بیرینگ های غلتشی از اجزاء پرکار ماشین هستند که از دقت بالایی برخوردارند.بمنظور استفاده از حداکثر کارایی آنها، مهندسین طراح بایستی بیرینگی با طرح مناسب انتخاب کنند بطوریکه خصوصیات آن با خصوصیات سایر اجزاء درگیر با آن کاملا هماهنگ باشد. در کنار انتخاب بیرینگ مناسب بایستی به سوار و پیاده کردن اصولی، روانکاری، نشت بندی و نگهداری بیرینگ توجه خاصی نمود.
بررسی ها نشان می دهد حدود 16 درصد خرابی های زودرس در بیرینگ ها پیامد عدم رعایت انطباقات و استفاده از روش های نادرست نصب است. مهارت و نظافت از موارد لازم در هنگام جازدن بیرینگ، جهت کارکرد مناسب آن است. بیرینگ قطعه دقیقی بوده و در هنگام نصب آن باید از روش های صحیح و ابزار مناسب استفاده کرد.
تقریبا در کلیه کاربری های بیرینگ به یک حداقل میزان انطباق تداخلی بر روی یکی از رینگ های داخلی و یا خارجی(عموما رینگ داخلی) نیاز است از همین رو کلیه روش های نصب بیرینگ بر اساس دستیابی به انطباق مورد نیاز بدون اثرات مخرب و یا ریسک آسیب به بیرینگ بنا نهاده شده اند که بسته به نوع و سایز بیرینگ روش ها و ابزارهایی که برای جازدن و درآوردن صحیح آن استفاده می شود در سه گروه زیر تقسیم می گردد:
1. مکانیکی (یا روش سرد)
2. هیدرولیکی
3. گرمایی
انتخاب روش نصب مناسب به ما کمک می کند تا طول عمر سرویس بیرینگ را افزایش و متعاقبا هزینه های منتج از خرابی زودرس بیرینگ ها که بخودی خود پتانسیل صدمات بزرگتر هستند را کاهش دهیم.
بسته به نوع و اندازه بیرینگ، تعداد دفعات نصب، میزان تداخل بیرینگ، و امکانات و تجهیزات موجود از یکی از روش های مکانیکی، هیدرولیکی و گرمایی استفاده می شود در هر صورتحال هیچ یک از قطعات اعم از رینگ های داخلی و خارجی، قفسه، ساچمه ها و یا سایر المان های چرخشی و آب بندها نباید در معرض ضربه مستقیم قرار گیرند و ضربه باید بصورت غیر مستقیم و فقط به رینگی وارد شود که باید جا زده شود ( رینگ داخلی در هنگام جازدن بر روی شافت و رینگ خارجی در هنگام جازدن در داخل محفظه) و از وارد نمودن ضربه مستقیم به ساچمه ها اجتناب گردد.
ده گام نصب بیرینگ:
1. بررسی و مطالعه بیرینگ در نقشه ها، اطلاعات و دستورالعمل ها و اطمینان از همخوانی ابعاد، شکل و مشخصات بیرینگ خریداری شده با آنها
2. مهیا نمودن تجهیزات و ابزار آلات مناسب جهت نصب مکانیکی، هیدرولیکی و یا حرارتی مطابق با روش اتخاذ شده
3. نظافت و تمیزکاری کلیه قطعات و ابزار آلات
4. بررسی کلیه اجزاء و قطعات دخیل در تنظیم بیرینگ
5. تمیزکاری محل کار
6. خارج نمودن بیرینگ از بسته بندی آن
7. استفاده از خمیر ضد خش (anti-fretting paste) جهت تسهیل جازدن بیرینگ
8. نصب بیرینگ مطابق با روش انتخابی: سرد، گرم و یا هیدرولیک
9. گریسکاری بیرینگ با گریس مناسب بعد از نصب و مطابق با دستورالعمل
10. بررسی و حصول اطمینان از صحت عملیات نصب قبل از استارت نهایی بالاخص بررسی پارامترهای صدا، ارتعاش، دما و لقی و بازی غیر طبیعی بیرینگ
روش نصب و پیاده کردن مکانیکی (Cold Mounting & Dismounting Procedure) |
ابزارهای مکانیکی:
بیرینگ های سایز کوچک و متوسط عموما بصورت سرد ( مکانیکی ) نصب می شوند. در روش سنتی نصب بیرینگ بکمک یک چکش و یک قطعه لوله انجام می پذیرد که در این روش نیروی لازم برای جازدن، به ساچمه ها وارد می گردد و سبب آسیب به شیار ساچمه در حین فرایند جازدن می شود.
ابزار های مکانیکی شرکت SKF برای جازدن و در آوردن بیرینگ با اعمال نیرو به رینگ بیرینگ، از آسیب به بیرینگ پیشگیری می کند. رایج ترین این ابزارها عبارتند از آچار گلویی خاردار (آچار چاکنت) Hook Spanner و آچار گلویی سنگین کار Impact Spanner . استفاده از این ابزارها برای بستن مهره و به جلو راندن و جازدن بیرینگ ها بر روی شافت مخروطی یا بوش تبدیلی و نیز در آوردن بیرینگ از روی بوش کششی متداول است.
آچار گلویی خاردار فولادی بوده و نقاط پرفشار آن ماشینکاری و سخت کاری شده است. نوع سنگین کار آن از چدن گرافیت کروی بوده و وزن نسبتا کمی دارند.
ابزار آلات مکانیکی نصب بیرینگ
حوضینگ سریSNL
ابزار آلات مکانیکی پیاده کردن بیرینگ
حوضینگ سریSNL
TMMA 75Hو TMMA 100H
هیدرولیکی TMMA 100H
برای بیرینگهای کوچک و متوسط
شونده سری TMMR F
سری TMMP
با فیدر هیدرولیک سری TMHP
تجهیزات جانبی نصب و پیاده کردن مکانیکی بیرینگ
TMHS 75 , TMHS 100
روش نصب و پیاده کردن هیدرولیکی (Hydrulic Mounting Procedure)
روش نصب هیدرولیک یا تزریق روغن، برای جازدن و درآوردن سریع، ایمن و کنترل پذیر بیرینگ های با انطباق تداخلی است که در آن احتمال آسیب به بیرینگ و شفت در حین فرایند سوار و پیاده کردن بیرینگ کاهش به حداقل می رسد. در واقع این روش شکل اصلاح شده ای از روش نصب سرد بیرینگ است که استفاده از آن در جازدن و درآوردن برینگ های بزرگ با سوراخ داخلی مخروطی بسیار موثر است.
این روش شامل تزریق روغن به فواصل بین محل تماس سطوح فلزی و در نتیجه کاهش اصطکاک و نیروی لازم برای هل دادن و جازدن بیرینگ بر روی شافت است. عموما از پمپ های هیدرولیکی دستی برای تامین فشار لازم در این روش استفاده می شود و فشار مورد نیاز بندرت به بیش از 10000 psi می رسد و عمدتا بسیار کمتر است.
روغن مناسب برای تزریق در این روش باید رقیق بوده و ویسکوزیته بالایی نداشته باشد. اگرچه تامین فشار بکمک روغن هایی با ویسکوزیته پایین دشوار است در حالیکه به ظاهر روغن هایی با ویسکوزیته بالا به راحتی از بین سطوح در تماس با هم تخلیه نمی شوند و به نیروی کمی برای هل دادن و جازدن بیرینگ نیاز دارند، اما در حین کار روان کننده بتدریج از اتصالات خارج شده و باعث کاهش انطباق پرسی (تداخلی) و در نتیجه خزیدن رینگ بیریینگ یا غلاف و ایجاد خورندگی بر روی سطوح می شود.
تزریق روغن چگونه باید انجام شود؟
پمپ های هیدرولیکی برای مهره های هیدرولیکی(hydrulic pump) ، پمپ های هیدرولیکی با سیستم هوای فشرده برای مواقعی که مقادیر زیاد روغن مورد نیاز باشد یا جازدن و در آوردن های مکرر انجام پذیرد، مایعات هیدرولیک بعنوان عامل ایجاد فشار در پمپ ها و مهره ها و بالاخره مهره های هیدرولیکی.
بیرینگ های سوراخ مخروطی را می توان به روش هیدرولیکی سوار و پیاده نمود.
بیرینگ های سوراخ استوانه ای یا غلاف ها را برای جازدن حرارت می دهند ، در حالیکه برای بیرون کشیدن آنها از روش های هیدرولیکی استفاده می شود. شیارهای روغن، کانال های تغذیه و اتصالات پیچی جهت تغذیه روغن روی محور و یا غلاف ماشین کاری می شود.
شرکت SKF در سال 1940 میلادی این روش را ابداع نموده است و توانسته است تا کنون پیشرفت های زیادی در این زمینه نماید. روش نصب هیدرولیک یا تزریق روغن شرکت SKF برای نصب بیرینگ ها بر روی نشیمنگاه های مخروطی بکمک مهره هیدرولیک است و این روش برای بسیاری از کاربردهای دیگر نیز کارایی دارد مانند:
– کوپلینگ
– چرخدنده
– چرخ واگن
– میل لنگ
بیرینگ گرمکن القایی induction heaters skf مدل TIH مارک SKF
بخاری القایی TIH 100m گرمایش القایی SKF متوسط 100m TIH همان استانداردهای بالای کارایی و عملکرد را دارد به عنوان گرمایش کوچکتر TIH 030m همراه با افزایش ظرفیت بکار میرود.
طراحی پیشرفته الکترونیک قدرت :
اجازه می دهد تا ویژگی های کنترل جریان الکتریکی دقیق باشد، برای جلوگیری از گرمای بیش از حد، و کنترل نرخ سرعت بکار می رود.
قرار دادن سیم پیچ القایی خارج از محفظه بخاری:
اجازه می دهد تا گرمایش بلبرینگ با وزن 120 کیلوگرم (264 پوند) به راحتی انجام شود.
بخاری مجهز به حفاظت از گرمای بیش از حد است :
تا خطر آسیب به سیم پیچ القایی و الکترونیک را کاهش دهد. علاوه براین حالت درجه حرارت، TIH 100m مجهز به حالت زمانی برای اجزای گرمایی غیر از بلبرینگ است.
هیتر با سه ایکس استاندارد عرضه می شود و در دو مرحله اجرا می شود: 230 ولت / 50-60 و 400 تا 450 ولت / 50 تا 60 هرتز
ویژگی ها و مزایای بخاری القایی TIH 100m :
- دارای بازوی استاندارد چرخشی برای یوغ بزرگ است.
- قادر به تحمل حرارت 97 کیلوگرم (213 پوند) در کمتر از 20 دقیقه می باشد، که سبب صرفه جویی در زمان و انرژی است.
- تنظیم قدرت دو مرحله ای و یو پی اس های کوچک تر، باعث می شود که گرمای کمتری را
- با صرفه تر از نظر مصرف انرژی به وجود آورند.
- حالت درجه حرارت از پیش تعریف شده در 110 درجه سانتی گراد (230 درجه فارنهایت)
- برای کمک به جلوگیری از تحمل گرمای بیش از حد است.
- دارای تخلیه اتوماتیک برای جلوگیری از آلودگی گرمایشی می باشد.
روش نصب و پیاده کردن گرم Hot Mounting & Dismounting Method
روش نصب حرارتی معمولا در مواردی که بواسطه انطباق تداخلی زیاد و یا وزن زیاد بیرینگ به نیروی فشاری بزرگی برای نصب نیاز داشته باشیم و یا امکان استفاده از روش های هیدرولیکی و مکانیکی را برای جازدن و درآوردن بیرینگ نداشته باشیم، مطرح می گردد.
در این روش رینگ داخلی بیرینگ و یا حوضینگ قبل از نصب گرم می شود و انطباق تداخلی مورد نیاز براحتی و با کمترین احتمال آسیب، بواسطه اختلاف دما بدست می آید.
ایجاد اختلاف دمای مورد نیاز به سه شیوه ذیل بدست می آید:
- گرم کردن یکی از قطعات (رایج ترین روش)
- سرد کردن یکی از قطعات
- گرم کردن یکی از قطعات همزمان با سرد کردن قطعه دیگر
میزان اختلاف دمای مورد نیاز بین رینگ بیرینگ با شافت و یا حوضینگ به میزان تداخل و قطر نشیمنگاه بیرینگ بستگی دارد.
گرم کردن چگونه باید انجام شود؟
صفحات داغ Hot Plates برای حرارت دادن بیرینگ های کوچک، گرمکن های القایی Induction Heaters برای بیرینگ های کوچک و متوسط ، حمام روغن برای بیرینگ های کوچک و ابزارهای الکتریکی و گرمکن های مخصوص جهت جازدن حلقه داخلی رولربیرینگ های استوانه ای استفاده می شوند که در این میان روش گرم کردن القایی بهترین پاسخ را از نطر سرعت، پاکیزگی و ایمنی ارائه می دهد و از حمام روغن و صفحات داغ بهتر است.
حمام روغن داغ :
استفاده از حمام روغن یک روش سنتی برای گرم کردن بیرینگ است. اما امروزه علاوه بر ملاحظات بهداشتی و ایمنی، مشکلات زیست محیطی ناشی از دفع روغن پسماند در این روش که خود بسیار هزینه بر است، سبب شده است تا این روش بجز در مواردی که استفاده از آن اجتناب ناپذیر باشد توصیه نشود.
در این روش روغن و ظرف روغن باید کاملا تمیز و پاکیزه باشد و در صورت استفاده از روغنی که قبلا استفاده شده است بایستی روغن را قبل از گرم نمودن فیلتر و از هر گونه آلودگی پاک نمود. مسئله مونیتورینگ و کنترل دما در حین فرایند گرم کردن روغن علاوه بر اینکه جهت اجتناب از آسیب به بیرینگ دارای اهمیت است،
بدلیل پیشگیری از رسیدن روغن به دمای قطره ای شدن flash point نیز اهمیت دارد. میزان روغن مورد استفاده در این روش به حجم بیرینگ بستگی دارد و گرمایش ناکافی و سرد شدن سریع سبب بروز احتمال گرمایش غیریکنواخت و ناکافی بیرینگ می گردد و در چنین مواردی اطمینان از اینکه روغن و بیرینگ همدما شده اند بسیار مشکل است. در این روش بایستی روغن کاملا روی بیرینگ را بپوشاند و زمان کافی جهت رسیدن بیرینگ به دمای مناسب داده شود.
روش جازدن و در آوردن حرارتی بیرینگ ها یک روش مناسب برای بیرینگ های سایز متوسط و بزرگ با سوراخ داخلی استوانه ای، و بیرینگ های کوچک با نشیمنگاه استوانه ای است. عموما در این روش دمای بیرینگ برای ایجاد انبساط مورد نیاز در حدود C̊ 80 ( ̊F 144) تا C̊ 90 ( ̊F 162) بیشتر از دمای شافت است و بیرینگ با سرد شدنش محکم بر روی شافت فیت می شود.
الزامات و محدودیت های روش نصب حرارتی بیرینگ:
- گرم کردن بطور یکنواخت و با دقت انجام پذیرد.
- بیرینگ ها را نباید بدلیل احتمال تغییر متالوژیک متریال آنها و تغییر اندازه قطر و یا سختی شان بواسطه گرم کردن بیش از حد، تا بیش از C̊ 125 ( ̊F 257) گرم نمود
- بیرینگ هایی که دارای کاسه نمد یا محافظ Shield هستند را نباید (بواسطه وجود گریس و یا تغییر متریال آب بند ها) تا بیش از ̊F 210 گرم نمود.
- قبل از گرم کردن بیرینگ هایی که با یک گریس غیر معمول پر شده اند باید مشخصات فنی و محدودیت های گریس بررسی شود.
- از گرم نمودن موضعی بیرینگ ها اجتناب گردد.
- در صورت استفاده از صفحات داغ Hot Plates برای گرم نمودن بیرینگ ها باید بیرینگ ها در حین فرایند پشت و رو شوند.
- بیرنگ هایی که گریس و کاسه نمد دارند را نباید با صفحات داغ Hot Plates گرم نمود.
- از دستکش نسوز عایق حرارت برای جابجایی و نصب بیرینگ استفاده شود.