بلبرینگ BEARING یکی از قطعات مهم برای عملکرد یک موتور الکتریکی است. علاوه بر پروسه کنترل کیفی کارخانه سازنده ، طراحی و پیکربندی بلبرینگ الکتروموتور موضوعی مهم است. به طور مثال در ساخت الکتروموتور های عمود نصب و افقی نصب باید از بلبرینگ های مناسب استفاده کرد. همچنین سرعت الکتروموتور مولفه تاثیر گذار دیگری در انتخاب نوع بلبرینگ الکتروموتور است.
انتخاب بلبرینگ مناسب مستقیما بسته به جنبه هایی همچون ثبات عملکرد ، طول عمر و نوع نگهداری موتور بستگی دارد. از این رو در هنگام تولید و مناژ الکتروموتور می بایست از بین انواع مختلفی از بلبرینگ ها بسته به شرایط و محیط مورد استفاده و نیازمندی های اجرایی بهترین و کارامد ترین آنها را انتخاب کرد.
بلبرینگ های الکتروموتور طراحی شده اند تا به طور متناوب بار را از شفت و روتور الکتروموتور انتقال داده و آنها را ساپورت کنند. خراب شدن بلبرینگ ها باعث بوجود آمدن آسیب به سایر قطعات و هزینه های بالای تعمیر میشود.
هر مدل بلبرینگ یک خصوصیت خاص دارد که برای شرایطی خاصی مناسب است . عدم سازگاری بلبرینگ با نوع کاربری الکتروموتور باعث بوجود آمد مشکلات جدی میشود.
در این مقاله میخوانید :
- عواقب استفاده از بلبرینگ نا مناسب
- طراحی بلبرینگ
- تاثیر بارگزاری بر بلبرینگ
- نقش سرعت بر عملکرد بلبرینگ
- روانکاری بلبرینگ
- تاثیر شرایط محیطی بر عملکرد بلبرینگ
- دلایل خراب شدن بلبرینگ
بلبرینگ نا مناسب
در الکتروموتورهای با قدرت نامی بالاتر از 125 اسب بخار و سرعت نامی بالاتر از 1400 دور در دقیقه استفاده از سیستم اتصال مستقیم تسمه میتواند منجر به اضافه بار مکانیکی و خرابی زودرس بلبرینگ شوند.
استفاده از یک موتور طراحی شده برای کاربری سنگین و تسمه روی یک بار کوپل شده ممکن است بار شعاعی کافی روی عناصر غلتشی بلبرینگ ایجاد نکند. این کار ممکن است باعث تولید دمای زیاد و شکست سیستم روغن بلبرینگ شوند.
نصب موتور با بلبرینگ های افقی در دکاربری های عمود نصب باعث بوجود امدن بار اضافه بر روی بلبرینگ مشود و ممکن است باعث خارج شدن روغن از بلبرینگ شود.
اگر جریان اضافی از طریق بلبرینگ ها (که اغلب در موتورهای با سرعت متغیر زیاد با آن مواجه می شوند) رسیدگی نشود، آسیب خوردگی گالوانیکی می تواند منجر به خرابی زودرس بیرینگ شود.
طراحی بلبرینگ موتور
بلبرینگ ها و رولبرینگ ها در الکتروموتور ها برای ساپورت و نگهداری روتور و کم کردن شکاف هوا کار کرد دارند . همچنین بلبرینگ ها باید ازدر موارد عملکرد با سرعت بالا و پایین کارایی داشته باشند ، اصطکاک را به حداقل برسانند، نویز را کاهش دهند، عمر مفید را افزایش دهند و در مصرف انرژی صرفه جویی کنند.
به دلیل اینکه طراحی و استفاده از الکتروموتور ها طیف وسیعی از صنایع را در بر میگیرد. انواع مختلفی از بلبرینگ ها برای پشتیبانی از این محصولات استفاده میشود. انواع بلبرینگ مناسب برای موتورهای الکتریکی شامل بلبرینگ های شیار عمیق ، بلبرینگ های زاویه ایف بلبرینگ های غلتک استوانه ای و غلتک های مخروطی و کروی و رولبرینگ های کروی هستند. هر نوع از آنها دارای ویژگی و عملکرد خاصی است.
بلبرینگ نرمال
یکی از پرمصرف ترین کاربری های بلبرینگ ها استفاده در الکتروموتورها است. آنها میتوانند بارهای شعاعی و محوری را تحمل کنند.برای الکتروموتورهای کوچک که در تجهیزات به صورت افقی نصب میشوند تا سایر کاربری ها بسته به نوع و میزان بار، سرعت، دما و محیط کاربری از یکی از انواع بلبرینگ ها مورد استفاده قرار میگیرد.
بلبرینگ تماس زاویه ای(Angular contact ball bearings)
آنها به گونه ای طراحی شده اند که بارهای محوری زیاد را تحمل کنند و عملکردی نرم را در سرعت های بالا در موتورهای الکتریکی فراهم کنند. آنها در انواع یک ردیف و دو ردیف با طرح های مختلف قاب ساخته می شوند .
ماشین های عمود نصب با توجه به بار های عمودی ، وزن شفت و روتور ، سرعت ، دما و شرایط محیط عملیاتی از بلبرینگ های شیار عمیق یا بلبرینگ تماس زاویه ای استفاده میکنند.
رولبرینگ استوانه ای (cylindrical roller bearing)
در مواردی که موتورها نیاز به تحمل بار محورید شدید دارند بهترین گزینه است. آنها به صورت کارامدی در موارد سرعت بالا و متوسط در انواع مختلفی از طراحی ها و پیکربندی ها مورد استفاده قرار میگیرند . آنها اغلب در موتورهای الکتریکی محرک تسمه یا چرخ دنده استفاده می شوند.
تاثیر بارگزاری
در انتخاب بلبرینگ نوع و طبیعت بار وارده یک فاکتور اساسی به شمار می آید. بلبرینگ ها به حداقل بار معینی نیاز دارند تا المان های داخلی ان به حرکت بیافتند و گریس را در منطقه تماس فرم دهند. در غیر اینصورت دمای عملیاتی بالا میرود و موجب تخریب روانکار یا گریس میوشد.
برای دستیابی به بلبرینگی با عمر مفید بالا باید همه بارهای وارده از جمله وزن درگیر و نیروهای ایجاد شده توسط نیروی انتقالی و بارهای کوپلینگ و تسمه متصل به بار محرک باید در نظر گرفته شوند. نکته: عدم همترازی ناشی از نصب درست میتواند بارهی شعاعی را افزایش دهد.
به صورت کلی میتوان گفت رولبرینگ ها باری تحمل بارهای سنگین مناسب هستند و بلبرینگ ها برای تحمل بار های سبک.بارها میتوانند شعایی یا محوری یا ترکیبی از اینها باشند.
برخی بلبرینگها مانند رولبرینگهای استوانه ای معمولا فقط برای عمل بارهای شعاعی طراحی میشوند.رولربرینگ های استوانه ای فقط برای تحمل بارهای شعاعی و حداقب بار محوری مناسب اند. بلبرینگهای دیگر مانند بلبرینگ تماس زاویه ای برای بارهای محوری مناسب تر است.
سرعت
سرعت دورانی بر دمای کار تاثیر میگذارد که در نتیجه موجب کاهش عمر روغن یا گریس میشود. هرچند قاب ،نوع روغن دستگاه در حین کار و فرکانس سیستم و بالانس و تعادل سیستم سایر فاکاتورها در انتخاب بلبرینگ است.
برای کاربری های با سرعت بالا بلبرینگ ها Ball bearings از رولبرینگ ها roll bearings مناسب تر هستند.
دما
دمای مجاز کار بلبرین سرعت کار بلبرینگ ها را محدود میکند. انواع مختلف بلبرینگ های با اصطکاک کم و گرمای داخلی کم در سرعت های بالا به خوبی عمل میکنند. اگر بار شعاعی خالص داریم بلبرینگ های شیار عمیق میتوانند به بالاترین سرعت برسند.هنگامی که بار ترکیبی است بلبرینگ تماس زاویه ای میتوانند بهتر عمل کنند.این امر برای بلبرینگ های با عناصر سرامیکی نیز صدق میکند.
روانکاری
در سرعت های نرمال و شرایط دمایی نرمال بلبرینگ های موتورها با گریس روانکاری میشوند. گریس طراحی محفظه و سیل های بلبرینگ را مقرون به صرفه میکند.به طوری که به روان کننده اجازه میدهد تا بهتر به سطوح بحرانی بچسبد. و محافظت بهتری نسبت به روغن در برابر رسوب ایجاد میکند.
همانطور که اشاره شد طول عمر گریس بستگی به شرایط کاری دیگری از جمله فاکتورهایی مانند دما و نوع بلبرینگ و سرعت موتور دارد.الکتروموتورهای در سایز های کوچک دارای بلبرینگ هایی با روانکاری مادام العمر هستند که نیازی به روغن کاری ندارند. اما در مراحل تعمیر و نگهداری میشود آنها را جایگزین کرد.الکتروموتورهای سنگین صرف نظر از اندازه معمولا مجهز به گریس خور و سیستم روغن کاری مجدد هستند. اگر عمر گریس کمتر از عمر بلبرینگ باشد بدیهی است نیاز به روانکاری مجدد است.
در برخی موارد سرعت گردش یا دمای عملیات استفاده از گریس را غیر کارامد میکند.مثلا در زمانی که زمان روانکاری باید خیلی کوتاه باشد.در این شرایط روانکاری با روغن انجام میشود. به طور کلی به دلیل نیاز به آب بندی پیچیده و پتانسیل ایجاد نشتی فقط الکتروموتور های بزرگ با روغن روان کاری میشوند.
شرایط محیطی
فاکتور هایی مثل دمای محیط ،دمای کاری ،رطوبت و وجود مواد آلوده در محیط مثل گرد و غبار و چوب و پلاستیک موارد مهم در هنگام انتخاب بلبرینگ است.
دلایل خرابی بلبرینگ الکتروموتور
وقتی موتور از کار می افتد ممکن از بلبرینگ ها خراب به نظر برسند اما معمولا دلیل دیگری باعث خرابی بلبرینگ شده است. مواردی مثل ایراد سیم پیچی، سیم کشی، ایراد گریس یا ازبین رفتن آب بندی میتواند علت اصلی باشد. استفاده نادرست از موتور میتواند طول عمر بلبرینگ را کاهش دهد.
قوس الکتریکی
جریان های اضافی یا به عبارتی سرگردان ایجاد شده توسط قوس الکتریکی باعث آسیب به بلبرینگ میشود. گرچه قوس ها عموما کم و موضعی هستند. اما تاثیر آن بر عملکرد بلبرینگ مانند جرقه های کوچکی است که سطح داخلی یاتاقان را ذوب میکنند. در نتیجه این اتفاق در طولانی مدت برخی ماد سطح پوسته پوسته میشوند و در بلبرینگ صدا ایجاد میشود.
یکی از راه های جلوگیری از مشکلات قوس جدا کردن یاتاقان ها از جریان شفت است. برای جلوگیری از عبور جریان میتوان قطر بیرونی یا داخلی بلبرینگ را ار پوشش های سرامیکی ویژه ساخت. طرح های بلبرینگ هیبریدی راه حل دیگری را با جایگزین کردن عناصر فلزی داخل بلبرینگ با توپ ها یا غلتک های سرامیکی ارائه میدهند. آنها به طور موثر یاتاقان را از داخل جدا میکنند.
رطوبت
از رطوبت همیشه نمیتوان فرار کرد. اما میتوان آن را کنترل کرد. استفاده از سیل مناسب در بلبرینگ و گریس کاری میتواند از اسیب های محیط مرطوب جلوگیری کند.همچنین باید از شستشو و پاشیدن مستقیم به سمت بلبرینگ خودداری کنید.
نا ترازی شفت
یک ایراد رایج که باعث از کار افتادگی بلبرینگ و موتور میشود عدتم تراز بودن شفت با محور کوپلینگ و دستگاه است که باعث ایجاد صدا و لرزش شده و از طول عمر موتور میکاهد.در هنگام نصب و راه اندازی تجهیزات توجه به این مورد میتواند از بروز مشکلی جلوگیری کند.
نتیجه گیری
انتخاب درست تجهیزاتی مانند بلبرینگ و تجهیزات دیگر ، نصب و راه اندازی اصولی و صحیح میتواند عملکرد را بهینه نموده و عمر الکتروموتور را افزایش دهد. اطلاع از شرایط کاربری اطلاع در مورد سرعت ، بار عملیات ، دما و صدا در انتخاب بلبرینگ الکتروموتور مهم است. مخصوصا در سرعت های بالا بلبرینگ ها باید عملکرد بی نقصی از خود نشان دهند. در انتخاب بلبریگ الکتروموتور توجه به برند های معتبر تا حدود زیادی از بروز مشکلات زود هنگام جلو گیری کند.
قوانین ارسال دیدگاه در سایت