ورود به حساب کاربری

نام کاربری *
رمز عبور *
مرا به خاطر بسپار.

ایجاد یک حساب کاربری

پر کردن فیلدهایی که با ستاره (*) نشانه گذاری شده ضروری است.
نام *
نام کاربری *
رمز عبور *
تکرار رمز عبور *
ایمیل *
تکرار ایمیل *

ياتاقان ها

تاريخچه پيدايش ياتاقانها

یاتاقان هامصريها در عهد باستان سنگهاي عظيم را با حركت بر روي الوار چوبي جا بجا مي كردنند وبراي سهولت در حركت آنها را به آب يا روغن آغشته مي نمودنند.

    سپس استفاده از محور، چرخ وياتاقان چوبي در درشكه هاي قديمي واستفاده از چربي حيوانات براي روانكاري آن

  كشف فلزبابيت درسال  1839 توسط ايساك بابيت آمريكايي و استفاده از آن درساخت ياتاقانهاي فلزي انجينهاي بخاري.بعد از آن نوبت به ساخت ياتاقانهاي بوشي از جنس برنزدر اكسلها  بود كه با استفاده از اين فلز  اندازه بيرينگ كوچكتر،فرم ساخت دايره اي وسطح صاف آن باعث چرخش آسان گرديد(يعني گشتاور كمتر).

  ساخت ياتاقانهاي لغزشي در صنايع حمل ونقل ريلي در سال( 1949) و بيرينگهاي غلتكي در اوائل دهه (60)  ودر نهايت ياتاقانهاي مگنتي  در سالهاي 80-90 را از جمله اين تحوّلات مي توان نام برُد.

بيرينگها داراي دو نقش اساسي در ماشين آلات دوار هستند: 

1 - نگهدارنده محور بطوريكه از تزلزل ولقي آن در داخل بدنه جلوگيري نمايد.

2- جلوگيري از حركت جانبي محور و بر خورد قسمتهاي متحرك و ثابت

ياتاقانها (تكيه گاهها) 

ياتاقانها يكي از اجزاء اصلي ماشين بشمار مي روند. به كليه تكيه گاههايي كه شفت يا اكسل روي آنها قرار مي گيرد ياتاقان گويند، كه به دو طريق ضمن تحمل بار وارده حركت دوراني را سهولت مي بخشند: چرخش ياتاقان روي محور وياچرخش محور در داخل ياتاقان.

انواع یاتاقان ها

ياتاقانها را از نظر باري كه به آنها وارد مي شود به سه گروه تقسيم مي كنند:

           1- شعاعي  2- محوري    3 - شعاعي محوري.

ياتاقانها از نظر ساختمان وعملكرد نيز به چهار گروه تقسيم مي شوند: 

           1- لغزشي 2- كفشكي 3- غلتكي 4- مگنتي.

ياتاقانهاي شعاعي 

ياتاقانهاي شعاعي اجزايي از ماشين آلات هستند كه مجموعه محور را در زمان تغيير دور وبار در مركز قرارداده و بارهاي شعاعي را تحمّل مي نمايند  اين نوع ياتاقانها  نبايد در برابر چرخش مقاومتي نشان دهند، در غير اين صورت كاهش راندمان سيستم را باعث خواهند شد.انواع مختلفي از اين نوع بيرينگ در ماشين آلات مورد استفاده قرار مي گيرند  كه عبارتند از:

1- بيرينگهاي شعاعي غلتكي مانند بيرينك شيار عميق و خود تنظيم كن بصورت بال و رول در ماشين آلات سبك.

2- بيرينگهاي شعاعي لغزشي در ماشين آلات با فشار بالا، مانند ژورنال بيرينگهاي بابيتي.  

ياتاقانهاي محوري 

اگر به شفت بار محوري وارد شود ياتاقان شعاعي نمي تواند مانع از حركت شفت گردد و لذا بايد از بيرينگ محوري استفاده كرد.ياتاقان محوري ياتاقاني است كه هنگام كار  بار محوري را تحمّل مي نمايد.اين نوع ياتاقان را بيرينگ كف گرد نيز مي گويند.

زماني كه نيرو محوري كمي وجود داشته باشد از ياتاقان مخروطي رول مي توان استفاده نمود و در ماشين آلات سنگين ياتاقان تراست كفشكي بهترين انتخاب خواهد بود.

ياتاقانهاي شعاعي محوري 

اين ياتاقان علاوه بر  بار شعاعي بار محوري را نيز تحمل مي نمايد  مانند ياتاقانهاي تماس زاويه اي يك رديفه،دو رديفه ويا رولربيرينگهاي مخروطي.

در بعضي از موارد از ياتاقانهاي تماس زاويه اي يك رديفه بصورت دوتايي بحالت روبه رو، پشت به پشت ويا پشت سر هم استفاده مي شود.انتخاب روش و حالت نصب بستگي به مقدار و جهت نيروي محوري هر دستگاه دارد ودر مواردي نيز از تعداد بيرينگ بيشتري استفاده مي گردد مانند حالت نصب سه تايي و چهارتايي در بارهاي شعاعي محوري زياد. 

ياتاقانهاي لغزشي 

چرخش شفت در اين ياتاقانها با لغزش همراه است مانند بيرينگهاي بوشي  يعني شفت در داخل ياتاقان مستقيماً مي چرخد.   در اين نوع ياتاقان به منظور حفاظت از شفت  و ياتاقان، كاهش اصطكاك و به حداقل رساندن سايش در ژورنال،  معمولا از كفه ياتاقان ويا بوشهاي برنجي (در ياتاقانهاي يك پارچه) استفاده مي شود.   يكي از مواد پر مصرف در كفي ياتاقانهاي لغزشي بابيت است كه از ويژگي خوبي در كاهش خوردگي برخوردار است.

فلزاتی که در ساخت ياتاقانهاي لغزشي مورد استفاده قرار می‌گیرند: 

1- بابيت
2- سرب سخت شده الكلي
3- سرب مسي
4- برنز آلومينيمي
5-فلزات باروپوش نقره
6- پلاستيك
7- چوب
8- لاستيك
9- كربن گرافيت

خواص فيزيكي فلز ياتاقانهاي لغزشي 

1- ضد خستگي.

2- خاصيّت نفوذ پذيري.

3- خاصيّت ضد گريپاژ.

4- خاصيّت شكل پذيري.

5- خاصيّت انتقال سريع حرارت و گرما.

6- ضد خورندگي.

7- توان تحمّل بار. 

ياتاقانهاي كفشكي چند تكه خود تنظيم 

      در موارد بسياري درماشين آلات با سرعت بالا ياتاقانهاي كفشكي خود تنظيم طراحي مي شوند. ساخت اين ياتاقانها در صنعت جايگاه خاصي دارد، به ويژه در مواردي كه خطرات ناشي ازارتعاشات وجود داشته باشد.اين ياتاقانها با 3 كفشك و يا بيشتر طراحي ميشوند و تعداد كفشكها بستگي به قطر شفت دارد.در حين كار صفحه كفشكها در صورت زاويه دار شدن شفت، از آن تبعيت كرده و كمي كج مي شوند .

 ياتاقانهاي كفشكي داراي امتيازات زير مي باشند:                      

 سيستم را از ارتعاشات وارده در عمل حفظ مي كند.                 

 فشارهاي موضعي حذف مي شود.

بعد از مدتي كار كردن يك لقي گوه اي شكل ايجاد مي نمايد.

  

ياتاقان غلتكي     Rolling bearing

ياتاقانهاي غلتكي 

  ياتاقانهاي غلتكي آن گروه از ياتاقانها را گويند كه حركت چرخشي در آنها همراه با غلتش اجزاء ياتاقان است.  در اين نوع بيرينگ، شفت هيچ گونه حركت لغزشي با ياتاقان ندارد و با فشار در ياتاقان سوار مي شود. بر خلاف ياتاقانهاي لغزشي در نوع غلتكي كليه اجزاء ياتاقان يك واحد را تشكيل مي دهند.

  ياتاقانهاي غلتكي علاوه بر انواع محوريءشعاعي وشعاعي محوري با توجه به اجسام غلتاني كه در ساختمان آنها بكار رفته است به دو دسته كلي تقسيم مي شوند:

1- بال بيرينگها با عضو غلتان كروي(ساچمه).

2- رولر بيرينگها با عضو غلتان استوانه اي يا شبيه به آن.

مزایای ياتاقانهاي غلتكي

1- به لحاظ حركت غلتشي در اين ياتاقانها  اصطكاك  كمترو در نتيجه حرارت توليد شده كمتر است.

2- در شروع حركت گشتاور اعمالي ناچيز است.

3- نيازبه مواد روغنكاري درآنها كمترومخارج نيزپايين تر است.

4- مراقبت و نگهداري اين ياتاقانها آسان تر مي باشد.

5- اگردرشرايط مناسب از آنها استفاده شود عمر طولاني تر دارند زيرا امكان افزايش لقي در آنها كم است.

6- به خاطر استاندارد بودن؛ تعويض آنها به راحتي ميسراست.

7- نيازبه آببندي اوليه ندارند ودرمراحل اوليه كار مي توان از حداكثر ظرفيت ياتاقان استفاده كرد.

معايب ياتاقانهاي غلتكي

1- داشتن حساسيّت در مقابل ضربه.

2- تلرانس كم در محل نصب و محور و در نتيجه ساخت گران آنها.

3- حركت همراه با صدا.

4- محدود بودن بار و تعداد دور در آنها.

ياتاقانهاي مغناطيسي(مگنتي)

بيرينگ مگنتي يك سيستم الكترومغناطيسي است كه شامل يك قسمت متحرك بنام روتور و قسمت ثابتي بنام استاتور مي باشد نيروي مغناطيسي مورد نياز در اين بيرينگ توسط يك سيستم الكترونيكي بنام(الكترونيك كنترول كابينت) كنترول مي شود.

اين ياتاقان از سه قسمت متفاوت و مجزا ساخته شده است:

1- بيرينگ اصلي

 2- سيستم كنترل الكترونيكي

 3- بيرينگ كمكي.

ياتاقان اصلي اين سيستم بصورت شعاعي و محوري مي باشد.   ياتاقان شعاعي بصورت چهار بالشتك الكترومگنتي  در زواياي 45 درجه در اطراف محور قرار دارد هر كدام از اين بالشتكها توسط يك امپلي فاير تحريك مي شود، دو عدد بالشتك بالايي نقش نگهدارنده و خنثي كننده نيروي ثقل را براي روتور ايفا مي نمايند. تحريك به هنگام در هر كدام از بالشتكها و تنظيم به موقع نيروي مغناطيسي باعث پايداري محور در مركز و گردش آزاد آن مي گردد.         

 ياتاقان محوري

اين سيستم شامل يك ديسك فرو مغناطيسي است كه روي شفت نصب شده است(تراست كالر) و همچنين يك ديسك الكترو مغناطيسي كه در يك سمت تراست كالر در بدنه قرار دارد و با فعال شدن اين سيستم محور در وضعيت پايدار قرار مي گيرد.   

سيستم كنترل الكترونيكي ياتاقانهاي مگنتي

كاراين سيستم الكترونيكي، كنترول موقعيت روتور درون استاتور با تغيير مقدار جريان الكترومغناطيسي در بالشتكهاست.اين سيستم با فعال و يا كم اثركردن حالت مگنتي  در بالشتكهاي بيرينگ تنظيمات لازم را متناسب با تغييرات فركانسي در ماشين انجام مي دهد.

اطلاعات مورد نياز سيستم كنترول از طريق ترانسديوسرها    از محل ياتاقان شعاعي ومحوري به اين سيستم مي رسد. دو ترانسديوسر در بيرينگ شعاعي ويكي در بيرينگ محوري موقعيت محور را مشخص مي نمايند.

بيرينگهاي كمكي در ياتاقان مگنتي

بيرينگ كمكي نيز جهت نگهداري روتور در مدت توقف ماشين ويا زماني كه بدليل اشكال در سيستم مغناطيسي امكان بر خورد روتور واستاتور وجود داشته باشد مورد استفاده قرار مي گيرد.در زمان قطع نيروي مغناطيسي،روتور در حال چرخش بر روي ياتاقان كمكي قرار گرفته و از آسيب رسيدن به خود روتور و استاتور جلوگيري مي شود.كلیرانس اين ياتاقان معادل نصف فاصله بين روتور و استاتور مي باشدو بصورتي است كه در حالت سكون ويا قطع ناگهاني نيروي مغناطيسي، روتور در وضعيت مياني سيستم قرار مي گيرد.

بوشهاي خشك(بدون نياز به روغنكاري) در ساخت اين ياتاقانهاي كمكي استفاده مي شود ساخت اين نوع بيرينگ کمکی مطابق تكنولوژي جديد وبنام سيستم ضد خزش(ضد پرواز) روتور صورت گرفته و جايگزين خوبي جهت رولر بيرينگهاي قديمي است كه در اين نوع بيرينگها (مگنتی) مورد استفاده قرار مي گرفته است. 

روغنكاري در ياتاقانهاي لغزشي

  به لحاظ اينكه در ياتاقانهاي لغزشي تماس شفت با بيرينگ به صورت سطحي است دو موضوع مهم مورد بررسي است:

1 - چون تماس سطحي است اين نوع ياتاقانها فشار موضعي كمتري دارند،لذا ميتوان دربارهاي سنگين از آنها استفاده نمود(فشار بصورت گسترده مي باشد).

2- طبعا چون سطح تماس زياد است مقاومت ناشي از   اصطكاك نيز زياد مي باشد، بنابر اين بايد به نحوي حتي المقدور اين مقاومت را كاهش دهيم كه بهترين راه، روغنكاري مناسب درياتاقانهاي لغزشي مي باشد.

گوه روغن چيست؟

 در روش روغنكاري با سيستم مركزي بين شفت وياتاقان لايه اي از روغن بوجود مي آيد كه مقاومت آن به فشار روغن، ويسكوزيته و سرعت شفت بستگي دارد. اين پديده را از نظر هيدروليكي گوه روغن مي نامند.

 در حد فاصله بين شفت و ياتاقان روغن با فشار نفوذ مي كند ودر حالتي كه شفت داراي سرعت دوراني است اين لايه، روغن را با همان سرعت به حركت در  آورده (طبق قانون ويسكوزيته نيوتون-وقتي شفتي در سيالي بچرخد سرعت سيال چسبيده به سطح شفت با سرعت شفت يكي شده در نتيجه مقاومت آن بالا مي رود)  وچون نفوذ روغن تحت فشار مداوم مي باشد در زير شفت لايه مقاومي ازروغن بوجود مي آيد بنام گوه روغن كه باعث مقاومت ياتاقان و شفت در مقابل بارهاي وارده شده و بين آنها اصطكاك مايعي خوبي ايجاد مي نمايد.   

گوه روغن به چه عواملي بستگي دارد؟

1- ويسكوزيته روغن

  2- فشار روغن

   3- سرعت شفت

  4- انطباق شفت با ياتاقان.

كاهش ويسكوزيته روغن وكاهش فشار روغن باعث آسيب ياتاقانها در كوتاه مدت خواهد شد، افزايش دماي روغن و فرسودگي روغن از دلايل كاهش ويسكوزيته آن مي باشد.

اصطكاك سطوح لغزشي

 1- اصطكاك خشك: با وجودي كه سطح لغزنده هميشه سنگ كاري شده و ياتاقانها نيز بسيار ظريف و دقيق تراشيده شده اند باز هم هر دو سطح يك نوع ناصافي نسبت به يكديگر خواهند داشت.

 در صورتي كه اين دو سطح بدون مواد روغني روي هم بلغزند اصطكاك بزرگي ايجاد مي شود كه  همراه با حرارت زياد واستهلاك قابل توجهي خواهد بود. چنين حالت اصطكاك به هيچ وجه در ياتاقان نبايد بوجود آيد.

2- اصطكاك مخلوط (نيمه مايع):

در اين نوع، سطوح لغزنده با يك ماده روغنكاري پوشيده مي شود، ليكن در اينجا سطح زياد،باعث تماس فلزي مي شود. شرايط نامناسب لغزش زماني ايجاد مي شود كه با وجود روغن، لايه روغن يكپارچه اي بين سطوح لغزش بوجود نيايد. مانند سطوحي كه نسبت به هم داراي حركت رفت و برگشتي هستند.

   براي كار مداوم اين نوع اصطكاك مناسب نبوده و مجاز به استفاده آن نيستيم. اصطكاك مخلوط بيشتر در ابتداي شروع حركت دوراني نيز بوجود مي آيد. به همين جهت ياتاقانهايي كه اغلب كار نمي كنند ويا از سكون به حركت در مي آيند استهلاك بسيار بيشتري در مقابل آنهاييكه بطور دائم كار مي كنند دارند.

3- اصطكاك مايعي:

در بين سطوح لغزنده به حدي ماده روغنكاري وارد مي شود كه سطوح با يكديگر هيچ گونه تماسي ندارند. بطوري كه اصطكاك فقط در داخل خود ماده روغنكاري صورت مي گيرد.

پايين ترين قشر روغن سطح ياتاقان را در بر گرفته و سرعتي مطابق با آن دارد. لايه مابين اين دو قشر با سرعت هاي متفاوت حركت ميكند.

موقعيت محور در ياتاقان

در هنگام حركت دوراني، محور روغن را در جهت دوران به خود مي گيرد و بدين سبب در زير شفت گوه روغن ايجاد مي شود كه در نتيجه باعث بلند كردن آن مي گردد.

 در تنگ ترين نقطه مابين ياتاقان وژورنال حداكثر فشار بوجود مي آيد و بايد توجه شود كه در اين نقاط بوسيله شيار روغن نبايستي باعث قطع شدن فيلم روغن گرديد زيرا شفت در نقطه اي كه فيلم روغن پاره شده بر روي ياتاقان قرار مي گيرد و ايجاد استهلاك شديد مي كند. 

مهم ترين عواملي كه بايد در انتخاب نوع گريس جهت روغنكاری بيرينگ در نظر گرفته شوند عبارتند از :

1- نوع ماشين.

2- نوع بيرينگ و اندازه آن.

3- درجه حرارت عملياتي.

4- بار عملياتي دستگاه.

5- دامنه سرعت.

6- وضعيت عملياتي از جمله ارتعاش و حركت محور در جهت افقي ويا عمودي.

7- وضعيت خنك كاري.

8- راندمان (كارآيي) آببند ياتاقان.

9- عوامل محيطي.

مهمترين پارامترها براي اندازه گيري وضعيت ماشين آلات، در بدست آوردن عملكرد بهينه ياتاقان عبارتند از :

1- صدا.

2- درجه حرارت.

3-سرعت.

4- ارتعاشات.

5- هم محوري.

6- وضعيت روغن.

7- وضعيت بيرينگ.

عوامل خرابي در ياتاقان لغزشي

1- قطع روغنكاري.

2- استهلاك.

3- خستگي.

4-سايش حفره اي.

5- فرسودگي.

6- اثرات مخرب شيميايي.

7- تغيرفرم در اثر حرارت.

8- آسيب الكتريكي.

9- فلزات ناسازگار.

10- عيب ساخت.

انواع خرابي در ياتاقان لغزشي

1- خراشيدگي بدليل نفوذ اجسام خارجي وآلودگي.

2- ايجاد شيار حاصل از نفوذ نيترات.

3- خوردگي سطح بيرينگ ناشي از راه اندازي وازكاراندازي.

4- خوردگي سطح بيرينگ ناشي ازكمبود لقي.

5- خوردگي دراثر كمبود روغنكاري وبار زياد.

6- خوردگي ناشي از ناهم محوري.

7- مشكلات ناشي ازنصب غلط.

8- سايش ناشي از عبور جريان برق.

9- اثر جرقه (جوشكاري).

10- زبرشدن سطح بيرينگ در اثر راه اندازي ناگهاني.

11- خستگي ناگهاني در سطح بيرينگ.

12- خستگي و فرسودگي در ناحيه خار ياتاقان.

13- زنگ زدگي.

14- فرسودگي سطح بيرينگ ناشي از ارتعاش.

15- اثر داغي ناشي از كمبود وآلودگي روغن.

16- تغير فرم (شكل) ياتاقان در اثرحرارت.               

عوامل ايجاد خرابي واز كار افتادگي ياتاقانهاي غلتكي

 1-اشكال در نصب ومونتاژ                                                   

 2 - بيش باري

3- اشكال در روغنكاري وگريسكاري                                          

 4- وجود ذرات و اشياء خارجي درون ياتاقان.                              

 5- نفوذ آب به داخل ياتاقان.                                             

 6- تنظيم نبودن شفت و ياتاقان ويا تاب داشتن شفت.                

 7- انتقال لرزش و ارتعاش به ياتاقان.                                   

8- عبور جريان الكتريكي بين ياتاقان وشفت.                             

 9- خستگي وفرسودگي ياتاقان

موارد مهمي كه بايد در تعميرات بيرينگهاي غلتكي به آنها توجه شود:

1- تمام تجهيزات بايد تميز و خشك باشند.

2- مواد تميزكاري بايد در محل ودر دسترس باشد.

3- از پارچه هاي پنبه اي براي تميزكاري استفاده نشود.

4- دستها وابزاركار در زمان نصب بيرينگ بايد تميزباشند.

مواردي كه بايد قبل از نصب بيرينگ به آنها توجه شود:

1- محفظه ياتاقان و شفت تميز وآسيب ديده گي نداشته باشد.

2- مشخصات بيرينگ جديد با بيرينگ قبلي يكي باشد.

3- مواد روانكاري تميز و با مشخصات صحيح مصرف شود.

4- ابزار مورد لزوم وتجهيزات در محل كار آماده باشند.

5- محيط كار را تميز نگهداريد. 

مواردي كه بايد هنگام نصب بيرينگ به آنها توجه شود:

1- ياتاقان را از لفاف مخصوص خود تا زمان نصب خارج ننمائيد.

2- اقدام به شستن بيرينگ نكنيد و فقط قسمت داخلي وخارجي آن را با مواد پاك كننده و پارچه بدون پرز تميز نمائيد.

3- دقت شود كه فشار جهت نصب فقط به حلقه اي وارد شود كه بايد نصب گردد.

4- كار با حداقل نيرو و با كنترول كامل صورت پذيرد.        

5- يك پوشش نازك از روغن تميز در محل نصب ايجاد شود.

استفاده ازحرارت در نصب ياتاقانها

درنصب بيرينگ به نيرو نياز است ومقدارآن متناسب با اندازه بيرينگ افزايش مي يابد.

ياتاقانهاي بزرگ را نمي توان به راحتي باپرس كردن نصب نمود بنا براين ياتاقان ويا محل نصب آن نياز به حرارت دادن دارند.

اگر چه مقدار حرارت نيز متناسب با اندازه بيرينگ در نظر گرفته مي شود ولي بطور معمول حرارت بين     80 تا 90 درجه سانتيگراد وبالاتراز آن امكان نصب را فراهم مي سازد.

* هرگز از حرارت بيش از  125 درجه در نصب ياتاقان استفاده نشود زيرا باعث تغيير در خواص فلزي؛ اندازه و سختي آن مي شود.

** از دادن حرارت موضعي واستفاده از شعله مستقيم نيز اجتناب شود. 

انبار كردن و حمل ياتاقانها

1- رولبيرينگها (بيرينگهاي غلتكي) بايد در محل خنك-تميز-كم رطوبت وعاري از گردوغبار انبار شوند.

2- در معرض شوك(ضربه)ولرزش نباشند.

3- از انبار كردن مستقيم روي كف انبار خود داري شود.

4- اگر در انبار نگهداري مي شوند بسيار مهم است كه انبارگرداني شوند(با توجه به تاريخ مصرف).*

5- ساده ترين و مفيدترين روش نگهداري تميز نگهداشتن آنهاست.

6- در موقع حمل نيز دقت شود كه آلوده نشوند ضربه نخورند وبه زمين نيافتند.

* براي مدت زيادي بيرينگهاي محتوي گريس را نبايد در انبار نگهداري كرد  زيرا گريس آنها سفت شده و خاصيّت روغنكاري خود را از دست مي دهند.