه در محفظه صلب نصب وثابت شده اند.محافظ محوري معمولا ريگهاي صلبي است كه در محفظه ياتاقان نسب شده اند و بوشهاي متحريكي را بصورت سفت ومحكم به اجزاءچرخشي سوار شده ، تحمل مي كند گاهي اوقات اين بوشها را بصورت كروييا مخروطي مي سازند تا محافظت محوري و شعاعي را مهيا سازند .

مزاياي ياتافانهاي لغزشي نسبت به غلتشي :

1. زماني كه محور تحت بارهاي مداوم و ثابت قرار مي گيرد قسمتهاي تحت بار ياتاقان تحت تنش ثابت قرار مي گيرند كه موجب كاهش خطر معيوب شدن در اثر خستگي مي شوند

2. چناچه ياتاقانهاي لغزشي از مواد مناسب ساخته شده باشند قادر خواهند بود در داخل مايع مورد پمپاژ كار نموده و روانكاري و خنك كاري شوند .

3. توسط روانكاري و روغنكاري مناسب در سرعت هاي بالا ياتاقانهاي لغزشي نسبت به ياتاقانهاي غلتشي مي توانند بارهاي بيشتري را تحمل كنند .

بررسي معايب ياتاقانهاي لغزشي نسبت به غلتشي :

1. ضريب اصطكاك انها 10 تا 15 برابر ياتاقانهاي غلتشي است و اين امر موجب اتلاف پر هزينه مي شود

2. غالب ضريب اصطكاك بيشتر دماي روانسازي را تا حدي افزايش مي دهد كه نسب سيستمهاي دقيق وپرهزينه خنك كاري را اجتناب ناپذير مي سازد

بررسي علل خرابي ياتاقانهاي لغزشي

1. روغنكاري نامناسب :اين پديده شامل كيفيت روانساز مورد استفاده و همچنين دفعات تعويض روغن ميباشد

2. خنك كاري نا مناسب روانساز :اين پديده در اثر اشكال در سيستم خنكاري يا قصور اپراتور در باز كردن شير مستقيم مايع خنك كننده قبل از راه اندازي پمپ بوجود مي ايد

3. عدم هم محوري چناچه پمپ جهت تعميير يا نگهداري پياده شود اين اشكال بعد از سوار نمودن آشكار مي شود عدم هم محوري مي تواند در اثر ماندن آلودگي بين پايه ياتاقان و محفظه پمپ ويا با توجه به ناهمواريها در اثر ضربه يا سفت نمودن غير يكسان مهره ها حاصل شود همچنين ممكن است در اثر بار هاي اضافي وارده بر ياتاقانها ،خم شدن محور يا برخورد فلزي بين قطعات ثابتوچرخيدن كه غالبا منجر به سايش زياد و گير پاژ مي شود حاصل گردد. عدم هم محوري، از بيرون خود را توسط حرارت زياد و محفظه ياتاقانآشكار مي سازد

4. پيچهاي شل: منبع ديگر مشكلات كه توسط ياتاقان بوجود مي آيد زماني است كه پيچهاي نگهدارنده پايه ياتاقان بطور يكسان و كافي سفت نشده اند و يا در حين كار پمپ شل شده اند در اين موارد ممكن است ياتاقان انقدر از محور خود جابجا شود كه تمام بار ها برروي رينگهاي پروانه يا آب بند وارد شود

 

مزاياي عمده ياتاقانهاي غلتشي :

1. هزينه اوليه كم مي باشد

2. آنها ميتوانند بدون مراقبت با پريودهاي طولاني كار كنند

3. انها معمولا نيبت به ياتاقانهاي لغزشي با وظيفه مشابه محفظه هاي كوچكتر و كم هزينه اي لازم دارند

4. بمنظور تعويض سريع مي توان از منابع متنوعي استفاده كرد

5. موجب صرفه جويي انرژي مي شوند .تعويض روانساز بدليل ضريب اصطكاك كم به دفعات بسيار كمتري نسبت به ياتاقانهاي لغزشي انجام مي شود و بيشتر ياتاقانهايغلتشي توسط روانكار داخلي با درپوش آببند تهيه شده كه براي عمر كاري انها كافي است .

 

معايب ياتاقانها غلتشي :

1. حلقه و تمام اجزائ چرخشي در معرض تنشهاي متناوب و سريع مي باشند كه باعث عيب ناشي از خستگي مي شود .

2. بسياري از ياتاقانهاي لغزشي هنگام منتاژ و دمنتاژ نيازمند احتياط زياد و مراقبتهاي ويژه اي هستند

3. نيازمند مراقبتهاي ويژهاي از نظر ميزان روانساز مي باشند (نه كم نه زياد )

 

روانكاري ياتاقانهاي غلتشي:

روانكاري نا مناسب باعث مي شود ياتاقانها خيلي سريع فرسوده شوند بطور مثال روانكاري بيش از حد مي تواند باعث كوتاه شدن عمر ياتاقان گردد.روانكاري بيش از حد سبب داغ شدن ياتاقانها مي گردد و در نتيجه ميزان اكسيد اسيون روانساز افزايش پيدا مي كند و اين پديده موجب معيوب شدن زودرس ياتاقانها مي شود .

ميايب ناشي از روغنكاري نامناسب خود را به چند روش نشان ميدهد :

1. نبود روانساز در محفظه ياتاقانها

2. وجود آب در روانسازو محفظه ياتاقانها

3. تغيير جلاي حلقه ساچمه ها

4. پريدگي بر روي شيارها و ساچمه ها

5. خراشهاي موئين بر روي حلقه ها

6. و حرارت ايجاد شده در اثر نبود روانساز

براي جلوگيري از اين موارد بسياري از كارخانه هاي سازنده روانكاري با گريس و روغن را توصيه مي كنند.

مزاياي گريس:

1. گريس ميتواند بدون محفظه خاصي ابقاء شود حتي در محورهاي عمودي

2. بعضي گريسها با پايه كلسيم مي توانند عايقي براي رطوبت باشند.

3. بعضي گريسها با پايه ليتيم مي تواند ياتاقان را از خوردگي شيمياي حفظ كنند

4. گريسهاي سنگين، پوششي در برابر مواد آلوده كننده هستند

5. گريسها نسبت به روغنها به دفعات كمتري نياز به تجديد گريسكاري دارند.

 

 

معايب گريس كاري:

1. خنك كاري موثر ياتاقانهاي كه با گريس روانكاري مي شوند مشكل است و اين پديده مانعي براي استفاده از گريس در دورهاي بالا مي باشد

2. انتخاب گرانروي گريس با توجه به استفاده ان در دماهاي متغيير قابل توجه مي باشد و در نتيجه گريسها را براي محيطهايي كه نوسانات دمايي زيادي دارند مناسب نمي باشد .

3. مشخص كردن ميزان واقعي گريس براي ياتاقانها بسيار مشكل است و باعث روانكاري زياد يا كم ياتاقانها مي گردد.

روغن : مزاياي عمده روانكاري با روغن:

1. سطح روغن را براحتي مي توان كنترل نمود و ثابت نگه داشت.

2. روغن مي تواند براحتي خنك شود و در واقه استفاده از روغن در دورهاي بالا بسيار مفيد است براي خنك كاري.

3. عمده روغنها داراي گرانروي بالاي هستند و اين امر باعث استفاده انها در رنجهاي متغيير دماي مي شود.

4. تعويض روغن به مراتب اسان تر از تعويض گريس است

5. برخي روغنها ضريب اصطكاك كمتري نسبت به گريس دارند و اين خاصيت باعث كاركرد مناسب انهادر سرعتها بالا مي شود .

معايب روغن:

1. بسيار پر هزينه است چون نياز به مكتنيكال سيل دارد

2. نيازمند تعويضهاي بسيار بيشتر از گريس مي باشد

3. براي محورهاي عمودي نيازمند طراحي دقيق و پرهزينه محفظه ياتاقان مي باشد

4. براي محيطهاي مرطوب و خورنده نسبت به گريس از مرغوبيت كمتري برخودار است

[spow 44198]

علل خرابی یاتاقان

 

عمریک یاتاقان غلتشی به کل تعداد سیکل های تنش و بار هایی که به اجزای غلتشی وغلتک های یاتاقان وارد می شود بستگی دارد.روش استاندارد شده محاسبه تنش های دینامیکی یاتافان بر پایه ویژگی خستگی مواد تشکیل دهنده یاتاقان که با عث خرابی در یاتا قان میشود،می باشد. علل خرابی یاتاقان

 

علل خرابی یاتاقان

عمریک یاتاقان غلتشی به کل تعداد سیکل های تنش و بار هایی که به اجزای غلتشی وغلتک های یاتاقان وارد می شود بستگی دارد.روش استاندارد شده محاسبه تنش های دینامیکی یاتافان بر پایه ویژگی خستگی مواد تشکیل دهنده یاتاقان که با عث خرابی در یاتا قان میشود،می باشد. خستگی معمولی با پوست پوست شدن وورق ورق شدن در سطح یاتاقان آشکار خواهدشد.

 

علل خرابی یاتاقان

 

1-خرابی ناشی از جازدن

خرابی محلی در شیار های یاتاقان ناشی از عیب جازدن یاتاقان می باشد.این خرابی برای نمونه زمانی رخ می دهد که رینگ داخلی یاتاقان غلتشی استوانه ای به خوبی در رینگ خارجی آن حا زده نشود و یا نیروی جا زدن یاتاقان در وسط اجزای یاتاقان وارد شود.

 

 

 

حوزه بار رینگ یاتاقان، ناشی از بارهای خارجی اعمال شده وشرایط گردش یاتاقان است که این حوزه با کدر شدن شیار های یا تا قان مشخض میشود.

شیار های غیر عادی روی یا تاقان،ناشی ازپیشبار مخربی است که از جا زدن خیلی محکم یا تاقان ویا تنظیم غیر دقیق یا تاقان روی محور ،می باشد.

 

2-آلودگی

ذرات خارجی که روی سطح یا تاقان قرار می گیرند موجب خستگی زودرس در یاتاقان می شوند.ذرات خارجی که دارای خاصیت سایندگی هستند خرابی یاتاقان را تسریع می بخشند وباعث خشن شدن سطوح و کند شدن یاتاقان می شوند.سایش زیاد موجب لقی بیش از اندازه در یاتاقان می شود.

آلودگی ها:

1-قطعات آلوده

2-گرد وخاک

3-درز گیری نا کافی

4-روانساز های آلوده

5-خرده فلز های قطعات دیگر که همراه روانساز ها به یاتاقان منتقل میشود.

 

3-خوردگی

خوردگی در یاتاقان های غلتشی ممکن است به شکل های مختلف وبه دلایل گوناگون رخ دهد. خراب

ناشی از خوردگی با سر وصدایاتاقان هنگام کارکردن آشکار می شود.زنگ زدگی حاصل از خوردگی

توسط اجزای یاتاقان ساییده می شوند وباعث سایش سطح یاتاقان می شود.

عوامل خوردگی:

1-آببندی نا کافی در برابر رطوبت و بخا ر آب

2- روانساز هایی که حاوی اسید می باشند

3-محیط نامناسب انبار نگهداری یاتاقان ها

سایش ساچمه ها با شیار یاتاقان با خراش هایی در سطح غلتک یا تا قان ظا هر می شود. این خراش ها در مقایسه با دندانه شدن اجزای یاتاقان در اثر نصب نا مناسب دارای لبه های برآمده نیستند

سایش میان ساچمه هاو شیار یاتاقان در اثر ارتعاشات در سطح هایی از یا تاقان که ساکن هستند باعث ساییدگی شدید می شوند.چنین خرابی در ماشین هایی که در حال سکون در معرض ارتعاشات هستند به وجو د خواهدآمد که راه بر طرف کردن آن ایجاد لبه های مناسب در یاتاقان ویااستفاده از ابزار مناسبی برای محافظت یا تاقان در هنگام دوران می باشد.

خوردگی که سطح یاتاقان را از میان می برددر سطوحی رخ می دهد که انطباق آن ها با سایر اجزاء به صورت آزاد می باشد.حرکت های ریزی که در چنین سطوحی رخ می دهد با عث سایش زیادی می شود که حرکت یا تا قان را کند کرده وبه سطح محور آسیب می رساند. را ه حل بر طرف کردن این مشکل استفاده از انطباق محکم میان این سطوح می باشد.

 

4- عبور جریان الکتریسیته

عبور مداوم جریان الکتریسیته از یاتاقان باعث ایجاد خراش های قهوه ای رنگ موازی با محور در تمام محیط غلتک و سایر اجزای غلتشی یاتاقان می شود.

 

 

 

5-روانسازی ناقص

روانسازی ناقص در اثر تامین نا کافی روانساز ویا استفاده از روانسازهای نا مرغوب ایجاد می شود.

اگر لایه روغن کافی میان سطوح تامین نشودکه حرکت لغزشی وسایش به وجود خواهد آمدکه علت تشکیل حفره های ریز و پوست پوست شدن سطح در غلتک های یاتا قان می باشد در مواردی که عمل روانسازی بیش از اندازه انجام می شود ،روانساز به دلیل حرکات شدید یاتاقان گرم شده وخاصیت خودرا از دست می دهند وبا عث خرابی شدید در یا تاقان می شوند .از نگهداشتن روانساز ها در یاتاقان به خصوص در سر عت های بالا بپر هیزید.

 

علائم علت ها مثال

 

حرکت نا موزون

خراب شدن رینگ ها و ساچمه ها

آلودگی

لقی بیش از حد لنگ زدن چرخ در وسایل نقلیه

افزایش ارتعاشات در فن ها

ارتعاشات درمیل لنگ در موتور های احتراقی

 

کاهش دقت

 

سایش در اثر آلودگی یا روغنکاری نا کافی

خراب شدن رینگ ها و ساچمه ها

 

تکان های شدید آسیاب ها

 

 

سر وصدا با فرکانس زیاد هنگام کار کردن لقی مجاز نا کافی

 

سروصدا یاتاقان ها در گیر بکس موتورهای الکتریکی

 

سر وصدا نا منظم لقی بیش از حد

آلودگی

روغنکاری نا کافی

 

تغییرات منظم در سر وصدا تغییر لقی به علت تغییر دما

خرابی غلتک ها

[majid13_66 16]

سلام.من به يك مقاله در مورد علل خرابي ياتاقان و روش هاي بهينه سازي آن نياز دارم.ممنون ميشم

[spow 44198]

فایل اول از سری فایلهای مثالهایی درطراحی یاتاقان

 

The Design of Rolling Bearing Mountings

 

امیدوارم دوستان استفاده لازم رو ببرند

موفق باشیم

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

[spow 44198]

فایل دوم از سری فایلهای مثالهایی درطراحی یاتاقان

 

The Design of Rolling Bearing Mountings

 

امیدوارم دوستان استفاده لازم رو ببرند

موفق باشیم

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

[spow 44198]

فایل سوم از سری فایلهای مثالهایی درطراحی یاتاقان

 

The Design of Rolling Bearing Mountings

 

امیدوارم دوستان استفاده لازم رو ببرند

موفق باشیم

 

 

 

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

[spow 44198]

فایل چهارم از سری فایلهای مثالهایی درطراحی یاتاقان

 

The Design of Rolling Bearing Mountings

 

امیدوارم دوستان استفاده لازم رو ببرند

موفق باشیم

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام