لي على متابعة:
الدليل النهائي لمحامل الأكمام والبطانات
في النظام الصناعي اليوم، أصبحت محامل الأكمام والبطانات والمحامل مكونات لا غنى عنها. هناك استعارة مناسبة مفادها أن "المحامل أصبحت غذاء الصناعة". تتمثل الوظيفة الرئيسية لمحامل الأكمام والبطانات والمحامل في دعم الجسم الدوار لتقليل الاحتكاك قدر الإمكان، وتقليل الضوضاء بشكل فعال، وتقليل استهلاك الطاقة، وزيادة كفاءة الماكينة إلى أقصى حد وتسريع التطبيق، وإطالة عمر خدمة الماكينة بشكل كبير. ولكن في مجال السحابات ومحامل الأكمام والبطانات والمحامل، من الصعب القول أن هناك اسمًا شائعًا. على سبيل المثال، تشير الإحصائيات غير الكاملة إلى أن هناك أكثر من 400,000 نوع من المحامل. حتى الأسماء المختلفة قد تمثل نفس الاتجاه. محامل الأكمام والبطانات، والفرق الرئيسي بين المحامل أو البطانات يكمن في تطبيقاتها المختلفة. يتطلب اختيار النوع المناسب من محمل الجلبة أو الجلبة أو المحمل لتطبيقك الصناعي لتلبية متطلبات معينة قدرًا كبيرًا من المعرفة. أنت بحاجة إلى معرفة الاختلافات الرئيسية بين محامل الأكمام، والبطانات، والمحامل، وتطبيقاتها في الصناعة والتصنيع، و. في هذه المقالة، سنلقي نظرة متعمقة على خصائص وتطبيقات محامل الأكمام، والبطانات، و اتجاهاتوتوضيح وظائفها والمواد والاختلافات الرئيسية.
قصير وبسيط: محامل الأكمام والبطانات متساوية. محامل الأكمام هي الأكمام أو الأنابيب التي تسمح بالحركة الخطية أو الدورانية. هذا هو بالضبط الغرض من البطانات. يتم استخدام مصطلحات محمل الجلبة والجلبة بالتبادل. لذلك، في الوصف التالي، سيستخدم مؤلف هذه المقالة هذين المصطلحين بشكل عشوائي. في الواقع، يمكن استخدام محامل الأكمام، والمحامل المنزلقة، والمحامل الدورية، والمحامل المنزلقة كبطانات؛ تصف هذه المصطلحات أنماطًا مختلفة من البطانات. باختصار، البطانة هي دائمًا محمل، ولكن ليست كل المحامل عبارة عن جلبة.
ما هي البطانة (محمل الأكمام)؟
البطانة - والتي تسمى غالبًا محمل الكم، هي عبارة عن محمل أسطواني يستخدم لدعم الحمل على عمود التشغيل الذي ينزلق ذهابًا وإيابًا بين الأسطح المتحركة. البطانات عبارة عن محامل خاصة يمكن تصنيعها من مجموعة متنوعة من المواد وتنزلق على قضيب أو عمود، مما يوفر حركة احتكاك منخفضة للغاية وامتصاصًا ممتازًا للصدمات وتقليل استهلاك الطاقة والضوضاء والتآكل مع توفير ختم فعال ومحمي من الغبار والرطوبة . . ولحسن الحظ، فإن البطانات ذاتية التشحيم، مما يجعلها مثالية للتشغيل المنخفض أو الذي لا يحتاج إلى صيانة. يتم تحقيق التشحيم الذاتي من خلال نمط موحد من الدمامل الموجودة على سطح الجلبة، والتي تعمل كخزانات للشحوم. بغض النظر عن نوع أو حجم المحامل الأكمامية المستخدمة، فإنها تتمتع بميزة على المحامل الكروية أو الأسطوانية التقليدية نظرًا لانخفاض معامل الاحتكاك نظرًا لصغر مساحة التلامس الخاصة بها. وهذا يجعل البطانات مثالية للتطبيقات التي تكون فيها السرعة والدقة والمتانة أمرًا بالغ الأهمية. مع أخذ هذه الفوائد في الاعتبار، فمن السهل معرفة سبب شهرة محامل الأكمام في العديد من الصناعات اليوم. تُستخدم البطانات على نطاق واسع في السيارات والسلع البيضاء وأدوات الحفر والمحركات ومضخات التروس الخارجية الهيدروليكية وما إلى ذلك. في صناعة السيارات، على سبيل المثال، توفر محامل الأكمام حركة خطية دوارة في المفصلات وأنظمة ضبط المقعد وعجلات القيادة. يمكن لبعض البطانات المصنوعة من النايلون أن تعمل دون استخدام مواد التشحيم وهي مناسبة بشكل خاص لصناعات الأغذية والنسيج حيث تفضل التطبيقات الجافة.
ما هي أنواع البطانات الموجودة؟
هناك العديد من البطانات بأنواع مختلفة في السوق. بشكل عام، يمكن تصنيف البطانات على أساس المادة والشكل. يمكن تصنيع محامل الأكمام من مجموعة متنوعة من المواد. وتشمل هذه المعادن والمعادن ثنائية المعدن والسيراميك والحجر والجرافيت والمواد المركبة والبلاستيك. تعتمد وظيفة محمل الأكمام على اختيار المادة، حيث ستحدد المادة القوة والمرونة ومعامل الاحتكاك وما إلى ذلك.
مصنفة حسب المادة، هناك ثلاثة أنواع شائعة من البطانات: البطانات المركبة، والبطانات المعدنية، والبطانات البلاستيكية. وفقًا لتصنيف الشكل، يمكن تقسيم البطانات إلى ستة أنواع: البطانات ذات الأكمام العادية، والبطانات ذات الحافة، وغسالات الدفع، والبطانات المقسمة، والبطانات المركبة، والبطانات المركبة ذات الحافة.
البطانات البوليمر أو المركبة
تتميز البطانات البوليمرية بخاملتها الكيميائية العالية، حيث تتميز بامتصاص منخفض للماء، ويمكنها العمل في درجات حرارة عالية دون تشوه. تُعرف البطانات البوليمرية أيضًا بالبطانات المركبة، وهي مناسبة لظروف الأحمال الثقيلة، وهي البطانات الأكثر استخدامًا. تتميز البطانات المركبة بانخفاض احتكاكها ومقاومة التآكل، مما يقلل من تلف الآلات الناتج عن سوء التزييت. وهي مصنوعة من مواد ذات مقاومة عالية للعوامل البيئية، ومقاومة للحرارة، ومعامل احتكاك منخفض، وخصائص غير لاصقة. عيبها الوحيد هو مرونتها العالية، مما يعني إمكانية التواءها أثناء العمل. يمكن حل هذه المشكلة بإضافة مواد مالئة، مما يتيح للمصنعين تقديم أكمام متعددة الاستخدامات. تُستخدم البطانات البوليمرية أو المركبة لنقل الحركة الدورانية، ويمكن أن تحل محل المحامل التقليدية في البيئات الخطرة. يمكن استخدام البطانات البوليمرية أو المركبة في مجموعة متنوعة من الصناعات، بما في ذلك معدات البناء، والأنظمة الهيدروليكية، والمعدات الطبية، والفضاء الجوي.
البطانات بوم
البطانات بوم تم تطويرها مع وضع التشحيم الذاتي في الاعتبار، مما يوفر مقاومة جيدة للتآكل ومعامل احتكاك منخفض. مناسبة للأحمال الثقيلة التي تعمل بسرعات منخفضة لتقليل اهتزاز الماكينة والضوضاء. تساعد محامل الأكمام POM أيضًا على تقليل تراكم الحرارة الناتج عن الاحتكاك، مما يزيد من عمر المحامل بما يصل إلى أربع مرات أطول من المحامل المصنوعة من مواد تقليدية أخرى (الفولاذ). عادة ما تكون الأكمام بولي أوكسي ميثيلين أو الأكمام POM مصنوعة من دعامة فولاذية ومغطاة بطبقة من النحاس / البرونز الملبدة. وأخيرًا، تتم إضافة طبقة POM فوق طبقة النحاس/البرونز، والتي تحتوي على حفر الشحوم التي تحتفظ بمواد التشحيم. تُستخدم تطبيقات البطانات POM على نطاق واسع في الزراعة والهندسة المدنية والآلات وصناعات البناء.
البطانات PTFE
البطانات PTFE مصنوعة من مادتين مختلفتين، بولي تترافلوروإيثيلين والمعدن، وتستخدم عادة في مختلف الصناعات. وتتمثل وظيفتها الأساسية في تقليل الاحتكاك بين الأجزاء المتحركة في الآلات. تعتبر البطانات PTFE مناسبة لمجموعة متنوعة من التطبيقات الصناعية نظرًا لقدرتها على تحمل تقلبات درجات الحرارة العالية ويمكن استخدامها في صناعات متنوعة مثل محطات الكهرباء والحرارة والنووية والكيميائية والصيدلانية وحتى محطات الطاقة.
البطانات النايلون
البطانات النايلون قوية ومتينة وتحل محل البطانات المعدنية بشكل متزايد في العديد من التطبيقات. يتمتع النايلون بمقاومة ممتازة للتآكل ولا يتطلب أي تزييت خارجي. تجدر الإشارة إلى أن البطانات المصنوعة من النايلون لا تصدر ضوضاء عند تشغيلها مثل البطانات المعدنية. لديهم معامل احتكاك منخفض ومقاومة عالية للأحماض الضعيفة والوقود والقلويات.
جلبة معدنية
كما نعلم جميعًا، البطانات المعدنية مصنوعة من المعدن أو السبائك المعدنية. تتمتع هذه البطانات المعدنية بقوة ميكانيكية عالية جدًا وهي مناسبة بشكل خاص لتطبيقات السرعة العالية والأحمال العالية التي تتضمن التشحيم. تعتمد البطانات المعدنية المستخدمة على البيئة الصناعية أو نوع التطبيق. تتميز البطانات المعدنية بطرق تشحيم مختلفة اعتمادًا على حجمها وبنيتها وتطبيقها.
جلبة برونزية
جلبة برونزية هي المادة المُفضّلة للبطانات المعدنية. تتميز البطانات البرونزية بمقاومتها للتشوه والكسر مقارنةً بمحامل الأكمام المصنوعة من مواد أخرى. وكما هو الحال مع البلاستيك، تتميز محامل البرونز بالمتانة ومقاومة الصدأ. تُستخدم البطانات البرونزية على نطاق واسع في تصنيع الأغذية، وقولبة الحقن، وآلات السيارات، وآلات تحريك التربة، وتصنيع الفولاذ، وغيرها. تتميز البطانات البرونزية بمتانة ممتازة وعمر خدمة طويل، فهي لا تتآكل ولا تتشوه بسهولة. ومع ذلك، تتطلب البطانات البرونزية كميات كبيرة من التزييت أثناء التشغيل، مما يجعلها أكثر تكلفة في الصيانة من البطانات البلاستيكية.
البطانات الجرافيت
البطانات الجرافيت تستخدم في العديد من التطبيقات بسبب خصائصها الميكانيكية والفيزيائية الفريدة. تتميز البطانات الجرافيتية بمعامل احتكاك منخفض للغاية، مما يساعد على زيادة كفاءة وإنتاجية وأداء آلات الغزل. يعتبر الجرافيت، وهو معدن زيتي طبيعي، أفضل مادة للبطانات لأنه يقلل الاحتكاك دون استخدام سائل إضافي. والجدير بالذكر أن الجرافيت يتمتع بأعلى ثبات في درجة الحرارة، ويحافظ على شكله وبنيته عند درجات حرارة تصل إلى 5000 درجة فهرنهايت. تُستخدم بطانات الجرافيت في مجموعة متنوعة من التطبيقات بما في ذلك الأفران والأفران والتطبيقات الغذائية والصناعات الكيماوية وصناعة السيارات والمعادن وغيرها.
البطانات الفولاذية
البطانات الفولاذيةكما يوحي الاسم، البطانات الفولاذية مصنوعة من الفولاذ أو الفولاذ المقاوم للصدأ. تم تصنيع هذه البطانات من الفولاذ المتين للغاية، مما يجعلها مثالية للتطبيقات المحورية منخفضة السرعة. يتم تصنيع أغلفة الفولاذ باستخدام طرق إنتاج صديقة للبيئة تعمل على زيادة إنتاجية المواد وتقليل التقطيع.
جلبة النحاس
جلبة النحاس مصنوع من النحاس وعادة ما يكون أحد مكونات العمود المحوري الذي يساعد على حماية الجسم من أي ضرر ناتج عن أي قوة تنتقل عبر العمود. تُستخدم البطانات النحاسية في الغالب في المحركات الكهربائية، ومحركات السيارات، وما إلى ذلك. بالإضافة إلى ذلك، تأتي البطانات النحاسية بأحجام متنوعة لأنها يمكن أن تناسب الجدران الرقيقة والسميكة، والفلنجات، والأسطوانية، والحواف، وما إلى ذلك.
البطانات الألومنيوم
البطانات الألومنيوم تُفضّل بطانات الألومنيوم لصلابتها، مما يضمن لها عمرًا افتراضيًا طويلًا. استُخدمت في البداية في الدراجات الهوائية، ثم تدريجيًا في السيارات، وتُستخدم حاليًا في مجموعة متنوعة من الآلات. تتحمل بطانات الألومنيوم أحمالًا محورية وشعاعية كبيرة، مما يجعلها خيارًا مهمًا للاستخدام في صناعات الطيران والزراعة. تشمل بعض التطبيقات الشائعة لبطانات الألومنيوم استخدامها في الأسطوانات الهيدروليكية المستخدمة في تركيب الأجهزة (مثل سدادات التصريف/حشوات السوائل، أو زجاج رؤية السوائل، أو عناصر التهوية)، والأوعية، والخزانات.
محامل الأكمام ثنائية المعدن
محامل الأكمام ثنائية المعدن مصنوعة من معدنين مختلفين. في معظم الحالات، يكون المعدن الأول هو الفولاذ، بينما قد تتراوح المعادن الأخرى من النحاس إلى الألومنيوم أو حتى النحاس. تعمل الطبقة ثنائية المعدن كغطاء داخلي للجلبة، مما يوفر حماية جيدة ضد التآكل. وهي مفيدة بشكل خاص في التطبيقات التي تعمل بأحمال متوسطة بسرعات متوسطة أو بأحمال عالية بسرعات منخفضة.
أنواع البطانة حسب الشكل
من حيث الشكل، هناك ستة أنواع رئيسية من البطانات.
البطانات كم عادي
تكون البطانات ذات الأكمام العادية بشكل عام أسطوانية الشكل ومصنوعة وفقًا لأبعاد الصناعة القياسية. تحتوي الجلبة الأسطوانية على دعامات من الداخل والخارج تدعم الطبقة المنزلقة في المنتصف. البطانات الأسطوانية أقوى من المحامل ويمكنها تحمل أحمال أعلى من المحامل المعدنية، مما يجعلها مثالية للأحمال المتغيرة أحادية الاتجاه، والحركة المحورية، ومحامل التوجيه المحورية.
الخامة: عادة ما تكون مصنوعة من البرونز أو النحاس أو غيرها من مواد التشحيم الذاتي.
تصميم: أسطوانية بقطر داخلي وخارجي.
طلب توظيف جديد: التطبيقات العامة التي تتطلب احتكاكًا منخفضًا وقدرة حمل متوسطة.
جلبة شفة
تشبه البطانات ذات الحافة البطانات الأسطوانية، ولكن مع اختلاف واحد واضح: أنها تحتوي على شفة في أحد طرفيها. يمكن استخدام الفلنجات لمجموعة متنوعة من الأغراض، بدءًا من التركيب أو محاذاة البطانات وحتى التثبيت المريح. تسمح البطانات ذات الحافة، التي تُستخدم بشكل شائع في تطبيقات البراغي، باستخدام مسامير ذات قطر أصغر لتقليل الوزن دون أن يؤدي ذلك إلى تقليل سطح دعم التثبيت لجدار الصاري، مع تقليل الضغط على خيوط مسمار التثبيت أيضًا.
تصميم: تشبه جلبة الأكمام العادية، ولكن مع شفة في أحد طرفيها لتوفير الدعم المحوري.
طلب توظيف جديد: يستخدم عندما تحتاج الجلبة إلى مقاومة الحركة المحورية.
اقتحام الغسالة
إن غسالة الدفع نفسها ليست جلبة، ولكنها مكون مهم للغاية. يبدو أنها عبارة عن حلقة مسطحة تقع بين المكون الثابت والسطح المتداول، وتدعم الأحمال المحورية أو الحركة جنبًا إلى جنب على العمود وتقييد أي حركة على طول العمود. إنها تشكل سطحًا يتم دعم المحمل أو الجلبة فوقه.
تصميم: جلبة مسطحة أو ذات حواف تشبه الغسالة.
طلب توظيف جديد: مصممة لتحمل الأحمال المحورية، عادةً مع البطانات الشعاعية.
انقسام البطانة
تصميم: تأتي هذه البطانات في نصفين ويمكن تركيبها وإزالتها بسهولة دون الحاجة إلى معدات إزالة إضافية.
طلب توظيف جديد: مثالي للتطبيقات التي يمثل فيها التفكيك تحديًا أو يستغرق وقتًا طويلاً.
البطانة المركبة
المواد : مصنوعة من مزيج من المواد مثل دعامة معدنية وطبقة من PTFE (بولي تترافلوروإيثيلين).
طلب توظيف جديد: الاحتكاك المنخفض، ومقاومة التآكل العالية وخصائص التشحيم الذاتي تجعلها مناسبة لمجموعة متنوعة من التطبيقات.
شفة البطانة المركبة
تصميم: تشبه البطانات المركبة ولكن مع شفة للدعم المحوري.
طلب توظيف جديد: يجمع بين مزايا المواد المركبة مع زيادة الثبات المحوري.
مزايا محامل الأكمام
تعتبر محامل الأكمام مثالية للعديد من التطبيقات بسبب بساطتها ومتانتها. إنها تقلل من استهلاك الطاقة أثناء التشغيل من خلال توفير احتكاك منخفض بين العمود والمحامل. تتميز محامل الأكمام أيضًا بمساحة صغيرة، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات ذات المساحة المحدودة. بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لتصميمها البسيط، يمكن تجميعها أو تفكيكها بسهولة. توفر محامل الأكمام حماية فائقة ضد جزيئات الغبار والأوساخ والملوثات الأخرى، بالإضافة إلى التآكل الناتج عن درجات الحرارة المرتفعة. بالإضافة إلى ذلك، هذه البطانات لا تحتاج إلى صيانة لأنها لا تتطلب التشحيم مثل معظم أنواع المحامل الأخرى. لذلك، تعتبر محامل الأكمام حلاً فعالاً من حيث التكلفة يعمل على تحسين الكفاءة التشغيلية مع تقليل تكاليف التشغيل. بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدامها في الظروف الجافة والرطبة دون أي تعديلات.
إن موثوقية محامل الأكمام تجعلها خيارًا جذابًا للآلات الصناعية التي تتطلب مكونات موثوقة للتحكم في الحركة؛ لذلك فلا عجب أن تعتمد العديد من الشركات على هذا النوع من المحامل عند تصميم المعدات. بشكل عام، تعتبر محامل الأكمام عبارة عن مكونات متعددة الاستخدامات تسمح بالتشغيل السلس بتكلفة أقل من البدائل مثل المحامل الكروية أو الأسطوانية. بعد قولي هذا، فمن الواضح سبب استمرارهم في الحفاظ على شعبيتهم في هذه الصناعة.
عيوب محامل الأكمام
لم يتم تصميم محامل الأكمام للسرعات العالية، حيث أظهرت الدراسات أن سرعتها القصوى تبلغ حوالي 5,000 دورة في الدقيقة. يمكن أن يسبب هذا القيد عددًا من المشكلات في التطبيقات التي تتطلب سرعات أعلى، مثل المحركات والمراوح. مشكلة أخرى تتعلق بمحامل الأكمام هي أنها تميل إلى أن يكون لها متوسط عمر متوقع محدود عند استخدامها في التطبيقات الثقيلة مثل الآلات الصناعية الكبيرة. كما أن تصميمها يجعلها غير مناسبة للأحمال الشعاعية لأنها تتشوه بسهولة تحت الضغط. بمرور الوقت، تزداد كمية الأوساخ التي تدخل محامل الأكمام، مما قد يؤدي إلى فشل مبكر.
حمل البطانة وحدود السرعة
تُستخدم البطانات عادةً للأحمال الثقيلة والسرعات الأبطأ. تستفيد العجلات المعدنية الصناعية من البطانات المتينة التي يمكنها تحمل نقل الأحمال الثقيلة وأحمال الصدمات. بالنسبة للبطانات، يجب مراعاة التسخين الاحتكاكي. العاملان الرئيسيان اللذان يؤثران على الحرارة هما ضغط الوحدة (P) وسرعة السطح (V). منتج ضغط الوحدة وسرعة السطح هو سرعة الضغط (PV). لتحديد ما إذا كانت البطانة مناسبة لأي تطبيق، ابحث أولاً عن القيمة الكهروضوئية المحددة من الشركة المصنعة. للتشغيل الآمن، يجب أن تكون القيمة الكهروضوئية المحسوبة بواسطة التطبيق أقل من القيمة الكهروضوئية المحددة للشركة المصنعة.
حساب القيمة الكهروضوئية للتطبيق: PV = P × V
تحديد سرعة السطح (V): V = 0.262 × دورة في الدقيقة × D دورة في الدقيقة = دورات العمود في الدقيقة D = قطر العمود (بوصة)
الضغط (ف): P = إجمالي الحمولة (رطل) / منطقة التلامس (بوصة²) منطقة التلامس = D (قطر العمود بالبوصة) × L (طول الغلاف)
يمكن رؤية تأثير الحد من القيمة الكهروضوئية في هذا الرسم البياني، الذي يقارن السرعة مقابل الحمل للبطانات البرونزية والنيلويل.
في دراسة هندسية داخلية، تم استخدام البطانات المصنوعة من النايلون و C93200 تم استخدام البطانات البرونزية معاً لاختبار تأثير: الحدود الكهروضوئية للجلبة. كما ذكرنا سابقًا، تُستخدم البطانات عادةً للأحمال الثقيلة بسرعات أبطأ. يتضح هذا في الرسم البياني حيث أن أياً من الجلبتين غير قادر على التعامل مع الأحمال الكبيرة بسرعات عالية. كلما زادت السرعة، انخفضت سعة التحميل. يتم توفير قيم P-max (psi) وV-max (fpm) من قبل الشركة المصنعة لكل منتج. P-max هو الحد الأقصى للحمل عند 0 دورة في الدقيقة وV-max هو الحد الأقصى للسرعة عند الحمل الخفيف (الحد الأقصى لعدد دورات العمود في الدقيقة). بالنسبة للتطبيقات العملية، قم بمقارنة قيم P وV وPV المحسوبة مع الحد الأقصى للتفاوتات لتحديد ما إذا كانت الجلبة ستعمل أم لا. تأكد من أن البطانة تعمل ضمن نطاق أقل من المنحنى الكهروضوئي المحدد.
تحمل أو جلبة؟
يجب أن تتضمن العوامل التي يجب تذكرها عند الاختيار بين البطانات أو المحامل ما يلي (حسب التفضيل):
السرعة والحمل: هل تحمل أحمالًا أثقل بسرعات أبطأ أم تحمل أحمالًا أخف بسرعات أعلى؟ عندما تكون السرعة العالية أحد العوامل، فإن المحامل توفر حلاً أفضل، بينما تستجيب البطانات بشكل جيد لتطبيقات التحميل الثقيل ذات السرعة المنخفضة.
عملية سلسة: نظرًا لظاهرة "الانزلاق اللاصق"، وهي مشكلة شائعة في البطانات، تعد المحامل خيارًا أفضل لتشغيل أكثر سلاسة.
الصيانة/التشحيم: التطبيقات التي لا تحتاج إلى صيانة والتي تتمتع بقدرات التشحيم الذاتي، خاصة في صناعات الأغذية الجافة والنسيج، غالبًا ما تفضل البطانات.
ضوضاء التشغيل: عندما يكون التشغيل الهادئ أحد الاعتبارات الأساسية، تكون البطانات بشكل عام أكثر هدوءًا من المحامل.
الميزانية: تميل البطانات إلى أن تكون تكلفتها أقل بستة إلى عشر مرات من المحامل.
عند الاختيار بين المحامل والبطانات، يجب مراعاة التطبيق المحدد وبيئة التشغيل وظروف التشغيل والقيود المختلفة. إن فهم مزايا وعيوب كل نوع يمكن أن يساعد في تحديد النوع الذي يوفر الحل الأفضل.