مقاله تعمیر و نگهداری یاتاقان ها

[MOrteZA Taghizadeh 5538]

تعمیر و نگهداری :

 

یاتاقان های بسیاری احتیاج به تعمیرات دوره ای دارند تا از خرابی پیش از موعد جلوگیری شود. گرچه بعضی از آنها نظیر یاتاقان های لغزشی یا مغناطیسی ممکن است احتیاج به نگهداری کمتری داشته باشند. بیشتر یاتاقان ها در عملکرد در دورهای بالا نیازمند روانکاری و تمیزکاری دوره ای هستند و ممکن است احتیاج به تنظیمات مجدد داشته باشند تا اثر فرسایش را به حداقل برسانند .

 

مصالح یاتاقان :

 

اگر یاتاقان همیشه در شرایط کاری ایده‌آل قرار داشت، یعنی در تمام اوقات لایه‌ای از روغن از تماس سطوح جدا شده جلوگیری می‌کرد، انتخاب جنس یاتاقان هیچگونه دشواری نداشت. تنها ویژگیهای لازم برای مصالح یاتاقان در این حالت ارزانی- مقاومت- صلبیت- هدایت گرما و قابلیت ماشین‌کاری است . مواد بسیاری، چون فولاد، چدن و برنز بخوبی این نیازها را برآورده می‌کنند.

متاسفانه چنان شرایط ایده‌آل هرگز وجود ندارد زیرا حتی اگر یاتاقان از تغذیه مناسب برخوردار باشد در حالت راه‌اندازی، توقف و سرعت خیلی پایین تماس برقرار می‌شود. بعلاوه در بسیاری از ماشین‌ها یاتاقانهایی وجود دارند که نیروی وارد بر آنها زیاد و یا سرعت آنها آنقدر کم است که لایه روغن بطور کامل شکل نمی گیرد. در این حالت بخشی از نیروی وارده توسط تماس سطوح تحمل می‌شود.

همچنین عواملی وجود دارند که مانع ایجاد لایه روغن بطور کامل گشته و نمی‌توان تئوری هیدرودینامیک روغنکاری را وارد دانست.

 

این عوامل چنین‌اند :

 

- هندسه محور و یاتاقان هرگز بطور ایده‌آل استوانه‌ای نبوده و سطح آن‌ها نیز کاملاً صلب نیست.

- محور در اثر بار وارده خیز برمی‌دارد و همترازی محورهای یاتاقان و محور بهم می‌خورد. سایش یاتاقان با محور به این دلیل صورت می‌گیرد .

 

- دگرگونی شکل پوسته یاتاقان و نگهدارنده یاتاقان به نتایج مشابه حالت بالا منجر می‌شود .

 

- در بعضی موارد، مقدار تزریق روغن برای نگهداری لایه روغن کافی نیست .

 

به این دلایل تماس مستقیم سطوح روی می‌دهد. این تماس در بعضی از یاتاقانها همیشه و در بعضی دیگر در یک دوره زمانی کوتاه وجود دارد .

 

عملاً بسیاری از یاتاقانها در شرایطی کار می‌کنند که مقدار بار آورده بر آنها، نوسانی بوده و یا جهت آن تغییرات دوره‌ای دارد. روغن نیز همواره حاوی مواد ناخواسته‌ای است که توسط ***** به دام نمی‌افتند. بعضی از این موارد تیز و برنده‌اند. تمام این عوامل باعث می‌شوند تا مصالح یاتاقان احتیاج به توانائیهای بیشتری داشته باشند . اما به دلیل خصوصیات متضاد لازم نمی‌توان ماده‌ای یافت که تمام نیازها را برآورده سازد. مثلاً نیاز به مقاومت فشاری و مقاومت خستگی بالا، گاهی با نیاز شکل‌پذیری در تضاد قرار می‌گیرد.

 

آلیاژهای مناسب برای ساختن یاتاقان دو ویژگی کلی باید داشته باشند اول آن که به اندازه کافی نرم و قابل انعطاف باشند تا ضربه و ارتعاشات وارده را تحمل کنند و دوم آنکه باید سخت بوده و در برابر ساییدگی و اصطکاک مقاومت داشته باشند. این خواص را نمی‌توان در یک آلیاژ تک فاز جستجو کرد زیرا محلولهای جامد نرم بوده و فاقد سختی هستند در حالتی که ترکیبات فلزی سخت بوده و فاقد قابلیت انعطاف لازم هستند. اما با داشتن آلیاژی شامل دو فاز خواص مطلوب برای ساخت یاتاقان شامل ترکیبات سخت فلزی در قالبی از محلول جامدی باشد. فاز محلول جامد که بستر آلیاژ را تشکیل می‌دهد، ارتعاشات و ضربات وارده را به محور دوار و مقادیر کمی همتراز نبودن را تحمل می‌کند. فاز ترکیبات فلزی نیز ساییدگی و اصطکاک را تحمل می‌کند. ضمناً پس از مدتی کار لایه نازکی از بستر، خورده شده و رگه‌های مویین در سطح یاتاقان بوجود می‌آید که معبر خوبی برای روغن است و همیشه سطح یاتاقان روغنکاری می‌شود.

 

مهمترین ویژگیهای مصالح یاتاقان عبارتند از :

 

1- سازگاری به جنس محور Compatibility .

 

2- شکل پذیری Comformability .

 

3- جایگیری embedabiliti .

 

4- مقاومت فشاری زیاد Compresive Strength .

 

5- مقاومت خستگی زیادFatique Strength .

 

6- مقاوم در مقابل خوردگیCorosion resistance .

 

7- قابلیت ماشین کاری machinability .

 

8 – هدایت حرارت زیاد Termal conductivity .

 

9- ضریب انبساط کم Cofficient of expansion .

 

10- پایداری شیمیایی Chimical activity .

 

11- ارزانی Cost .

 

12- فراوانی Availibility .

 

همانطور که مشاهده می‌شود اکثر موارد فوق شناخته شده هستند لذا فقط به توضیح بعضی موارد می‌پردازیم.

سازگاری : وقتی تماس مستقیم بین محور و یاتاقان وجود دارد، بعضی از مصالح یاتاقانی تمایل به چسبیدن یا جوش‌خوردن به محور دارند. این ویژگی در تمام مواد یکسان نیست . معیار ضد چسبندگی یا ضد جوش یک ماده به محور ( غالباً فولادی ) را سازگاری گویند .

 

اسکات و بورز ( Scot & Booser ) دو تن از محققین این رشته مواد مختلف را تنها از نظر سازگاری ( با فولاد ) به این ترتیب طبقه‌‌بندی کرده‌اند :

 

1- نایلون .

 

2- نیکل کادمیم .

 

3- تکستولیت .

 

4- بابیت قلع .

 

5- برنز .

 

6- بابیت سرب .

 

7- آلیاژ آلومینیوم .

 

8- چدن .

 

9- آلیاژ روی .

 

نایلون بهترین خاصیت سازگاری را دارد اما از میان آلیاژهای فلزی با بیت‌های قلع در سرب بیشتر مصرف می‌شوند .