انواع ساچمه در ساختار بلبرینگ ها

یاتاقان ها در شکل های و انواع مختلفی تولید می شوند که بخشی از تنوع آنها به سبب تغییر در شکل هندسی ساچمه ها، بخشی از آن در طراحی رینگ و کونس و قفسه و برخی از آنها در شکل هندسی و نوع اتصال هوزینگ یاتاقان پدید می آید. در کل یاتاقان یا برینگ Bearing شامل دسته گسترده ای از اتصالات صنعتی می باشد که در تعلیق بار شرکت کرده و به کاهش میزان سایش و اصطکاک کمک می کند. در حالی که انواع یاتاقان ها مانند بلبرینگ، رولبرینگ و یاتاقان های پیچ و مهره ای از نوع دورانی هستند برخی انواع خاص از یاتاقان مانند بال اسکرو ها در تبدیل حرکت دورانی به خطی و واکن ریل ها تنها با قابلیت ایجاد حرکت خطی بکار گرفته می شوند.

 

ساچمه بلبرینگ Roller بخش جدا نشدنی انواع یاتاقان برینگ محسوب می شودکه بصورت غلتک بر روی سطح رینگ بصورت دورانی حرکت کرده و در موقعیت مکانیکی خود بر روی قفسه Cage قرار گرفته است. ساچمه ها را بعنوان قلب یاتاقان ها می شناسند که تحت تاثیر بیشترین میزان تنش های فشاری، سایشی و حرارتی قرار داشته و بیشترین میزان تمرکز تنش را نیز در ساختار یاتاقان برینگ ها دارد. ساچمه ها با غلتشی که دارند از سایش اجزای فلزی در اتصال شافت و تعلیق بر روی سطح کمک کرده از افزایش میزان حرارت و ذوب شدن قطعات فلزی بر روی هم جلوگیری می کنند.

شکل هندسی ساچمه ها

تفاوت در شکل هندسی ساچمه های یاتاقان به پدید آمدن انواع بلبرینگ و رولبرینگ می انجامد. در واقع ساچمه هایی با شکل های هندسی مختلف قابلیت های متفاوتی از نظر میزان بار گذاری، تمرکز تنش، سایش و درجه آزادی را به همراه خواهند داشت. از این منظر بلبرینگ ها که تنها دارای ساچمه هایی به شکل کروی هستند بعنوان زیر مجموعه ای از رولبرینگ ها قابل دسته بندی هستند. در زیر به بررسی شکل های هندسی متفاوت ساچمه ها می پردازیم.

ساچمه های کروی : پر مصرف ترین نوع ساچمه در ساختار بلبرینگ و یاتاقان برینگ هستند. ساچمه های کروی بیشترین میزان درجه آزادی در حرکت و به دنبال آن بیشترین میزان تمرکز تنش را بوجود آورده و قابلیت کمتری در تعلیق بار دارند.

ساچمه های استوانه ای : در ساختار رولبرینگ ها بکار گرفته می شود که دارای بیشترین قابلیت در میان تمامی انواع ساچمه در تعلیق میزان بسیار بالایی از بار است. ساچمه های استوانه ای بصورت ساده و گاهی با قطر بسیار کم به شکل ساچمه سوزنی در تولید رولبرینگ های سوزنی یا نیدل برینگ بکار گرفته می شوند.

ساچمه های مخروطی : نوعی از ساچمه با قابلیت های بسیار زیاد می باشد که از آن در ساختار رولبرینگ مخروطی استفاده می شود. رولبرینگ مخروطی که برای اولین بار توسط برند تیمکن TIMKEN آمریکا معرفی شد نوعی رولبرینگ با قابلیت بار های ترکیبی می باشد که امروزه دارای کاربری صنعتی بسیار گسترده ای است.

ساچمه بشکه ای : این سری از ساچمه ها که نیاز به دقت بسیار بالایی در تولید دارند حد وسطی از قابلیت های ساچمه های کروی بلبرینگ و ساچمه های استوانه ای رولبرینگ ها را بصورت یکجا داشته و در تولید رولبرینگ مخروطی که برای اولین بار توسط برند SKF معرفی گردید مورد استفاده قرار می گیرند.

مقایسه تنش های وارده بر ساچمه های بلبرینگ های شعاعی و محوری

در ساختار بلبرینگ و رولبرینگ شعاعی ساچمه ها در ارتفاعات مختلفی بر روی قفسه قرار می گیرند حال آنکه در ساختمان بلبرینگ و رولبرینگ کف گرد تمامی ساچمه ها بر روی قفسه در ارتفاعی برابر قرار می گیرند. این امر سبب توزیع یکنواخت تنش بر روی ساچمه ها در ساختار بلبرینگ های کف گرد می شود و از سایش آنها نسبت به موارد شعاعی می کاهد.

لازم به ذکر است که با توجه به زاویه قرار گیری بلبرینگ و رولبرینگ کف گرد که در اتصال بر روی شافت های عمودی قرار می گیرند میزان بار بالاتری نیز بر پیکر آنها وارد می شود چرا که بخش عمده ای از وزن مربوط به شافت و اتصالات جانبی آن بر روی بلبرینگ ها وارد می شود.

منبع : بلبرینگ انصاری