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बियरिंग बनाने के लिए अंतिम गाइड
बॉल बेयरिंग सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल की जाने वाली बेयरिंग हैं और विभिन्न यांत्रिक गतिविधियों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं। बॉल बेयरिंग का उपयोग रोटेशन का समर्थन करने, घर्षण को कम करने और उच्च-भार, उच्च-गति वाले अनुप्रयोगों में रेडियल और अक्षीय भार का समर्थन करने के लिए किया जाता है, जहाँ विश्वसनीयता और दक्षता महत्वपूर्ण होती है। बॉल बेयरिंग के बिना, कई मशीनें और उपकरण कुशलतापूर्वक या सुरक्षित रूप से काम नहीं करेंगे। इसलिए, आपको इस बात में बहुत दिलचस्पी हो सकती है कि बॉल बेयरिंग कैसे बनाई जाती है। ऑबियरिंग में, हम विभिन्न आकृतियों, सामग्रियों, आकारों और अन्य आवश्यकताओं के अनुरूप बॉल बेयरिंग के निर्माण में विशेषज्ञ हैं। बॉल बेयरिंग के निर्माण में कई वर्षों के अनुभव के आधार पर, ऑबियरिंग ने बेयरिंग निर्माण के लिए प्रक्रिया मार्गदर्शिका को संक्षेप में प्रस्तुत किया है।
बॉल बेयरिंग एक आंतरिक रिंग, एक बाहरी रिंग, बॉल, एक पिंजरे और एक सील से बनी होती है। आंतरिक रिंग और बाहरी रिंग क्रमशः शाफ्ट और बाहरी शेल के संपर्क में होती हैं। बॉल आंतरिक रिंग और बाहरी रिंग को अलग करती हैं और रोलिंग तत्वों के घर्षण को कम करती हैं। पिंजरे बॉल को अलग करते हैं और उन्हें समान रूप से दूरी पर रखते हैं, जिससे बॉल एक दूसरे के खिलाफ रगड़ने से बचते हैं, और सील धूल, मलबे और अन्य दूषित पदार्थों को बीयरिंग में प्रवेश करने से रोकने में मदद करते हैं, जिससे बीयरिंग सिस्टम का जीवन बढ़ जाता है। बॉल रोलिंग तत्व हैं जो बीयरिंग रेस को अलग रखते हैं। बॉल रेसवे के साथ रोल करते हैं ताकि मशीनरी या उपकरण आसानी से घूम सकें। बॉल बेयरिंग का उपयोग पंप, ऑफिस ऑटोमेशन उत्पाद, चिकित्सा उपकरण, बिजली उपकरण, एनकोडर, एसी/डीसी मोटर, फ्लो मीटर और मापने वाले उपकरण जैसे उपकरणों में किया जाता है।
बॉल बेयरिंग के कई प्रकार हैं। एक है डीप ग्रूव बॉल बेयरिंग, जो बॉल बेयरिंग का सबसे आम प्रकार है और इसका उपयोग कई तरह के अनुप्रयोगों में किया जाता है, जिसमें उच्च गति और कम घर्षण की आवश्यकता होती है। दूसरा है डीप ग्रूव बॉल बेयरिंग, जो बॉल बेयरिंग का सबसे आम प्रकार है और इसका उपयोग कई तरह के अनुप्रयोगों में किया जाता है, जिसमें उच्च गति और कम घर्षण की आवश्यकता होती है। कोणीय संपर्क बॉल बेयरिंग, जो रेडियल और अक्षीय दोनों भारों को संभालने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं और मशीन टूल्स, पंप और टर्बाइन जैसे उच्च गति, उच्च परिशुद्धता अनुप्रयोगों के लिए आदर्श हैं। तीसरा है थ्रस्ट बॉल बेयरिंग, जिन्हें एक दिशा में अक्षीय भार को संभालने के लिए डिज़ाइन किया गया है और अक्सर ऑटोमोटिव ट्रांसमिशन और भारी मशीनरी जैसे अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है, जिन्हें उच्च अक्षीय भार क्षमताओं की आवश्यकता होती है। चौथा है आत्म-संरेखित गेंद असर, जिसे शाफ्ट और आवास के बीच मिसअलाइनमेंट की भरपाई के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह उन अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है जहाँ शाफ्ट विक्षेपण, मिसअलाइनमेंट या स्थापना त्रुटियाँ मौजूद हो सकती हैं। पाँचवाँ है लघु बीयरिंग, छोटे मोटर और चिकित्सा उपकरणों जैसे छोटे अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है। छठा, फ्लैंज बॉल बेयरिंग का उपयोग उन अनुप्रयोगों में किया जाता है जहाँ बेयरिंग को एक विशिष्ट स्थिति में रखने की आवश्यकता होती है, जैसे कि शाफ्ट पर जिसे जगह पर या किसी समर्थन संरचना पर स्थिर करने की आवश्यकता होती है।
बॉल बेयरिंग कैसे बनाएं
बॉल बेयरिंग सैकड़ों आकारों में आते हैं, माइक्रो मेडिकल डेंटल उपकरण और माइक्रो मोटर्स में इस्तेमाल होने वाले अल्ट्रा-छोटे 1.0 मिमी व्यास वाले बेयरिंग से लेकर भारी-भरकम उपकरणों में इस्तेमाल होने वाले 17 फीट से ज़्यादा व्यास वाले बड़े बेयरिंग तक। बॉल बेयरिंग कैसे बनाए जाते हैं? बॉल बॉल को इतना गोल कैसे बनाया जाता है? इसका जवाब एक बहु-चरणीय विनिर्माण प्रक्रिया है, जिसमें मशीनिंग, हीट ट्रीटमेंट, ग्राइंडिंग, होनिंग, असेंबली, गुणवत्ता नियंत्रण आदि शामिल हैं। हालाँकि इसमें अंतर हो सकता है, लेकिन आज के अधिकांश मानक बॉल बेयरिंग के निर्माण के लिए निम्नलिखित प्रक्रिया उपयुक्त है।
बियरिंग निर्माता ग्राहकों की आवश्यकताओं के आधार पर उपयुक्त सामग्री का चयन करते हैं। अनुप्रयोग के आधार पर, स्टील, सिरेमिक और स्टेनलेस स्टील जैसी सामग्री उपलब्ध हैं। विचार करने के लिए कारकों में भार क्षमता, घूर्णन गति, परिचालन तापमान, संक्षारण प्रतिरोध और लागत शामिल हैं। प्रत्येक बियरिंग सामग्री के अनूठे फायदे और नुकसान होते हैं जो अपने इच्छित अनुप्रयोग में बॉल बियरिंग के प्रदर्शन और जीवन को प्रभावित करने में निर्णायक भूमिका निभाते हैं। पिंजरे की सामग्री में स्टैम्प्ड स्टील, स्टैम्प्ड पीतल, मशीनीकृत स्टील, मशीनीकृत कांस्य, मोल्डेड नायलॉन या पॉलीऑक्सीमेथिलीन (पीओएम) और फेनोलिक राल शामिल हैं।
स्टीलबॉल बेयरिंग के लिए सबसे ज़्यादा इस्तेमाल की जाने वाली सामग्री स्टील है। स्टील में बेहतरीन ताकत, कठोरता और घिसाव प्रतिरोध होता है और यह बहुत ज़्यादा दबाव को झेल सकता है। आमतौर पर हाई कार्बन क्रोमियम स्टील (जिसे आमतौर पर बेयरिंग स्टील के नाम से जाना जाता है) का इस्तेमाल किया जाता है। इस्तेमाल किए जाने वाले विशिष्ट स्टील ग्रेड में AISI 52100, AISI 440C या इसी तरह के अन्य मिश्र धातु शामिल हो सकते हैं। इन स्टील को आवश्यक कठोरता और मजबूती हासिल करने के लिए हीट ट्रीटमेंट प्रक्रिया से गुज़ारा जाता है। AISI 52100 एक क्रोमियम स्टील (1% कार्बन, 1.5% क्रोमियम मिश्र धातु) है जो हीट ट्रीटमेंट प्रक्रिया के आधार पर 250 डिग्री फ़ारेनहाइट या उससे ज़्यादा तापमान पर स्थिर रहता है। AISI 52100 में बेहतरीन लोच, प्रक्रियात्मकता और एकरूपता भी होती है। एक और लोकप्रिय सामग्री AISI 440C स्टेनलेस स्टील है, जिसका इस्तेमाल इसके जंगरोधी गुणों के लिए किया जाता है। AISI 440C की मशीनिंग की लागत 52100 से ज़्यादा है और यह उतना भार नहीं संभाल सकता। 70 डिग्री फ़ारेनहाइट पर, 440C में 85 की भार क्षमता का 52100% हिस्सा है। अन्य मार्टेंसिटिक स्टेनलेस स्टील का उपयोग बियरिंग शोर को कम करने या थकान जीवन को बढ़ाने के लिए भी किया जाता है। AISI M50 स्टील का उपयोग एयरोस्पेस उद्योग जैसे महत्वपूर्ण सिस्टम अनुप्रयोगों में किया जाता है। अन्य मिश्र धातुओं में M50 शामिल है। M50 52100 से दोगुना विश्वसनीय है और इसमें अतिरिक्त मजबूती के लिए 4% मोलिब्डेनम है। मुख्य व्यापार-बंद लागत है, क्योंकि M50 52100 की तुलना में लगभग दस गुना महंगा है।
चीनी मिट्टी का: सिरेमिक बॉल बेयरिंग स्टील बेयरिंग की तुलना में कई फायदे प्रदान करते हैं। वे आम तौर पर सिलिकॉन नाइट्राइड (Si3N4) या ज़िरकोनियम ऑक्साइड (ZrO2), सिलिकॉन कार्बाइड जैसी सामग्रियों से बने होते हैं। सिरेमिक बॉल बेयरिंग बेहतरीन संक्षारण प्रतिरोध प्रदान करते हैं, हल्के होते हैं, घर्षण का गुणांक कम होता है, विद्युत रूप से इन्सुलेट होते हैं, और उच्च तापमान पर काम कर सकते हैं। वे आम तौर पर उच्च गति, अत्यधिक तापमान या कठोर वातावरण के प्रतिरोध की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाते हैं। सिरेमिक बॉल बेयरिंग की कीमत आमतौर पर AISI 52100 और AISI 440C से बहुत अधिक होती है। सबसे आम सिरेमिक बेयरिंग हाइब्रिड सिरेमिक बेयरिंग हैं, जिनमें आंतरिक और बाहरी रिंग स्टेनलेस स्टील से बने होते हैं और बॉल सिरेमिक से बने होते हैं।
स्टेनलेस स्टीलस्टेनलेस स्टील बॉल बेयरिंग का सबसे बड़ा लाभ संक्षारण प्रतिरोध है। सबसे आम स्टेनलेस स्टील मिश्र धातु बीयरिंग, जैसे कि AISI 304 या AISI 316, में क्रोमियम और निकल की उच्च सांद्रता होती है। स्टेनलेस स्टील बीयरिंग का उपयोग आमतौर पर खाद्य प्रसंस्करण, चिकित्सा उपकरण और समुद्री अनुप्रयोगों जैसे उद्योगों में किया जाता है।
प्लास्टिक: यह अजीब लगता है, हाँ, बॉल बेयरिंग की सामग्री प्लास्टिक भी हो सकती है। प्लास्टिक बॉल बेयरिंग का उपयोग मुख्य रूप से कम लोड, हल्के और गैर-सटीक अनुप्रयोगों में किया जाता है, जैसे कि बच्चों के खिलौने। चूँकि प्लास्टिक बेयरिंग की निर्माण प्रक्रिया धातु बेयरिंग से अलग है, इसलिए इस ब्लॉग में प्लास्टिक बेयरिंग की निर्माण प्रक्रिया पर चर्चा नहीं की जाएगी।
बेयरिंग के आंतरिक और बाहरी रिंग बनाना
बियरिंग के आंतरिक और बाहरी रिंग की निर्माण प्रक्रिया एक जैसी है क्योंकि वे दोनों धातु के रिंग हैं, लेकिन वे आकार में भिन्न हैं। रिंग ट्यूबिंग के रूप में शुरू होती है, एक स्वचालित मशीन का उपयोग करके जो एक सीएनसी खराद के समान होती है, जिसके काटने के उपकरण धातु की ट्यूब को उसके मूल आकार में काटते हैं, जिससे गर्मी उपचार के अगले चरण के दौरान मुड़ने के लिए थोड़ी मात्रा में अतिरिक्त सामग्री बच जाती है। आम तौर पर, बियरिंग नंबर और निर्माता की जानकारी बाहरी रिंग पर मुद्रित होती है।
इसके बाद, धातु की अंगूठी को हीट-ट्रीटिंग भट्टी में कठोर बनाया जाता है, इसे लगभग 1,550 डिग्री फ़ारेनहाइट (840 डिग्री सेल्सियस) तक 20 मिनट से लेकर कई घंटों तक गर्म किया जाता है, जो कि अंगूठी के आकार पर निर्भर करता है। फिर उन्हें तेल में ठंडा किया जाता है और उनकी मजबूती को और मजबूत करने के लिए लगभग 300 डिग्री फ़ारेनहाइट (148 डिग्री सेल्सियस) पर दूसरी भट्टी में टेम्पर्ड और एयर-कूल्ड किया जाता है। यह प्रक्रिया रेसवे को मजबूत और टिकाऊ दोनों बनाती है।
आंतरिक और बाहरी रिंग सटीक आयामों और चिकनी सतहों के लिए पीसते हैं। रेसवे को पीसने वाले व्हील फिनिशिंग की आवश्यकता होती है, जो कटिंग टूल से नहीं किया जा सकता क्योंकि रेसवे अब बहुत कठोर है। रिंग के प्रत्येक भाग को उचित बेयरिंग चौड़ाई, त्रिज्या, रेसवे स्थान और ज्यामिति सुनिश्चित करने के लिए पीसना चाहिए। कुछ बियरिंग्स, जैसे कि कोणीय संपर्क बियरिंग्स, को रिंग आयामों पर करीबी सहनशीलता सुनिश्चित करने के लिए बाद की प्रक्रिया में अतिरिक्त पीसने की आवश्यकता होती है।
बियरिंग बॉल बनाना
बियरिंग के लिए बॉल बहुत महत्वपूर्ण हैं। गोल और चिकनी बॉल बियरिंग के अंदर घर्षण को कम कर सकती है। बॉल की प्रारंभिक अवस्था एक स्टील वायर या रॉड के आकार का ब्लॉक है जिसे एक बहुत ही विशेष और गहन विनिर्माण प्रक्रिया के माध्यम से "कोल्ड हेडिंग" किया जाता है। कोल्ड हेडिंग का मतलब है तार को काटना और इसे दोनों सिरों पर मारना ताकि एक खुरदरी बॉल बन जाए। बॉल के चारों ओर एक रिंग (जिसे बर्र भी कहा जाता है) होती है। इसके बाद, "बर्र किनारों" को हटाने के लिए रफ बॉल को पलट दें। बॉल को बार-बार दो कास्ट आयरन डिस्क के बीच एक खांचे में डाला जाता है, जिसमें से एक घूमता है और दूसरा स्थिर रहता है। खुरदरे खांचे प्रभावी रूप से बर्र को फाड़ देते हैं, जिससे बॉल काफी गोल हो जाती है और पीसने के अगले चरण के लिए वास्तविक आवेदन आकार से थोड़ी बड़ी हो जाती है। बेशक, बॉल को स्थायित्व, कठोरता और कठोरता बढ़ाने के लिए रेसवे के समान हीट ट्रीटमेंट (हीटिंग और टेम्परिंग) से गुजरना पड़ता है। अंत में, बॉल को उचित आकार और गोलाई प्राप्त करने के लिए ग्राइंडर में ले जाया जाता है। बॉल को ग्राइंडर से पॉलिश किया जाता है या पॉलिशिंग पेस्ट का उपयोग सतह को पूरी तरह से चिकना बनाने के लिए किया जा सकता है। ये बॉल्स 8-10 घंटे तक ग्राइंडर में रहती हैं, जिससे ये एकदम चिकनी बॉल्स बन जाती हैं।
बॉल बेयरिंग पिंजरे आमतौर पर स्टील से बने होते हैं और पतली शीट धातु से बने होते हैं। पिंजरे का अंतिम आकार साँचे में बनता है। साँचे में स्टील के दो टुकड़े होते हैं जो एक साथ फिट होते हैं और पिंजरे को साँचे में रखने और साँचे को बंद करने पर सही आकार में मुड़ जाएँगे। कभी-कभी, बेयरिंग के पिंजरे की सामग्री प्लास्टिक भी हो सकती है, क्योंकि वे निर्माण के लिए सस्ते होते हैं, और कुछ लोग सोचते हैं कि प्लास्टिक के पिंजरों में स्टील के पिंजरों की तुलना में घर्षण का गुणांक कम होता है। यदि प्लास्टिक का पिंजरा बनाना है, तो इंजेक्शन मोल्डिंग प्रक्रिया का उपयोग किया जाता है, जिसमें एक साँचे को पिघले हुए प्लास्टिक से भर दिया जाता है और फिर उसे सख्त होने तक जमने दिया जाता है। फिर तैयार प्लास्टिक के पिंजरे को हटा दिया जाता है और बेयरिंग के अन्य भागों के साथ जोड़ दिया जाता है।
बियरिंग्स को जोड़ना
अब जबकि बियरिंग के चार घटक तैयार हो चुके हैं, बियरिंग को आखिरकार असेंबल किया जाता है। आंतरिक रिंग बाहरी रिंग के अंदर बैठती है और बॉल्स के लिए उनके बीच जगह छोड़ने के लिए जितना संभव हो सके एक तरफ धकेल दी जाती है। आकार के अनुसार पिंजरे में गेंदों की सही संख्या को सावधानी से रखें। पिंजरा गेंदों को एक दूसरे से अलग करता है और फिर पिंजरे और आंतरिक और बाहरी रिंग को एक साथ दबाता है। यदि यह एक स्टील का पिंजरा है, तो इसे एक साथ स्थापित और रिवेट किया जाना चाहिए। यह सुनिश्चित करने के लिए कि बियरिंग्स उच्च भार को संभाल सकें, पिंजरे और रिंग्स को एक विशिष्ट तापमान पर गर्म करने और पूरी असेंबली के ठंडा होने तक जगह पर रखने की आवश्यकता होती है। प्लास्टिक के पिंजरे आमतौर पर आसानी से "स्नैप इन" होते हैं। ज्यादातर मामलों में, बियरिंग के चारों ओर एक जंग-रोधी फॉर्मूला लगाया जाता है और फिर ग्राहक के पते पर भेज दिया जाता है।
बियरिंग निर्माण प्रक्रिया में अंतिम चरण गुणवत्ता नियंत्रण है। इसमें सटीकता, शोर, कंपन और अन्य कारकों के लिए बॉल बेयरिंग का परीक्षण करना शामिल है। बॉल बेयरिंग अपनी विश्वसनीयता और स्थायित्व सुनिश्चित करने के लिए कठोर परीक्षण और गुणवत्ता नियंत्रण प्रक्रियाओं से गुज़रती हैं।
बियरिंग सतह की गंदगी साफ करेंबियरिंग से किसी भी प्रकार की गंदगी, मलबे और जंग को हटाने के लिए किसी मान्यता प्राप्त विलायक का उपयोग करें।
निरीक्षणकिसी भी दृश्य दोष के लिए बियरिंग का निरीक्षण करें और दरारें, घिसी हुई या अनियमित सतहों और अन्य समस्याओं के लिए बियरिंग का निरीक्षण करने के लिए चुंबकीय कणों का उपयोग करें।
आयामी मापआंतरिक और बाहरी व्यास, स्टील बॉल के आकार और चौड़ाई जैसे प्रमुख आयामों को मापने के लिए विशेष बेयरिंग परीक्षण उपकरणों या त्रि-आयामी निर्देशांक माप उपकरणों का उपयोग करें।
गोलाई और कंपन माप: बेयरिंग घटकों की गोलाई का मूल्यांकन करें और आदर्श गोलाकार आकार से किसी भी रनआउट या विचलन को मापें।
सतह खुरदरापन विश्लेषण: किसी बियरिंग सतह की चिकनाई या खुरदरापन का मूल्यांकन करता है।
पैकेजिंग: बियरिंग के प्रकार के आधार पर बियरिंग पर सही स्नेहक लगाएँ। अंत में, इसे पूरी तरह से साफ करने के लिए एक हिलते हुए ड्रम में रखा जाता है और बियरिंग पैकेज में सील कर दिया जाता है।
बियरिंग की सटीकता के कारण, ऑबियरिंग तैयार उत्पाद की उच्चतम गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए पूरी प्रक्रिया के दौरान कठोर परीक्षण करेगा। हम दोषों की जांच करने के लिए पूरी प्रक्रिया के दौरान परीक्षण करेंगे, साथ ही गर्मी उपचार प्रक्रिया के दौरान नियमित परीक्षण भी करेंगे। आकार और आकृति भी महत्वपूर्ण हैं, और गेंदों और रेसवे की सतह यथासंभव चिकनी होनी चाहिए।
निष्कर्ष
यह मार्गदर्शिका सामग्री से लेकर गुणवत्ता नियंत्रण प्रणालियों तक संपूर्ण बियरिंग निर्माण प्रक्रिया की रूपरेखा प्रस्तुत करती है, जिससे प्रक्रिया में रुचि रखने वाले इंजीनियरों को उच्च गुणवत्ता वाली बियरिंग बनाने के लिए आवश्यक चरणों की व्यापक समझ मिलती है। बॉल बेयरिंग का निर्माण एक जटिल प्रक्रिया है जिसके लिए सटीकता और विस्तार पर ध्यान देने की आवश्यकता होती है। बेयरिंग तकनीक की निरंतर उन्नति और बेयरिंग ज्ञान के संचय के साथ, निर्माता आत्मविश्वास से उच्च गुणवत्ता वाली बियरिंग का उत्पादन कर सकते हैं जो ग्राहकों की ज़रूरतों को पूरा करती हैं।