Performans
Rulman seçim sürecindeki ilk adım, anlamak ve belgelendirmektir:
•gerekli performans
•çalışma koşulları ve varsayımları
•diğer uygulama önkoşulları
Rulman kullanımını gerektiren bazı uygulamalar da çeşitli gereksinimler olabilir. Hemen hemen ortak gereksinimler şunlardır:
•dayanma ömrü
•hız yeteneği ve uygulanan hızlanma seviyelerine dayanma yeteneği
•milin radyal ve eksenel pozisyonunun hassaslığı
•düşük veya yüksek sıcaklıklardaki veya sıcaklık gradyanları ile baş edebilme
•üretilen gürültü ve titreşim seviyeleri
Bu performans faktörlerinin göreceli önemi, rulman seçme ve uygulama analizi sürecindeki adımlardan attığınız yolun yapısını etkileyebilir.
Çalışma Koşulları
Çalışma koşulları mümkün olduğunca ayrıntılı olarak değerlendirilmelidir. En önemli işletim parametreleri şunlardır:
•yük
•hız
•sıcaklık
•yağlama maddesi ve yağlama maddesi temizliği
Bu parametreler, ilgili uygulamaların fiziksel ve mekanik analizinden veya benzer uygulamalarla ilgili deneyimlerden belirlenebilir. Yapılan varsayımların açıkça belgelendiğinden emin olun.
Çalışma koşulları tipik olarak zamanla değişebilir. Örneğin; değişken hızlı uygulamalarda veya mevsimsel sıcaklık değişiklikleri ya da artan çıkış gücü gibi. Değişimin aralığı önemlidir. Bazı durumlarda, aralığın her iki limiti de önemli olabilir, bazılarında ise sadece alt veya üst limit olabilir.
Bir tasarımı optimize etmek için, rulman seçim sürecinin çeşitli aşamalarında dolaşmanız gerekebilir.
Bunları en aza indirmek için, aşağıdaki gibi herhangi bir uygulama ön koşulunu gözden geçirin ve önceliklendirin:
•kullanılabilir radyal veya eksenel boşluk
•şaft gücü gereksinimleri tarafından tanımlanan şaft çapları
•uygulamadaki diğer bileşenler tarafından belirlenen yağlama maddesi seçimi
Şekil 1 , ana çalışma koşulları, uygulama gereksinimleri ve rulman düzenlemesinin tasarımının çeşitli yönleri arasındaki ilişkiyi göstermektedir. Listeler kapsamlı değildir ve sağlam ve uygun maliyetli bir çözüm elde etmeye çalışırken maliyet ve bulunabilirlik gibi diğer faktörleri ve ilişkileri düşünmeniz gerekebilir.
Şekil 1:Çalışma koşullarını ve uygulama gereksinimlerini rulman çözeltisine dönüştürürken göz önünde bulundurulması gereken faktörler[metaslider id=”5288″]
Rulman seçim sürecine ya da SKF uygulama mühendisliği servisine başvururken yardım için Uygulama veri sayfasını [PDF] kullanın.
Rulman tipi ve düzenleme
Her yatak tipi, belirli bir uygulamada kullanım için az ya da çok uygun kılan karakteristik özelliklere sahiptir. Matris 1 [PDF] , ana yatak tiplerine (ana özellikleri ve tasarım değişkenleri dahil) ve belirli kullanım yönlerine uygunluk derecelerine genel bir bakış sunar.
Bu bölüm, bir yatak düzeni seçerken nelere dikkat edileceği ve bununla birlikte kullanılacak yatak tipleri hakkında bilgi sağlar. Aynı zamanda, bir uygulamanın mevcut alanını, yüklerini, yanlış hizalamasını ve daha fazlasını karşılamak gibi belirli taleplerini karşılamak için yatak tiplerini seçme konusunda kılavuzlar sunar.
Rulman boyutu
Tanımlanmış çalışma koşullarında istenen / beklenen ömrü sağlayacak kadar güçlü olmasını sağlamak için bir rulman boyutu yeterli olmalıdır.
Bir yatak bir bileşenler sistemi olarak görülebilir: yivler, yuvarlanma elemanları, kafes, contalar (varsa) ve yağlayıcı ( şekil 2 ).
Şekil 2:Rulman sistem döngüsü
Her bir bileşenin performansı, rulmanın performansını ve ömrünü arttırır veya belirler ( diyagram 1 ).
Diyagram 1: Performans ve İlgili Rulman Sistem Komponentleri[metaslider id=”5296″]
Şu yönleri dikkate alın:
•yuvarlanma elemanları ve yuvarlanmalardaki yuvarlanma temas yorulması (RCF) – bu, çoğu uygulamada yatak ömrünü belirleyen temel unsurdur.
•rulmana etki eden ağır yükler nedeniyle sabit veya salınımlıyken sabit veya salınımlıyken ya da dönerken yatağa etki eden yüksek tepe yükleri nedeniyle yuvarlanma elemanlarının ve kanalların kalıcı deformasyonu
•kafes tipi veya kafes malzemesi – bunlar işletme hızını veya izin verilen hızlanma veya sıcaklığı sınırlayabilir
•temas eden conta dudaklarının hız sınırı – bu, çalışma sıcaklığını etkileyen ve böylece hayatı etkileyen izin verilen maksimum hızı belirleyebilir
•yağlama ömrü – yağlayıcı bozulduğunda ortaya çıkan kötü yağlama koşulu yatak ömrünü hızlı bir şekilde azaltır
Uygulamanın çalışma koşulları, bu faktörlerden hangisinin rulman performansını ve ömrünü en fazla etkilediğini belirler.
Bu bölüm, gerekli yatak boyutunun belirlenmesi konusunda rehberlik sağlar.
RCF veya kalıcı deformasyonun döner elemanlar ve oluklar üzerindeki etkisi doğrudan yatak boyutuyla ilgilidir. Kafes tipi ve malzemenin etkileri yatak boyutuyla ilişkili değildir. Kapaklı yataklarda, yağlayıcı ve bütünleşik contanın etkileri yalnızca dolaylı olarak yatak boyutuyla ilgilidir.
Bu nedenle, uygun yatak boyutunun belirlenmesinde kullanılabilecek iki ana kriter şunlardır:
•Puanlama ömrüne dayalı boyut seçimi : Bu, yuvarlanma temas yorgunluğunun olası etkilerini hesaba katarak istenen yatak ömrüne dayanır ve yatak için temel sınıf ömrü L 10 veya SKF sınıflandırma ömrü L 10m’nin hesaplanmasını gerektirir.
•Statik yük dayalı boyut seçimi : Bu, kalıcı deformasyonun olası etkilerini hesaba katarak yatağın yerleştirebileceği statik yüke dayanır ve rulman için statik emniyet faktörünün hesaplanmasını gerektirir.
Şekil 2 , bu seçim kriterlerini ve ilgili yatak bölümlerini ve ilgili alt bölümlerde detaylı olarak açıklanan statik güvenlik faktörünü göstermektedir.
Hangi seçim kriterlerini kullanmanız gerektiği, yatağın çalışma koşullarına bağlıdır:
•Yatakların tipik çalışma koşullarında çalıştığı uygulamalar için – yani normal hızlar, iyi yağlama koşulları ve yüksek veya tepe yüklü değil – derecelendirme ömrüne göre Boyut seçimi kullanın
•Rulmanların çok düşük hızlarda çalıştığı veya sabit koşullar altında, çok kötü yağlama koşullarında veya ara sıra pik yüklerin oluştuğu uygulamalar için statik yüke dayalı Boyut seçimi kullanın .
Her iki seçim kriterinin de dikkate alınması gereken uygulamalar olduğunu unutmayın; örneğin bir görev döngüsünün ara sıra pik yükleri olduğunda. Ayrıca, yatağın hafifçe yüklü olduğu uygulamalarda, minimum yük gereksinimi de dikkate alınmalıdır.
Yatak boyutunu belirledikten sonra ve bir sonraki adıma geçmeden önce , yatak boyutu belirlendikten sonra Kontrol Listesi’nde listelenen öğeleri kontrol edin .
Dayanıklılık ve uygunluk gibi rulman bileşenlerinin diğer özellikleri, Yağlama ve Rulman uygulaması dahil , ürün seçiminde olduğu gibi, Rulman seçim sürecinde başka bir yerde ele alınmaktadır . En iyi rulman performansını elde etmenizi sağlamak için rulman boyutuna ek olarak bu özellikleri göz önünde bulundurun.
Bu tür zorlu koşulların mevcut olduğu uygulamalarda yaygın olarak kullanılan rulman tipleri için özel kafes uygulamaları genellikle mevcuttur.
Yağlama
Rulmanlar, güvenilir bir şekilde çalışması için yeterince yağlanmalıdır. Yağlayıcı sürtünmeyi azaltmak, aşınmayı önlemek, yatak yüzeylerini korozyona karşı korumak için gereklidir ve ayrıca soğutma sağlamak için de gerekli olabilir.
Dikkat edilmesi gereken noktalar:
•gres veya yağ arasında nasıl seçim yapılır
•uygun bir gres nasıl seçilir
•uygun bir yağ nasıl seçilir
Yağlamanın diğer seçim kriterleri ile ilişkisi
Yağlama seçimi ve yağlama maddesi özellikleri, aşağıdakileri etkileyen çalışma sıcaklığını büyük ölçüde etkiler:
•gres mi yoksa yağ mı kullanmalısın
•yağlama için gerekli yağlama aralığı
•Yağlama yağının gerekli olup olmadığı, çünkü dolaşan yağ ısıyı gidermek için kullanılabilir.
•Yağlama durum – viskozite oranı, κ SKF değerlendirme yaşam dayalı yatak boyutu seçimi etkiler
Çalışma sıcaklığı ve hız
Bir uygulama içindeki bileşenlerin sıcaklık ve güç kaybı arasındaki ilişkiler karmaşıktır ve bu faktörler sırayla yatak boyutları, yükler ve yağlama koşulları gibi diğerleriyle de karşılıklı bağımlılık gösterir.
Bir uygulamanın ve parçalarının birçok performans özelliğini etkiler ve bunu kararlı durum koşullarına ulaşıldığında başlangıçta veya normal çalışma gibi operasyonel duruma bağlı olarak çeşitli şekillerde yaparlar.
Çalışma sıcaklığını tahmin etmek ve hız sınırlamalarını doğrulamak, bir uygulamanın analizinin kritik bir yönüdür.
Bu bölüm, bu birincil ilişkilerin ayrıntılarını ve göz önünde bulundurulması gerekenler hakkında rehberlik sağlar.
Rulman çalışma sıcaklığı ve ısı akışı
Sıcaklık, bir uygulamanın birçok performans özelliği üzerinde büyük bir etkiye sahiptir. Bir uygulamaya, içinden ve içindeki ısı akışı, parçalarının sıcaklığını belirler.
Bir yatağın çalışma sıcaklığı, çalışırken ve etrafındaki elementlerle ısıl dengede iken elde ettiği sabit durum sıcaklığıdır.
( diyagram 2 ):Çalışma ısısı, üretilen ısı ile dağılmış ısı arasındaki dengedir.[metaslider id=”5297″]
Çalışma sıcaklığı şunlardan kaynaklanmaktadır
• Kombine yatağın ve sızdırmazlık sürtünmeli güç kaybının bir sonucu olarak yatağın ürettiği ısı
• Uygulamadan gelen, yatağa mil, mahfaza, temel ve çevresindeki diğer elemanlar vasıtasıyla yatağa aktarılır.
• yataktan mil, yuva, temel, yağlama maddesi soğutma sistemi (kullanılıyorsa) ve diğer soğutma cihazları aracılığıyla yayılan ısı
Yatak çalışma sıcaklığı, yatağın oluşturduğu sürtünme kadar uygulama tasarımına bağlıdır. Bu nedenle, yatak, bitişik kısımları ve uygulamanın hepsi termal olarak analiz edilmelidir.
Yatak boyutu, çalışma sıcaklığı ve yağlama koşulları
Belirli bir yatak tipi için, yatak boyutu, çalışma sıcaklığı ve yağlama koşulları aşağıdaki gibi birbirine bağlıdır ( diyagram 2 ):
• Yatak boyutu, yatak yükü, hız ve yağlama koşullarına göre seçilir.
• Çalışma sıcaklığı, yatak yükü, ebat, hız ve yağlama koşullarının bir fonksiyonudur.
• Yağlama koşulları çalışma sıcaklığına, yağlayıcının viskozitesine ve hıza bağlıdır.
Bu karşılıklı bağımlılıklar, rulman düzenlemesi için optimum bir tasarım elde etmek ve bunun için en uygun bileşenleri seçmek amacıyla analize yinelemeli bir yaklaşım benimseyerek ele alınmaktadır.
Rulman arayüzleri
Şaftlar ve yuvalar üzerindeki yatak yuvaları ve eksenel bir yatağı bulan parçalar, yatak performansı üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Bir yatağın yük taşıma kabiliyetinden tam olarak yararlanabilmesi için, halkaları veya rondelaları tüm çevreleri boyunca ve olukların tüm genişliği boyunca tamamen desteklenmelidir. Yatak yuvaları yeterli geometrik ve boyutsal toleranslara göre imal edilmeli ve oluklar, delikler veya diğer özelliklerle kesintisiz olmalıdır.
Bu bölümde aşağıdakiler de dahil olmak üzere rulman ara yüzlerinin tasarımı için öneriler ve gereksinimler bulabilirsiniz:
• yatak uydurma seçiminde kriterler
• standart koşullar için tavsiye edilenler
• Rulman ile oturma yeri arasındaki minimum, maksimum ve olası boşluk veya parazit değerlerini belirlemeye yardımcı olan tablolar
• yatak yuvalarının geometrik toleranslarının belirlenmesi için öneriler
• yatak halkalarının eksenel desteği için öneriler
• Yatak arayüzleri için diğer tasarım konuları
ISO tolerans sistemi
Şekil 3: Mil ve gövde tolerans sınıflarının konumu ve genişliği.[metaslider id=”5312″]
Rulmanlar için uygun olanlar tipik olarak ISO 286-2’de açıklandığı gibi delikler ve miller için standart tolerans sınıfları ile belirtilir. Rulmanlar tipik olarak ISO toleranslarına (→ Toleranslar ) üretildiği için, rulman yatağı için tolerans sınıfının seçimi uyumu belirler.
Şekil 3 , rulman deliği ve dış çap toleranslarına göre yaygın olarak kullanılan tolerans sınıflarının tolerans aralıklarının pozisyonunu ve genişliğini göstermektedir. Şekil 1Normal toleranslı ve orta boydaki rulmanlar için geçerlidir. Rulmanlar ve delikler ve şaftlar için ISO tolerans sınıflarının farklı olduğuna dikkat etmek önemlidir.
Her boyut için toleranslar, gerçek boyutların tam aralığında değişir. Bu nedenle, uygulamanız için gerçek yatak boyutuna bağlı olarak yatak koltukları için ilgili tolerans sınıflarını seçmelisiniz.
Rulman yürütme
Rulman seçim sürecinin bir parçası olarak, rulman tipi, ebadı ve uygunluğu belirlendiğinde, yatağın son değişkenini daha fazla tanımlamanıza olanak sağlamak için ek faktörler göz önünde bulundurulmalıdır.
Bu bölümde, seçim için öneri ve gereksinimleri bulabilirsiniz:
- yatak iç boşluğu veya ön yüklemesi
- yatak toleransları
- uygun kafes (uygunsa)
- ayrılmaz contalar (uygun olduğunda)
- Özel ihtiyaçlar / gereklilikleri karşılamak için kaplamalar ve diğer özellikler gibi ek seçenekler
Sızdırmazlık, montaj ve sökme
Bu bölüm Rulman seçim sürecindeki son adımdır ve aşağıdakileri kapsar:
• Dış sızdırmazlık – rulman uygulamaları ve uygun sızdırmazlık tipleri için uygun sızdırmazların nasıl seçileceği
• Montaj ve sökme – rulmanların sökülmesi ve sökülmesi için hazırlık ve talimatlar
• Muayene ve izleme – sorunları önlemek amacıyla çalışan yatakları kontrol etmenin ve izlemenin çeşitli yönleri ve sorun gidermeye giriş
Kaynak :SKF GROUP