لي على متابعة:
كل ما يجب أن تعرفه عن المحامل الكروية
تعتبر المحامل من أهم المكونات في أي آلة صناعية. هذه المكونات عالية الدقة ضرورية لتقليل الاحتكاك وحمل الأحمال أثناء الحركة الدورانية. هناك الآلاف من أنواع المحامل في السوق ، بما في ذلك الكرات, محامل أسطوانية, تناقص الأسطوانة المحامل, محامل إبرة ووحدات تحمل. في حين أن المحامل الكروية هي الأكثر شيوعًا نوع المحمل، فكل نوع له خصائصه وفوائده الخاصة التي تجعله مناسبًا لاستخدامات وتطبيقات معينة وليس لآخرين في بيئات التشغيل.
الآن، تقوم شركة AUB Bearing Manufacturing Co., Ltd. بتلخيص جميع المعلومات الخاصة بالمحامل الكروية على أساس سنوات تحمل تجربة التصنيع. المحامل الكروية هي محامل دوارة تستخدم الكرات المتدحرجة الموجودة بين المجاري المائية الداخلية والخارجية لدعم الأحمال الشعاعية والمحورية التي تعمل على أعمدة دوارة ومترددة. تُستخدم هذه المحامل الكروية لتوفير حركة سلسة ومنخفضة الاحتكاك في التطبيقات الدوارة. إنها توفر أداءً عاليًا وعمرًا طويلًا، وتنقل الحمل من الكرات إلى الحلقة الداخلية. في هذا المقال سنناقش أنواع مختلفة من الكرات.
تتكون الكرات من أربعة أجزاء رئيسية هي: حلقتان / سباقات وكرات (عناصر متدحرجة) ومثبتات (فواصل كروية).
الحلقة الخارجية مثبتة ومثبتة في الهيكل. تساعد الحلقة الخارجية أيضًا في نقل الأحمال الشعاعية من المحمل إلى الهيكل. الحلقة الداخلية تدعم وتوجه العمود أثناء الدوران ومثبتة على العمود الدوار. تتمثل وظيفة العناصر المتدحرجة في حمل الأحمال وتوزيعها في جميع أنحاء المجاري المائية.
تدور العناصر المتدحرجة بسرعة مختلفة عن الحلقة الداخلية ، لكنها تدور حول الحلقة الداخلية. يعمل الحارس كحاجز يمنع الكرات من الاصطدام ببعضها البعض. تخضع محامل الدفع لأحمال موازية لمحور الدوران ، تسمى الأحمال المحورية. تتكون محامل الدفع الكروي من حلقتين متساويتين في الحجم.
أنواع الكرات
وفقا لتصميم وهيكل محمل الكرة، يمكن تقسيمها إلى عدة أنواع. يتم وصف التصميمات الشائعة للمحامل الكروية أدناه. واصل القراءة للتعرف على أنواع مختلفة من الكرات واستخداماتها.
صف واحد الكرات الاتصال الزاوي
صف مزدوج الكرات الاتصال الزاوي
أربع نقاط محامل اتصال زاوي
صف واحد الكرات الاخدود العميق
صف مزدوج الكرات الاخدود العميق
اتجاه مزدوج الاتجاه كروي
كروي مزدوج
الزاوي الاتصال الكرات تم تصميمها بحيث يشكل المحمل زاوية اتصال بين السباقات والكرات عندما يكون المحمل قيد الاستخدام. الميزة الرئيسية للتصميم لهذا النوع من المحامل الكروية هي أن كتف إحدى الحلقتين أو كلتيهما أعلى من الأخرى. لكي تعمل هذه المحامل بشكل صحيح، يجب تطبيق أحمال الدفع أثناء التجميع. يؤدي هذا التحميل (أو التحميل المسبق) إلى إنشاء خط اتصال (أو زاوية اتصال) بين الحلقة الداخلية والكرات والحلقة الخارجية. يمكن دمج التحميل المسبق في المحمل أو يمكن إنشاؤه عند إدخال المحمل في التجميع. تختلف زوايا التلامس من 15 درجة إلى 40 درجة ويتم قياسها بالنسبة إلى خط عمودي على محور المحمل. تحتوي محامل الكرات ذات التلامس الزاوي على مجاري مائية حلقية داخلية وخارجية يتم إزاحتها بالنسبة لبعضها البعض في اتجاه محور المحمل. وهذا يعني أن هذه المحامل مصممة لاستيعاب الأحمال المجمعة، أي الأحمال الشعاعية والمحورية التي تعمل في وقت واحد. تتوفر هذه الأنواع من المحامل الكروية في أنماط تصميم مختلفة، مع أختام أو دروع. فهي لا تمنع التلوث فحسب، بل تعمل أيضًا كمثبت لمواد التشحيم. يمكن أن تكون هذه المحامل مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ أو السيراميك الهجين أو البلاستيك ويمكن أن تكون مطلية بالكروم أو الكادميوم أو أي شيء آخر. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تشحيمها مسبقًا، أو إعادة تشحيمها، أو أن تتمتع بقدرات تشحيم قوية. تنقسم محامل كروية الاتصال الزاوي أيضًا إلى الأنواع الفرعية التالية:
صف واحد الزاوي الاتصال الكرات
تستخدم هذه المحامل عددًا كبيرًا من الكرات لتوفير سعة حمل عالية نسبيًا ، ويمكنها فقط استيعاب الأحمال المحورية في اتجاه واحد ، وعادة ما يتم ضبطها لمحمل ثانٍ ، ولها حلقات تحمل غير قابلة للفصل.
تشمل مزايا محامل الكرات ذات التلامس الزاوي أحادي الصف ما يلي:
قدرة تحمل عالية
أداء تشغيل جيد
سهلة التركيب محامل قابلة للمطابقة عالميا
صف مزدوج الزاوي الاتصال الكرات
من خلال تصميم يتوافق مع محامل من صف واحد مرتبة متتالية ، ولكن عندما يشغل محملان من صف واحد مساحة محورية كبيرة ، يمكنهم استيعاب الأحمال الشعاعية والمحورية في أي من الاتجاهين ولحظات الإمالة. تشمل مزايا محامل الكرات ذات التلامس الزاوي مزدوج الصف ما يلي:
مساحة محورية أقل
يقبل الأحمال الشعاعية والمحورية في أي اتجاه
يستوعب لحظات الإمالة
ترتيب محمل جامد
أربع نقاط محامل اتصال زاوي
تم تصميم محامل كروية التلامس الزاوي من أربع نقاط لدعم الأحمال المحورية في اتجاهين ولديها قدرة تحمل حمولة عالية ، ويمكن أن تدعم أحمالًا شعاعية محدودة لحمل محوري معين ، وتستخدم مساحة محورية أقل من محامل الصف المزدوج ، ويمكن فصلها.
تشمل مزايا محامل الكرات ذات الأربع نقاط التلامس الزاوي ما يلي:
مناسب للأحمال المحورية في كلا الاتجاهين
مساحة محورية أقل
قدرة تحمل عالية
تصميم منفصل
تحسين تدفق الزيت
تشوه الحلقة الداخلية المحدود عند تعرضها لقوى تحامل عالية
محامل الكرات ذات الأخدود العميق هي الأكثر شيوعًا نوع محمل الكرة ويمكن شراؤها في تكوينات حلقة مختومة ومحمية ومفاجئة. أبعاد السباقات في هذه الأنواع من المحامل تتطابق بشكل وثيق مع أبعاد الكرات الموجودة فيها. كما أنها رائعة لدعم الأحمال الثقيلة. توفر محامل الأخدود العميق الدعم الشعاعي والمحوري. ومع ذلك، لا توجد طريقة لضبط زاوية الاتصال لتغيير المستوى النسبي لهذا التحميل. تنقسم محامل الكرات ذات الأخدود العميق أيضًا إلى الأنواع الفرعية التالية:
صف واحد محامل ذات أخدود عميق
محامل الكرات ذات الأخدود العميق أحادي الصف هي النوع الأكثر شيوعًا لمحامل الكرات. يتم استخدامها على نطاق واسع جدا. أخاديد مجرى السباق للحلقات الداخلية والخارجية هي أقواس دائرية نصف قطرها أكبر قليلاً من تلك الموجودة في الكرات. بالإضافة إلى الأحمال الشعاعية ، يمكن أيضًا تطبيق الأحمال المحورية في أي اتجاه. نظرًا لعزم الدوران المنخفض ، فهي مثالية للتطبيقات التي تتطلب سرعة عالية وفقدان طاقة منخفض. أيضًا ، بالنسبة للمحامل المفتوحة ، يتم تزويدها عادةً بدروع فولاذية أو موانع تسرب مطاطية على أحد الجانبين أو كلاهما ويتم تشحيمها مسبقًا بالشحم.
صف مزدوج الكرات الاخدود العميق
صف مزدوج الكرات الأخدود العميق تتوافق في التصميم مع صف واحد محامل كريات أخدود عميق. تم دمج أخاديد مجرى السباق العميقة والمستمرة بإحكام مع الكرات ، مما يتيح للمحامل تحمل الأحمال الشعاعية والأحمال المحورية في كلا الاتجاهين. هذه الأنواع من الكرات مناسبة تمامًا لترتيبات المحامل حيث تكون قدرة تحمل الحمولة لمحامل صف واحد غير كافية. بالنسبة لنفس التجويف والقطر الخارجي ، تكون محامل الصف المزدوج أوسع قليلاً من محامل الصف الواحد في السلسلتين 62 و 63 ، ولكنها تتمتع بقدرة تحميل أعلى بكثير. لا يمكن استخدام محامل الكرات ذات الأخدود العميق مزدوج الصف إلا كمحامل مفتوحة (بدون أختام أو دروع).
اقتحام الكرات تم تصميمها لأحمال الدفع النقية. يمكن لهذه المحامل استيعاب حمولة شعاعية قليلة أو معدومة. يمكن أن تكون العناصر المتداول كرات أو إبر أو بكرات. يمكن لحلقات الدوران أو المحامل الدوارة أن تستوعب الأحمال المحورية والقطرية والعزمية. لا يتم تركيبها على الهيكل أو العمود، ولكن مباشرة على سطح القاعدة. تحتوي كل من الحلقات الداخلية والخارجية على فتحات تثبيت. يمكن أن تحتوي الحلقة الداخلية أو الحلقة الخارجية أو كليهما على تروس متكاملة. تُعرف هذه المحامل باسم محامل الطاولة، ومحامل القرص الدوار، وحلقات الدوران. توفر محامل الكرات الدفعية ضوضاء منخفضة وتشغيلًا سلسًا وقدرة على التطبيقات عالية السرعة. يمكن استخدامها كمحامل أحادية أو ثنائية الاتجاه، ويعتمد الاختيار على ما إذا كان الحمل في اتجاه واحد أو في اتجاهين.
اتجاه واحد محامل كروية تتكون من حلقة تحمل تشبه الغسالة مع أخاديد مجرى النهر. تسمى الحلقة المتصلة بالعمود بحلقة العمود (أو الحلقة الداخلية)، وتسمى الحلقة المتصلة بمبيت المحمل بحلقة المقعد (أو الحلقة الخارجية).
في محمل كروي مزدوج الاتجاه ، توجد ثلاث حلقات ويتم تثبيت الحلقة الوسطى (الحلقة المركزية) على العمود. توجد أيضًا محامل كروية دفع مزودة بغسالة مقعد محاذاة أسفل غسالة الإسكان للتعويض عن عدم محاذاة العمود أو أخطاء التركيب. تستخدم الأقفاص الفولاذية المختومة عادة للمحامل الأصغر ، بينما تستخدم الأقفاص المشكّلة للمحامل الأكبر.
وإذ تضع الكرة المزدوجة
مزيج من اثنين من الكرات الملامسة الزاوي تشكل محمل مزدوج. تشمل التركيبات الممكنة وجهًا لوجه ، والتي لها وجوه الحلقة الخارجية معًا (نوع DF) ، أو ظهرًا إلى ظهر (نوع DB) ، أو كلا الوجهين الأماميين في نفس الاتجاه (النوع DT). محامل DF و DB المزدوجة قادرة على أخذ الأحمال الشعاعية والمحورية في أي اتجاه. يستخدم النوع DT عندما يكون هناك حمل محوري قوي في اتجاه واحد ويكون من الضروري فرض الحمل بالتساوي على كل محمل.
الآن بعد أن تعرفت على التصميمات الشائعة للمحامل الكروية ، دعنا نتعرف على أنواع البناء للمحامل الكروية.
كونراد كروي
يتم تجميع هذه الأنواع من الكرات عن طريق وضع الحلقة الداخلية في وضع غريب الأطوار بالنسبة للحلقة الخارجية ، مع وجود حلقتين على اتصال عند نقطة واحدة ، مما يؤدي إلى فجوة كبيرة مقابل نقطة التلامس. يتم إدخال الكرات من خلال الفجوة ثم يتم توزيعها بالتساوي حول مجموعة المحمل ، مما يتسبب في أن تصبح الحلقات متحدة المركز. يتم الانتهاء من التجميع عن طريق تركيب قفص على الكرات للحفاظ على مواقعها بالنسبة لبعضها البعض.
يمكن أن تتحمل محامل كونراد كلا من الأحمال الشعاعية والمحورية ولكن لها عيب في قدرة التحميل المنخفضة بسبب العدد المحدود من الكرات التي يمكن تحميلها في مجموعة المحامل. من المحتمل أن يكون محمل الكرات الصناعي الأكثر شيوعًا هو أسلوب كونراد ذو الأخدود العميق. يستخدم المحمل في معظم الصناعات الميكانيكية.
فتحة تعبئة كروي
في المحمل الشعاعي المملوء بالفتحة، يتم تحزيز السباقات الداخلية والخارجية على وجه واحد بحيث يمكن انزلاق الكرات في الفتحة الناتجة لتجميع المحمل عند محاذاة الشقوق. يتميز محمل ملء الفتحة بميزة إمكانية تجميع الكرات، مما يؤدي إلى قدرة تحميل شعاعية أعلى من محمل Conrad الذي له نفس الأبعاد ونوع المادة. ومع ذلك، لا يمكن لمحمل ملء الفتحة أن يحمل حمولة محورية كبيرة، وتتسبب الفتحات في انقطاع في السباقات مما قد يكون له تأثير صغير ولكنه سلبي على القوة.
وإذ تضع الكرة ذاتية المحاذاة
محامل كرياتية ذاتية المحاذاة تحتوي على صفين من الكرات، ومجرى سباق كروي بشكل شائع في الحلقة الخارجية، واثنين من أخاديد مجرى السباق العميقة غير المنقطعة في الحلقة الداخلية. وهي متوفرة مفتوحة أو مختومة. هذه الأنواع من المحامل الكروية غير حساسة للاختلال الزاوي للعمود بالنسبة للإسكان، والذي يمكن أن يحدث، على سبيل المثال، عن طريق انحراف العمود.
تشمل مزايا محامل الكرة ذاتية المحاذاة ما يلي:
استيعاب الاختلال الساكن والديناميكي
أداء ممتاز عالي السرعة
الحد الأدنى من الصيانة
الاحتكاك المنخفض
أداء ممتاز للحمل الخفيف
يمكن أن تقلل محامل الكرة ذاتية المحاذاة مستويات الضوضاء والاهتزاز ، على سبيل المثال ، في المراوح.
محامل كروية خطية
تم تصميم المحامل الكروية الخطية لتوفير حركة حرة في اتجاه واحد. إنها أكثر أنواع الشرائح الخطية استخدامًا وتضمن حركة دقيقة سلسة على طول تصميم خطي لمحور واحد. تتميز بتكنولوجيا التشحيم الذاتي ، تسمح هذه الكرات بأداء وموثوقية أمثل. وهي تتألف من صفين محملين كروي خطي ، مدمجين في أربعة قضبان على جوانب بديلة من القاعدة.
شعاعي كروي
مناسبة لمجموعة واسعة من الأغراض ، محامل كروية شعاعية توفر مستويات استثنائية من الأداء. تتمتع هذه الأنواع من الكرات بالقدرة على تحمل الأحمال الشعاعية أو المحورية كما هو مطبق على العمود. ومع ذلك ، فإن التطبيق المشترك لهذه الأحمال يتطلب اتصال زاوي محوري. يسمح ضبط زاوية المحامل الشعاعية المحورية بالتوزيع المتساوي للأحمال المحورية والشعاعية جنبًا إلى جنب مع محامل الكرة الملامسة الزاوي.
ارتياح واضعا الكرة السباق
يتم `` ارتياح '' محامل كريات السباق المريحة كما يوحي الاسم من خلال زيادة OD للحلقة الداخلية على جانب واحد من معرف الحلقة الخارجية على جانب واحد. يسمح هذا بتجميع عدد أكبر من الكرات في العرق الداخلي أو الخارجي ، ثم الضغط على الجزء المريح. في بعض الأحيان يتم تسخين الحلقة الخارجية لتسهيل التجميع. مثل بنية ملء الفتحات ، يسمح بناء السباق المريح بعدد أكبر من الكرات مقارنة ببناء كونراد ، بما يصل إلى التكملة الكاملة ويشملها ، كما أن عدد الكرات الإضافية يعطي سعة تحميل إضافية. ومع ذلك ، يمكن لمحمل السباق المريح دعم الأحمال المحورية الكبيرة في اتجاه واحد فقط.
مكسور واضعا الكرة سباق
هناك طريقة أخرى لتركيب الكرات في محمل كروي شعاعي وهي عن طريق "كسر" إحدى الحلقات بشكل شعاعي طوال الطريق، وتحميل الكرات فيها، وإعادة تجميع الجزء المكسور، ثم استخدام زوج من الأربطة الفولاذية لتثبيت الحلقة المكسورة الأقسام معا في المحاذاة. مرة أخرى، يسمح هذا بالكرات، بما في ذلك تكملة الكرة الكاملة، ومع ذلك، على عكس ملء الفتحة أو إنشاءات السباق المريحة، يمكنها دعم التحميل المحوري الكبير في أي من الاتجاهين.
محامل مع شفة على الحلقة الخارجية تبسيط الموقع المحوري. يمكن أن يتكون غلاف مثل هذه الأنواع من المحامل الكروية من فتحة من خلال قطر موحد، ولكن يجب أن يتم تشكيل وجه الدخول للمبيت بشكل طبيعي تمامًا لمحور الثقب. لكن تصنيع هذه الشفاه مكلف للغاية. الترتيب الفعال من حيث التكلفة للحلقة الخارجية للمحمل، مع فوائد مماثلة، هو أخدود حلقة المفاجئة عند أحد طرفي القطر الخارجي أو كليهما. تتولى الحلقة المفاجئة وظيفة الشفة.
محمل كروي
أقفاص تُستخدم عادةً لتأمين الكرات في محمل كروي على طراز كونراد. في أنواع البناء الأخرى للمحامل الكروية، قد تقلل عدد الكرات اعتمادًا على شكل القفص المحدد وبالتالي تقلل سعة الحمولة. بدون أقفاص، يتم تثبيت الوضع العرضي من خلال انزلاق سطحين محدبين على بعضهما البعض. في القفص، يتم تثبيت الوضع العرضي عن طريق انزلاق سطح محدب في سطح مقعر مطابق، مما يتجنب الخدوش في الكرات ويكون احتكاكًا أقل.
الهجين كروي
كرات تحمل السيراميك يمكن أن يصل وزنها إلى 40% أقل من الفولاذ، اعتمادًا على الحجم والمادة. وهذا يقلل من التحميل والانزلاق بالطرد المركزي، لذلك يمكن أن تعمل المحامل الخزفية الهجينة بنسبة 20% إلى 40% أسرع من المحامل التقليدية. وهذا يعني أن أخدود السباق الخارجي يبذل قوة أقل نحو الداخل ضد الكرة أثناء دوران المحمل. هذا الانخفاض في القوة يقلل من الاحتكاك ومقاومة التدحرج. تسمح الكرات الأخف للمحمل بالدوران بشكل أسرع واستخدام طاقة أقل للحفاظ على سرعته.
هذه المحامل الاستفادة من كل من الكرات الخزفية والعرق. هذه المحامل مقاومة للتآكل ونادرا ما تتطلب التشحيم على الإطلاق. ونظرًا لصلابة وصلابة الكرات وعرقها، فإن هذه المحامل تصدر أصواتًا عند السرعات العالية. إن صلابة السيراميك تجعل هذه المحامل هشة وعرضة للتشقق تحت الحمل أو التأثير. نظرًا لأن كلاً من الكرة والعرق لهما نفس الصلابة، فإن التآكل يمكن أن يؤدي إلى تقطيع الكرات والعرق بسرعات عالية، مما قد يسبب شرارة.
المواد المستخدمة في الكرات
ال المواد المستخدمة لصنع محامل الكرات تختلف بشكل كبير، ولكن كان هناك دائمًا تركيز كبير على مادة الحلقات. وهذا يضمن التفاعل المنسق بين القفص والحلقات الخارجية والداخلية. غالبًا ما يكون هذا مهمًا عندما يتضمن التطبيق تسخين أو تبريد المحمل. يعد أداء تشغيل المحامل الكروية أمرًا مهمًا؛ يجب أن يكونوا جيدين. فيما يلي قائمة بالمواد الأكثر شيوعًا المستخدمة في تصنيع المحامل الكروية، وكيفية ارتباطها بالمواد الحلقية:
صلابة أعلى تصنيفات عمر أطول
أقل تكلفة
جيد لدرجات حرارة 120 درجة مئوية ثابتة حتى 150 درجة مئوية متقطعة
مقاومة ضعيفة للتآكل
هذا هو الفولاذ القياسي لمعظم الكرات. إنه أصعب من الفولاذ المقاوم للصدأ مما يعني معدلات حياة أكبر. كما أن لديها صفات ضوضاء منخفضة فائقة مقارنة بالفولاذ المقاوم للصدأ بدرجة 440 القياسية. يحتوي الكروم الصلب في الواقع على محتوى منخفض من الكروم وليس مقاومًا للتآكل. يمكن لصلب الكروم تحمل درجات حرارة مستمرة تصل إلى 120 درجة مئوية. فوق درجة الحرارة هذه ، يخضع لتغيير أكبر في الأبعاد وتتأثر الصلابة ، مما يقلل من سعة الحمولة. يمكنه تحمل ما يصل إلى 150 درجة مئوية بشكل متقطع ولكن فوق درجة الحرارة هذه ، يقل عمر التحمل بشكل كبير.
درجة 440 من الفولاذ المرتنزيتي المقاوم للصدأ (البادئة "S")
مقاومة جيدة للتآكل للماء والعديد من المواد الكيميائية الضعيفة
مناسبة لدرجات حرارة ثابتة من -70 درجة مئوية إلى 250 درجة مئوية أو درجة حرارة متقطعة 300 درجة مئوية
أكثر ليونة قليلاً من الفولاذ المطلي بالكروم وبالتالي معدلات تحميل أقل
التآكل في الماء المالح أو رذاذ الملح ، ضعف مقاومة الأحماض والقلويات
غالية الثمن من الكروم الصلب
مقاوم للتآكل بسبب ارتفاع محتوى الكروم وإضافة النيكل ، فإن الفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة 440 هو الأكثر شيوعًا لمحامل كروية مقاومة للتآكل. يتفاعل الكروم مع الأكسجين الموجود في الهواء ليشكل طبقة من أكسيد الكروم على سطح الفولاذ ، والتي تسمى فيلم التخميل. يتم تقويتها عن طريق المعالجة الحرارية ولديها مزيج جيد من القوة ومقاومة التآكل. على عكس الفولاذ الأوستنيتي من الدرجة 300 ، فإن هذا الفولاذ مغناطيسي.
إن سعة التحميل لدرجة AISI440 أقل بحوالي 20٪ من تلك الخاصة بفولاذ الكروم ، وبالتالي فإن عمر التصنيف سوف ينخفض قليلاً. تُظهر هذه الدرجة مقاومة جيدة للتآكل عند تعرضها للمياه العذبة وبعض المواد الكيميائية الأضعف ، ولكنها ستتآكل في بيئات مياه البحر أو عند ملامستها للعديد من المواد الكيميائية العدوانية.
KS440 / ACD34 / X65Cr13 من الفولاذ المقاوم للصدأ بدرجة منخفضة من الكربون ، مقارنةً بدرجة AISI440C القياسية ، تتميز بمقاومة أعلى للتآكل ، وسعة تحميل أكبر (أقل بنسبة 10٪ تقريبًا من فولاذ الكروم) وخصائص ممتازة منخفضة الضوضاء. يمكن أن يتحمل الفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة 440 أيضًا درجات حرارة أعلى من فولاذ الكروم ، حتى 250 درجة مئوية ثابتة ومتقطعة تصل إلى 300 درجة مئوية ، ولكن مع قدرة تحميل منخفضة. فوق 300 درجة مئوية ، يتم تقليل عمر المحمل بشكل كبير.
مقاومة ممتازة للتآكل للماء والمياه المالحة والعديد من المواد الكيميائية
مناسب لدرجات حرارة تحميل كاملة تصل إلى 500 درجة مئوية
مناسب للتطبيقات المبردة حتى -250 درجة مئوية
استجابة ضئيلة للمجالات المغناطيسية
أغلى من الدرجة 440 بسبب انخفاض العائد.
مناسب فقط للأحمال المنخفضة جدًا والسرعات المنخفضة
غير مناسب للتطبيقات منخفضة الضوضاء
يتم استخدام محامل الفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة 316 لتحسين مقاومة التآكل لمياه البحر ورذاذ الملح وبعض الأحماض/القلويات. إنها مناسبة لتطبيقات درجات الحرارة العالية جدًا حيث يمكن استخدام الفولاذ في درجات حرارة تصل إلى 500 درجة مئوية. ويمكن استخدامها أيضًا في التطبيقات المبردة، حيث يظل الفولاذ قابلاً للسحب حتى -250 درجة مئوية. على عكس محامل الدرجة 440، يتم تصنيف محامل الفولاذ المقاوم للصدأ 316 على أنها غير مغناطيسية نظرًا لاستجابتها الضئيلة للمجالات المغناطيسية، على الرغم من أن الفولاذ المقاوم للصدأ 316 قد يصبح مغناطيسيًا بعد العمل البارد.
لا يمكن تقوية الفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة 316 عن طريق المعالجة الحرارية ويمكنه فقط دعم الأحمال والسرعات المنخفضة. تتمتع محامل الكرات المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ 316 بمعدلات تحميل وسرعة أقل بكثير من المحامل المكافئة من فئة 440. يُظهر الفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة 316 مقاومة جيدة للتآكل في البيئات البحرية عند استخدامه فوق خط الماء أو غمره مؤقتًا عند غسله بالماء النظيف. غير مناسب للغمر الدائم ما لم يكن هناك تدفق مياه منتظم عالي السرعة على المحمل. وذلك لأن طبقة التخميل الموجودة على سطح الفولاذ المقاوم للصدأ تعتمد على وجود الأكسجين لتجديد نفسها. في البيئات البحرية منخفضة الأكسجين تحت الماء مثل مياه البحر الراكدة أو تحت الطين/الطمي، قد يكون الفولاذ عرضة للتآكل أو التآكل. الفولاذ المقاوم للصدأ 316 أقل مقاومة لمياه البحر الدافئة. يشكل التآكل الحفري خطرًا في مياه البحر التي تزيد درجة حرارتها عن 30 درجة مئوية، بينما قد يحدث تآكل الشقوق عند درجة حرارة 10-15 درجة مئوية. درجة 316 لا تزال مقاومة للتآكل من 440. يمكن استخدام المحامل المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ درجة 316 في درجات حرارة عالية، بشرط استخدام مادة القفص المناسبة أو ملء المحمل بالكامل. يتم استخدام البولي إيثيلين أو PEEK أو PTFE بشكل شائع للأقفاص في 316 محامل من الفولاذ المقاوم للصدأ.
هندسة البلاستيك
راتنج الأسيتال / POM-C (AC)
مقاومة ممتازة للتآكل للماء والمياه المالحة والمواد الكيميائية الضعيفة
غير مغناطيسي
فقط درجة شبه الدقة ممكنة
نطاق درجة الحرارة -40 درجة مئوية إلى + 110 درجة مئوية
مناسب للحمل المنخفض جدًا والسرعة المنخفضة فقط
نظرة خاطفة (PK)
مقاومة ممتازة للتآكل للماء والمياه المالحة ومعظم المواد الكيميائية
أداء جيد في درجات الحرارة العالية
غير مغناطيسي
نطاق درجة حرارة واسع من -70 درجة مئوية إلى + 250 درجة مئوية
نصف الدقة فقط ولكن قوة أكبر مناسبة للحمل والسرعة الأعلى من اللدائن الأخرى
البولي ايثيلين (PE)
مقاومة ممتازة للتآكل للماء والمياه المالحة والعديد من المواد الكيميائية
امتصاص رطوبة منخفض للغاية
غير مغناطيسي
تتراوح درجة الحرارة من -40 درجة مئوية إلى +80 درجة مئوية
مناسب للحمل المنخفض والسرعة المنخفضة وشبه الدقة فقط
بتف (بت)
مقاومة ممتازة للتآكل للماء والمياه المالحة ومعظم المواد الكيميائية
امتصاص رطوبة منخفض للغاية
أداء جيد في درجات الحرارة العالية
غير مغناطيسي
نطاق درجة حرارة واسع جدًا من -190 درجة مئوية إلى + 200 درجة مئوية
مناسب للأحمال والسرعات المنخفضة عن اللدائن البلاستيكية الأخرى وشبه الدقة فقط
بفدف (بف)
مقاومة ممتازة للتآكل للماء والمياه المالحة ومعظم المواد الكيميائية
امتصاص رطوبة منخفض للغاية
يمكن أن تتحمل درجات حرارة أعلى من الأسيتال والبولي بروبيلين
غير مغناطيسي
نطاق درجة حرارة واسع إلى حد ما من -50 درجة مئوية إلى + 150 درجة مئوية
مناسب للحمل المنخفض والسرعة المنخفضة وشبه الدقة فقط
تحتوي محامل البوليمر القياسية المقاومة للتآكل في AUB على حلقات من راتنجات البولي أوكسي ميثيلين (POM-C) وأقفاص وكرات من النايلون (PA66) مصنوعة من 316 الفولاذ المقاوم للصدأ أو الزجاج. كما أنها مناسبة للتطبيقات الغذائية. ومع ذلك ، فإنها تتآكل في وجود مواد كيميائية معينة ، وتمتص أقفاص PA66 الماء بعد التعرض لفترة طويلة ، مما يؤدي إلى فقدان قوة الشد. هناك العديد من المواد البديلة للحلقات والأقفاص والكرات مثل البولي بروبلين أو PTFE أو PEEK أو PVDF.
جميع المحامل البلاستيكية هي محامل شبه دقيقة ، مثل محامل الفولاذ المقاوم للصدأ 316 ، يجب عدم استخدامها في التطبيقات الدقيقة. نظرًا للمادة الأكثر نعومة ، على الرغم من أن PEEK تتمتع بقدرة تحميل أفضل ، إلا أنها ليست مناسبة لأي شيء بخلاف الأحمال المنخفضة والسرعات المنخفضة. تختلف مواد PTFE و PEEK و PVDF في مقاومة التآكل لتوفير أفضل مقاومة كيميائية شاملة.
عند استخدام محامل بلاستيكية في درجات حرارة عالية ، يجب توخي الحذر لاختيار المادة الصحيحة. لا ينبغي استخدام محامل الأسيتال في درجات حرارة أعلى من 110 درجة مئوية ، والبولي بروبيلين حتى 80 درجة مئوية فقط ، ولكن المواد الأخرى تتمتع بمقاومة جيدة لدرجات الحرارة العالية ، خاصة PTFE و PEEK ، وهي مناسبة لدرجات حرارة تصل إلى 250 درجة مئوية ، على الرغم من انخفاض الحمل تصنيف PTFE. بشكل عام ، لا ينصح باستخدام المحامل البلاستيكية في تطبيقات التفريغ. الاستثناء هو PEEK ، الذي يتميز بخصائص طرد الغازات الجيدة جدًا.
الخزف
زركونيا / ZrO2 (البادئة "CCZR")
مقاومة عالية للتآكل للأحماض والقلويات ولكنها قد تتحلل بعد التعرض الطويل للماء الساخن أو البخار. كما تم إجراء دراسات حول تدهور درجة الحرارة المنخفضة للزركونيا في وجود الرطوبة أو الماء. هناك دليل على بعض الضعف في السطح ولكن التأثير على أداء المحمل غير حاسم ولا يُعتقد أنه يؤثر بشكل خطير على محامل الزركونيا في درجات حرارة منخفضة أو في درجة حرارة الغرفة.
نطاق درجة حرارة واسع من -190 درجة مئوية إلى 400 درجة مئوية بدون قفص
غير مغناطيسي وعازل كهربائيًا
انخفاض السرعة والحمل من المحامل الفولاذية
غير مناسب للتطبيقات منخفضة الضوضاء
75٪ من كثافة الفولاذ
قوة انثناء أعلى ومعامل مرونة أقل من السيراميك الآخر أفضل لذلك لأحمال الصدمات الصغيرة ونوبات التداخل
تمدد مشابه لصلب الكروم ونفس 440 غير القابل للصدأ لذلك لا توجد مشكلة في استخدامه مع عمود فولاذي عند درجة حرارة عالية
مقاومة جيدة جدًا للتآكل للماء والمياه المالحة والأحماض والقلويات
نطاق درجة حرارة واسع جدًا من -210 درجة مئوية إلى 800 درجة مئوية بدون قفص
غير مغناطيسي وعازل كهربائيًا ومناسب للاستخدام في تطبيقات الفراغ العالي
سرعة وحمل أقل من المحامل الفولاذية الدقيقة ولكن يتم استخدام كرات Si3N4 في محامل هجينة عالية السرعة
غير مناسب للتطبيقات منخفضة الضوضاء
40٪ من كثافة الفولاذ
تمدد حراري منخفض جدًا ، لذا ضع في اعتبارك أن العمود / السكن يناسب تطبيقات درجات الحرارة العالية
لا يوصى به لأحمال الصدمات أو نوبات التداخل
أفضل مقاومة للتآكل للسيراميك
أفضل أداء في درجات الحرارة العالية حتى 1600 درجة مئوية بدون قفص
غير مغناطيسي
موصل بالكهرباء
40٪ من كثافة الفولاذ
تمدد حراري منخفض جدًا ، لذا ضع في اعتبارك أن العمود / السكن يناسب تطبيقات درجات الحرارة العالية
الأكثر هشاشة لذلك لا يمكن تحمل أحمال الصدمات
غير مزود من المخزون
تعتبر المحامل الخزفية الكاملة باهظة الثمن مقارنة بالمحامل الفولاذية، ولذلك غالبًا ما تستخدم في البيئات القاسية جدًا بالنسبة للمحامل الفولاذية. تتمتع بمقاومة جيدة إلى ممتازة للتآكل، اعتمادًا على المواد والمواد الكيميائية التي يتم مواجهتها، وعادةً ما يتم توفيرها بدون تشحيم. فهي غير مغناطيسية، وعلى عكس كربيد السيليكون، فهي عازلة للكهرباء. قد تحتوي المحامل الخزفية الكاملة على أقفاص PTFE أو PEEK أو يتم توفيرها كأنواع مكملة كاملة، أي بدون أقفاص. إذا تم توفيرها كملحق كامل، فيمكن استخدامها في درجات حرارة عالية جدًا.
نظرًا لأن السيراميك أصعب بكثير من الفولاذ، فهو هش. يمكن أن يتحمل الفولاذ التأثيرات الكبيرة من خلال تشوه البلاستيك، بينما يكون السيراميك عرضة للتشقق. ولذلك، لا يُنصح باستخدام المحامل الخزفية الكاملة، وخاصة نيتريد السيليكون وكربيد السيليكون، في الأماكن التي يحتمل أن تتعرض فيها لأحمال صدمات ثقيلة. نظرًا لزيادة الهشاشة، يمكن للمحامل الخزفية الكاملة أن تحمل ما يقرب من 65% إلى 75% من حمولة المحامل الفولاذية. تبلغ السرعة المحددة للمحامل الخزفية الكاملة حوالي 25% فقط من سرعة نفس المحامل الفولاذية، لأن الحلقات أقل استدارة وهناك خطر أكبر للفشل المفاجئ بسبب انخفاض قوة الانحناء مقارنة بالفولاذ.
يمكن أن يؤدي استخدام محامل نيتريد السيليكون أو كربيد السيليكون مع أعمدة أو مبيتات فولاذية في تطبيقات درجات الحرارة المرتفعة إلى حدوث مشكلات في التجميع بسبب الاختلافات الكبيرة في معامل التمدد. إذا لم يؤخذ في الاعتبار التمدد الأكبر للعمود الفولاذي في الحلقة الداخلية الخزفية عند درجات حرارة عالية، فقد يحدث تلف للمحمل. تعتبر الزركونيا أقل إشكالية لأن معامل التمدد يشبه الفولاذ. راجع قسم ملاءمة العمود/المبيت للحصول على التفاصيل.
محامل هجينة (البادئة "CB" أو "SCB"): نيتريد السيليكون هو الأكثر شيوعًا للكرات في المحامل الهجينة حيث أنه يحتوي فقط على 40٪ من كثافة الصلب المحمل ولكنه أكثر صعوبة مما يعطي مقاومة تآكل أكبر. المحامل الهجينة قادرة أيضًا على الحصول على سرعات أعلى نظرًا لقوة الطرد المركزي المنخفضة الناتجة عن كرات السيراميك. ومع ذلك ، نظرًا لانخفاض مرونة الكرات ، تكون منطقة التلامس بين الكرات ومسار السباق أصغر مما يؤدي إلى ارتفاع ضغط التلامس. هذا يمكن أن يتسبب في تآكل المجاري المائية بشكل أسرع. تبلغ زيادة سرعة المحامل الهجينة حوالي 30-40٪ مع تزييت مناسب. يمكن أيضًا أن تعمل المحامل الهجينة بشكل أفضل مع تزييت محدود ولكن يجب تقليل سرعة التشغيل. كما أنها أقل عرضة لانزلاق الكرة في ظل التسارع العالي مع الحمولة المنخفضة.
تحمل الخدم
تقوم مثبتات المحامل بتوزيع الكرات بالتساوي حول المجاري المائية لمنع التلامس بين الكرة والسماح بسرعات أعلى. كما أنها تساعد في الاحتفاظ بالشحوم حول الكرات والمجاري المائية. لمزيد من الدقة ولمنع الاحتكاك الإضافي ، من المهم عدم السماح بحركة شعاعية أكثر من اللازم للتثبيت. لهذا ، يتم توجيه القفص بواسطة كرات أو إحدى الحلقات.
تاج معدني / شريط
يتم تصنيع هذه المثبتات القياسية من الفولاذ الكربوني لمحامل الكروم والفولاذ المقاوم للصدأ بدرجة AISI304 أو AISI420 للمحامل غير القابلة للصدأ. غالبًا ما كانت مصنوعة من النحاس الأصفر الذي يوفر أيضًا قدرة عالية في درجة الحرارة ولكن هذا أقل شيوعًا نظرًا لارتفاع تكلفة النحاس الأصفر والتقدم في تكنولوجيا الصلب.
لدرجات الحرارة المرتفعة، يوصى عادة بالفولاذ المقاوم للصدأ. يؤدي القفص التاجي والقفص الشريطي نفس الوظيفة ولكن القفص التاجي يستخدم بشكل أساسي على المحامل المصغرة الأصغر حجمًا والمحامل ذات المقطع الرقيق حيث تكون المساحة محدودة. تُفضل الأقفاص الفولاذية في ظروف التشغيل الشاقة وحيث يتم التعرض لمستويات عالية من الاهتزاز. يمكن تركيب الأقفاص المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ 316 على محامل سيراميك كاملة من تجويف 8 مم إلى الأعلى.
مناسب للسرعة المتوسطة والمنخفضة
يمكن أن تتحمل درجات حرارة أعلى حسب نوع الفولاذ
نوع التاج - حلقة داخلية موجهة
نوع الشريط - دليل الكرة بشكل أساسي
تاج نايلون مقوى (TW)
يتميز هذا القفص الاصطناعي المقوى بالألياف الزجاجية بخصائص انزلاق أفضل من الأقفاص الفولاذية وينتج تقلبات عزم دوران أقل. يمكن أن تزيد السرعة القصوى بنسبة تصل إلى 60٪ ، لذلك غالبًا ما تستخدم في التطبيقات عالية السرعة وتتميز بخصائص ضوضاء منخفضة جيدة. هذا التجنيب غير مناسب للتطبيقات المبردة لأنه يفقد مرونته تحت حوالي 30 درجة مئوية. في التطبيقات الفراغية قد تصبح هشة.
سرعة عالية وضجيج منخفض
نطاق درجة الحرارة تقريبًا -
من 30 إلى +120 درجة مئوية الكرة الموجهة
تاج البولي ايثيلين (PE)
هذا التجنيب منخفض السرعة مصنوع من البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE) ويستخدم في محامل الفولاذ المقاوم للصدأ 316. تتميز بمقاومة جيدة للتآكل ، لذلك يمكن استخدامها في وجود مياه البحر والعديد من المواد الكيميائية.
مقاومة جدا للتآكل
نطاق درجة الحرارة -40 إلى + 80 درجة مئوية
حلقة داخلية موجهة
بيك كراون (PK)
تستخدم أقفاص PEEK بشكل شائع في محامل السيراميك ومحامل الفولاذ المقاوم للصدأ 316 ومحامل PEEK. تتميز بمقاومة عالية للتآكل ولديها نطاق درجات حرارة واسع ومناسبة للاستخدام في البيئات الفراغية.
مقاومة جدا للتآكل
إطلاق غاز منخفض مناسب جدًا للاستخدام في الفراغ
نطاق درجة حرارة -
من 70 إلى +250 درجة مئوية حلقة داخلية موجهة
تاج PTFE (PT)
يستخدم هذا القفص لمحامل السيراميك ، ومحامل الفولاذ المقاوم للصدأ 316 ومحامل PTFE. إنه مقاوم للغاية للتآكل وله نطاق درجات حرارة واسع جدًا.
مقاومة جدا للتآكل
نطاق درجة حرارة -
من 190 إلى +200 درجة مئوية حلقة داخلية موجهة
تاج نايلون (PA)
يستخدم هذا بشكل أساسي في محامل الأسيتال البلاستيكية. على عكس القفص TW ، هذا ليس قفصًا مُعززًا لذا فهو غير مناسب للسرعات العالية. إنه مقاوم للتآكل ولكنه قد ينتفخ بعد بضعة أشهر إذا تم استخدامه باستمرار في الماء أو في بيئة رطبة باستمرار.
مقاومة للتآكل
نطاق درجة الحرارة -30 إلى + 100 درجة مئوية
حلقة داخلية موجهة
تكملة كاملة (F / B)
محمل مكمل كامل (أو كروي كامل) يحتوي على كرات إضافية ولا يوجد به تجنيب. يتم استخدامه لسعة التحميل الشعاعية الأكبر على الرغم من أن سعة الحمولة المحورية صغيرة جدًا. لا يمكن استخدام هذه المحامل إلا بسرعات منخفضة ويزداد عزم دوران المحمل بسبب احتكاك الكرة بالكرة. أدت تقنيات الصلب والتصلب المحسّنة إلى زيادة سعة تحميل المحامل مع الأقفاص ، وأصبح محمل التكملة الكاملة أقل شيوعًا الآن.
قدرة تحميل شعاعي أعلى
سرعات أقل بكثير من النوع المحبوس
حمولة محورية منخفضة
زيادة عزم دوران المحمل
مكافحة مشاكل التجنيب الشائعة
من فشل التزييت إلى المحاذاة الخاطئة ، يحدث فشل المحمل لمجموعة من الأسباب. ومع ذلك ، يمكن أن يستسلم الخدم لمشكلتين شائعتين:
هوب
الظواهر التي يحدث عندما يتذبذب التجنيب مثل الطوق مما يتسبب في ارتفاع عزم الدوران في التجمع الدوار. يجب أن يتتبع التجنيب في مستوى محيطي حقيقي متحد المركز مع قطر الملعب للكرات.
قطع الاتصال (إنهاء)
عندما يتم تطبيق الحمل المحوري على المحامل الثابتة التي لها محور عمودها في الوضع الأفقي ، فإن الكرات تسقط إلى أسفل إلى موضع حيث تكون متباعدة بشكل غير متساوٍ قبل التحميل الذي يتم تطبيقه. عندما يتم تطبيق الحمل المحوري ، فإنه يضغط على الكرات بين مجاري المياه الداخلية والخارجية. الآن بعد أن تم تثبيت الكرات بشكل آمن في مواضع متباعدة بشكل غير متساوٍ ، فإنها تتسبب في ربط التجنيب. يُطلق على هذا الربط "تعليق التجنيب". بمجرد أن يبدأ دوران المحمل ، يتم الضغط على التجنيب وقد تنزلق بعض الكرات مسببة ضررًا يؤدي إلى فشل المحمل المبكر.
حراس وأختام المحامل
المحامل لديها أنواع مختلفة من الدروع والأختام، وغالبا ما تسمى عمليات الإغلاق. هذه الإغلاقات ليست ضرورية دائمًا؛ ومع ذلك، توفر المحامل المحمية والمختومة حماية أفضل من التلوث وتساعد في الاحتفاظ بمواد تشحيم المحامل.
درع (ZZ)
معظم محاملنا لها دروع معدنية. تم تصميم الدرع لمنع الجسيمات الكبيرة من دخول المحمل مع الحفاظ على الشحوم داخل المحمل. يمكن ضغطها في الحلقة الخارجية للمحمل (غير قابلة للإزالة) أو تأمينها بواسطة حلقات دائرية (قابلة للإزالة). نظرًا لأن الواقي لا يتصل بالسباق الداخلي ، فلا توجد زيادة في عزم بدء التشغيل أو التشغيل. عادة ما تكون الواقيات الموجودة على محامل الفولاذ المقاوم للصدأ مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ AISI 304.
منع التلوث بالجزيئات الكبيرة
تقليل تسرب مواد التشحيم
لا تزيد من عزم الدوران
نطاق درجة حرارة واسع ، خاصة بالنسبة للفولاذ المقاوم للصدأ
ختم الاتصال (2RS)
تتكون أختام المحامل القياسية من مطاط النتريل / BUNA-N المرتبط بغسالة معدنية. الغسالات مصنوعة من الفولاذ المدلفن على البارد SPCC لمحامل فولاذ الكروم أو 304 الفولاذ المقاوم للصدأ لمحامل الفولاذ المقاوم للصدأ. تتوفر بعض الأحجام مع أختام PTFE ذات درجة حرارة عالية (تصل إلى 250 درجة مئوية) أو أختام Viton (حتى 230 درجة مئوية). تحتك الشفة الداخلية للسداد بالحلقة الداخلية للمحمل لتوفير ختم فعال ضد الجسيمات الأصغر مثل الغبار والرطوبة مع منع تسرب مادة التشحيم. تولد أختام التلامس مستويات أعلى بكثير من عزم الدوران الاحتكاك من السدادات وستقلل السرعة القصوى للمحمل. أقل من -40 درجة مئوية يتماسك النتريل والفيتون ويوفران ختمًا ضعيفًا ، لذلك يجب مراعاة أختام PTFE أو الدروع المعدنية لدرجات الحرارة المنخفضة جدًا.
حماية جيدة ضد التلوث
يقلل بشكل كبير من تسرب مواد التشحيم
تم تقليل السرعة القصوى بحوالي 40٪
زيادة عزم دوران المحمل بشكل ملحوظ
درجة حرارة. النطاق –40 درجة مئوية / + 110 درجة مئوية لـ NBR
درجة حرارة. نطاق PE -50 درجة مئوية / + 110 درجة مئوية
درجة حرارة. نطاق فيتامين –40 درجة مئوية / + 230 درجة مئوية
درجة حرارة. نطاق نظرة خاطفة -70 درجة مئوية / + 250 درجة مئوية
درجة حرارة. نطاق PTFE - 190 درجة مئوية / + 250 درجة مئوية
ختم عدم الاتصال (2RU)
هذه الأختام مصنوعة أيضًا من مطاط النتريل المرتبط بغسالات معدنية ، ولكنها لا تحتك بالسباق الداخلي للمحمل ، وبالتالي يكون لها تأثير أقل على عزم دوران المحمل والسرعة القصوى من أختام التلامس ، وبالتالي يمكن استخدامها في تطبيقات ذات عزم دوران منخفض وسرعة عالية . إنها توفر حماية أفضل من التدريع المعدني ولكنها لا تغلق ولا تلامس.
حماية جيدة ضد التلوث
تقليل تسرب مواد التشحيم
لا يوجد زيادة في عزم الدوران
لا يؤثر على السرعة القصوى
درجة حرارة. النطاق –40 درجة مئوية / + 110 درجة مئوية لـ NBR
درجة حرارة. نطاق PE -50 درجة مئوية / + 110 درجة مئوية
درجة حرارة. نطاق نظرة خاطفة -70 درجة مئوية / + 250 درجة مئوية
درجة حرارة. نطاق PTFE - 190 درجة مئوية / + 250 درجة مئوية
هل تحتاج إلى محامل عالية الحماية من التلوث؟
بالنسبة للتطبيقات في صناعات الأغذية والمشروبات أو الأدوية ، يجب أن تمتثل المعدات لمعايير صارمة للنظافة والسلامة. في هذه البيئات ، تعتبر الحماية من التلوث أمرًا بالغ الأهمية ، لذلك من المفيد اختيار ختم ملامس لضمان عدم دخول الأوساخ إلى المحمل. بالنسبة للمعدات التي تتعامل مع عمليات الغسل العادية ، سيوفر ختم التلامس أيضًا مقاومة فعالة للماء. سيمنع هذا الشحوم من الانزلاق خارج المحمل أو انزلاق الأسطوانة أو الكرة أو السخونة الزائدة. تتطلب العديد من محامل الصلب في هذه الصناعة توريد مواد تشحيم غير سامة تلبي معايير NSF H1 أو H2.
هل سيعمل المحمل في ظل ظروف درجات الحرارة القصوى؟
يمكن للمحامل المعدنية المحمية أن تتحمل درجات حرارة أعلى من المحامل محكمة الغلق. لتطبيقات درجات الحرارة المرتفعة ، يمكن استخدام محامل من الفولاذ المقاوم للصدأ بدرجة 440 درجة في درجات حرارة تصل إلى 300 درجة مئوية. في حالة التعرض لظروف قاسية ، يمكن أن يذوب المطاط أو البلاستيك ، وإذا انصهر الحطام ودخل المجاري المائية ، فقد يتسبب ذلك في فشل المحمل. في هذه الحالات ، يوصى باستخدام المحامل المحمية.
في أي سرعة سوف يعمل المحمل؟
بالنسبة للتطبيقات عالية السرعة مثل ركوب الدراجات والتزلج ، فإن الأختام غير المتصلة هي الخيار المفضل. يوفر حماية أفضل من التلوث من الواقيات ، ولا تؤثر السدادات غير الملامسة على السرعة القصوى أو عزم دوران المحمل.
ال تصنيف الحمل هو دليل إرشادي للحمل الذي يمكن أن يتحمله المحمل في التطبيق ويستخدم في حسابات الحياة. نحن نعبر دائمًا عن تصنيف حمل المحمل بـ Kgf (قوة الكيلوجرام). هذه هي القوة التي يؤثر بها كيلوغرام من الكتلة على سطح الأرض. في مكان آخر، قد ترى القوى معبرًا عنها بالنيوتن. يتم تعريف نيوتن على أنه القوة التي تعمل على تسريع كتلة قدرها كيلوغرام واحد بمعدل متر واحد في الثانية (أو 1 م/ث²). بما أن الجاذبية على سطح الأرض تبلغ 9.80665 م/ث²، فإن 1 كجم قوة = 9.80665 نيوتن، ولكن للتبسيط دعنا نقول 1 كجم قوة = 10 نيوتن.
تصنيف الحمل الشعاعي الديناميكي
يُعرَّف تصنيف الحمل الشعاعي الديناميكي رسميًا على أنه: "حمل شعاعي ثابت بنسبة 90٪ في مجموعة من محامل فولاذية متطابقة من الكروم ، مع دوران الحلقة الداخلية فقط ، لمليون دورة قبل ظهور علامات التعب".
يبدو أن مليون دورة في الدقيقة كثير ، لكن دعونا نلقي نظرة فاحصة. إذا قمت بتشغيل حوالي 10,000 دورة في الدقيقة (rpm) وقمت بتطبيق أقصى حمل ديناميكي ، فسيستمر المحمل لأكثر من ساعة ونصف بقليل (100 دقيقة).
تُستخدم هذه الأرقام لحساب عمر التصنيف ، ولكن في التطبيقات العادية ، لا ينبغي أن تتعرض المحامل لأي مكان بالقرب من هذه الأحمال إلا إذا كنت لا تتوقع استمرارها لفترة طويلة جدًا.
إذا كان العمر الطويل مطلوبًا ، فمن الأفضل تحديد الحمل الفعلي بين 6٪ و 12٪ من معدل الحمل الديناميكي للمحمل. يمكن أن تتحمل الأحمال الثقيلة ، ولكن الحياة ستقصر.
ستدعم محامل الفولاذ المقاوم للصدأ AISI440C / KS440 ما يقرب من 80٪ - 85٪ من أرقام تحميل محامل الصلب المطلي بالكروم. تعتمد تصنيفات حمل الدفع على حمل محوري ثابت يبلغ مليون دورة. يمكن لفريق الخبراء في AUB Bearings المساعدة في توفير بيانات تصنيف الحياة لمجموعة واسعة من المحامل المختلفة.
تحميل شعاعي ثابت تقييمه
تصنيفات الأحمال الشعاعية الثابتة هي أحمال شعاعية نقية (أو أحمال محورية لمحامل الدفع) التي تسبب تشوهًا دائمًا للكرات أو المجاري المائية.
قد تكون الأحمال الثابتة القريبة من هذا الرقم مقبولة لبعض التطبيقات ، ولكن ليس عند الحاجة إلى أي نعومة أو دقة. تتراوح معدلات الحمل الثابت لمحامل الفولاذ المقاوم للصدأ ما يقرب من 75٪ إلى 80٪ من تلك الخاصة بمحامل الصلب المطلي بالكروم.
قد تكون سعة تحميل المحمل محدودة بواسطة مادة التشحيم. بعض مواد التشحيم مناسبة فقط للأحمال الخفيفة ، في حين أن البعض الآخر مصمم للتطبيقات ذات الأحمال العالية. المحامل التكميلية الكاملة لها معدلات تحميل أعلى. يمكن زيادة قدرة التحميل المحورية للمحامل الكروية الشعاعية عن طريق تحديد التخليص الشعاعي السائب.
تصنيف الحمل المحوري
يمكن أن تستوعب أنواع المحامل شديدة التحمل مثل سلسلة 6200 أو 6300 أحمالًا محورية تصل إلى 50٪ من الحمل الشعاعي الثابت المقدر. بسبب المجاري المائية الضحلة ، يمكن للمحامل الكروية ذات الأخدود العميق رقيقة الجدران استيعاب الأحمال المحورية فقط بين 10٪ و 30٪ من معدل الحمل الشعاعي الثابت للمحمل.
لاحظ أن هذه الأرقام تستند إلى أحمال محورية نقية. ستؤثر الأحمال أو اللحظات الشعاعية الإضافية (أحمال المحاذاة الخاطئة) على سعة التحميل المحورية. إن تجاوز إجمالي الحدود الموصى بها للأحمال المجمعة سيكون له تأثير سلبي على عمر التحمل.
محامل كروية مكملة بالكامل لها أخدود ملء يتم تشكيله في الحلقات الداخلية والخارجية. تحت الأحمال المحورية ، يتداخل الأخدود مع دوران الكرة ، لذلك لا ينصح باستخدام المحامل التكميلية الكاملة للأحمال المحورية.
تحمل الحياة
المحسوبة حياة تحمل يعتمد على الحمل وسرعة التشغيل والعوامل البيئية. تتطلب معايير الصناعة عادةً أن تكون 90% من المحامل قابلة للخدمة بعد مليون دورة و1% من المحامل تكون صالحة للخدمة بعد 50 ملايين دورة. وهذا ما يُعرف بتحمل تعب الحياة. غالبًا ما يتم التقليل من عمر التحمل (لأسباب تتعلق بالسلامة) والمتغيرات القابلة للتطبيق المستخدمة لحساب هذه الحياة.
يمكن أيضًا أن يتم ذلك باستخدام الصيغة التالية:
خلوص داخلي كروي
الخلوص الداخلي أو الخلوص الشعاعي هو مقدار الرخاوة بين الكرات والمجاري المائية للمحمل.
الخلوص الشعاعي هو الخلوص المقاس عموديًا على محور المحمل، أو على وجه التحديد: متوسط قطر مجرى القناة الخارجي للحلقة ناقص متوسط قطر مجرى السباق للحلقة الداخلية ناقص (2 × قطر الكرة).
الخلوص المحوري هو الخلوص المقاس على طول محور المحمل ، ويسمى الخلوص المحوري. اللعب المحوري هو ما يقرب من 10 أضعاف قيمة التشغيل الشعاعي.
يمكن الإشارة إلى اللعب الشعاعي في المحمل قبل التثبيت على أنه اللعب الشعاعي "الأولي". الخلوص الشعاعي "المتبقي" أو "الجاري" هو ما يتبقى بعد تثبيت المحمل. من الناحية المثالية ، يجب أن تكون الخلوص الشعاعي المتبقي في المحمل صفرًا لتقليل انزلاق الكرة وتقليل اللعب المحوري (اللعب النهائي) ، لذلك من المهم جدًا اختيار التخليص الشعاعي الأولي بشكل صحيح.
أثناء التثبيت، هناك العديد من العوامل التي يمكن أن تغير الخلوص الشعاعي. إن تركيب العمود الضيق (يُسمى عادةً تناسب التداخل أو ملاءمة الضغط) حيث يكون العمود أكبر قليلاً من الحلقة الداخلية للمحمل سوف يؤدي إلى تمديد الحلقة الداخلية، مما يجعلها أكبر. يؤدي هذا إلى تقليل التشغيل الشعاعي للتداخل المناسب بنسبة تصل إلى 80%. يمكن أن يحدث موقف مماثل إذا كانت الحلقة الخارجية ملائمة تمامًا للهيكل. يمكن أن يكون الفرق بين درجة حرارة العمود ودرجة حرارة العلبة مشكلة أيضًا. إذا كانت الحلقة الداخلية للمحمل أكثر سخونة من الحلقة الخارجية، فسوف تتوسع وتقلل من الخلوص الشعاعي. ويمكن حساب ذلك على النحو التالي:
الكروم الصلب: 0.0000125 × (درجة حرارة الحلقة الداخلية - درجة حرارة الحلقة الخارجية درجة مئوية) × قطر مسار الحلقة الخارجية * بالملليمتر.
، الآلات والخطوط المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ ٣٠٤ و أكثر: 0.0000103 × (درجة حرارة الحلقة الداخلية - درجة حرارة الحلقة الخارجية درجة مئوية) × قطر حلبة السباق الخارجية * (مم).
* يمكن حساب قطر مجرى السباق الدائري الخارجي تقريبًا على النحو التالي: 0.2 x (d + 4D) حيث d هو التجويف بالملم و D هو القطر الخارجي بالملم.
يمكن أن تكون هناك أيضًا مشكلات، على سبيل المثال، العمود مصنوع من مادة مختلفة عن المحامل والإسكان ويتوسع بسبب معامل تمدد مختلف. في هذه الحالة، قد تكون هناك حاجة إلى محامل ذات خلوص شعاعي أكثر مرونة.
عادة ما يكون الخلوص الشعاعي القياسي مناسبًا وهذه المحامل متاحة بسهولة، ولكن في بعض الأحيان يوصى بالخلوص غير القياسي. إذا كان الحمل شعاعيًا بحتًا، فإن الخلوص الشعاعي الضيق يؤدي إلى انخفاض مستوى الضجيج والصلابة العالية ودقة التشغيل. من المرغوب فيه وجود خلوص شعاعي أكثر مرونة للأحمال المحورية العالية لأنه يزيد من سعة الحمولة المحورية للمحمل. وسوف يستوعب أيضًا عدم المحاذاة بين العمود والإسكان بشكل أفضل.
الخلوص الشعاعي الضيق (MC1 / MC2 ، PO2 / P13 ، C2): تعتبر للأحمال الشعاعية البحتة والضوضاء المنخفضة وتطبيقات الاهتزازات المنخفضة. احذر من الأحمال المحورية والتطبيقات عالية السرعة والاهتزازات الشديدة وتطبيقات عزم الدوران المنخفضة جدًا. لا ينبغي استخدام نوبة تداخل.
خلوص نصف قطري متوسط (MC3 / MC4 ، P24 / P35 ، CN): الأكثر استخدامًا ومتاحًا كمعيار ، باستثناء محامل السيراميك الكاملة مع C3 كمعيار.
خلوص شعاعي فضفاض (MC5 / MC6 ، P58 / P811 ، C3 / C4): نظرًا لزيادة قدرة حمل الدفع ، ضع في اعتبارك الأحمال المحورية الأعلى. يمكن التسامح مع نوبات تداخل أكبر واختلالات عمود الدوران. مناسب أيضًا للأحمال الثقيلة أو أحمال الصدمات. لا يوصى به للتطبيقات منخفضة الضوضاء ما لم تكن الخلوص الشعاعي الأكثر إحكامًا غير مناسب.
خلوص نصف قطري متوسط (MC3 / MC4 ، P24 / P35 ، CN): الأكثر استخدامًا ومتاحًا كمعيار ، باستثناء محامل السيراميك الكاملة مع C3 كمعيار.
خلوص شعاعي فضفاض (MC5 / MC6 ، P58 / P811 ، C3 / C4): نظرًا لزيادة قدرة الحمل على الدفع ، ضع في اعتبارك الأحمال المحورية الأعلى. يمكن التسامح مع نوبات تداخل أكبر واختلالات عمود الدوران. مناسب أيضًا للأحمال الثقيلة أو أحمال الصدمات. لا يوصى به للتطبيقات منخفضة الضوضاء ما لم تكن الخلوص الشعاعي الأكثر إحكامًا غير مناسب.
التخليص الشعاعي لا علاقة له بفئة الدقة أو التسامح. المحمل الفضفاض لا يعني بالضرورة دقة تحمل منخفضة. يمكنك استخدام محامل فئة P4 (Abec7) مع خلوص شعاعي أكثر مرونة ، تمامًا كما يمكنك استخدام محامل P0 (Abec1) مع خلوص شعاعي أكثر إحكامًا ، تشير الخلوص الزائد إلى الحاجة إلى خلوص شعاعي أكثر إحكامًا أو تحميل محوري مسبقًا.
في التطبيقات ذات الضوضاء المنخفضة أو التطبيقات عالية السرعة ، من المستحسن عدم وجود تشغيل شعاعي متبقي. يوفر هذا صلابة أكبر ويقلل من الضوضاء ويوفر دقة تشغيل أكبر ويزيل انزلاق الكرة تحت التسارع. يتم تحقيق ذلك من خلال تطبيق التحميل المسبق على المحمل. هذا هو الحمل المحوري المطبق على الحلقة الداخلية أو الخارجية لمواجهة تأثير الحلقة الخارجية على الحلقة الداخلية والقضاء على اللعب الشعاعي.
التحميل المسبق يتم تطبيقه عادة من خلال استخدام غسالات الموجة أو غسالات الزنبرك وعادة ما يتم تطبيقه على حلقة ثابتة من المفترض أن يكون لها ملاءمة انزلاقية مع العمود أو السكن للسماح بالحركة المحورية. إذا تم لصق المحمل على العمود أو السكن ، فيمكنك استخدام وزن للحفاظ على المحمل محملاً مسبقًا أثناء معالجة المادة اللاصقة. يجب أن يكون مقدار التحميل المسبق صغيرًا قدر الإمكان. سيؤدي التحميل المسبق المفرط إلى عزم احتكاك عالٍ وفشل سريع.
دليل التحميل المسبق
فئة التحميل المسبق | مبلغ التحميل المسبق مصغرة وتحمل صغير (Cr = تصنيف الحمل الديناميكي الأساسي) | مبلغ التحميل المسبق معيار تحمل (Cr = تصنيف الحمل الديناميكي الأساسي) | شرح المميزات: |
| تحميل مسبق طفيف | 0.50٪ × كر | 0.15٪ × كر | صلابة التحمل غير مطلوبة. التأكيد على انخفاض عزم الدوران. |
| ضوء التحميل المسبق | 1.25٪ × كر | 0.58٪ × كر | كل من صلابة التحمل وعزم الدوران المنخفض مطلوبان. |
| متوسط التحميل المسبق | 1.75٪ × كر | 1.28٪ × كر | التأكيد على صلابة التحمل. عزم دوران مرتفع نسبيًا. |
| تحميل مسبق ثقيل | 2.50٪ × كر | 2.64٪ × كر | التأكيد على صلابة التحمل. ارتفاع عزم الدوران. |
أقصى سرعة محمل كروي
يؤثر عدد من العوامل على تحديد سرعة محمل الكرة مثل درجة الحرارة ، والحمل ، والاهتزاز ، واللعب الشعاعي ، والتوكيل ، ومواد التشحيم ، والمواد الكروية ، والإغلاق.
السرعات المذكورة في رسوماتنا الفنية هي فقط تقريبية وصالحة للمحامل المستخدمة على عمود أفقي مع قفص معدني ودرجة تحمل قياسية وتشغيل شعاعي وتحميل متوسط وحلقة داخلية دوارة ومواد تشحيم مناسبة (انظر أدناه). ستتطلب تطبيقات العمود الرأسي تقليلًا للسرعة بحد أقصى 20 بالمائة تقريبًا بسبب توجيه القفص المنخفض واحتجاز مواد التشحيم الأقل فاعلية.
تتطلب درجات الحرارة الزائدة والأحمال العالية سرعات أبطأ. لا يمكن للمحامل المزودة بأختام التلامس تحقيق نفس السرعة بسبب الاحتكاك المتزايد بين حافة مانع التسرب وحلقة المحمل الداخلية. يمكن أن يكون لاختيار مواد التشحيم أيضًا تأثير كبير على السرعة المقدرة. تختلف السرعة القصوى التي يمكن أن تعمل بها مادة التشحيم بفعالية حسب النوع.
عوامل الضبط التالية تقريبية وتعتمد على المحامل ذات التيجان المعدنية أو أقفاص الشريط. إذا تم استخدام مادة تشحيم مناسبة ، فيمكن زيادة السرعة القصوى للمحمل باستخدام أقفاص من النايلون أو الفينول. يمكن أن يؤدي استخدام الكرات الخزفية إلى زيادة سرعة التحمل بنسبة تصل إلى 40٪ ، لكن الكرات الخزفية تقلل أيضًا من قدرة التحميل على المحمل بسبب الضغط المتزايد على حلقات المحمل التي تسببها كرات السيراميك الأكثر صلابة.
جدول تخفيض السرعة:
| حلقة داخلية دوارة | تدوير الحلقة الخارجية | ||
|---|---|---|---|---|
فتح / ZZ | 2RS | فتح / ZZ | 2RS | |
النفط النفط | تخفيض لا شيء | 40٪ تخفيض | 20٪ تخفيض | 40٪ تخفيض |
النفط الاصطناعية | تخفيض لا شيء | 40٪ تخفيض | 20٪ تخفيض | 40٪ تخفيض |
زيت السيليكون | 30٪ تخفيض | 40٪ تخفيض | 50٪ تخفيض | 50٪ تخفيض |
شحم قياسي | 30٪ تخفيض | 40٪ تخفيض | 50٪ تخفيض | 50٪ تخفيض |
شحم عالي السرعة | تخفيض لا شيء | 40٪ تخفيض | 20٪ تخفيض | 40٪ تخفيض |
شحم السيليكون | 30٪ تخفيض | 40٪ تخفيض | 50٪ تخفيض | 50٪ تخفيض |
كروي عزم دوران الاحتكاك
يؤثر عزم الدوران الاحتكاك على التشغيل الحر للمحمل. سوف تواجه المحامل التي تحتوي على شحوم قاسية صعوبة في الدوران. هذا يعني أن لديها لحظة احتكاك عالية نسبيًا. سوف يدور المحمل غير المشحم بحرية ، مما يعني أنه يحتوي على عزم احتكاك منخفض. تعتمد القوة المطلوبة لتدوير المحمل بشكل كبير على استدارة المحمل والحمل المطبق والتزييت والإغلاق. تعني الاستدارة الأفضل والتشطيب السطحي للكرات والمجاري المائية أن هناك حاجة إلى قوة أقل لتدوير المحمل. كلما زاد الحمل ، زاد تشوه مكونات المحمل ، مما أدى إلى زيادة المقاومة.
بالنسبة للتزييت ، تنتج زيوت القياس عمومًا مستويات عزم دوران أقل ، خاصة عند السرعات المنخفضة جدًا ، ولكن الفرق بين هذه الزيوت والعديد من الشحوم ذات عزم الدوران المنخفض يمكن أن يكون صغيرًا جدًا ، خاصةً إذا تم استخدام عبوات شحوم منخفضة. يمكن لمواد التشحيم عالية اللزوجة أن تزيد بشكل كبير من عزم دوران المحمل بسبب زيادة مقاومة مواد التشحيم. تتعرض محامل الشحوم لارتفاعات قصيرة في مستويات عزم الدوران حيث يستغرق الشحم وقتًا قصيرًا "للاقتحام" أو التوزيع داخل المحمل. ستعمل أختام التلامس على زيادة قيم عزم الدوران بشكل كبير. القوة المطلوبة لتدوير المحمل من السكون (عزم بدء التشغيل) أكبر قليلاً من القوة المطلوبة لإبقائه في الدوران (عزم الدوران الجاري).
يمكنك حساب الأرقام التقريبية لعزم الاحتكاك باستخدام هذه الصيغة البسيطة:
محامل كروية شعاعية: 0.5 × 0.0015 × حمل شعاعي نيوتن * × تتحمل (مم)
محامل كروية محورية: 0.5 × 0.0013 × الحمل المحوري بالنيوتن * × التجويف (مم)
يكون هذا صالحًا فقط إذا كان المحمل يحتوي على تعبئة قياسية من تزييت عزم الدوران المنخفض، ولا يحتوي على أختام تلامس ويخضع لسرعة منخفضة وحمل منخفض. بالنسبة للمحامل الكروية الشعاعية، يجب أن يكون الحمل المحوري أقل من 20 بالمائة من الحمل الشعاعي بينما يجب أن يكون الحمل محوريًا تمامًا لمحامل الدفع. اتصل بنا إذا كنت بحاجة إلى أرقام دقيقة مع الأخذ في الاعتبار السرعة ولزوجة مادة التشحيم.
القياسات هي نيوتن ملليمتر (Nmm). هذه وحدة مركبة من عزم الدوران تقابل عزم الدوران من قوة مقدارها نيوتن واحد (حوالي 0.1 Kgf) مطبقة على ذراع مسافة مليمتر واحد.
ضجيج واهتزاز محمل كروي
يزيد الاهتزاز المفرط من ضوضاء المحمل ويمكن أن يقلل بشكل كبير من عمر المحمل. حلقات وكرات المحامل ليست مستديرة تمامًا ، والكرات والمجاري المائية ، حتى بعد الطحن والتلميع الناعمين على نطاق واسع ، ليست ناعمة تمامًا. يمكن أن تتسبب عيوب المعالجة في شكل أسطح خشنة أو غير مستوية في تحريك إحدى الحلقات أو اهتزازها شعاعيًا بالنسبة إلى الأخرى ، مما يتسبب في اهتزاز المحمل والضوضاء. يمكن التحقق من سلاسة أو هدوء المحمل باستخدام مقياس التسارع الذي يقيس اهتزازات المحمل في الحلقة الخارجية ، وعادةً ما تدور الحلقة الداخلية عند 1800 دورة في الدقيقة. لفهم كيفية قياس اهتزاز المحمل ، من المهم فهم كيفية عمل الاهتزاز.
يسمى مقدار التذبذب في الجسم المهتز الإزاحة. عندما تهتز حلقة المحمل الخارجية ، يتحرك السطح الخارجي لأعلى إلى الحد الأعلى ، ثم لأسفل إلى الحد الأدنى ثم يعود إلى نقطة البداية. يُطلق على القياس بين الحد الأعلى والحد الأدنى للإزاحة من الذروة إلى الذروة. تسمى حركة التذبذب بأكملها من نقطة البداية عبر الحدود العليا والسفلى والعودة إلى نقطة البداية a دورة. سوف تتكرر دورة الاهتزاز هذه طالما أن المحمل يدور. يمكننا أيضًا قياس عدد هذه الدورات في وقت معين. هذا يعطينا تردد. يتم التعبير عن التردد بشكل أكثر شيوعًا على شكل دورات في الثانية (CPS) أو Hertz (Hz) وهو نفس الشيء.
يمكن أن يزيد الاهتزاز من معدل التعب ويقصر عمر التحمل. قياسات النزوح لا تخبرنا بما فيه الكفاية. عادةً ما يحدث الاهتزاز في المحمل أو الماكينة عند ترددات مختلفة ، وكلها تساهم في الإجهاد ، لذلك نحتاج إلى أخذ كل ترددات الاهتزاز هذه في الاعتبار في قياساتنا للاهتزاز. يمكننا تحقيق ذلك عن طريق قياس سرعة الاهتزاز.
سرعة الاهتزاز (الإزاحة × التردد) يعطينا مؤشرًا جيدًا على شدة الاهتزاز. إذا كان أحد مكونات المحمل يتحرك مسافة معينة (إزاحة) بمعدل معين (تردد) ، فيجب أن يتحرك بسرعة معينة. كلما زاد قياس سرعة الاهتزاز ، كان المحمل أكثر ضوضاءً. يتم قياس سرعة الاهتزاز على Bearing Vibration Tester بالميكرونات في الثانية أو مقياس Anderon في Anderons. أنديرون واحد يساوي 7.5 ميكرون في الثانية. يتم فصل القراءات إلى ثلاثة نطاقات تردد: منخفضة (50 إلى 300 هرتز) ؛ متوسطة (300 إلى 1800 هرتز) وعالية (1800 إلى 10000 هرتز). على الرغم من أن سرعة الاهتزاز تُظهر إمكانات التعب ، إلا أن قوة الاهتزاز يمكن أن تسبب تشوهًا للكرات والحلقات ويمكن أن تكون ضارة جدًا عند الترددات العالية حيث قد تكون قراءات السرعة منخفضة جدًا. لهذا السبب نقوم أيضًا بقياس تسارع الاهتزاز.
تسارع الاهتزاز هو مؤشر على القوة الاهتزازية (القوة = الكتلة × التسارع) وبما أن القوة تلحق الضرر عند الترددات الأعلى ، فإن تسارع الاهتزاز هو قياس مفيد حيث سيختبر المحمل ترددات اهتزاز أعلى من 2000 هرتز. يُقاس تسارع الاهتزاز بـ G (9.81 m / s²) ولكن غالبًا ما ترى هذه القياسات محولة إلى ديسيبل (ديسيبل).
يتم تحقيق معدل منخفض للضوضاء / الاهتزاز من خلال إيلاء اهتمام خاص لإنهاء سطح المجاري المائية والكرات ، واستدارة الحلقات والكرات وتصميم القفص الصحيح. يمكن أيضًا استخدام شحوم منخفضة الضوضاء مفلترة بدقة. هذه تحتوي على جزيئات صلبة أصغر وأصغر والتي تولد ضوضاء عندما تمر بين الكرات ومجرى السباق.
يمكن أن تؤثر العوامل الخارجية مثل الاهتزاز المحيط على ضوضاء المحمل. هناك مشكلة أخرى ، خاصة مع المحامل الأصغر والأجزاء الرفيعة ، وهي تشوه الحلقة الناجم عن العمود الضعيف أو استدارة الهيكل. يؤدي تلوث الأوساخ والغبار أيضًا إلى زيادة مستويات الضوضاء والاهتزاز. في بعض الأحيان يتم إلقاء اللوم على ممارسات التركيب السيئة أو التعامل غير الصحيح ، مما يتسبب في حدوث أحمال صدمة والتي بدورها تخلق خدوشًا أو خدوشًا في مسار السباق.
مواد تشحيم كروي
التشحيم المناسب أمر بالغ الأهمية لتحمل الأداء. يقوم التشحيم بإنشاء طبقة رقيقة بين مناطق التلامس للمحمل لتقليل الاحتكاك وتبديد الحرارة ومنع تآكل الكرات والمجاري المائية. تؤثر مواد التشحيم على سرعات التشغيل القصوى ودرجات الحرارة ومستويات عزم الدوران ومستويات الضوضاء وعمر التحمل في النهاية. يتم استخدام مواد التشحيم المعدنية أو الاصطناعية بشكل شائع. هناك العديد من الأنواع المختلفة المصممة للاستخدام العام أو عالي السرعة أو التطبيقات منخفضة الضوضاء أو العزل المائي أو درجات الحرارة القصوى.
مزلقات السيليكون لديها نطاق درجة حرارة واسع وتظهر تغيرًا أقل في اللزوجة مع درجة الحرارة. كما أنها مقاومة للماء بشكل جيد وآمنة للاستخدام مع معظم أنواع البلاستيك. فهي غير مناسبة للأحمال العالية والسرعات العالية.
مواد التشحيم المشبعة بالفلور أو PFPE غير قابلة للاشتعال ومتوافقة مع الأكسجين ومقاومة عالية للعديد من المواد الكيميائية. لن تتفاعل مع البلاستيك أو اللدائن. العديد منها ذات ضغط بخار منخفض وهي مناسبة للاستخدامات الفراغية أو غرف الأبحاث ، بينما يمكن للبعض أن يتحمل درجات حرارة تزيد عن 300 درجة مئوية.
المزلقات الجافة للاستخدام حيث قد تسبب مواد التشحيم القياسية تلوثًا ، كما هو الحال في البيئات الفراغية. المواد الشائعة مثل ثاني كبريتيد الموليبدينوم أو ثاني كبريتيد التنجستن يمكن صقلها أو رشها على الكرات والمجاري المائية لتوفير التشغيل السلس وسرعات تشغيل أعلى من المحامل غير المشحمة.
مواد تشحيم بوليمر صلبة يتكون من بوليمر صناعي مشرب بزيت التشحيم ، والذي يملأ معظم المساحة الداخلية للمحمل. يستخدم هذا النوع من مواد التشحيم عادةً في البيئات المتربة أو المحامل محكمة الغلق حيث لا يمكن تحمل تسرب مادة التشحيم ، مثل البيئات النظيفة وتطبيقات العمود الرأسي. تتمتع مواد التشحيم الصلبة بمقاومة ممتازة للماء ويمكنها أن تتحمل الغسل المنتظم. يمكنهم أيضًا تحمل الاهتزازات العالية وقوى الطرد المركزي.
ترطيب الشحوم تستخدم على نطاق واسع في قطع غيار السيارات لمنع الخشخيشات والصرير. كما أنها تستخدم لإعطاء إحساس "الجودة" للمفاتيح والشرائح والخيوط والتروس. يمكن استخدامها في محامل الدوران البطيئة ، على سبيل المثال ، مقاييس فرق الجهد لنفس السبب.
مواد التشحيم الغذائية مطلوبة لصناعات الأغذية والمشروبات لتتوافق مع لوائح النظافة الصارمة. مواد التشحيم المعتمدة من HI مطلوبة للمحامل حيث قد يكون هناك اتصال عرضي مع الطعام ويتم استخدام شحوم H2 المعتمدة في حالة عدم وجود اتصال. تم تصميم هذه الشحوم أيضًا لتكون شديدة المقاومة للغسيل من خلال عمليات التنظيف.
لزوجة زيوت التشحيم
يتم استخدام زيوت وشحوم منخفضة اللزوجة حيث تتطلب مقاومة منخفضة لزيوت التشحيم مثل الأدوات الحساسة. يمكن تحديد مواد التشحيم عالية اللزوجة لتطبيقات الحمل العالي أو السرعة العالية أو تطبيقات العمود الرأسي. تُفضل الزيوت منخفضة اللزوجة (أو الشحوم ذات الزيوت الأساسية منخفضة اللزوجة) للتطبيقات عالية السرعة لأنها تولد حرارة أقل. على الرغم من أن الشحوم غالبًا ما توفر مقاومة أكبر بكثير من الزيوت ، إلا أن العديد من الشحوم الحديثة ذات عزم الدوران المنخفض يمكن أن تنتج أرقام عزم مشابهة لبعض الزيوت ، خاصةً عند استخدام تعبئة منخفضة الشحوم.
زيوت
تحافظ معظم الزيوت على تناسقها جيدًا على نطاق واسع من درجات الحرارة ويسهل وضعها. لتطبيقات عزم الدوران المنخفضة جدًا ، يجب تحديد زيت أداة خفيفة. يمكن استخدام الزيت بسرعات أعلى ، ولكن نظرًا لأنه لا يميل إلى البقاء في مكانه ، يجب تطبيق التشحيم المستمر بواسطة نفث الزيت أو حمام الزيت أو رذاذ الزيت ما لم تكن السرعات منخفضة أو يكون الدوران لفترات قصيرة. لا يحتاج المثبت الفينولي المشبع بالزيت أو المثبت الصناعي المصنوع من مادة ذات معامل احتكاك منخفض جدًا مثل Torlon إلى تزييت خارجي مستمر. غالبًا ما تستخدم هذه الأنواع من التجنيب في محامل الأسنان عالية السرعة وعزم الدوران المنخفض.
شحوم
الشحوم هي ببساطة زيوت ممزوجة بمكثف بحيث تبقى داخل المحمل. تعتبر الشحوم مناسبة بشكل عام للأحمال الثقيلة ولها ميزة واضحة تتمثل في توفير تشحيم مستمر على مدى فترة طويلة دون صيانة.
من المدهش أن الكثير من الشحوم يمكن أن يكون ضارًا لتحمله. يعني ملء الشحوم العالي مقاومة دوران أكبر (عزم دوران أعلى) والتي قد لا تكون مناسبة للعديد من التطبيقات ولكن الأسوأ من ذلك هو خطر تراكم الحرارة. تعتبر المساحة الحرة داخل المحمل مهمة في السماح للحرارة بالإشعاع بعيدًا عن منطقة التلامس بين الكرات ومسار السباق. نتيجة لذلك ، يمكن أن يؤدي وجود الكثير من الشحوم إلى فشل مبكر ما لم تكن السرعات منخفضة. التعبئة القياسية هي 25٪ - 35٪ من المساحة الداخلية ولكن هذا قد يختلف إذا لزم الأمر. قد يتم تحديد نسبة أقل لسرعة عالية ، وتطبيق عزم دوران منخفض بينما قد يكون من المستحسن تعبئة أعلى بكثير لتطبيق حمل منخفض السرعة وعالي.
تقييم سرعة الشحوم
تحتوي الشحوم على تصنيفات سرعة تسمى أحيانًا تصنيفات "DN". يتم حساب "DN" للتطبيق كما يلي:
السرعة في rpm x (معرف المحمل + تحمل OD) 2
افترض أن المحمل يدور بسرعة 20,000 دورة في الدقيقة. معرف المحمل 8 مم و OD 22 مم. تنتج الصيغة أعلاه اسمًا مميزًا بقيمة 300,000 ، لذا يجب تصنيف الشحوم أعلى من هذا الرقم. العديد من أنواع الشحوم الحديثة مناسبة للسرعات العالية مع تصنيف بعضها بـ 1 مليون DN أو.
يمكن للمصنعين اتباع عدة طرق لضمان حياة طويلة وناجحة. تتمثل الخطوة الأولى في الحد من الأحمال الشعاعية إلى ما بين 6٪ و 12٪ من معدل الحمل الديناميكي للمحمل. على الرغم من أن المحمل يمكنه تحمل الأحمال العالية ، إلا أنه سيتم تقصير عمره.
الخطوة التالية هي اختيار المادة المناسبة. يمكن أن يلعب اختيار النوع الصحيح للمحامل دورًا مهمًا أيضًا ، استنادًا إلى خبرة AUB Bearings كمتخصصين في الأقسام الرقيقة ، ومقاومة التآكل ، والمحامل المصغرة ، والمحامل المصنوعة من السيراميك. في حين أن جميع الكرات الشعاعية لديها بعض القدرة على حمل الدفع ، في حالة وجود أحمال دفع أكبر ، فمن الأفضل عادةً استخدام محامل ثقيلة مع مجاري مائية عميقة ، حيث يمكنها تحمل ما يصل إلى 50٪ من الحمل الشعاعي الثابت المقدر في حمل الاتجاه المحوري.
على الرغم من أن المحامل ذات القسم الرفيع (الفرق بين القطر الداخلي والخارجي للمحمل صغير) فهي مناسبة جدًا للضغط وتقليل الوزن. بسبب المجاري المائية الضحلة ، يمكنها فقط استيعاب الأحمال المحورية بين 10٪ و 30٪ من معدل الحمل الشعاعي الثابت للمحمل. ستعمل الأحمال الشعاعية أو اللحظية الإضافية على تقليل سعة حمولة الدفع. يمكن أن تتسبب أحمال الدفع المفرطة على محامل المقاطع الرفيعة في اقتراب الكرات بشكل خطير من قمة مسار السباق.
By اختيار تحمل المناسب النوع ومع الأخذ في الاعتبار العوامل الرئيسية التي تحكم الأحمال الشعاعية والدفعية، يمكن للمهندسين ضمان استمرارهم في الابتكار مع تقديم أعلى مستويات الدقة والسلاسة وعمر التحمل.
