یاتاقان SN
یاتاقان SN چیست؟
یاتاقانهای SN با هوزینگ دو تکه از رایجترین انواع یاتاقانها هستند که برای نگهداری بلبرینگهای سری UK، US و سریهای کروی طراحی شدهاند. این نوع یاتاقانها به دلیل طراحی ماژولار، مقاومت بالا و نصب آسان با قابلیت تحمل بارهای سنگین از محبوبیت گسترده در صنایع برخوردار هستند.
یاتاقان SN دارای هوزینگ دو تکه است و از دو بخش بالا و پایین تشکیل شده تا به راحتی برای نصب روی شفتهای بزرگ مونتاژ شود. این یاتاقانها گزینهی ایدهآل برای نصب به روی شفتها در حال کار هستند. همچنین اگر امکان جابهجایی تجهیزات وجود نداشته باشد، تبدیل به یاتاقانی کاملاً ایدهآل خواهند شد. انواع یاتاقانهای دو تکه SN را از طریق فروشگاه اینترنتی پیکاتک تهیه کنید. این مقاله یک راهنمای جامع برای بررسی فنی، قابلیتهای کاربردی و نکات خرید یاتاقان SN است.
اجزای یاتاقان SN
ساختار فنی یاتاقانهای SN از یک هوزینگ دو تکه تشکیل شده که به صورت افقی از وسط باز میشوند. این روش طراحی باعث میشود تا بدون نیاز به بازکردن شفت، بلبرینگ داخل یاطاقان را سرویس یا تعویض نمود. همچنین این هوزینگ دو تکه برای طراحی یاتاقانهای بزرگ، مستحکم با توانایی تحمل بارهای سنگین دائمی و یا بارهای ضربهای و ارتعاشی ایدهآل است. اجزاء اصلی انواع یاتاقان SN به قرار زیر هستند:
بدنه (Housing) یاتاقان
بدنه این یاتاقانها دو تکه شامل نیمه بالا و پایین است و اکثر آنها را از چدن خاکستری و یا چدن داکتیل میسازند تا مقاومت کافی تحمل بارهای سنگین و ارتعاشی را داشته باشد. در صنایع بهداشتی و یا محیطهای اسیدی استفاده از یاتاقانهای SN با هوزینگ استیل استفاده میکنند.
سطح داخلی هوزینگ به خوبی ماشینکاری شده تا تحمل فشار یکنواخت را داشته باشد و از لقی در آینده جلوگیری کند. همچنین این هوزینگ به شکلی پایدار طراحی میشود تا امکان فیکس شدن روی شاسی و یا بیس پلیت با پیچ را داشته باشد. محل قرارگیری بلبرینگ یا رولبرینگ کروی داخل همین هوزینگ است. البته سطح داخلی آن را به شکل کروی و با دقت بالا ماشینکاری میکنند.
بلبرینگ یا رولبرینگ یاتاقان
در بخش داخلی هوزینگ انواع یاتاقان SN از رولبرینگهای کروی و یا بلبرینگهای خود تنظیم استفاده میشود. هر دو نوع بلبرینگ یا رولبرینگ کار شده در این یاتاقانها قابلیت تحمل ناهمترازی شفت و یا بارهای سنگین را دارند. اما با توجه به زمینههای کاربردی و همچنین اهداف طراحی از مکانیزم غلتشی در یاتاقان استفاده شده است. بخش غلتشی یاتاقانهای SN را با جزئیات بیشتری بررسی میکنیم:
یاتاقان SN با رولبرینگ کروی
برای طراحی اکثر یاتاقانهای SN از رولبرینگهای کروی استفاده میشود. زیرا این نوع رولبرینگها برای تحمل بارهای شعاعی بسیار سنگین عالی هستند و در عین حال میتوانند بار محوری دو طرفه را در شرایط طولانی تحمل نمایند. همچنین رولبرینگهای خود تنظیم هستند که توانایی اصلاح خطای هم محوری در حدود 1 الی 2 درجه را دارند.
این رولبرینگ دارای دو ردیف رولر بشکه ای و سطح کروی حلقه بیرونی برای خود تنظیم است. لذا از یاتاقان SN با رولبرینگ کروی برای طراحی سیستمهای مکانیکی ارتعاش بالا مانند صنایع سیمان، فولاد و یا ماشینآلات معدنی استفاده میکنند. مزایا:
- تحمل بارهای بسیار سنگین و ترکیبی
- قابلیت خود تنظیمی و تحمل نا همترازی شفت
- اصلاح خطای نصب و جلوگیری از خرابی زود هنگام ماشینآلات
- نصب و نگهداری بسیار آسان با قابلیت تعویض ساده رولبرینگ
- توانایی عالی برای تحمل بارهای ارتعاشی، ضربهای و شوکهای مکانیکی
یاتاقان SN با بلبرینگ خود تنظیم
این نوع یاتاقانهای دو تکه در مقایسه با مدلهای رولبرینگی کمتر استفاده میشوند، اما در کل برای طراحی بارهای سبک و یا ساخت ماشینآلات با سرعتهای بسیار بالا مناسب هستند. برای ساخت این مدلها از بلبرینگهایی با دو ردیف ساچمه و رینگ داخلی با شیار کروی استفاده شده که امکان اصلاح عدم همراستایی شفت را دارد.
از یاتاقان SN با بلبرینگ خود تنظیم عموماً برای طراحی فنها، سیستمهای تهویه و یا تجهیزات سبک با سرعت بالا مانند پمپهای سانتریفیوژی استفاده میکنند. مزایا:
- توانایی کار در سرعتهای بسیار بالا
- اصطکاک کمتر در مقایسه با مدلهای رولبرینگی
- ابعاد کوچک مناسب طراحی ماشینآلات سه بعدی
- نصب ساده و قیمت اقتصادی
ویژگی های فنی یاتاقانهای SN
هر یاتاقان SN به تنهایی یک قطعه با طراحی منحصر به فرد، نصب ساده و قابلیت عالی برای جبران ناهمراستایی محور شفت است. برای استفاده از این قطعات در طراحی ماشینآلات سنگین بهتر است تا ویژگیهای فنی آنها را جزئیات دقیقتری بررسی کنیم:
تحمل بار یاتاقان های SN
یاتاقانهای SN از نظر تحمل بار یکی از قدرتمندترین انواع یاتاقانهای صنعتی هستند. خصوصاً زمانیکه از رولبرینگهای کروی در طراحی آنها استفاده کرده باشند، قابلیت تحمل بار شعاعی همراه با اعمال دائمی بارهای محوری را دارند.
در این یاتاقانها خود هوزینگ به شکل مستقیم بار را تحمل نمیکند، بلکه نقش اصلی بر عهدهی رولبرینگ کروی و یا بلبرینگ خود تنظیم داخل آن است. این رولبرینگ کروی به طور خاص برای تحمل بارهای شعاعی سنگین، بارهای محوری دو طرفه، بارهای ترکیبی و یا ضربههای شدید مکانیکی همراه با ارتعاش کارایی دارند. به دلیل شکل بشکهای رولرها و تماس خطی ظرفیت باربری یاتاقان SN بسیار زیاد است. البته اصل قابلیت باربری به علت طراحی سطح داخلی کروی و ماشینکاری شده هوزینگ است. زیرا باعث میشود تا:
- یاتاقان بدون لقیهای ناخواسته در جای خود محکم قرار بگیرد.
- فشار وارده روی رولبرینگ به طور یکنواخت توزیع شود.
- از بارگذاری نقطهای و هر نوع خرابی سریع جلوگیری گردد.
- از ظرفیت بار واقعی رولبرینگ به طور کامل استفاده شود.
مقاومت بالا در برابر تنش و خمش
هوزینگ SN را معمولاً از چدن داکتیل و یا چدن خاکستری تقویت شده میسازند تا مقاومت بالایی در برابر تنش و خمش داشته باشد. همچنین این بدنههای چدنی از استحکام فشار بسیار بالایی نیز برخوردار هستند و برای جذب ضربههای مداوم و یا بارهای ارتعاشی عملکرد عادی دارند. تمام این ویژگیها باعث میشود تا هوزینگ یاتاقان تحت بارهای سنگین دچار تغییر شکل نشود.
قابلیت خود تنظیمی یاتاقان
خود تنظیمی در یاتاقانهای SN یکی از ویژگیهای برجسته و کاربردی است که باعث افزایش عمر کاری، کاهش تنشهای اضافی و عملکرد پایدار در شرایط سخت و غیر عادی میشود. این قابلیت نتیجه ترکیب هوزینگ با رولبرینگ کروی و یا بلبرینگ خود تنظیم است.
رینگ خارجی رولبرینگ کروی هنگامیکه داخل نشیمنگاه هوزینگ SN قرار میگیرد، این قابلیت را دارد که نسبت به محور شفت اندکی منحرف شود. این جابهجایی جزئی همان قابلیت اصلاح ناهمترازی و یا خود تنظیمی یاتاقان SN است. مقدار جبران ناهمترازی نیز بسته به مدل رولبرینگ یا بلبرینگ داخلی معمولاً بین 1 الی 2 درجه است. البته در برخی سریها توانایی جبران ناهمترازی تا حدود ۳ درجه نیز پیشی بینی شده است که چند تاثیر مستقیم دارد:
- توزیع یکنواخت بار در یاتاقان
- جلوگیری از تمرکز تنش در یاتاقان
- جلوگیری از گیرپاژ یا سایش موضعی یاتاقان
مزایای خود تنظیمی یاتاقان SN
هوزینگ یاتاقانهای SN صرفاً فقط برای نگهداری از بلبرینگ و یا رولبرینگ نیست، بلکه سطح داخلی هوزینگ به رینگ بیرونی رولبرینگ اجازه چرخش جزئی را میدهد. همچنین استفاده از سیلهای لابیرنتی یا لاستیکی مانع از محدود شدن حرکت و جابجایی محوری رولبرینگ یا بلبرینگ داخل هوزینگ SN خواهد شد. مزایای این قابلیت نیز بسیار برجسته است، زیرا:
- در حذف بارهای نامتقارن و جلوگیری از سایش و خرابی زودرس نقش دارد.
- با کاهش تنشهای داخلی، عمر بلبرینگ و یا رولبرینگ و کل سیستم افزایش پیدا میکند.
- با توانایی بهتر تحمل شوک و ارتعاش برای طراحی دستگاهها در بسیاری از صنایع مناسب است.
- برای نصب سادهتر شفتهای نا هممحور کارایی دارد.
- میتواند با زاویهگیری جزئی بارهای نامتقارن را تحمل کند.
محدودیتهای یاتاقان SN در مقابل بار محوری
برخلاف تصور رایج محفظههای SN برای تحمل بارهای محوری سنگین طراحی نشدهاند. این پایههای چدنی فقط برای مهار وزن شفت و نیروی شعاعی کارایی دارند و اگر شفت دستگاه تحت بار محوری بالایی مانند گیربکسهای حلزونی و یا پمپهای عمودی قرار بگیرد، باید حتماً از حلقههای تثبیت (Locating Ring) داخل شیار محفظه یاتاقان استفاده کرد.
این حلقه تثبیت کننده از حرکت جانبی بلبرینگ درون محفظه جلوگیری میکند. بدون این حلقه در بارهای محوری سنگین احتمال سر خوردن بلبرینگ داخل پوسته SN وجود دارد که نهایتاً منجر به سایش بدنه چدنی یاتاقان خواهد شد. توجه کنید که حلقه تثبیت کننده فقط نیروهای محوری اتفاقی و کوچک را مهار میکند. این حلقه یک نوار فولادی نازک به ضخامت 2 الی ۴ میلیمتر است که در شیار کناری محفظه SN میافتد و ظرفیت بار محوری یاتاقان را نهایتاً تا حداکثر ۱۰ درصد ظرفیت بار دینامیکی خود بلبرینگ افزایش میدهد.
راهکارهای جایگزین برای بار محوری سنگین
یاتاقان SN صرفاً برای تحمل بارهای شعاعی است و نهایتاً با استفاده از رینگ تثبیت کننده میتوان تا حدودی قابلیت تحمل بار محوری این یاتاقانها را افزایش داد. اما اگر مواجهه با بارهای سنگین محوری اجتناب ناپذیر است، چند راهکار جایگزین SN را پیشنهاد میکنیم:
- استفاده از یاتاقانهای عمودی ایستاده با پیچهای تثبیت محوری بسیار قوی
- به کارگیری محفظههای Split Plammer Block مخصوص بارهای محوری ترکیبی سنگین
- ترکیب دو بلبرینگ تماس زاویهای در یک محفظه
مراحل نصب یاتاقان SN
در هنگام نصب یاتاقانهای SN چند اصل کلیدی وجود دارد که رعایت آنها برای رسیدن به عمر بالا، جلوگیری از گرم شدن، کاهش لرزش و پیشگیری از خرابی زودرس ضروری است. در ادامه نکات و مراحل نصب انواع یاتاقان SN را با جزئیات بررسی میکنیم.
مرحله اول: آمادهسازی شفت و محل نصب
ابتدا برای نصب یاتاقانهای SN باید قطر شفت را با میکرومتر اندازهگیری کنید. خطای مجاز نهایتاً 0.01± میلیمتر است. همچنین لازم است تا صاف بودن سطح در ناحیه نشیمنگاه بلبرینگ را کنترل کرده باشید. چک کردن تراز بودن پایهها برای بارگذاری متقارن نیز از جمله نکات کلیدی نصب در این مرحله است.
مرحله دوم: مونتاژ رولبرینگ روی شفت
رولبرینگ کروی یاتاقانهای SN جداگانه روی شفت نصب میشود. این کار معمولاً از طریق برش مجزا انجام خواهد شد. کافی است بوش را روی شفت قرار داده و رولبرینگ را روی آن نصب کرده و با مهره قفل کن مقدار سفتی مهره را تنظیم کنید. البته برای قرار دادن رولبرینگها با سوراخ مستقیم ممکن است از تکنیک گرم کردن در حمام روغن یا گرم کردن القایی تا حدود ۸۰ درجه سانتیگراد نیز استفاده شود.
مرحله سوم: قرار دادن نیم بدنه پایین هوزینگ
در این مرحله باید هوزینگ را روی پایه قرار دهید. سپس پیچهای پایه را ابتدا فقط تماس داده و کاملاً سفت نکنید. حالا میتوانید رولبرینگ یا بلبرینگ مونتاژ شده را داخل هوزینگ قرار داده و مطمئن شوید که رینگ بیرونی روی سطح کروی هوزینگ آزادانه حرکت جزئی دارد.
مرحله چهارم: نصب سیلها
بسته به نوع یاتاقان SN ممکن است از سیلهای لابیرنتی، لاستیکی و یا فلت رینگ استفاده کنید. به هر حال باید دقت کنید که سیل کاملاً هم مرکز نصب شده و برای قرارگیری راحت از روانکنندههایی مانند گریس استفاده نکنید.
مرحله پنجم: نصب نیم بدنه بالایی هوزینگ
در پایان باید نیم بدنه بالایی هوزینگ را قرار داده و پیچهای درپوش را به صورت ضربدری و مرحلهای سفت کنید. در این مرحله حتماً لازم است تا گشتاور سفت شدن پیچها را مطابق با استاندارد تولید کننده رعایت کنید. سفت کردن بیش از حد نیمتنه بالایی و پایینی هوزینگ باعث قفل شدن رولبرینگ میشود.
مرحله ششم: همراستا کردن نهایی و سفت کردن پیچهای پایه
بعد از قرارگیری درست شفت میتوانید پیچهای پایه هوزینگ را به صورت مرحلهای و متقارن سفت کنید. البته بهتر است شفت را به شکل دستی چرخانده و از حرکت روان آن را بررسی کنید. در این مرحله نصب یاتاقان SN پایان یافته است، اما به هر حال توصیه میکنیم که پس از نصب یک بار بدون بار راهاندازی کرده و هر نوع صدای غیرعادی و یا افزایش دمای غیرعادی و حتی لرزش را بررسی نمایید.
نکتههایی برای نصب اصولی یاتاقان SN
نصب یاتاقانهای SN به شکل مرحلهای است و باید با دقت نیمتنههای پایین و بالای هوزینگ را در جای خود قرار داده و با گشتاور مناسب و به شکل ضربدری مهرههای آن را سفت کنید. با این حال ذکر چند نکته در اینباره الزامی است:
- لقی داخلی رولبرینگ کروی یاتاقان نباید صفر شود.
- از هر نوع ضربه زدن به رولبرینگ یا بوش هنگام نصب پرهیز کنید. ضربه ممکن است باعث ایجاد ترک در هوزینگ شود.
- پایه هوزینگ باید کاملاً صاف، همتراز و محکم نصب گردد.
- گریسکاری بیش از حد یاتاقان خطرناک است.
راهنمای خرید یاتاقان SN
خرید یاتاقان SN در بسیاری از صنایع راهکار نهایی برای غلبه بر بارهای شعاعی سنگین، طراحی محورهای بلند و یا نصب یاتاقان بدون نیاز به جابجایی و باز کردن شفت دستگاه است. اما نکته کلیدی انتخاب هوزینگ SN مناسب شرایط پروژههای صنعتی است. در این باره کافی است نکات فنی زیر را رعایت کنید:
- قطر شفت را محاسبه کرده و مطابق آن کد هوزینگ و رولبرینگ را اندازهگیری کنید.
- نوع رولبرینگ مورد استفاده داخل یاتاقان را انتخاب کنید. این رولبرینگ ممکن است از نوع کروی و یا بلبرینگ قابل تنظیم باشد.
- نوع بوش ایدهآل برای نصب یاتاقان SN روی محور شفت را در نظر بگیرید.
- از سیل متناسب با نوع محیط کاری یاتاقان استفاده کنید. سیلهای لابیرنتی برای طراحی سیستمهای سرعت بالا و سیلهای لاستیکی برای محیطها پر از گرد و غبار توصیه میشوند.
- از تطابق ظرفیت بار رولبرینگ با بار شعاعی و محوری واقعی سیستم مطمئن شوید.
- نوع نصب به شکل ثابت و یا شناور را مطابق با ظرفیت بار یاتاقان در نظر بگیرید.
- یاتاقان با بدنه چدن خاکستری برای مصارف عمومی و بدنه چدن داکتیل برای سیستمهای سنگین یا شوکهای مکانیکی مناسب هستند.
- به نکتههایی از قبیل بررسی کیفیت ماشینکاری، گشتاور تحمل پیچها و ابعاد استاندارد پایه نیز توجه کنید.
روانکاری یاتاقان SN
تجربه نشان داده که بیش از 55 درصد خرابیهای زودرس بلبرینگ داخل محفظه یاتاقان SN مستقیم به روانکاری نادرست آن مربوط است. برخلاف تصور رایج که هرچه گیریس بیشتر، قاعدتا روانکاری بهتر و طول عمر یاتاقان نیز افزایش پیدا میکند، اما در عمل این طور نیست. زیرا محفظه SN یک مخزن گیریس نیست، بلکه یک محفظه برای کنترل حرارت داخل یاتاقان است.
حجم داخلی هوزینگ SN به طور کامل توسط بلبرینگ اشغال نشده، بلکه دارای یک فضای خالی برای روانکاری است. اما طبق یک قانون طلایی فقط 30 الی 50 درصد از این فضا را با گیریس پر میکنند. پر شدن کامل محفظه از گیریس باعث ایجاد پدیده اصطکاک درهمی میشود. زیرا گیریس بیش از حد دیگر جایی برای فرار ندارد و بین غلطکها و قفسه بریده شده و دیگر کارایی ندارد. در این صورت دمای یاتاقان SN را به شدت افزایش داده و خیلی سریع در اثر مواجهه با همین افزایش دما اکسید میشود. توصیه میکنیم که حتما تا حداکثر 50 درصد از فضای خالی داخل یاتاقانهای SN را گیریس کاری کنید.
انتخاب نوع گیریس مناسب یاتاقان SN
انتخاب نوع گریس نیز از جمله نکات کلیدی نصب، راهاندازی و نگهداری از یاتاقانهای سنگین SN است. از آنجا که این یاتاقانها دارای هوزینگ سنگین چدنی هستند، ویسکوزیته روغن پایه باید کمی بالاتر از روانکاری یاتاقانهای معمولی انتخاب شود. مانند موارد زیر:
- برای روانکاری یاتاقان با مقدار بار متوسط و سرعت پایین از گیریس لیتیوم کمپلکس NLGI و یا روغن پایه VG220 استفاده کنید.
- برای روانکاری یاتاقان در محیطهای داغ مانند کورهها از گیریس پلی اوره NLGI یا روغن پایه VG460 استفاده کنید.
- در سیستمهای ارتعاشی و یا دستگاههایی که لرزش زیادی دارند، استفاده از گیریس دی سولفید مولیبدن توصیه میشود.
کاربردهای یاتاقان SN
یاتاقانهای SN به دلیل ویژگیهای خاص مانند قابلیت خود تنظیمی، جبران ناهمترازی، کاهش تنش و ظرفیت باربری بالا کاربردی گسترده در صنایع گوناگون دارند. این یاتاقانها علاوه بر آنکه میتوانند به خوبی بارهای شعاعی سنگین و حتی ترکیبی را تحمل کرده، از مقاومت عالی در برابر شوک نیز برخوردار هستند تا برای استفاده در ماشینآلات سنگین از قبیل سنگشکنها نیز کارایی عالی داشته باشند. روی هم رفته نصب و نگهداری آسان، انعطافپذیری در مونتاژ و به کارگیری سیلهای متنوع کافی است تا یاتاقانهای SN کاربردی گسترده داشته باشند. مواردی مانند:
- ساخت شفتهای متوسط و بزرگ در صنایع سنگین
- طراحی نوار نقالههای صنعتی و معدنی
- ساخت فنها، بلوئرها و سیستمهای تهویه با شفتهای طولانی
- کاربرد در رولرهای کوره، آسیابها و تجهیزات انتقال مواد
- طراحی پمپهای بزرگ و انواع الکتروموتورهای صنعتی
- طراحی خطوط تولید سیمان، فولاد و پتروشیمی
- سیستمهای مکانیکی دارای بار شوک و ارتعاش زیاد
- به کارگیری برای اتصال شفتهایی ناهمتراز یا شفتها با انحراف جزئی
- مناسب برای طراحی ماشینآلات نیازمند به تعمیرات سریع
بهترین برندهای تولیدکننده یاتاقان SN
یاتاقانهای SN راهکار نهایی و قدرتمند برای طراحی شفتهای بلند و یا شفتهای ناهمتراز هستند. در عین حال گزینههای ایدهآل در ساخت ماشینآلات سنگین ارتعاشی مانند کار در معادن و صنایع سیمان هستند. وقتی قرار است که از این تجهیزات در اهداف فوق سنگین استفاده کنید، قاعدتاً منطقی است که در جستجوی بهترین برندهای تولید کننده یاتاقان SN نیز باشید.
البته در بازار محصولات فیک و تقلبی زیادی نیز عرضه شده است و نهایتاً توصیه میکنیم که محصول ایدهآل خود را از فروشگاههای معتبر با تضمین اصالت کالا تهیه کنید. شما میتوانید یاتاقان SN اورجینال را با بهترین قیمت از فروشگاه اینترنتی پیکاتک تهیه نمایید. بهترین برندهای تولید کننده یاتاقانهای SN در بازار ایران به قرار زیر هستند:
- SKN سوئد
- FAG آلمانی
- NSK ژاپن
- NTN ژاپن
- Timken آمریکا
- FYH ژاپن
قیمت یاتاقان SN
یاتاقانهای SN با طراحی هوزینگ دو تکه و ابعاد بزرگ مناسب تحمل بارهای سنگین برای نصب در محورهای بلند از جمله خاصترین یاتاقانهای صنعتی هستند که با قیمت نسبتاً بالاتری در مقایسه با یاتاقانهای معمولی عرضه میشوند. با این حال قیمت این محصولات کاملاً وابسته به برند سازنده تغییر میکند.
معمولاً یاتاقانهای SN محصول برندهایی همچون SKN، FAG و NSK در مقایسه با دیگر نامهای تجاری بالاتر است. همچنین برای بررسی قیمت یاتاقان SN با تضمین اصالت کالا از برندهای اصلی بازار خدمات گسترده با تحویل فوری در سراسر ایران در فروشگاه اینترنتی پیکاتک پیش بینی شده است. شما میتوانید با کارشناسان فروش پیکاتک تماس گرفته و درباره بررسی مشخصات فنی و مطابقت با شرایط پروژه تا انتخاب بهترین نوع یاتاقان SN مشاوره شوید.
