یاتاقان قطعه ای حیاتی در سیستم های مکانیکی است که وظیفه آن کاهش اصطکاک و تحمل بارهای شعاعی و محوری می باشد.
انواع یاتاقان شامل یاتاقان های لغزشی، یاتاقان غلتشی و یاتاقان های مغناطیسی هستند که هر یک برای شرایط کاری خاص طراحی شده اند. در صنایع سنگین معمولا از یاتاقان های غلتشی با ظرفیت بارگذاری بالا استفاده می شود در حالی که در تجهیزات حساس آزمایشگاهی یاتاقان های مغناطیسی کاربرد بیشتری دارند.
یاتاقان ها بر اساس نوع بارگذاری نیز دسته بندی می شوند. یاتاقان شعاعی بیشتر برای بارهای عمود بر محور استفاده می شود و یاتاقان های کف گرد برای بارهای محوری مناسب هستند. انتخاب نوع یاتاقان به عوامل مهندسی مانند سرعت دوران، دمای کاری، بار اعمال شده و شرایط محیطی بستگی دارد. در دیتاشیت فنی هر یاتاقان مقادیر عددی ظرفیت بار دینامیکی C و ظرفیت بار استاتیکی C0 ذکر می شود که باید مبنای انتخاب قرار گیرد. جهت مشاهده لیست قیمت خرید یاتاقان کلیلک نمایید.
آلیاژ چدنی هوزینگ یاتاقان
هوزینگ یاتاقان یا همان محفظه نگهدارنده، معمولاً از چدن داکتیل یا چدن خاکستری تولید می شود. چدن داکتیل به دلیل داشتن گرافیت کروی دارای استحکام کششی بالا و مقاومت در برابر ارتعاش است و در برابر ترک های خستگی دوام بیشتری دارد. چدن خاکستری اگرچه ارزان تر است اما مقاومت کمتری در برابر ضربه دارد و بیشتر در کاربردهای سبک مورد استفاده قرار می گیرد.
ترکیب شیمیایی چدن داکتیل شامل حدود ۳.۵ درصد کربن و ۲.۵ درصد سیلیسیم است که ساختار میکروسکوپی پایدار و سختی مناسب در محدوده ۱۸۰ تا ۲۳۰ برینل ایجاد می کند. این ویژگی باعث می شود هوزینگ یاتاقان در برابر ارتعاشات مداوم و بارهای شعاعی عملکردی پایدار داشته باشد. برخی تولیدکنندگان از پوشش های اپوکسی و رنگ های مقاوم به خوردگی بر سطح هوزینگ استفاده می کنند تا طول عمر قطعه در محیط های خورنده افزایش یابد.
برندهای بین المللی تولید کننده یاتاقان
در سطح جهانی برندهای متعددی یاتاقان های صنعتی را با کیفیت بالا تولید می کنند. برخی از معتبرترین برندهای بین المللی عبارتند از:
- SKF (سوئد): پیشرو در طراحی یاتاقان های صنعتی با شبکه خدمات جهانی.
- NSK (ژاپن): تخصص در تولید یاتاقان های پرسرعت و دقیق.
- NTN (ژاپن): مشهور به دوام بالا در شرایط بارگذاری شدید.
- FAG (آلمان): زیرمجموعه گروه Schaeffler با تمرکز بر صنایع سنگین.
- Timken (آمریکا): متخصص رولبرینگ های مخروطی و مقاوم.
- Koyo (ژاپن): تولیدکننده یاتاقان های صنعتی و خودرویی با کیفیت بالا.
- Nachi (ژاپن): ترکیب تکنولوژی پیشرفته و قیمت رقابتی.
- INA (آلمان): متخصص در یاتاقان های خاص و دقت بالا.
- ZKL (جمهوری چک): تولیدکننده یاتاقان های مقرون به صرفه با کیفیت صنعتی.
- IBC (آلمان): یاتاقان های دقیق برای صنایع هوافضا و ماشین ابزار.
این برندها هر کدام دارای استانداردهای کیفیت بین المللی بوده و در حوزه های مختلف صنعتی مانند خودروسازی، انرژی بادی، هوافضا و ماشین آلات سنگین کاربرد گسترده دارند.
مقاومت سایشی ساچمه و توان تحمل ارتعاش و ضربه
به نقل از نانوتجارت “مقاومت سایشی ساچمه ها به سختی سطحی و عملیات حرارتی وابسته است. ساچمه های فولادی استاندارد معمولا از فولاد کرومدار SAE 52100 ساخته شده اند و سختی سطحی آن ها در محدوده HRC 58 تا ۶۴ قرار دارد. این سختی بالا باعث می شود که ساچمه ها در برابر سایش ناشی از تماس مداوم با رینگ ها مقاومت داشته باشند.”
توان تحمل ارتعاش و ضربه یاتاقان ها نیز به طراحی قفسه، نوع ساچمه و کیفیت روانکاری وابسته است. در شرایطی که ارتعاشات شدید وجود دارد، استفاده از یاتاقان های تقویت شده با قفسه فولادی یا برنجی توصیه می شود. آزمایش های استاندارد نشان داده اند که یاتاقان های با کیفیت قادر به تحمل ارتعاشات تا چندین g شتاب و بارهای ضربه ای آنی تا چند برابر بار نامی هستند.
دلایل شکست و روش های گریس کاری
شکست یاتاقان دلایل متعددی دارد که مهم ترین آن ها روانکاری نامناسب، آلودگی محیطی، نصب نادرست و بارگذاری بیش از حد است. اگر روانکاری کافی نباشد، تماس فلز با فلز رخ داده و دمای سطحی افزایش می یابد که در نهایت منجر به سوختن یا قفل شدن یاتاقان می شود. ورود ذرات گرد و غبار یا رطوبت نیز باعث ایجاد خراش و خوردگی در سطح ساچمه و رینگ ها خواهد شد.
برای جلوگیری از این مشکلات استفاده از گریس یا روغن مناسب ضروری است. گریس کاری معمولا با گریس پایه لیتیومی یا کلسیمی انجام می شود که مقاومت حرارتی و چسبندگی بالایی دارند. روش های رایج شامل گریس کاری دستی، استفاده از پمپ گریس و یا سیستم روانکاری مرکزی هستند که انتخاب آن به مقیاس صنعتی و نوع ماشین بستگی دارد. در موتورهای سنگین یا تجهیزات با سرعت بالا، استفاده از روانکاری اتوماتیک باعث افزایش عمر یاتاقان تا چندین برابر می شود.
⚙️ در جمع بندی می توان گفت برندهای متعددی یاتاقان های با کیفیت تولید می کنند، اما برند SKF به دلیل گستردگی محصولات، نوآوری در طراحی و خدمات پس از فروش جهانی به عنوان بهترین برند یاتاقان در سطح بین المللی شناخته می شود.
واقعا جالب بود! فقط یه سوال دارم، چرا در تجهیزات آزمایشگاهی از یاتاقان مغناطیسی استفاده میشه؟ مگه یاتاقانهای غلتشی دقیق نیستن؟