بلبرینگ ساده و در عین حال پیچیده، مسلماً یکی از بزرگترین پیشرفت‌های تکنولوژیکی در تمام دوران است. با این حال، داستان هنوز نوشته نشده است، در چند دهه اخیر طراحی بلبرینگ ها به طور قابل توجهی پیشرفت کرده است. نیاز به کاهش اصطکاک، ظرفیت حمل بالا، عمر طولانی‌تر و کوچک‌سازی، منجر به استفاده از مواد جدید، تکنیک‌های روان‌کاری پیشرفته و تجزیه و تحلیل کامپیوتری پیچیده شده است. در اینجا کریس جانسون، مدیر عامل تامین کننده تخصصی بلبرینگ بلبرینگ SMB به سه پیشرفت هیجان انگیزی می پردازد که صنعت را فرا گرفته است.
![]()
یاتاقان ها تقریباً در همه انواع ماشین های دوار استفاده می شوند. از تجهیزات دفاعی و هوافضا گرفته تا خطوط تولید مواد غذایی و نوشیدنی، تقاضا برای این قطعات در حال افزایش است. مهم‌تر از همه، مهندسان طراح به طور فزاینده‌ای خواستار راه‌حل‌های کوچک‌تر، سبک‌تر و بادوام‌تر هستند تا حتی بیشترین آزمایش‌ها را در شرایط محیطی برآورده کنند.
علم مواد
کاهش اصطکاک یک حوزه کلیدی تحقیقاتی برای تولیدکنندگان است. عوامل زیادی بر اصطکاک تأثیر می گذارند مانند تحمل ابعادی، پرداخت سطح، دما، بار عملیاتی و سرعت. پیشرفت های قابل توجهی در فولادهای بلبرینگ در طول سال ها انجام شده است. فولادهای مدرن و فوق تمیز یاتاقان حاوی ذرات غیر فلزی کمتر و کوچک تری هستند که به بلبرینگ ها مقاومت بیشتری در برابر خستگی تماس می دهند.
تکنیک های مدرن ساخت و گاز زدایی فولاد، فولادی با سطوح کمتر اکسیدها، سولفیدها و سایر گازهای محلول تولید می کند در حالی که تکنیک های سخت شدن بهتر فولادهای سخت تر و مقاوم در برابر سایش تولید می کنند. پیشرفت‌ها در ماشین‌آلات ساخت، سازندگان بلبرینگ‌های دقیق را قادر می‌سازد تا تلورانس‌های نزدیک‌تری را در اجزای یاتاقان حفظ کنند و سطوح تماس بسیار صیقلی‌تری تولید کنند، که همگی باعث کاهش اصطکاک و بهبود طول عمر می‌شوند.
فولادهای ضد زنگ با درجه 400 جدید (X65Cr13) برای بهبود سطوح صدای بلبرینگ و همچنین فولادهای نیتروژن بالا برای مقاومت در برابر خوردگی بیشتر توسعه یافته اند. برای محیط‌های بسیار خورنده یا دمای شدید، مشتریان اکنون می‌توانند از بین بلبرینگ‌های فولاد ضد زنگ درجه 316، یاتاقان‌های سرامیکی کامل یا بلبرینگ‌های پلاستیکی ساخته شده از رزین استال، PEEK، PVDF یا PTFE انتخاب کنند. همانطور که پرینت سه بعدی به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد و بنابراین مقرون به صرفه تر می شود، ما شاهد افزایش امکانات برای تولید نگهدارنده های بلبرینگ غیر استاندارد در مقادیر کم هستیم، چیزی که برای نیازهای حجم کم بلبرینگ های تخصصی مفید خواهد بود.
روغن کاری
روغن کاری ممکن است بیشترین توجه را به خود جلب کرده باشد. با 13 درصد از خرابی یاتاقان‌ها به عوامل روان‌کاری، روان‌کاری بلبرینگ یک حوزه تحقیقاتی به سرعت در حال توسعه است که توسط دانشگاهیان و صنعت به طور یکسان پشتیبانی می‌شود. در حال حاضر به لطف تعدادی از عوامل، روان کننده های تخصصی بسیار بیشتری وجود دارد: طیف وسیع تری از روغن های مصنوعی با کیفیت بالا، انتخاب بیشتر غلیظ کننده های مورد استفاده در تولید گریس و تنوع بیشتر افزودنی های روان کننده برای ارائه، به عنوان مثال، قابلیت بارگذاری بالاتر. یا مقاومت در برابر خوردگی بیشتر مشتریان می توانند گریس های کم صدا با فیلتر بالا، گریس های سرعت بالا، روان کننده هایی برای دماهای شدید، روان کننده های ضد آب و مقاوم در برابر مواد شیمیایی، روان کننده های با خلاء بالا و روان کننده های اتاق تمیز را مشخص کنند.
تحلیل کامپیوتری
یکی دیگر از زمینه هایی که صنعت بلبرینگ پیشرفت زیادی کرده است، استفاده از نرم افزار شبیه سازی بلبرینگ است. اکنون، عملکرد، عمر و قابلیت اطمینان یاتاقان را می توان فراتر از آن چیزی که یک دهه پیش به دست آمده بود، بدون انجام آزمایشات آزمایشگاهی یا میدانی گران و زمان بر افزایش داد. تجزیه و تحلیل پیشرفته و یکپارچه یاتاقان های عناصر نورد می تواند بینش بی نظیری را در مورد عملکرد یاتاقان ارائه دهد، انتخاب بهینه بلبرینگ را امکان پذیر می کند و از شکست زودرس یاتاقان جلوگیری می کند.
روش‌های عمر خستگی پیشرفته می‌توانند پیش‌بینی دقیق تنش‌های المان و راهرو، تماس دنده، تنش لبه و برش تماس را امکان‌پذیر کنند. آنها همچنین امکان انحراف کامل سیستم، تحلیل بار و تجزیه و تحلیل ناهماهنگی بلبرینگ را فراهم می کنند. این به مهندسان اطلاعاتی می دهد تا طراحی یاتاقان را اصلاح کنند تا تنش های ناشی از کاربرد خاص را بهتر تطبیق دهند.
مزیت واضح دیگر این است که نرم افزار شبیه سازی می تواند میزان زمان و منابع صرف شده در مرحله آزمایش را کاهش دهد. این نه تنها روند توسعه را تسریع می کند، بلکه هزینه های این فرآیند را نیز کاهش می دهد.
واضح است که پیشرفت‌های جدید علم مواد همراه با ابزارهای شبیه‌سازی بلبرینگ، بینش مورد نیاز برای طراحی و انتخاب یاتاقان‌ها را برای عملکرد و دوام بهینه، به عنوان بخشی از یک مدل کل سیستم، به مهندسان ارائه می‌دهد. ادامه تحقیق و توسعه در این زمینه‌ها برای اطمینان از ادامه افزایش مرزها در سال‌های آینده بسیار مهم خواهد بود
نظرات (0)