رولبرینگ کفگرد
رولبرینگ کف گرد برای تحمل بارهای محوری طراحی شده و قادر است تا به خوبی تنشهای سنگین از محورهای بلند و موازی در هر نوع دستگاه صنعتی را تحمل نماید. این رولبرینگها در دو مدل کف گرد کروی و استوانهای موجود هستند. مدل استوانهای برای کارکرد در شرایط عادی و محورهای همتراز مناسب است، اما از مدل کروی علاوه بر تحمل بارهای محوری برای جبران حداکثر 2.5 درجه ناهمترازی محوری نیز استفاده میکنند.
رولبرینگ کف گرد برای مصارف خاص مانند طراحی سیستم فرمان خودرو، پمپهای عمودی، میکسرهای صنعتی یا جرثقیلها کارایی دارد. این رولبرینگها اگرچه برای تحمل بارهای محوری عالی هستند، اما در مواجهه بارهای شعاعی چندان کارایی ندارند. در کل از این مدلهای کف گرد برای طراحی سیستمهای مکانیکی با اعمال بار ترکیبی استفاده نمیکنند. این مقاله یک راهنمای کامل برای معرفی، بررسی انواع، قابلیتهای کاربردی و نکات خرید رولبرینگ کف گرد است.
رولبرینگ کف گرد چیست؟
رولبرینگهای کف گرد نوع خاصی از یاتاقانهای غلتشی هستند که به طور ویژه برای تحمل بارهای محوری طراحی شدهاند. برخلاف سایر رولبرینگها که عمدتاً قابلیت تحمل بارهای شعاعی را دارند، وظیفه اصلی این یاتاقان تحمل نیروهایی است که در امتداد محور شفت از نوع خطی وارد میشوند.
رولبرینگ کف گرد در دو نوع اصلی استوانهای و کروی طراحی شده و در سریهای مختلف سبک، متوسط و سنگین عرضه میشود. این یاتاقانها بالاترین ظرفیت تحمل بار محوری را در میان تمام یاتاقانهای غلتشی دارند، اما برای تحمل بارهای شعاعی گسترده و طولانی مدت ناتوان هستند. همچنین حداکثر سرعت مجاز مدلهای کف گرد در مقایسه با دیگر انواع رولبرینگ کمتر است و به دلیل ایجاد اصطکاک زیاد باید دائماً روانکاری شوند. کاربرد اصلی این رولبرینگها برای طراحی بارهای آویزان و یا محورهای عمودی مانند چرخ خودرو و گیربکسهای صنعتی است.
انواع رولبرینگ کف گرد
ساختار طراحی تمام مدلهای کف گرد برای تحمل بارهای موازی و محوری است و از این نظر قطعاً بهترین نوع رولبرینگ هستند. اما با توجه به شرایط طراحی سیستمهای مکانیکی، انواع یاتاقان کف گرد طراحی شده که در ادامه با جزئیات بیشتری بررسی میکنیم:
رولبرینگ کف گرد استوانهای
این مدل طراحی ساده اما کاربردی دارد. غلتکها به شکل استوانهای هستند و به صورت شعاعی مانند پرههای چرخ داخل رینگ قرار گرفتهاند. همچنین دو رینگ با سطوح کاملاً صاف مشابه واشر طراحی شده که غلتکها در میان آنها حرکت میکنند. البته از یک قفسه فولادی یا برنجی برای قرار دادن غلتکهای استوانهای در موقعیت صحیح و با فاصله یکسان استفاده شده است.
رولبرینگ کف گرد استوانهای ظرفیت خوبی برای تحمل بار محوری دارد. به دلیل تماس خطی غلتکها با رینگها این رولبرینگ قادر است تا بارهای محوری سنگین را تحمل کند. اما در کل برای استفاده در سیستمهای مکانیکی با سرعتهای پایین یا متوسط مناسب هستند. همچنین فقط برای تحمل بار محوری طراحی شده و هیچ نوع بار شعاعی یا بار ترکیبی را تحمل نمیکنند. از کف گرد استوانهای برای طراحی و ساخت جکهای پیچی، پرسهای مکانیکی، میکسرهای عمودی، گیربکسهای خاص و یا تجهیزات حفاری استفاده میکنند.
رولبرینگ کف گرد کروی
ساختار طراحی این مدل برای تنظیم جبران ناترازی محورها است. غلتکها به شکل بشکهای (کروی) هستند و به صورت شعاعی در فضای میان رینگها قرار گرفتهاند. رینگ خارجی این مدل با سطح کروی طراحی شده و به این ترتیب تمام غلتکها به همراه رینگ داخلی میتوانند تا حدودی روی این سطح کروی کج شده و ناهمترازی زاویهای را اصلاح نمایند.
قابلیت خود تنظیم کنندگی به همراه توانایی تحمل بار محوری بسیار سنگین ویژگیهای برجسته انواع رولبرینگ کف گرد کروی است. زیرا توانایی عالی برای تحمل بارهای محوری در میان تمام یاتاقانها دارد. همچنین میتواند بارهای شعاعی محوری را نیز تحمل کند. از این رو برخلاف مدل استوانهای که فقط بار محوری را تحمل میکند، این مدل کروی از توانایی اعمال بارهای ترکیبی و تحمل بار ضربهای نیز برخوردار است. مدلهای کروی در چند سری متفاوت طراحی میشوند:
- رولبرینگ کف گرد کروی سری سبک: رولبرینگهای نازک با ظرفیت باربری متوسط هستند که معمولاً برای کاربردهای عمومی با سرعت متوسط استفاده میشوند. این مدلهای سبک مانند سری 29000 کاربردیترین نوع کف گرد کروی است.
- رولبرینگ کف گرد کروی سری متوسط: این سری با ضخامت بیشتری طراحی شده و توانایی خوبی برای تحمل بارهای محوری سنگین دارد. رولبرینگهای سری 29300 بهترین نمونه از این دستهبندی است.
- رولبرینگ کف گرد کروی سری سنگین: رولبرینگهای خانواده سری 29400 در این دستهبندی قرار میگیرند که با ضخامت بالا طراحی شده و از ظرفیت باربری قابل توجه برخوردار هستند. این سری مخصوص استفاده در سنگینترین کاربردهای صنعتی ساخته شدهاند و انواع ماشینآلات فوق سنگین را راهاندازی میکنند.
- رولبرینگ کف گرد کروی با سوراخ استوانهای: مدل متداولی است که رینگ داخلی و استوانهای شکل آن مستقیم روی شفت سوار میشود. این مدل رولبرینگ کاربردهای عمومی دارد.
- رولبرینگ کف گرد کروی با سوراخ مخروطی: سوراخ مرکزی و داخلی این رولبرینگ به شکل مخروطی طراحی شده تا قابلیت تنظیم آسان لقی را فراهم نماید. از این مدلها برای نصب روی شفتهای پلهدار استفاده میکنند. البته نصب این نوع کف گرد روی شفت از طریق ورقهای نازک تنظیم کننده موقعیت انجام میشود.
مزایای رولبرینگ کف گرد
رولبرینگهای کف گرد در اصل یاتاقانهای خاصی هستند که برای استفاده در شرایط نامتعارف طراحی شدهاند. در واقع جاییکه نمیتوانید از دیگر یاتاقانها استفاده کنید، این مدلهای کف گرد حاضر شده و به خوبی فشار سنگین بارهای پر تنش محوری را تحمل میکنند. استفاده از این نوع رولبرینگ مزایایی نیز دارد:
- بهترین یاتاقان برای تحمل بارهای محوری سنگین
- قابلیت جبران ناترازی و خمش شفت (نوع کروی)
- تحمل بار شعاعی محدود و امکان سادهسازی طراحی در برخی از کاربردها (نوع کروی)
- طراحی نسبتاً فشرده و قابلیت تحمل بار سنگین در ابعاد کوچک
- مقاومت عالی در برابر شوک و بارهای ضربهای
معایب رولبرینگ کف گرد
اگرچه این مدلهای کف گرد توانایی عالی برای تحمل بارهای محوری دارند و یا مدلهای کروی با قابلیت اصلاح ناترازی طراحی میشوند، اما نمیتوان از برخی محدودیت آنها چشم پوشی کرد. مواردی مانند:
- نامناسب برای سرعتهای بالا
- اصطکاک زیاد و تولید گرمای بیشتر در مقایسه با دیگر رولبرینگها
- نیاز به روانکاری دقیق و مستمر
- عدم توانایی تحمل بار شعاعی (نوع استوانهای)
- حساس به ناترازی و نیاز به نصب دقیق (نوع استوانهای)
کاربردهای رولبرینگ کف گرد
کاربرد رولبرینگهای کف گرد کروی به دلیل قابلیت اصلاح ناهمترازی و همچنین توانایی تحمل نسبی بارهای ترکیبی بیشتر از مدلهای ساده استوانهای است. اما در کل اصلیترین کاربرد انواع رولبرینگ کف گرد به قرار زیر است:
- طراحی محور اصلی ژنراتورهای بادی و یا توربینهای آبی در صنایع نیروگاهی
- ساخت انواع محورهای عمودی مانند پروانههای کشتی در صنایع دریایی
- ساخت ماشینآلات معدنی مانند سنگ شکنهای مخروطی و یا آسیابهای عمودی
- طراحی غلتکهای عمودی و تجهیزات سنگین ریختهگری در صنعت فولاد
- انواع میکسرهای عمودی با بار محوری سنگین
- طراحی پمپهای شفت عمودی
- ساخت قلابهای جرثقیل برای تحمل بارهای آویزان
نکات مهم نصب و نگهداری از رولبرینگ کف گرد
رولبرینگهای کف گرد با وجود طراحی قدرتمند و توانایی تحمل بارهای بسیار سنگین، تا حدود قابل توجهی حساس هستند. چه در زمان نصب و سپس در تمام دوره بهرهبرداری باید نکات مهم و کلیدی برای نگهداری از این نوع رولبرینگها را رعایت کنید. مواردی مانند:
نحوه روانکاری اصولی
بهتر است روانکاری رولبرینگهای کف گرد که با سرعت متوسطی میچرخند به شکل غوطهوری در روغن باشد. اما برای روانکاری رولبرینگهای کف گرد که با سرعت بالایی میچرخند، سیستم روغنپاشی را توصیه میکنیم. همچنین برای روانکاری رولبرینگ در سیستمهای سرعت پایین بهتر است که از گیریس مناسب پایه لیتیومی استفاده کنید.
نکتههای نصب
رولبرینگهای کف گرد به پشتیبانی مناسب نیاز دارند. لذا باید رینگ آنها روی سطوح کاملاً صاف و سخت تکیه کند. همچنین در برخی از کاربردها اعمال پیش بار (بار اولیه) برای جلوگیری از لغزش غلتکها لازم است. اما در کل حتی هنگام نصب مدلهای کروی با قابلیت خود تنظیمی بهتر است که شرایط نصب کاملاً هممحور را رعایت کنید، زیرا در افزایش عمر مفید یاتاقان تاثیر گذار است.
انتخاب سری مناسب
در کل توصیه میکنیم که برای نصب در فضاهای محدود با بار متوسط از سری سبک مانند سری 29000 استفاده کنید. اما در پروژههایی با سیستم مکانیکی دوار سنگین که فضای نصب کافی پیش بینی شده، خرید رولبرینگ کف گرد سری 29300 سودمند است. نهایتاً برای بارهای فوق سنگین چارهای جز تهیه یک رولبرینگ کف گرد سری 29400 از نوع فوق سنگین ندارید.
مقایسه رولبرینگ کف گرد با دیگر مدل ها
انتخاب رولبرینگ در بسیاری از پروژهها با چالشهای مهندسی روبهرو است. معمولاً مهندسین از میان رولبرینگهای کف گرد کروی، مخروطی و یا کروی معمولی یکی را انتخاب میکنند. در اینباره جدول مقایسهی زیر را تهیه کردهایم تا بهتر و با نگاه مهندسی رولبرینگ مناسب پروژه را از میان این سه مدل تهیه کنید.
ویژگی | کف گرد کروی | رولبرینگ مخروطی | رولبرینگ کروی معمولی |
جهت بار اصلی | محوری | ترکیبی | شعاعی و محوری |
ظرفیت بار محوری | عالی | خوب | متوسط |
ظرفیت بار شعاعی | محدود و ضعیف | عالی | عالی |
قابلیت خود تنظیمی | دارد | ندارد | دارد |
سرعت مجاز | پایین تا متوسط | متوسط | متوسط |
کاربرد اصلی | - بارهای آویزان - محور عمودی | - چرخ خودرو - گیربکس صنعتی | - ماشینآلات معدنی و فولادی - طراحی محورهای ناتراز در صنایع مختلف |
راهنمای خرید رولبرینگ کف گرد
اگر برای تعمیر و یا سرویس دستگاه به یاتاقان کف گرد نیاز دارید، قاعدتاً مسیر خرید شما ساده است. زیرا کافی است رولبرینگ مستهلک شده قدیمی دستگاه را خارج کرده و از روی کد فنی، محصول مورد نظر را تهیه کنید. اما همیشه خرید رولبرینگ کف گرد به این سادگیها انجام نمیشود. در هر صورت برای تهیه رولبرینگ مناسب رعایت نکات زیر الزامی است:
مرحله اول: پارامترهای فنی و شرایط کاری سیستم را بررسی کنید
رولبرینگ کف گرد قطعهای نیست که به راحتی و بدون در نظر گرفتن نیازهای سیستم آن را تهیه کنید. بلکه ابتدا باید به طور کامل شرایط پروژه را ارزیابی کرده و نیازسنجی کنید. مواردی مانند:
- نوع بار سیستم مکانیکی چیست؟ آیا این بار کاملاً محوری است؟
- آیا بار سیستم ممکن است ضربهای و یا شوکهای سنگین مکانیکی باشد؟
- سرعت چرخش سیستم مکانیکی چقدر است؟
- دما و شرایط محیطی نصب رولبرینگ چگونه است؟
مرحله دوم: انتخاب نوع رولبرینگ کف گرد
در این مرحله باید براساس اطلاعات فنی استخراج شده مقدماتی، برای انتخاب نوع کف گرد اقدام کنید. دقت کنید که این رولبرینگ در دو مدل عرضه میشود. مدلهای استوانهای برای سیستمهای مکانیکی مناسب هستند که بار محوری خالص و همترازی کاملی دارند. اما در بارهای ترکیبی و یا احتمال به هم خوردن ناهمترازی بهتر است که مدلهای قدرتمندتر و دست بازتر کروی را تهیه کنید.
مرحله سوم: تعیین ابعاد اصلی
برای انتخاب و خرید رولبرینگ کف گرد باید ابعاد اصلی را مطابق با استانداردهای بینالمللی مانند ISO اندازهگیری کنید. شما به اندازهگیری ابعادی مانند قطر سوراخ (d) یا همان قطر شفت، قطر خارجی (D) یا همان قطر محفظه و نهایتاً عرض (B) یا ضخامت یاتاقان نیاز دارید. بهتر است که از کولیس دیجیتالی برای اندازهگیری ابعادی استفاده کنید.
مرحله چهارم: بررسی لقی مورد نیاز سیستم
لقی داخلی رولبرینگ نشان دهنده دقت و توانایی آن برای حرکتهای دقیق و حساب شده است. در سیستمهای معمولی خرید رولبرینگ کف گرد با لقی CN (معمولی) کافی است. اما برای طراحی سیستمهای دقیق بهتر است رولبرینگ با لقی C2 را تهیه کنید. همچنین جهت جبران انبساط حرارتی در تجهیزات داغ مانند کورهها و یا ماشینآلات نورد و حتی نصب تحت فشار زیاد بهتر است رولبرینگ با لقی بالا در حد C3 و یا C4 را تهیه کنید. خصوصاً توصیه شده که از کف گرد با لقی C3 برای نصب بر روی شفت فولادی و یا آلومینیومی استفاده شود.
مرحله پنجم: در نظر گرفتن نوع آببندی
این مرحله برای ارزیابی شرایط سیستم مکانیکی و نیاز به رولبرینگ بدون آببندی و یا آببندی کامل است. اگر سیستم مکانیکی از روش روغنپاشی و یا غوطهوری در روغن برای روانکاری استفاده میکند، خرید رولبرینگ کف گرد Open (بدون آببندی) بهترین انتخاب است. اما برای نصب در محیطهای نسبتاً آلوده و بدون سیستم روانکاری داخل ماشین باید از مدلهای آببندی فلزی (Z) و یا آببندی پلیمری (RS) تهیه کنید.
مرحله ششم: در نظر گرفتن نوع سیستم روانکاری
اگر روانکاری سیستم مکانیکی با گریس است، قاعدتاً باید برای خرید رولبرینگ کف گرد با سرعت چرخش کم یا متوسط اقدام کنید. در سیستمهایی که عملکرد سریعتری دارند، باید روغنپاشی و یا غوطهوری کامل در روغن برای روانکاری استفاده کنید.
برندهای برتر تولید کننده انواع رولبرینگ کف گرد
رولبرینگهای کف گرد برای استفاده در ماشینآلات سنگین طراحی شدهاند و قاعدتاً چنین تجهیزاتی نباید عرصه استفاده از محصولات ضعیف و یا فیک و تقلبی باشند. در این حالت خرید رولبرینگ کف گرد از برندهای برجسته بازار جهانی با اعتبار بینالمللی ضروری است.
ولی متأسفانه بازار ایران مملو از محصولات فیک و تقلبی مشابه مدلهای اورجینال است. حتی خبرهترین مهندسین نیز نمیتوانند به سادگی تفاوت بستهبندی محصولات اورجینال از فیک را تشخیص دهند. در این صورت بهتر است که محصول مورد نظر خود را از تأمین کننده اصلی و معتبر تهیه کنید. بهترین برندهای اصلی تولید کننده انواع رولبرینگ کف گرد در بازار ایران به قرار زیر هستند:
- برند SKF ساخت سوئد
- برند FAG ساخت آلمان
- برند Timken ساخت آمریکا
- برند Koyo ساخت ژاپن
- برند NTN ساخت ژاپن
- برند TMB ساخت چین
قیمت رولبرینگ کف گرد
رولبرینگهای کف گرد برای استفاده در صنایع سنگین طراحی شده و هر کدام از آنها چه از نظر متریال و چه از نظر سایز و استحکام قابلیتهای ویژهای دارند. خصوصاً که بهترین یاتاقانهای غلتشی برای تحمل بارهای محوری بسیار سنگین هستند. همین نکات کافی است تا قیمت رولبرینگ کف گرد در مقایسه با مدلهای سادهتری مانند رولبرینگ استوانهای به مراتب بالاتر باشد. اما این قیمت تحت تأثیر فاکتورهایی از قبیل سایز رولبرینگ، نوع استوانهای یا کروی، نوع آببندی و کلاس سبک تا سنگین متغیر است. در عین حال برند سازنده و محصول اورجینال فاکتورهای تعیین کننده قیمت نهایی محصول هستند.
شما میتوانید انواع رولبرینگ کف گرد محصول اورجینال برندهای اصلی را با بهترین قیمت در سراسر ایران از طریق فروشگاه اینترنتی پیکاتک تهیه کنید. کارشناسان پیکاتک جهت مشاوره فنی و بررسی شرایط پروژه برای انتخاب از میان انواع محصولات برندهای مختلف با در نظر گرفتن بودجه کنار شما هستند تا بهترین محصول مطابق با نیازهای پروژههایتان را تهیه کنید.
