کنس بلبرینگ چیست؟

افرادی که در زمینه صنعت و تولید قطعات جانبی دستگاه‌های مختلف فعالیت دارند، بارها نام کنس بلبرینگ را شنیده‌اند. در اصل این قطعه همان یاتاقان بلبرینگ است که به منظور نگهداری از گوی‌های میانی در بیرینگ‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. شاید این سوال برای شما هم مطرح شود که بلبرینگ با یاتاقان چه فرقی دارد؟ کاربرد کنس بلبرینگ یا یاتاقان آن چیست؟ و در نهایت این قطعه از چه آلیاژی ساخته می‌شود؟ برای به دست آوردن پاسخ تمامی این سوالات با ما همراه باشید.

تعریف کنس یا یاتاقان بلبرینگ

یکی از قطعات جانبی مهم در دستگاه‌های صنعتی، کنس بلبرینگ است. این محصول با نام‌های دیگری مانند یاتاقان و یا رینگ بلبرینگ نیز در بین مصرف‌کنندگان و تولیدکنندگان قطعات شناخته می‌شود. بیرینگ خود از قطعاتی مانند گوی یا غلتک و محفظه‌ی قرار گرفتن غلتک‌ها تشکیل شده است. قسمت لایه بالایی و پایینی که این گوی‌ها را در بر می‌گیرد و وظیفه نگهداری از آن‌ها را بر عهده دارد، کنس بلبرینگ نامیده می‌شود. اتصالات این بخش از بیرینگ توسط پیچ و مهره‌های فولادی انجام می‌شود. زاویه قرارگیری یاتاقان بلبرینگ در برخی موارد در راستای موازی با شافت و محل اتصال پیچ و مهره و در برخی موارد دیگر در راستای عمودی شافت است. این به معنی است که قرارگیری و زاویه اتصال کنس بلبرینگ به شافت و محور دایره‌ای بستگی دارد.

در حالت کلی یاتاقان بلبرینگ یکی از قطعات پرکاربرد در صنعت خودروسازی است که بیشتر افراد آن را می‌شناسند و با آن سر و کار دارند. علاوه بر این در صنایع دیگری مانند هوافضا، صنایع ریلی و تولید قطعات کوچک و ظریف در دندانپزشکی نیز از یاتاقان بلبرینگ استفاده می‌شود. کنس بلبرینگ به راحتی با اعمال تغییراتی توسط ابزارهای خاص قابلیت تعویض دارد.

کاربرد کنس در بلبرینگ ها

همان‌طور که می‌دانید هر بلبرینگ از قسمت‌هایی مانند یاتاقان یا کنس، گوی و قفسه یا محفظه نگه‌دارنده گوی‌ها تشکیل شده است. برای آشنایی با هریک از این قسمت‌ها پیشنهاد می‌دهیم مقاله بلبرینگ چیست و چه کاربردی دارد را مطالعه کنید. یکی از اصلی‌ترین ویژگی‌های بلبرینگ‌ها، قرار گرفتن گوی‌ها در محفظه‌های یک یا دو قطعه‌ای است. همین امر موجب افزایش انعطاف‌پذیری این قطعات می‌شود. در برخی موارد بلبرینگ‌ها دارای یک لایه محافظتی از گوی‌ها هستند که کنس نامیده می‌شود. کنس می‌تواند به صورت صاف یا شیب‌دار ساخته شده و به بازار عرضه شود.

وظیفه اصلی کنس بلبرینگ به خصوص در ساختار اتومبیل، کاهش اصطکاک قطعات به دلیل حرکات آزاد و بهینه‌شده گوی‌ها است. این حرکت به دلیل گردش درون لایه آزاد کنس ایجاد می‌شود و در نهایت منجر به کاهش فشار ناشی از حرکات قطعات می‌گردد. کنس یا یاتاقان بلبرینگ مانند سایر قطعات استفاده‌شده در بلبرینگ از آلیاژهای متفاوتی تولید می‌شود.

آلیاژ کنس بلبرینگ چیست؟

میزان عملکرد و کارایی بلبرینگ‌ها به جنس آلیاژ استفاده‌شده در ساخت آن‌ها بستگی دارد. در حالت کلی جنس آلیاژ کنس بلبرینگ در کیفیت و مرغوب بودن این قطعات نقش موثری خواهد داشت. به دلیل اینکه وظیفه نگهداری از گوی‌ها بر عهده رینگ قرار دارد؛ باید جنس این قطعه به حدی سخت باشد که در برابر فرسایش و ساییدگی مقاومت بالایی از خود نشان دهد. علاوه بر این آلیاژ استفاده‌شده در ساختار کنس بلبرینگ باید به صورتی باشد که ضمن حفظ دقت ابعادی، بتواند ساختار قطعه فولادی را در برابر دمای کاری بالای این قطعات حفظ کند. به همین علت فولاد کروم دار در ساخت رینگ داخلی و خارجی به کار برده می‌شود.

معمولا فولاد AISI 52100 از نوع کروم داری است که در ساخت کنس یا یاتاقان بلبرینگ استفاده می‌شود. این فولاد کروم دار شامل 1 درصد کربن و 1.5 درصد آلیاژ کروم می‌شود که در برابر دما تا 250 درجه فارنهایت یا بیشتر پایداری از خود نشان می‌دهد. انعطاف‌پذیری بالا، قابلیت ماشین‌کاری و یکدست بودن عالی از جمله ویژگی‌های این نوع فولاد است.

از سوی دیگر فولاد AISI 440C با قابلیت‌هایی مانند مقاومت در برابر خوردگی و تحمل تا دمای 70 درجه فارنهایت نیز در ساخت کنس استفاده می‌شود. به کارگیری این فولاد در صنعت خودروسازی به مراتب گران‌تر از فولاد کروم دار AISI 52100 است. به علاوه اینکه نمی‌تواند بار زیادی را نیز تحمل کند. فولادهای ضدزنگ دیگری مانند AISI M50 در صنعت هوافضا و ساخت سیستم‌های پشتیبانی هواپیما نیز در ساخت یاتاقان بلبرینگ به کار گرفته می‌شود. این نوع از فولاد با توجه به وجود 4 درصد آلیاژ مولیبدن موجب افزایش استحکام قطعه شده و به مراتب مطمئن‌تر از انواع فولاد دیگر است.

انواع رینگ بلبرینگ

انواع کنس یا یاتاقان بسته به نوع حرکت، میزان باری که تحمل می‌کنند، کاربرد و اصول کاری آن‌ها دسته‌بندی و تقسیم می‌شود. در این دسته‌بندی 6 نوع رینگ بلبرینگ وجود دارد که عبارت‌اند از:

• کنس ساده

این نوع از کنس موجب کاهش اصطکاک بین سطوح مختلف توسط روان‌کارها می‌شود. سرعت متوسط و در برخی موارد کم یاتاقان ساده موجب می‌شود تا نیاز به خنک کاری وجود داشته باشد. میزان طول عمر این نوع از رینگ‌ها بستگی به نوع روان کار استفاده‌شده دارد.

• رینگ مرصع

این نوع یاتاقان به صورت گردشی در اطراف نقطه ای خارج از نشیمن‌گاه می‌چرخد. هر چند سرعت کمی دارد اما دقت بسیار زیادی در انجام کار از خود نشان می‌دهد. رینگ مرصع بیشترین کاربرد را در تولید ساعت دارد. شما می‌توانید با انتخاب یک روانکار صنعتی مناسب، تا حد زیادی طول عمر این نوع رینگ را افزایش دهید.

• کنس غلتکی یا غلتشی

استفاده از غلتک یا ساچمه در یاتاقان غلتکی موجب کاهش اصطکاک می‌شود. سرعت متوسط رو به بالای این نوع کنس نیاز به خنک کاری را تشدید می‌کند. در این نوع رینگ، کاهش اصطکاک ایجادشده نسبت به کنس ساده بیشتر بوده و قابلیت تحمل بار بیشتری را دارد.

• کنس لغزشی

این نوع از کنس به عنوان تکیه‌گاه برای ایجاد حرکت چرخشی در هر دو جهت شعاعی و محوری استفاده می‌شود. طول عمر این نوع از یاتاقان بی‌نهایت است؛ به نحوی که می‌توان به صورت مداوم بدون ایجاد خرابی، از آن استفاده کرد. میزان فرسایش و ساییدگی در هنگام شروع به کار و خاموش کردن دستگاه مقداری ناچیز است. وجود سنگریزه و گرد و غبار می‌تواند موجب خرابی این نوع رینگ شود. برای آشنایی با تفاوت‎ بلبرینگ لغزشی و غلتشی پیشنهاد می‌کنیم مقاله ما را در این مورد مطالعه کنید.

• کنس مغناطیسی

در این نوع کنس بلبرینگ، با استفاده از ایجاد میدان مغناطیسی، دو جزء مختلف دستگاه به صورت جدا از یکدیگر نگهداری می‌شوند و همین امر موجب کاهش اصطکاک می‌شود. طول عمر و سرعت بسیار بالای این نوع یاتاقان بدون نیاز به نگهداری، از جمله قابلیت‌های کنس مغناطیسی است. با توجه به موارد ذکرشده می‌توان گفت میزان انرژی مصرفی این نوع یاتاقان بسیار زیاد است.

• کنس خمشی

ایجاد تغییر شکل در مواد موجب حرکت دادن کنس خمشی می‌شود. با توجه به خاصیت انعطاف‌پذیری پایینی که دارد، دامنه حرکتی آن به شدت محدود است. سرعت بالا از قابلیت‌های دیگر رینگ خمشی است. طول عمر این نوع یاتاقان به نوع کاربری آن بستگی دارد.

جمع بندی

کنس بلبرینگ یا رینگ داخلی و خارجی از جمله قطعات اصلی تشکیل‌دهنده آن است که در اکثر صنایع مانند خودروسازی، هوافضا، دوچرخه‌سازی، دندانپزشکی و تولید موتورهای پیشرفته مورد استفاده قرار می‌گیرد. وظیفه اصلی این قطعه نگهداری از گوی‌های داخل بلبرینگ است. چنانچه قطعه‌ای دچار آسیب شود، نیاز است تا کنس بلبرینگ تعویض شود. قابلیت جداسازی و تعویض آسان رینگ‌ها موجب می‌شود تا در صورت فرسودگی و ساییده شدن آن بتوان یک کنس یا یاتاقان جدید را جایگزین کرد.

سوالات متداول

• کنس بلبرینگ به چه منظور و در چه صنایعی غیر از خودروسازی کاربرد دارد؟

کنس یا یاتاقان بلبرینگ وظیفه نگهداری از گوی‌های داخلی بلبرینگ را دارد. علاوه بر صنعت خودروسازی، به منظور ساخت قطعات هوافضا، دندانپزشکی و ساخت ماشین‌آلات صنعتی نیز استفاده می‌شود.

• وظیفه کنس در بلبرینگ چیست؟

بلبرینگ‌ها گونه‌ای از چرخنده‌ها و در دسته یاتاقان‌ها است که در بیشتر وسایلی که دارای حرکت و چرخش هستند کاربرد گسترده‌ای دارد. کنس یا رینگ به منظور نگهداری از گوی‌های داخل محفظه بلبرینگ‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند.

• آلیاژ استفاده‌شده در ساخت کنس بلبرینگ چیست؟

در بسیاری از موارد به منظور جلوگیری از فرسایش و ساییدگی قطعات بلبرینگ از آلیاژ فولادی کروم دار به دلیل درجه سختی بالا در تولید این قطعات استفاده می‌شود.

• انواع کنس بلبرینگ بر چه اساسی دسته‌بندی می‌شوند؟

این قطعه بسته به نوع حرکت، میزان باری که تحمل می‌کند و اصول کاری در دسته‌های مختلف تقسیم می‌شود.

• چه عاملی در افزایش طول عمر کنس بلبرینگ نقش اساسی دارد؟

در حالت کلی استفاده از روان کار باکیفیت بالا و مرغوب، روغن‌کاری مناسب و دقت در تعداد دفعات تعویض روغن تاثیر به سزایی در افزایش طول عمر کنس بلبرینگ دارند.