مبانی مهندسی: راهنمای جامع بلبرینگ ها (بخش اول)
مبانی مهندسی: راهنمای جامع بلبرینگ ها (بخش دوم)
مبانی مهندسی: راهنمای جامع بلبرینگ ها (سوم)
۴. روانکاری و نگهداری بلبرینگ‌ها
نصب و تنظیم صحیح نقش حیاتی در عملکرد و طول عمر بلبرینگ‌ها دارد، و همین‌طور روانکار نیز. در بیشتر موارد، خرابی بلبرینگ‌ها به دلیل نصب نادرست یا نقص تولید نیست، بلکه به دلیل کمبود روانکار، انتخاب اشتباه روانکار یا آلودگی آن است.
روانکار، چه روغن باشد و چه گریس، بین اجزای متحرک بلبرینگ پخش می‌شود و آن‌ها را از هم جدا می‌کند، اصطکاک را کاهش می‌دهد و از سایش جلوگیری می‌کند. بسته به شرایط کاری و نوع روانکار، یک لایه محافظ روی اجزای بلبرینگ تشکیل می‌شود که نقش آن دفع حرارت ناشی از اصطکاک و جلوگیری از تخریب بلبرینگ و محافظت در برابر رطوبت، خوردگی و آلودگی است.
روانکار انتخاب‌شده‌ی مناسب، افزودنی‌ها و ویسکوزیته‌ی درستی دارد تا همه‌ی این وظایف را انجام دهد. رایج‌ترین روانکارها روغن و گریس هستند و انتخاب بین این دو به سرعت کار و میزان بار وارد بر بلبرینگ بستگی دارد.
در مورد روغن‌ها، مهم‌ترین ویژگی ویسکوزیته است و انتخاب محصول مناسب به دما و سرعت کاربرد بستگی دارد. اگر از روغنی با ویسکوزیته ناکافی استفاده شود، دو سطح در حال چرخش با هم تماس پیدا می‌کنند که این نه‌تنها باعث سایش می‌شود بلکه حرارت تماسی ایجاد کرده و منجر به تخریب سریع اجزای بلبرینگ می‌گردد.
رایج‌ترین روغن‌های مورد استفاده در بلبرینگ‌ها، روغن‌های پایه نفتی و روغن‌های مصنوعی مانند سیلیکون، ترکیبات فلوئوردار، دی‌استرها یا پلی‌آلفاولفین‌ها (PAO) هستند. روغن معمولاً برای بلبرینگ‌هایی انتخاب می‌شود که در سرعت‌ها و دماهای بالا کار می‌کنند، زیرا می‌تواند حرارت را از بلبرینگ دور کند. در برخی موارد، مانند بلبرینگ‌های مینیاتوری، روانکاری با روغن فقط یک بار در طول عمر بلبرینگ کافی است. اما در مجموعه‌هایی با بلبرینگ‌های بزرگ‌تر، روانکاری مجدد بخشی از چرخه‌ی نگهداری منظم ماشین محسوب می‌شود.
در روانکارهای پایه گریس، مهم‌ترین ویژگی‌ها شامل محدوده دما، میزان نفوذپذیری، سفتی و ویسکوزیته روغن پایه هستند. گریس از ترکیب یک روغن پایه با یک ماده غلیظ‌کننده تشکیل می‌شود. رایج‌ترین غلیظ‌کننده‌ها شامل ترکیبات آلی و معدنی و صابون‌های فلزی مانند سدیم، آلومینیوم، کلسیم یا لیتیم هستند. افزودنی‌هایی با خواص آنتی‌اکسیدانی، ضدخوردگی و ضدسایش نیز برای افزایش عملکرد روانکار به آن اضافه می‌شود.
به‌جای روغن یا گریس، می‌توان از یک لایه جامد و غیرفرار روی اجزای بلبرینگ استفاده کرد تا اصطکاک را کاهش داده و از سایش جلوگیری کند. این لایه‌ها در شرایط خاصی که روغن یا گریس کارایی ندارند به کار می‌روند و شامل گزینه‌هایی مانند گرافیت، نقره، PTFE یا طلا هستند. برای مثال، در شرایط دمایی یا تابشی شدید، ممکن است روانکارهای پایه روغن یا گریس کارایی کافی نداشته باشند، در نتیجه باید از فیلم جامد مقاوم‌تر استفاده کرد.
در بیشتر موارد، گریس انتخاب خوبی برای روانکاری بلبرینگ است. گریس از نظر اقتصادی به‌صرفه‌تر از روغن بوده، به‌راحتی در داخل بلبرینگ باقی می‌ماند و کاربرد آن ساده‌تر است. بااین‌حال، برای کاربردهایی که نیاز به دفع حرارت از طریق گردش روغن دارند یا در جعبه‌دنده‌هایی که به روانکاری روغنی نیاز دارند، مناسب نیست.
همچنین، اگر شرایط کاری نیاز به روانکاری مجدد مکرر با گریس داشته باشد و این کار زمان‌بر یا پرهزینه شود، یا حذف گریس مشکل‌ساز باشد، بهتر است از روغن روانکار استفاده شود.
میزان روانکاری و روانکاری مجدد بلبرینگ‌ها
پس از انتخاب روانکار مناسب، نکته مهم بعدی میزان استفاده صحیح از روانکار است. اگر مقدار زیادی روانکار استفاده شود، ممکن است حرارت اضافی تولید و موجب آسیب به بلبرینگ شود. سرعت کارکرد، بارها و سطح نویز نیز می‌توانند از مقدار روانکار تأثیر بپذیرند.
بسته به نوع بلبرینگ، نوع روانکار و شرایط کاری، تولیدکنندگان میزان روانکاری توصیه‌شده‌ای را به‌صورت درصدی از فضای آزاد داخلی ارائه می‌دهند. این فضا برای دفع حرارت از نواحی تماس ضروری است؛ بنابراین اگر گریس بیش‌ازحد اضافه شود، ممکن است باعث داغ شدن بیش‌ازحد و خرابی زودرس بلبرینگ شود.
به‌طور معمول، توصیه می‌شود ۲۰ تا ۴۰ درصد از فضای داخلی آزاد بلبرینگ پر شود — درصد کمتر برای کاربردهای با سرعت بالا و گشتاور پایین، و درصد بالاتر برای کاربردهای با سرعت کم و بار زیاد. برای محفظه بلبرینگ، در کاربردهای کم‌سرعت و پرریسک از نظر آلودگی، حتی پر کردن ۷۰ تا ۱۰۰ درصد فضای آزاد نیز مجاز است.
توجه داشته باشید که میزان اولیه پر کردن روانکار به روش روانکاری مجدد نیز بستگی دارد. روش‌های رایج عبارت‌اند از:
- روانکاری دستی: ساده و مناسب برای عملکرد پیوسته دستگاه‌ها.
- روانکاری خودکار: مانع روانکاری بیش‌ازحد یا کم‌کاری شده و مناسب مجموعه‌هایی با نقاط متعدد یا دسترسی دشوار است.
- روانکاری پیوسته: برای شرایطی با فواصل بسیار کوتاه روانکاری مجدد به دلیل آلودگی زیاد کاربرد دارد.
نکات نگهداری بلبرینگ
نگهداری صحیح از بلبرینگ‌ها باعث افزایش عمر مفید و بهبود عملکرد می‌شود. با رعایت این چک‌لیست ساده می‌توانید زمان، هزینه و نیروی نگهداری را کاهش دهید:
- حمل و جابجایی: با دقت جابجا کنید تا سطح آسیب نبیند. فقط با دست‌های تمیز و خشک یا دستکش پارچه‌ای تمیز آن‌ها را لمس کنید.
- انبارداری: در محیطی خنک، خشک، تمیز و بدون لرزش نگهداری کنید. در بسته‌بندی ضدروغن نگه‌دارید و تا زمان نصب باز نکنید.
- تمیزکاری: همیشه از حلال‌های تمیز و تازه استفاده کنید. از پارچه‌های آلوده یا پنبه زبر استفاده نکنید.
- نصب: از ابزار مناسب و روش درست استفاده کنید. حدود ۱۶٪ خرابی بلبرینگ‌ها ناشی از نصب اشتباه است.
- از ضربه مستقیم پرهیز کنید. برای بلبرینگ‌های کوچک و متوسط نصب سرد مناسب است، در حالی‌که برای بلبرینگ‌های بزرگ، نصب حرارتی یا هیدرولیکی توصیه می‌شود.
- ابزار مخصوص: از ابزارهای تخصصی مانند کشنده بلبرینگ، کیت نصب، گرم‌کن القایی یا مهره هیدرولیکی استفاده کنید.
- بازرسی: در حین کار دما، صدا و لرزش را کنترل کنید. پس از کار، اجزا را بررسی کنید تا تغییرات احتمالی را شناسایی کنید.
واژه‌نامه صنعتی
واژه‌نامه صنعتی شامل رایج‌ترین اصطلاحات و اختصارات مورد استفاده در صنایع مختلفی است که توسط ERIKS پشتیبانی می‌شوند، از جمله صنایع اولیه، غذا و دارو، انرژی، حمل‌ونقل و ساخت ماشین‌آلات.