نحوه محاسبه تحمل بار بلبرینگ

انواع بلبرینگ‌ صنعتی می‌توانند یک میزان مشخص از بار را تحمل کنند. در صورتی که شما بخواهید تحمل بار بلبرینگ‌ها را حساب کنید باید از یک فرمول مشخص استفاده کرده و عوامل مختلفی را در نظر بگیرید. اگر بلبرینگ بدون خرابی بتواند یک بار مشخص را تحمل کند به آن میزان تحمل بار بلبرینگ می‌گویند. بلبرینگ اهمیت بسیار زیادی دارد و باید بتواند بار زیادی را در شرایط مختلف تحمل کند. برای شناخت فرمول محاسبه این بار این مطلب را تا انتها مطالعه کنید.

تحمل بار بلبرینگ چیست؟

تحمل بار بلبرینگ یا تلورانس، به میزان بار قابل قبولی اشاره دارد که بلبرینگ قادر است بدون دستخورد جدی و خرابی عمل کند. این بارها ممکن است به صورت فشار، نیرو یا لحظه‌ای در بلبرینگ اعمال شوند. تحمل بار بلبرینگ بستگی به عواملی مانند نوع بلبرینگ، اندازه آن، جنس بلبرینگ، شیب ضخامت آن، نوع بار و سرعت چرخش دارد. توجه به تحمل بار و تلورانس صحیح، باعث افزایش عمر مفید بلبرینگ و جلوگیری از خرابی های زودرس آن می‌شود.در هنگام نصب بلبرینگ در یک دستگاه، می‌بایست بارهای مختلفی که روی بلبرینگ عمل می‌کنند را در نظر بگیرید.

باید بار وزن جسم مورد حمایت، نیروهای انتقالی از دستگاه‌های دیگر و بارهای ایجادشده در تجهیزات در حین عملکرد را درنظر گرفت. با محاسبه دقیق بارهای اعمال شده بر بلبرینگ، می‌توانید بدانید تا چه میزان بلبرینگ قابل تحمل بار است.معمولاً سازندگان بلبرینگ‌ها اطلاعاتی در مورد تحمل بار و تلورانس بلبرینگ در دسترس قرار می‌دهند. این اطلاعات شامل مقادیر حداکثر بارهای مجاز، سرعت‌های مجاز و عوامل دیگری است که باید رعایت شود تا بلبرینگ به صورت صحیح کار کند.با محاسبه بارهای صحیح و انتخاب بلبرینگ مناسب برای شرایط خاص دستگاه، می‌توانید از حفظ سلامت و عملکرد صحیح بلبرینگ اطمینان حاصل کنید و نیاز به تعویض مکرر بلبرینگ را کاهش دهید.

انواع تلورانس‌ها

در بلبرینگ‌ها تلورانس ها بر اساس استانداردهای مختلف تعیین می‌شوند. در ادامه به برخی از انواع تلورانس‌های مرتبط با بلبرینگ اشاره می‌کنیم:

1. تلورانس انحراف ابعادی (Dimensional Deviation Tolerance): این تلورانس نشان می‌دهد چقدر مقادیر واقعی ابعاد بلبرینگ با مقادیر ابعاد اسمی آن تفاوت دارد. این تلورانس بر اساس استانداردهای ISO و AFBMA تعیین می‌شود و باید در حداقل مقداری باشد تا بلبرینگ به خوبی در محل نصب تماس برقرار کند و قادر به انتقال بار باشد.
2. تلورانس قطر داخلی (Inner Diameter Tolerance): این تلورانس نشان می‌دهد که چقدر قطر داخلی بلبرینگ از مقدار دقیق اسمی آن می‌تواند انحراف داشته باشد. برای عملکرد بهینه، تلورانس قطر داخلی باید در حداقل مقداری باشد تا بلبرینگ بدرستی در شفت قرار بگیرد و تحمل بار را داشته باشد.
3. تلورانس قطر خارجی (Outer Diameter Tolerance): این تلورانس نشان می‌دهد که چقدر قطر خارجی بلبرینگ از مقدار دقیق اسمی آن می‌تواند انحراف داشته باشد. تلورانس قطر خارجی نیز باید در حداقل مقداری باشد تا بلبرینگ بدرستی در محل نصب قرار گیرد و بار را به درستی تحمل کند.

این تلورانس‌ها معمولاً در برچسب یا مشخصات فنی بلبرینگ مشخص می‌شوند. در هر صورت، برای اطمینان از کیفیت و دقت بلبرینگ، از تهیه بلبرینگ‌ها از برند‌ها و تامین‌کنندگان معتبر پیشنهاد می‌شود. همچنین رعایت تلورانس‌های تعیین شده توسط سازندگان و استانداردها بسیار حائز اهمیت است.

فرمول محاسبه بار

در محاسبه بارهای واردشده به بلبرینگ، می‌توان از روش مشخصی استفاده کرد. در این روش، بارهای شعاعی و رانشی با استفاده از ضرایب X و Y در مجموع برآورد می‌شوند.

• بار شعاعی (Fr): این نوع بار بر محور عمودی عمل می‌کند و معمولا به علت نیروهای گرانروی یا نیروهایی که به صورت مستقیم بر بلبرینگ عمل می‌کنند، به وجود می‌آید.
• بار رانشی (Fa): این نوع بار معمولا به علت نیروهایی که به صورت موازی با محور بلبرینگ عمل می‌کنند، به وجود می‌آید. این نوع بار می‌تواند به دلیل عملکرد ماشین، تغییر سرعت، تغییر جهت و دیگر عوامل متنوعی ایجاد شود.
• بار ترکیبی (C): این نوع بار یک ترکیب از بارهای شعاعی و رانشی است و میزان آن بر اساس محاسبات به دست می‌آید. این بار می‌تواند به علت ترکیب نیروهای مختلفی که بر بلبرینگ عمل می‌کنند، به وجود آید.

ضرایب X و Y مربوط به بارهای شعاعی و رانشی، بر اساس جداول و استانداردهای مختلفی تعیین می‌شوند و وابسته به شرایط و نیازهای خاص مورد استفاده قرار می‌گیرند.با استفاده از رابطه P = XFr + YFa و محاسبه مقادیر Fr و Fa و تعیین مقادیر مناسب برای ضرایب X و Y، میتوان میزان بار واردشده به بلبرینگ را محاسبه کرد. این اطلاعات در تعیین نوع و مشخصات بلبرینگی که برای مورد استفاده خاصی استفاده می‌شود، بسیار حائز اهمیت است.

عوامل موثر در تحمل بار بلبرینگ

شرایط محیطی می‌توانند بر قدرت تحمل بار بلبرینگ‌ها تأثیرگذار باشند. بلبرینگ‌ها ممکن است در شرایط مختلف محیطی قرار بگیرند و این شرایط ممکن است شامل عواملی مانند دما، رطوبت، گرد و غبار، شیمیایی بودن محیط و لرزش‌های مکانیکی باشد. دمای محیط می‌تواند به تغییر مشخصات مواد بلبرینگ (مانند ضریب گسترش حرارتی) و روانی روانه؛ شاک اولیه آن را افزایش دهد که موجب افزایش انبساط و کاهش قدرت تحمل بار می‌شود. رطوبت محیط می‌تواند منجر به آبگیری بلبرینگ‌ها شده و باعث کاهش قدرت تحمل بار شود. همچنین رطوبت می‌تواند باعث کاهش عمر مفید روانشناختی و آلاینده‌های خورنده باشد.

حضور گرد و غبار در محیط می‌تواند باعث ورود ذرات بین سطوح نصب بلبرینگ شود که می‌تواند باعث کاهش تحمل بارشود. شیمیایی بودن محیط می‌تواند باعث از دست دادن آلیاژهای بلبرینگ شود و به انحلال یا لایه برداری مواد سطح بلبرینگ منجر گردد. لرزش‌های مکانیکی می‌تواند منجر به خستگی و سایش بیشتر بلبرینگ شود که باعث کاهش قدرت تحمل آن می‌شود. با توجه به این تأثیرات، برای انتخاب و استفاده از بلبرینگ مناسب، لازم است که شرایط محیطی موردتوجه باشند.

سخن پایانی

همانطور که در این مطلب توضیح دادیم برای تحمل بار بلبرینگ باید به عوامل مختلف توجه کرد. در یک فرمول موارد مختلفی وجود دارد که باید برای اندازه‌گیری آنها دقت بسیار زیادی داشته باشید و بار بلبریینگ را به درستی محاسبه کنید. با توجه به شرایطی که بلبرینگ در آن قرار می‌گیرد این بار می‌تواند متغیر باشد. هرچه از یک بلبرینگ به خوبی نگهداری شود میزان تحمل بار آن نیز افزایش پیدا می‌کند. برای دریافت اطلاعات و مشاوره با کارشناسان ما در هایپر صنعت بلبرینگ تماس بگیرید.