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सही बियरिंग कैसे चुनें
A असर एक यांत्रिक घटक है जिसका कार्य एक घूमने वाली असेंबली का मार्गदर्शन करना है। इस प्रकार, बीयरिंग एक तत्व को दूसरे के सापेक्ष घूमने की अनुमति देते हैं। इसलिए, बीयरिंग उच्च परिशुद्धता वाले हिस्से हैं जो उपकरणों को कुशलतापूर्वक भार परिवहन करके विभिन्न गति से चलने की अनुमति देते हैं। उन्हें अत्यधिक सटीक और टिकाऊ होना चाहिए, और न्यूनतम शोर और कंपन के साथ उच्च गति पर काम करने में सक्षम होना चाहिए। इस प्रकार के उपकरण सभी अनुप्रयोगों में पाए जाते हैं जैसे ऑटोमोटिव उद्योग, एयरोस्पेस क्षेत्र, निर्माण उपकरण, कृषि उपकरण, सीएनसी मशीनें, आदि
बीयरिंग के चार मुख्य प्रकार हैं: बॉल बीयरिंग, बेलनाकार रोलर बीयरिंग, पतला रोलर बीयरिंग और सुई रोलर बीयरिंग। जबकि बॉल बेयरिंग सबसे आम प्रकार का बेयरिंग है, प्रत्येक के अपने फायदे और नुकसान हैं। इसीलिए हम अनुशंसा करते हैं कि आप इनमें से प्रत्येक बियरिंग की तुलना करके यह निर्धारित करें कि आपकी आवश्यकताओं के लिए कौन सा आदर्श बियरिंग है।
बीयरिंग चयन के लिए प्राथमिकता का क्रम क्या है?
हम नीचे दी गई तालिका में दिखाए गए क्रम के अनुसार सर्वोत्तम बियरिंग का चयन करेंगे। ध्यान दें कि निम्नलिखित अनुक्रम केवल संदर्भ के लिए है। जब आप वास्तव में चुनते हैं कि किस बियरिंग का उपयोग करना है, तो सबसे महत्वपूर्ण कारक पिछली सफलताएं और सुधार के बिंदु हैं, इसलिए इस आदेश का शब्दशः पालन करने की कोई आवश्यकता नहीं है।
| व्यवस्था | परीक्षा मद | पुष्टि करने हेतु प्रमुख बिंदु |
|---|---|---|
| ① | बेरिंग के प्रकार | आपको किस परिमाण और दिशा के भार की आवश्यकता है? क्या यह इंस्टालेशन स्थान में फिट होगा? |
| ② | असर व्यवस्था | क्या आप एक ही शाफ्ट पर दो (या) बियरिंग का उपयोग कर रहे हैं? |
| ③ | असर आयाम और सेवा जीवन | क्या आयाम और सेवा जीवन आपकी आवश्यकताओं को पूरा करते हैं? |
| ④ | सीमित गति, चलने की सटीकता, फिट और आंतरिक निकासी का असर | क्या इसमें मशीन के लिए आवश्यक संचालन सटीकता और कठोरता है? क्या इसकी सेवा अवधि को पूरा करने के लिए इसमें फिट और आंतरिक मंजूरी है? |
| ⑤ | प्रीलोड और कठोरता को सहन करना | क्या इसमें मशीन के लिए आवश्यक कठोरता है? |
| ⑥ | बियरिंग स्नेहन | क्या बेयरिंग लंबे समय तक स्थिर रूप से घूम सकती है? |
| ⑦ | बेयरिंग के आसपास के घटक | आप आसपास की किस संरचना/असेंबली की तलाश कर रहे हैं? |
| ⑧ | बियरिंग को लगाना और उतारना | क्या इससे मशीन के रखरखाव/निरीक्षण में सुविधा होगी? |
आकार
बियरिंग्स द्वारा अनुमत स्थान आमतौर पर काफी सीमित होता है। कई मामलों में, शाफ्ट व्यास या बेयरिंग बोर व्यास डिजाइन आवश्यकताओं के अनुसार निर्धारित किया जाता है। इसलिए, बेयरिंग का प्रकार और आकार स्थापित विनिर्देशों के अनुरूप होना चाहिए।
उदाहरण के लिए, दंत चिकित्सक के ड्रिल बिट में उपयोग किया जाने वाला बेयरिंग स्पष्ट रूप से तेल रिग में उपयोग किए जाने वाले बेयरिंग से बहुत छोटा होता है।
भार
जब अधिकांश लोग कोई मशीन डिज़ाइन करते हैं, तो वे ताकत की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए पहले शाफ्ट को आकार देते हैं, और फिर उसके अनुसार बीयरिंग चुनते हैं। विचार करने योग्य दूसरा कारक वह भार है जो बेयरिंग उठा सकता है।
वहां दो प्रकार के भार:
- अक्षीय भार: घूर्णन अक्ष के समानांतर
-रेडियल भार: घूर्णन अक्ष के लंबवत
1) यदि भार मुख्य रूप से रेडियल (शाफ्ट के लंबवत) है, तो रेडियल बेयरिंग का उपयोग करें, और यदि लोड मुख्य रूप से अक्षीय (शाफ्ट के समान दिशा में) है, तो थ्रस्ट बेयरिंग का उपयोग करें। अक्षीय भार को कभी-कभी थ्रस्ट लोड भी कहा जाता है।
2) बॉल बेयरिंग का उपयोग तब किया जाता है जब बेयरिंग का भार हल्का होता है, और रोलर बेयरिंग का उपयोग तब किया जाता है जब यह भारी होता है।
3) यदि रेडियल भार और अक्षीय भार एक ही समय में (संयुक्त भार) एक ही बेयरिंग पर कार्य करते हैं, तो संयुक्त भार हल्का होने पर गहरी नाली बॉल बेयरिंग या कोणीय संपर्क बॉल बेयरिंग का चयन किया जाता है। यदि संयुक्त भार बड़ा है, तो पतला रोलर बीयरिंग का उपयोग किया जाता है।
यदि दो दिशाओं से बड़े अक्षीय भार लगाए जाते हैं, तो आप दो या अधिक बीयरिंगों को संयोजित कर सकते हैं, या दोहरी पंक्ति बीयरिंगों का उपयोग कर सकते हैं।
प्रत्येक प्रकार के बेयरिंग को विशेष रूप से अक्षीय या रेडियल भार का समर्थन करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। कुछ बीयरिंग दोनों भारों को समायोजित कर सकते हैं: इस मामले में हम संयुक्त भार का उल्लेख करते हैं। उदाहरण के लिए, यदि आपको संयुक्त भार उठाना है, तो हम अनुशंसा करते हैं कि आप पतला रोलर बीयरिंग चुनें। यदि आपको ऐसे बियरिंग की आवश्यकता है जो उच्च रेडियल भार का सामना कर सके, तो हम बेलनाकार रोलर बियरिंग की सलाह देते हैं। दूसरी ओर, यदि आपके बियरिंग्स को हल्के भार का समर्थन करने की आवश्यकता है, तो बॉल बियरिंग्स पर्याप्त हो सकते हैं क्योंकि वे आमतौर पर सस्ते होते हैं।
सटीकता की आवश्यकताएं
बेयरिंग का चयन करते समय तीसरा प्रमुख विचार सटीकता है। कुछ अनुप्रयोग, जैसे बीयरिंग के लिए सीएनसी मशीनें, उच्च परिशुद्धता की आवश्यकता है। अन्य अनुप्रयोगों में, जैसे शॉपिंग कार्ट व्हील, परिशुद्धता एक बड़ी चिंता का विषय नहीं है।
लचीलापन, संलग्नक भिन्नताएं और विनिर्माण त्रुटियां कुछ गलत संरेखण का कारण बन सकती हैं। महत्वपूर्ण गलत संरेखण के मामले में, अस्वीकार्य गलत संरेखण के कारण बीयरिंग विफलता हो सकती है। जब गलत संरेखण एक महत्वपूर्ण मुद्दा है, तो स्व-संरेखित विशेषताओं वाली बॉल बेयरिंग या बेयरिंग इकाइयाँ सही विकल्प हैं।
रोटेटिंग गति
आरपीएम एक अन्य कारक है जिस पर विचार किया जाना चाहिए। कुछ बीयरिंग उच्च गति का सामना कर सकते हैं। बेलनाकार रोलर बीयरिंग और सुई रोलर बीयरिंग में पिंजरों की उपस्थिति पिंजरे के बिना बीयरिंग की तुलना में अधिक गति की अनुमति देती है। हालाँकि, अधिक गति चुनने पर कभी-कभी लोड की कीमत चुकानी पड़ती है। आपको संभावित ग़लत संरेखण पर भी विचार करना चाहिए; कुछ बियरिंग इसके लिए उपयुक्त नहीं हैं, जैसे डबल पंक्ति बॉल बियरिंग।
इसलिए, आपको असर निर्माण पर ध्यान देने की आवश्यकता है: सम्मिलित बीयरिंग और गोलाकार बीयरिंग आसानी से इन गलत संरेखण का समर्थन कर सकते हैं। हम अनुशंसा करते हैं कि आप स्व-संरेखित बियरिंग्स को प्राथमिकता दें, जो शाफ्ट के झुकने या माउंटिंग त्रुटियों के कारण होने वाले संरेखण दोषों को स्वचालित रूप से ठीक करते हैं। इसी तरह, आदर्श बियरिंग का चयन करते समय परिचालन स्थितियाँ भी बहुत महत्वपूर्ण होती हैं। इसलिए, उस वातावरण का विश्लेषण करना आवश्यक है जिसमें आप बियरिंग का उपयोग करेंगे। आपकी बियरिंग विभिन्न तरीकों से दूषित हो सकती है। कुछ उपयोगों से शोर में गड़बड़ी, झटका और/या कंपन हो सकता है।
स्थायित्व
जब स्थायित्व की बात आती है, तो कठोरता और तापमान सहनशीलता सहित कई कारकों पर विचार करना पड़ता है। लोड के तहत, असर संपर्क सतहें ख़राब हो सकती हैं, जो कुछ अनुप्रयोगों में एक गंभीर समस्या हो सकती है। अलास्का में तेल रिगों को उप-शून्य तापमान से लेकर सऊदी अरब के 100-डिग्री रेगिस्तान तक का सामना करना पड़ता है, एक बीयरिंग का सामना करने वाले ऑपरेटिंग तापमान की सीमा भी एक प्रमुख चयन विचार होना चाहिए।
सील
बेयरिंग के सही और लंबे समय तक चलने वाले संचालन को सुनिश्चित करने के लिए सीलिंग सिस्टम का चुनाव आवश्यक है; इसलिए, यह सुनिश्चित करना महत्वपूर्ण है कि बेयरिंग हमेशा किसी भी अशुद्धियों और बाहरी कारकों, जैसे धूल, पानी, संक्षारक तरल पदार्थ और यहां तक कि उपयोग किए गए स्नेहन एजेंट से अच्छी तरह से सुरक्षित हो। यह विकल्प स्नेहक के प्रकार, पर्यावरणीय स्थितियों (और संदूषण के प्रकार), द्रव दबाव और घूर्णी गति पर निर्भर करता है। आपको एक अच्छा प्रारंभिक बिंदु देने के लिए, सीलिंग प्रणाली का चयन करने में द्रव दबाव निर्णायक कारक है। यदि दबाव अधिक है (उदाहरण के लिए 2-3 बार की सीमा में), तो यांत्रिक सील आदर्श हैं। अन्यथा, चुनाव सीधे स्नेहक, ग्रीस या तेल के प्रकार से संबंधित है। उदाहरण के लिए, ग्रीस स्नेहन के लिए, सबसे आम समाधान हैं: डिफ्लेक्टर या वॉशर, खांचे के साथ मशीनीकृत या संकीर्ण चैनल;
प्रीलोड
उपयोग की स्थितियाँ भी आपकी पसंद को प्रभावित कर सकती हैं, विशेषकर बीयरिंगों को असेंबल करते समय। कुछ मामलों में, आप किसी बेयरिंग असेंबली की कठोरता बढ़ाने के लिए उसमें प्रीलोड जोड़ सकते हैं। इसके अलावा, प्रीलोड का सिस्टम के असर जीवन और शोर स्तर पर सकारात्मक प्रभाव पड़ता है।
ध्यान दें कि प्रीलोड (रेडियल या एक्सियल) चुनने के लिए, आपको सॉफ़्टवेयर या प्रयोग के माध्यम से सभी भागों की कठोरता को जानना होगा। अपने चयन मानदंड में, आपको बेयरिंग के लिए आदर्श सामग्री पर भी विचार करना चाहिए। बियरिंग्स धातु, प्लास्टिक या सिरेमिक से बनाई जा सकती हैं। असर सामग्री उसके इच्छित उपयोग पर निर्भर करती है। हम अनुशंसा करते हैं कि आप ऐसे बीयरिंग चुनें जो संपीड़न के प्रति सबसे अधिक प्रतिरोधी हों। लेकिन ध्यान रखें कि उपयोग की जाने वाली सामग्री बेयरिंग की कीमत को प्रभावित करेगी।
बनाए रखना
कुछ बियरिंग अनुप्रयोगों को निरीक्षण और रखरखाव के लिए समय-समय पर डिसएसेम्बली और री-असेम्बली की आवश्यकता होती है। इन अनुप्रयोगों में, अलग करने योग्य रिंग वाले बीयरिंग सबसे उपयुक्त होते हैं।
जब किसी भी प्रकार के असर के प्रदर्शन को बढ़ाने और समर्थन करने की बात आती है, तो संपूर्ण स्नेहन के महत्व को कम करके नहीं आंका जा सकता है। अधिक चिकनाई, कम चिकनाई, संदूषण और मिश्रित स्नेहक सभी बीयरिंग के प्रदर्शन पर प्रभाव डाल सकते हैं। "ग्रीज़ लाइफ़" पर विचार करना भी महत्वपूर्ण है, एक बेयरिंग पुनर्चिकनाई के बीच कितने समय तक काम कर सकता है।
बॉल बियरिंग्स क्यों चुनें?
सबसे अधिक उपयोग किये जाने वाले बियरिंग गहरे खांचे वाले होते हैं बॉल बेयरिंग. सामान्य मैकेनिकल इंजीनियरिंग में लगभग सभी प्रकार के उत्पादों में पाया जाता है। बॉल बेयरिंग आमतौर पर रेडियल संपर्क के लिए अनुकूलित होते हैं: इसका मतलब है कि वे उपयोगी होते हैं यदि आप चाहते हैं कि बेयरिंग के संपर्क में आने वाला बल उसके घूर्णन अक्ष के लंबवत हो। यदि बॉल बेयरिंग का उपयोग अक्षीय भार के लिए किया जाना है, तो ध्यान रखा जाना चाहिए कि इकाई केवल मध्यम अक्षीय भार का समर्थन करती है। हालाँकि, डबल पंक्ति बॉल बेयरिंग संरचना का उपयोग करके इस कमी से बचा जा सकता है। बॉल बेयरिंग न केवल कम लागत वाले हैं, बल्कि सबसे कॉम्पैक्ट भी हैं, जो उन्हें सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला बेयरिंग प्रकार बनाते हैं।
टीप ग्रूव बॉल बेयरिंग निम्नलिखित फायदे हैं:
(ए) बॉल के अपेक्षाकृत बड़े आकार के कारण डीप ग्रूव बॉल बेयरिंग में उच्च भार वहन क्षमता होती है।
(बी) गहरी नाली बॉल बीयरिंग रेडियल और अक्षीय भार सहन करते हैं।
(सी) गेंदों और दौड़ के बीच बिंदु संपर्क के कारण, इस बीयरिंग में घर्षण हानि कम होती है और परिणामस्वरूप तापमान में वृद्धि होती है। शाफ्ट की अधिकतम अनुमेय गति बेयरिंग के तापमान में वृद्धि पर निर्भर करती है। इसलिए, गहरी नाली बॉल बेयरिंग का प्रदर्शन उत्कृष्ट होता है, खासकर उच्च गति वाले अनुप्रयोगों में।
(डी) गहरे ग्रूव बॉल बेयरिंग बिंदु संपर्क के कारण कम शोर उत्पन्न करते हैं। (ई) गहरी नाली बॉल बीयरिंग का बोर व्यास कुछ मिलीमीटर से 400 मिमी तक भिन्न होता है।
उच्च गति पर चलने वाले छोटे बीयरिंगों के लिए, हम बॉल बेयरिंग के उपयोग की दृढ़ता से अनुशंसा करते हैं।
बेलनाकार रोलर बियरिंग्स क्यों चुनें?
बेलनाकार रोलर बीयरिंग बड़े रेडियल भार, यहाँ तक कि बहुत बड़े रेडियल भार का सामना कर सकते हैं। बेलनाकार रोलर बीयरिंग के कई प्रकार हैं। वे रोलर्स की पंक्तियों की संख्या (एक, दो या चार) और उनके पास पिंजरे हैं या नहीं, के अनुसार भिन्न होते हैं। पिंजरा बीयरिंग को महत्वपूर्ण रेडियल भार और उच्च गति का समर्थन करने की अनुमति देता है। पिंजरे की अनुपस्थिति बीयरिंग को रोलर्स की पंक्तियों की अनुमति देती है और इसलिए अधिक रेडियल भार को समायोजित कर सकती है। एकमात्र नुकसान यह है कि पिंजरों के बिना बेलनाकार रोलर बीयरिंग पिंजरों के साथ बेलनाकार रोलर बीयरिंग के रूप में उच्च गति का सामना नहीं कर सकते हैं। बेलनाकार रोलर बीयरिंग बहुत मजबूत हैं और लंबे समय तक चलने वाले हैं।
बॉल बेयरिंग में प्वाइंट संपर्क को लाइन संपर्क से बदल दिया जाता है रोलर बैरिंग जब किसी दिए गए स्थान में अधिकतम भार वहन क्षमता की आवश्यकता होती है। बेलनाकार रोलर बीयरिंग में अपेक्षाकृत छोटे रोलर्स होते हैं जो पिंजरों द्वारा स्थित और निर्देशित होते हैं।
बेलनाकार रोलर बीयरिंग के निम्नलिखित फायदे हैं:
(ए) रोलर्स और रेसवे के बीच लाइन संपर्क के कारण बेलनाकार रोलर बीयरिंग में बहुत अधिक रेडियल भार क्षमता होती है।
(बी) बेलनाकार रोलर बेयरिंग बॉल बेयरिंग की तुलना में अधिक कठोर होते हैं।
(सी) उच्च गति अनुप्रयोगों में कम घर्षण हानि के लिए घर्षण का कम गुणांक।
पतला रोलर बियरिंग्स क्यों चुनें?
पतला रोलर बीयरिंग रेडियल, अक्षीय और संयुक्त भार (एक साथ) को समायोजित कर सकते हैं। इसकी अधिक कठोरता के कारण भार बहुत भारी हो सकता है। यदि आप बॉल बेयरिंग और टेपर्ड रोलर बेयरिंग के बीच अंतर के बारे में निश्चित नहीं हैं, तो ध्यान रखें कि एक ही आकार का पतला रोलर बेयरिंग भारी भार को संभाल सकता है।
इसलिए हम मशीन शाफ्ट, वाहन ट्रांसमिशन (कारों से नावों, हेलीकॉप्टरों तक) या कारों या ट्रकों के स्टीयरिंग पहियों के लिए इस प्रकार के बीयरिंग की अनुशंसा करते हैं।
पतला रोलर बीयरिंग के निम्नलिखित फायदे हैं:
(ए) पतला रोलर बीयरिंग बड़े रेडियल और थ्रस्ट भार का सामना कर सकता है।
(बी) पतला रोलर बीयरिंग में अधिक कठोरता होती है।
(सी) पतला रोलर बीयरिंग अलग-अलग हिस्सों का उपयोग करते हैं और इन्हें आसानी से इकट्ठा और अलग किया जा सकता है।
सुई रोलर बियरिंग्स क्यों चुनें?
बेलनाकार रोलर बीयरिंग के रूप में, सुई रोलर बीयरिंग पिंजरों के साथ या बिना पिंजरों के उपलब्ध हैं। यदि उनके पास एक पिंजरा है तो वे बहुत तेज़ गति का सामना कर सकते हैं जबकि पिंजरे के बिना सुई रोलर बीयरिंग बहुत भारी रेडियल या अक्षीय भार का सामना कर सकते हैं। यह भी ध्यान दें कि ये बीयरिंग आकार में छोटे हैं और इसलिए इनका पदचिह्न छोटा है। उदाहरण के लिए, इन्हें अक्सर गियरबॉक्स में उपयोग किया जाता है।
