نحوه محاسبه تحمل بار بلبرینگ

محاسبه تحمل بار بلبرینگ یکی از نخستین کارهایی است که باید قبل از خرید این محصولات انجام دهید. در غیر این صورت ممکن است از بیرینگ اشتباه برای دستگاه استفاده کنید که باعث می‌شود بلبرینگ‌ها خیلی زود دچار شکستگی شوند یا دستگاه را با مشکل مواجه کنند. در این مقاله از پینیون می‌خواهیم نحوه محاسبه تحمل بار بلبرینگ را به شما آموزش دهیم.

تحمل بار بلبرینگ یا تلورانس چیست؟

زمانی که بلبرینگ را در داخل یک دستگاه نصب می‌کنید، بارهای مختلفی بر آن وارد می‌شوند که از مهمترین آن‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• بارهای ناشی از وزن جسم موردحمایت بلبرینگ
• نیرو‌های انتقالی دستگاه‌ها مانند چرخ دنده‌ها و تسمه‌ها
• بارهای ایجادشده در تجهیزات در حین کار

شما باید برآیند این بارها را به صورت دقیق محاسبه کرده و بدانید که بلبرینگ مدنظرتان تا چه میزان توانایی تحمل بار دارد. با این کار می‌توانید خود را تا مدت‌ها از خرید بلبرینگ بی نیاز کرده و خیالتان از بابت حفظ سلامت دستگاه هم ساده باشد. ما در مقاله انواع بارهای واردشده به بلبرینگ به معرفی کامل همه بارهایی که به این وسیله وارد می‌شوند، پرداخته ایم.

انواع تلورانس ها در بلبرینگ

زمانی که درباره محاسبه تحمل بار بلبرینگ صحبت می‌کنیم، باید تلورانس‌های زیادی را در نظر بگیریم؛ زیرا این ساختار کلی بیرینگ است که می‌تواند میزان تحمل بار آن را مشخص کند. مهمترین کمیت‌های تاثیرگذار در محاسبه تلورانس بلبرینگ عبارتند از:

• انحراف ابعادی

این کمیت نشان می‌دهد که اندازه‌های واقعی بلبرینگ تا چه حد با اندازه‌های اسمی‌ آن‌ها تفاوت دارند؛ به عبارت بهتر مشخص می‌کند که سازنده تا چه حدی در ساخت بلبرینگ دقت به خرج داده و از این وسیله برای چه دستگاه‌هایی می‌توان استفاده کرد. استاندارد‌های تلورانس انحراف در بلبرینگ‌ها توسط سازمان‌های ISO و AFBMA تعیین می‌شوند. در صورتی که انحراف ابعادی بیش از حد باشد، بلبرینگ‌ها به خوبی در شفت چفت نمی‌شوند و این موضوع می‌تواند تا حد زیادی قدرت تحمل بار آن‌ها را کاهش دهد.

• اندازه قطر حلقه داخلی

یکی دیگر از مهمترین کمیت‌ها در محاسبه قدرت تحمل بار بلبرینگ، اندازه قطر داخلی آن است که باید در حد میکرون دقیق باشد؛ در غیر این صورت میانگین انحراف ابعادی افزایش یافته و بلبرینگ نمی‌تواند به راحتی بچرخد یا وظایف خود را انجام دهد. نکته مهم اینجا است که این اندازه باید در تمامی‌ نقاط رینگ داخلی کاملا یکسان باشد؛ در غیر این صورت اصطکاک ایجادشده در قسمت‌های مختلف فرق می‌کنند و دمای به وجود آمده هم متفاوت خواهد شد.

• اندازه رینگ خارجی

زمانی که از کم بودن تلورانس رینگ داخلی اطمینان حاصل کردیم، باید به سراغ بررسی رینگ خارجی برویم. در این حالت هم وجود بیرون زدگی بر روی رینگ می‌تواند مانع از چرخش درست بلبرینگ شود. بنابراین باید مطمئن شوید که اندازه رینگ خارجی هم در همه نقاط یکسان است. برای اطمینان از این مسئله حتما باید بلبرینگ اصل را از برند‌های معتبر تهیه کرده و به سراغ توزیع کنندگان دارای اعتبار در ایران بروید.

• بارهای واردشده به بلبرینگ

یکی دیگر از موارد مهم در محاسبه تحمل بار بلبرینگ این است که چه بارهایی به این وسیله وارد می‌شوند؟ به طور کلی سه نوع بار در این محاسبات وارد خواهند شد که با حروف زیر نمایش داده می‌شوند:

• R: بار شعاعی که بر محور عمود است
• T: بار رانشی که با محور موازی است
• C: بار ترکیبی که برایندی از بارهای شعاعی و رانشی است و با استفاده از محاسبات به دست می‌آید.

با استفاده از این کمیت‌ها، می‌توان میزان بار واردشده به بلبرینگ را از طریق رابطه زیر محاسبه کرد:

P = XF_r + YF_a

که در این رابطه، P مقدار بار واردشده به بلبرینگ را نشان می‌دهد و F_r و F_a به ترتیب نشاندهنده میزان بار شعاعی و رانشی هستند. همچنین X و Y هم ضرایب این بارها هستند که بر اساس جدول‌های استاندارد تعیین می‌شوند.

سخن پایانی

به طور معمول قدرت تحمل بار بلبرینگ بر روی بسته‌بندی آن درج می‌شود؛ اما اگر نیاز داشتید که این کمیت را محاسبه کنید، باید به طور دقیق تلورانس قسمت‌های مختلف را به دست آورید. در این مقاله فرمول محاسبه تحمل بار بلبرینگ را برای شما آورده ایم؛ اما باید بدانید که این رابطه به نوع بلبرینگ و موقعیت کاری آن بستگی زیادی دارد و برای همه موارد قابل استفاده نیست.

سوالات متداول

• آیا شرایط محیطی می‌توانند بر روی قدرت تحمل بار بلبرینگ اثر بگذارند؟

بله. زیرا این شرایط ممکن است باعث ایجاد انبساط در بلبرینگ‌ها شده یا سطح چرخش را ناهمواره کنند که قدرت تحمل بار را کاهش می‌دهد.

• آیا هرچه اندازه بلبرینگ بزرگتر باشد، میزان تحمل بار آن بیشتر است؟

میزان تحمل بار بلبرینگ به طور مستقیم به اندازه آن بستگی ندارد؛ بنابراین نمی‌توان در پاسخ این سوال یک جواب قطعی داد.