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बॉल बेयरिंग अनुप्रयोगों के लिए अंतिम गाइड
बॉल बेयरिंग का उपयोग घूमने वाली गति वाली कई मशीनों में किया जाता है, पंखे और कार के इंजन से लेकर बड़े चिकित्सा परिशुद्धता उपकरण तक, जो सुचारू और कुशल संचालन सुनिश्चित करते हैं। बॉल बेयरिंग रोलिंग बेयरिंग हैं जो गति को सुविधाजनक बनाते हुए तीन प्राथमिक कार्य करते हैं: भार उठाना, घर्षण कम करना, और चलती मशीन भागों की स्थिति निर्धारित करना। बॉल बेयरिंग अनुप्रयोगों की अच्छी समझ हमें कई यांत्रिक प्रणालियों को कुशलतापूर्वक चलाने में उनकी महत्वपूर्ण भूमिका को समझने में मदद कर सकती है।
बॉल बेयरिंग इसमें चार मुख्य घटक होते हैं: आंतरिक रिंग, बाहरी रिंग, गेंदें (रोलिंग तत्व) और केज (गेंद विभाजक)। बॉल बेयरिंग गतिमान विमानों के बीच सतह के संपर्क और घर्षण को कम करने के लिए गेंदों की रोलिंग गति का उपयोग करते हैं। गेंदों के घूमने से सपाट सतहों के एक-दूसरे से रगड़ने की तुलना में घर्षण का गुणांक कम होता है। क्योंकि गेंद और रेस के बीच सतह का संपर्क बहुत कम होता है, बॉल बेयरिंग की आयामी भार क्षमता आम तौर पर अन्य रोलिंग बीयरिंग की तुलना में कम होती है। बॉल बेयरिंग की बाहरी रिंग को ठीक करके मशीन में स्थापित किया जाता है। रोलिंग तत्वों का कार्य भार उठाना और पूरे रेसवे में भार वितरित करना है। रोलिंग तत्व आंतरिक रिंग की तुलना में एक अलग गति से घूमते हैं, लेकिन वे आंतरिक रिंग के चारों ओर घूमते हैं। विभाजक गेंदों को एक दूसरे से टकराने से रोकने के लिए एक अवरोधक के रूप में कार्य करता है। विभाजक गेंदों के बीच स्थित है.
Ball bearings can include one or rows of balls, depending on application requirements. Single-row bearings offer greater precision and accuracy, but usually need to be installed in pairs to evenly distribute loads. Double-row ball bearings save space because they do not require a second bearing and can provide higher load capacities, but require better alignment when installed. Multi-row ball bearings are sometimes used in applications with extremely high load requirements. Ball bearings can also be equipped with a flange or housing, which is the unit that secures the bearing to the mounting surface. This simplifies installation and axial positioning and improves bearing safety. Different types of housing units are available depending on the bearing location and mounting surface dimensions.
बॉल बेयरिंग की भूमिका
जैसा कि हम सभी जानते हैं, बॉल बेयरिंग सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले यांत्रिक भागों में से एक हैं और घरेलू और औद्योगिक दोनों वातावरणों में उपयोग किए जाते हैं, जैसे: ऑटोमोबाइल, घरेलू उपकरण, साइकिल, मोटरसाइकिल, ड्रिल, मोटर, टरबाइन, कार्यालय उपकरण, चिकित्सा उपकरण, रोबोट, आदि। जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है , ऐसा इसलिए है क्योंकि बॉल बेयरिंग तीन प्रमुख भूमिकाएँ निभाते हैं:
भार उठाना
प्रत्येक बॉल बेयरिंग एक समान भार ले जा सकता है। इसलिए, दोहरी या एकाधिक पंक्तियों वाले बॉल बेयरिंग भारी भार को संभाल सकते हैं और टिकाऊ बने रह सकते हैं। बियरिंग्स में स्थिर और गतिशील भार वहन करने की क्षमताएं होती हैं, जो अक्षीय अवधारण सीमाओं में परिलक्षित होती हैं।
घर्षण प्रतिरोध कम करें
सिद्धांत रूप में, केवल चुंबकीय बीयरिंग घर्षण का अनुभव नहीं करते हैं, जबकि बॉल बीयरिंग घर्षण प्रतिरोध को काफी कम कर सकते हैं। बॉल बेयरिंग दो दौड़ों के बीच घर्षण को कम करते हैं, लेकिन एक या दूसरी दौड़ को स्थिर करने के लिए अभी भी कुछ घर्षण की आवश्यकता होती है। इस कम घर्षण प्रतिरोध की अनुमति देने का मतलब है कि तापमान, पहनने की दर और भागों की विफलता की संभावना भी कम हो जाती है।
गतिमान यांत्रिक भागों की स्थिति निर्धारित करना
एक यांत्रिक प्रणाली में, भागों को जोड़ने के लिए हमेशा "जोड़ों" की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, साइकिल के कांटे और उसके पहियों जैसे घूमने वाले घटक के मामले में, बॉल बेयरिंग एक जोड़ के रूप में कार्य करते हैं जो दो तंत्र घटकों (कभी-कभी विभिन्न अक्षों के साथ) को एक साथ रखता है।
As factories, equipment and industrial manufacturing evolve, diverse bearing applications are needed to reduce time, space and downtime. Ball bearings can significantly reduce wear between parts, effectively combine moving and static components without manual operation, and are capable of carrying specified loads, thus greatly reducing the possibility of mechanical failure.
बॉल बेयरिंग के प्रकार
बॉल बेयरिंग बाहरी रिंग से गेंदों तक और फिर आंतरिक रिंग में भार स्थानांतरित करके काम करते हैं। चूँकि गेंद का गोलाकार आकार केवल आंतरिक और बाहरी रिंगों को बहुत छोटे बिंदुओं पर छूता है, घर्षण बहुत छोटा होता है। हालाँकि, अगर बियरिंग का गलत तरीके से उपयोग किया जाए तो यह एक बड़ी परेशानी भी बन सकती है। चूंकि किसी दिए गए भार के लिए संपर्क क्षेत्र छोटा है, इसलिए अतिभारित होने पर गेंद विकृत हो सकती है और बेयरिंग को नुकसान पहुंचा सकती है। इसलिए हमें विभिन्न प्रकार के बॉल बेयरिंग को समझना चाहिए। बॉल बेयरिंग कई अलग-अलग डिज़ाइनों और अनुप्रयोगों में उपलब्ध हैं, जो विशिष्ट औद्योगिक अनुप्रयोगों और लोड प्रकारों की सेवा प्रदान करते हैं। कुछ सामान्य प्रकार के बॉल बेयरिंग में शामिल हैं:
बॉल बेयरिंग के रेसवे खांचे बहुत गहरे हैं; उनके भीतरी और बाहरी छल्लों के चाप गेंद के व्यास से थोड़े बड़े होते हैं। यह डिज़ाइन उच्च गति अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है और रेडियल और अक्षीय भार दोनों को संभाल सकता है। डीप ग्रूव बॉल बेयरिंग में ऑपरेशन के दौरान कम घर्षण, कम तापमान और कम शोर होता है, इसलिए वे विभिन्न उद्योगों के लिए उपयुक्त हैं।
जोर बॉल बेयरिंग उच्च गति संचालन के दौरान जोर भार का सामना करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। इनमें तीन भाग होते हैं: एक सीट रिंग, एक शाफ्ट रिंग और एक स्टील बॉल केज असेंबली। शाफ्ट रिंग जो शाफ्ट से मेल खाती है उसे शाफ्ट रिंग कहा जाता है, और सीट रिंग जो आवास से मेल खाती है उसे सीट रिंग कहा जाता है। तनाव की स्थिति के अनुसार, उन्हें एक-तरफ़ा थ्रस्ट बॉल बेयरिंग और दो-तरफ़ा थ्रस्ट बॉल बेयरिंग में विभाजित किया गया है। वन-वे थ्रस्ट बॉल बेयरिंग एक-तरफ़ा अक्षीय भार का सामना कर सकते हैं। द्विदिशीय थ्रस्ट बॉल बेयरिंग द्विदिशीय अक्षीय भार का सामना कर सकते हैं, जिसमें शाफ्ट रिंग शाफ्ट से मेल खाती है। सीट रिंग की माउंटिंग सतह एक गोलाकार बियरिंग है, जिसमें स्व-संरेखित प्रदर्शन होता है और स्थापना त्रुटियों के प्रभाव को कम कर सकता है।
कोणीय संपर्क बॉल बेयरिंग आंतरिक और बाहरी रिंगों पर रेसवे होते हैं, और आंतरिक और बाहरी रिंग असर अक्ष के साथ एक दूसरे के सापेक्ष घूम सकते हैं। इस प्रकार का बेयरिंग विशेष रूप से मिश्रित भार वहन करने के लिए उपयुक्त है, अर्थात, रेडियल और अक्षीय दिशाओं में एक साथ काम करने वाले भार। संपर्क कोण α की वृद्धि के साथ कोणीय संपर्क बॉल बीयरिंग की अक्षीय भार वहन क्षमता बढ़ जाती है। बड़े संपर्क कोण उच्च अक्षीय भार क्षमताएं प्रदान करते हैं, जबकि छोटे संपर्क कोण गति क्षमताएं बढ़ाते हैं। संपर्क कोण रेडियल तल में गेंद और रेसवे के संपर्क बिंदुओं को जोड़ने वाली रेखा और असर अक्ष की ऊर्ध्वाधर रेखा के बीच का कोण है। उच्च परिशुद्धता और उच्च गति वाले बीयरिंगों का संपर्क कोण आमतौर पर 15 डिग्री होता है। कोणीय संपर्क बीयरिंग एकल पंक्ति या दोहरी पंक्ति में उपलब्ध हैं। एकल पंक्ति डगमगाने और घर्षण के मुद्दों को कम करती है, जबकि दोहरी पंक्ति व्यास मिलान और रनआउट मिलान जैसे कई असर वाले मुद्दों से बचती है।
पतली धारा बीयरिंग वास्तव में एक प्रकार के गहरे ग्रूव बॉल बेयरिंग हैं, जो उन अनुप्रयोगों में अधिकतम अर्थव्यवस्था के लिए डिज़ाइन किए गए हैं जहां स्थान सीमित है। पतले खंड वाले बीयरिंग बाहरी और आंतरिक व्यास के बीच सबसे छोटे संभव अंतर के साथ खुले और संरक्षित डिज़ाइन में उपलब्ध हैं, जो असेंबली को संकीर्ण और हल्का रखते हैं। पतले-खंड बीयरिंगों का उपयोग घर्षण को कम रखता है, हालांकि आवास का लघुकरण मानक बॉल बीयरिंगों की तुलना में भार क्षमता को कम करता है।
चार बिंदु संपर्क बॉल बीयरिंग
The inner ring of this type of bearing is split into two parts, giving the ball four points of contact with the raceway. This unique design enables these bearings to withstand axial loads in both directions, as well as radial and axial loads simultaneously. Designed for harsher conditions, they can handle higher load capacities than angular contact bearings. They also eliminate the need for multiple bearings and are space-saving than double-row bearings. These bearings are best suited for low to medium speed applications with high oscillatory motion.
संरेखित बॉल बेयरिंग में गेंदों की दो पंक्तियाँ होती हैं, एक आंतरिक रिंग जिसमें दो गहरे रेसवे खांचे होते हैं, और एक गोलाकार रेसवे के साथ एक बाहरी रिंग होती है। हालाँकि उनकी भार क्षमता सीमित है, वे ऑपरेशन के दौरान होने वाली ग़लतियों को ठीक करने में सक्षम हैं। यह उन्हें ट्रांसमिशन या कपड़ा मशीनरी जैसे लंबी-अक्ष अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बनाता है। घर्षण के कम गुणांक, कम रखरखाव आवश्यकताओं और उच्च गति प्रदर्शन के कारण उनका उपयोग कई अन्य अनुप्रयोगों में भी किया जाता है।
शुद्धता लघु बॉल बेयरिंग मांग वाले अनुप्रयोगों के लिए अत्यधिक बेहतर प्रदर्शन प्रदान करने के लिए इनका निर्माण किया गया है। इष्टतम सामग्री और निर्माण उच्च गति और चुनौतीपूर्ण परिस्थितियों में प्रदर्शन स्तर को बढ़ाते हैं। इनका उपयोग आमतौर पर वहां किया जाता है जहां उच्च परिशुद्धता, कठोरता, शोर में कमी, दीर्घायु या कम घर्षण की आवश्यकता होती है, जैसे कि एयरोस्पेस, रोबोटिक्स या चिकित्सा उद्योगों में।
Ball bearings are made of various materials, including steel, ceramic or plastic. These types of ball bearings differ in operating speed, temperatures they can reach, and other characteristics relevant to the purpose of the ball bearing. Understanding the advantages and disadvantages of each material will allow you to make a informed decision when you need ball bearings.
स्टील बियरिंग्स
स्टील बीयरिंग पूरी तरह से स्टील या स्टील मिश्र धातु से बने घटकों का उपयोग करते हैं जिनमें उनकी संरचना में अन्य तत्वों की थोड़ी मात्रा होती है। वे घूमते समय उच्च घूर्णी गति प्राप्त करते हुए बहुत बड़े भार को संभालने के लिए आदर्श होते हैं। स्टील बॉल बेयरिंग आपको बहुत सटीक माप प्रदान कर सकते हैं क्योंकि वे उच्च परिशुद्धता के साथ निर्मित होते हैं। उनके गुणों का उपयोग कारों, मोटरसाइकिलों, साइकिलों, कंपन स्क्रीन, कन्वेयर आदि में किया जा सकता है। दुर्भाग्य से, स्टील असर सामग्री पानी या गैस की उपस्थिति में जंग का कारण बन सकती है, जो स्टील की रासायनिक संरचना को ही बदल देती है। जब इस प्रकार के बॉल बेयरिंग का उपयोग विनिर्माण और अन्य कठोर वातावरण में किया जाता है, तो वे बहुत भारी और शोर वाले भी हो सकते हैं।
स्टील बियरिंग को कुशलतापूर्वक काम करने के लिए स्टील धातु के निरंतर स्नेहन की भी आवश्यकता होती है। यदि ठीक से रखरखाव नहीं किया जाता है, तो बीयरिंग विफल हो सकते हैं और अपने अपेक्षित सेवा जीवन को पूरा करने में विफल हो सकते हैं। निर्माता विभिन्न शैलियों में स्टील बॉल बेयरिंग का उत्पादन और बिक्री करते हैं। आप उच्च कार्बन सामग्री वाले बार बेयरिंग खरीद सकते हैं जो गर्मी से उपचारित होते हैं या अन्य तरीकों से कठोर होते हैं। स्टील बेयरिंग में कार्बन सामग्री में भिन्नता उनके प्रदर्शन को प्रभावित कर सकती है।
सिरेमिक बॉल बेयरिंग
सिरेमिक बॉल बेयरिंग are often manufactured as “hybrid bearings” which use an outer ring, inner ring and cage made of steel, while the ball itself is made of ceramic. Ceramic properties allow them to operate at rapid rotations per minute while maintaining low operating temperatures and limiting the noise they produce. These ceramic-steel hybrid designs can be damaged by corrosion, but the ceramic balls themselves are less susceptible to corrosion than steel materials and are durable and lighter than steel ball bearings. Ceramic ball bearings can be used in electrical applications where steel ball bearings cannot be used because ceramic ball bearings do not conduct electricity, but they are also very expensive. Ceramic ball bearings can withstand high temperatures, allowing them to operate at higher speeds.
सिरेमिक बॉल बेयरिंग हैं 40% हल्का स्टील बॉल बेयरिंग की तुलना में. इन रासायनिक और भौतिक गुणों को प्राप्त करने के लिए इंजीनियर आमतौर पर इन्हें ज़िरकोनियम ऑक्साइड, सिलिकॉन कार्बाइड और सिलिकॉन नाइट्राइड से बनाते हैं। इनका उपयोग कोणीय बियरिंग्स, थ्रस्ट बियरिंग्स, पिलो ब्लॉक बियरिंग्स, सुई रोलर बियरिंग्स और रोलर बियरिंग्स में किया जाता है। सिरेमिक सामग्री स्टील की तुलना में अधिक मजबूत हो सकती है, लेकिन वे आम तौर पर बॉल बेयरिंग सामग्री की तुलना में कठिन होती हैं।
प्लास्टिक बॉल बियरिंग्स
हाल के नवाचारों ने प्लास्टिक बॉल बेयरिंग का उत्पादन किया है जो प्लास्टिक के छल्ले और प्लास्टिक केज का उपयोग करते हैं, और प्लास्टिक, कांच या स्टेनलेस स्टील से बनी गेंदों के रूप में आ सकते हैं। प्लास्टिक बॉल बेयरिंग के लिए सबसे आम बॉल सामग्री स्टेनलेस स्टील की गेंदें या कांच की गेंदें हैं। जब आप धातु का उपयोग नहीं कर सकते तो कांच की गेंदों के साथ प्लास्टिक बॉल बेयरिंग एक अच्छा विकल्प है। इनमें उच्च रासायनिक प्रतिरोध होता है और ये स्टील की गेंदों की तुलना में वजन में हल्के होते हैं। अधिकांश प्लास्टिक बॉल बेयरिंग स्व-चिकनाई, हल्के, संक्षारण प्रतिरोधी और शांत संचालन वाले होते हैं। दुर्भाग्य से, प्लास्टिक बॉल बेयरिंग अन्य बॉल बेयरिंग की तरह उच्च तापमान का सामना नहीं कर सकते हैं और कभी-कभी वे उतना अधिक भार भी नहीं संभाल सकते हैं।
बॉल बेयरिंग का प्रतिस्थापन
बॉल बेयरिंग का निरीक्षण तब किया जाना चाहिए जब वे अपने अनुमानित सेवा जीवन तक पहुँच चुके हों या सामग्री में गिरावट के लक्षण दिखाएँ। ख़राब बॉल बेयरिंग के कुछ लक्षण अत्यधिक शोर या ज़्यादा गरम होना हो सकते हैं। खुले बियरिंग के मामले में, पहले स्नेहक की स्थिति का आकलन करें, फिर रेस से गेंदों को हटा दें और सतहों को अच्छी तरह से साफ करें। सतहों को सावधानीपूर्वक साफ किया जाना चाहिए और टूट-फूट या असामान्यताओं के लिए निरीक्षण किया जाना चाहिए। स्थायी रूप से धूलरोधी या सीलबंद बॉल बेयरिंग के मामले में, प्रारंभिक टॉर्क प्रदान करें और बेयरिंग को स्वतंत्र रूप से घूमते हुए देखें। उचित निरीक्षण के परिणामों के आधार पर क्षतिग्रस्त बीयरिंग को बदलें।
बॉल बेयरिंग अनुप्रयोग
अधिकांश दैनिक गतिविधियों में बॉल बेयरिंग बहुत महत्वपूर्ण हैं। सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले बॉल बेयरिंग का उपयोग सामान्य उपकरणों में किया जाता है, जिन पर अधिकांश लोग अपने दैनिक जीवन में बहुत अधिक भरोसा करते हैं।
One of the most typical uses of ball bearings is in the field of transportation, as all modes of transportation rely on wheels or rotating parts. A common use of ball bearings is in the wheels of cars, motorcycles, bicycles, and skateboards. Likewise, they are found in electric vehicles, wheelchairs, and any other application that utilizes wheel rotation. In autonomous vehicles, ball bearings are absolutely essential. The minimum number of bearings in a car is 36, with most models actually having ball bearings. Ball bearings are used in gearboxes, wheels, engines, transmissions, air conditioning compressors, suspensions, etc. As you can imagine, they are also vital to aircraft manufacturing, as well as any other type of vehicle.
घरेलू उपकरणों
औसत घर में कम से कम 15 अलग-अलग उपकरण होते हैं जो बीयरिंग का उपयोग करते हैं, और यह एक रूढ़िवादी अनुमान है। बॉल बेयरिंग का उपयोग आमतौर पर रेफ्रिजरेटर, एयर कंडीशनर, ओवन, डिशवॉशर, जनरेटर, वॉशर और ड्रायर, माइक्रोवेव, ब्लेंडर, छत पंखे, वैक्यूम क्लीनर, खाद्य प्रोसेसर और यहां तक कि रसोई या बाथरूम दराज में भी किया जाता है।
व्यक्तिगत उपकरण
In addition to typical household appliances, many personal devices also contain bearings. This may include computer fans, game consoles, fitness equipment, skateboards, etc. Although you may not interact directly with bearings often, you rely on them for most routine tasks. If you use any electrical equipment, it’s likely that it uses ball bearings. Even in basic items, such as cell phones, ball bearings are used to facilitate rotational motion.
विनिर्माण और उद्योग
विनिर्माण बॉल बेयरिंग से बिल्कुल अविभाज्य है। खाद्य प्रसंस्करण, मोल्ड बनाने और कागज उत्पाद उत्पादन के साथ-साथ लगभग हर उपभोक्ता उत्पाद के निर्माण में बॉल बेयरिंग की आवश्यकता होती है। उत्पादन, पैकेजिंग और परिवहन में उपयोग किए जाने वाले कृषि उपकरणों में विभिन्न प्रकार के बॉल बेयरिंग का उपयोग किया जाता है। निर्माण उपकरणों में बॉल बेयरिंग का उपयोग उन सभी घरों और इमारतों के निर्माण में किया जाता है जहां हम रहते हैं और काम करते हैं।
इंजन: बॉल बेयरिंग इंजन संचालन को बढ़ाते हैं और ईंधन दक्षता में सुधार करते हैं।
पहिये: वे वाहन के वजन का समर्थन करते हैं और पहियों के सुचारू घुमाव को सुनिश्चित करते हैं।
ट्रांसमिशन: ट्रांसमिशन के भीतर, बॉल बेयरिंग सुचारू गियर ट्रांज़िशन की सुविधा प्रदान करते हैं।
एयरोस्पेस उद्योग
विमान इंजन: बियरिंग्स रोटर के लगातार घूमने की अनुमति देते हैं, जो विमान सुरक्षा के लिए महत्वपूर्ण है।
लैंडिंग गियर: वे टेकऑफ़ और लैंडिंग के दौरान सुचारू गति सुनिश्चित करते हैं।
नियंत्रण प्रणाली: बॉल बेयरिंग विमान नियंत्रण तंत्र के सटीक संचालन के लिए महत्वपूर्ण हैं।
रोबोट हथियार: पतले खंड वाले बीयरिंग वेल्डिंग जैसे कार्यों के दौरान सटीक और नियंत्रित गति सुनिश्चित करते हैं।
जोड़: रोबोट में, बॉल बेयरिंग सुचारू और प्राकृतिक गति की अनुमति देते हैं।
सर्जिकल उपकरण: सर्जिकल उपकरणों में लगे बियरिंग्स सर्जरी के दौरान सुचारू, सटीक गति प्रदान करते हैं।
मेडिकल स्कैनर: एमआरआई और सीटी स्कैनर स्पष्ट नैदानिक छवियों को सुनिश्चित करने के लिए सुचारू, सटीक रोटेशन के लिए बॉल बेयरिंग का उपयोग करते हैं।
Prosthetics: Ball bearings in prosthetics provide users with smoother, natural movement, improving their mobility.
This blog delves into the question, “What are the guidelines for ball bearing applications?”, showcasing their wide range of applications across different industries. Ball bearings are critical components in many commercial, industrial and scientific applications, enabling rotation with extremely low friction and high durability. Choosing the right bearing for your application requires careful consideration of speed, load conditions and temperature to prevent premature ball bearing failure. The ball bearings manufactured by Aubearing are known for their quality construction and excellent performance characteristics, making them a supplier of bearings to different industries in than 50 countries around the world, ranging from handheld devices to medical equipment and high-power motors.