• 1655
  • 129 مرتبه
فرآیند تولید بلبرینگ ها

فرآیند تولید بلبرینگ ها

یک شنبه 14 آذر 1400

از زمانی که انسان نیاز به جابجایی اشیا پیدا کرد، از غلتک های گرد برای آسان کردن کار استفاده کرد.

احتمالاً اولین غلتک‌ ها چوب‌ ها یا کنده‌ ها بودند که نسبت به کشیدن اشیا روی زمین پیشرفت بزرگی داشتند، اما هنوز کار بسیار سختی بود. مصری‌ ها از کنده‌ های چوبی استفاده می‌ کردند تا بلوک‌ های سنگی بزرگ خود را برای اهرام بغلطانند.

در نهایت، شخصی به این فکر افتاد که غلتک را روی هر چیزی که در حال جابجایی است محکم کند و اولین "وسیله نقلیه" را با "چرخ" ساخت.

با این حال، هنوز بلبرینگ هایی داشتند که از موادی ساخته شده بودند که به جای غلتیدن روی یکدیگر، روی هم مالیده می شدند. تا اواخر قرن هجدهم بود که طراحی اولیه برای یاتاقان ها توسعه یافت.

در سال 1794، فیلیپ وان، استاد آهن ولزی، طرحی را برای یاتاقان های توپ برای پشتیبانی از محور کالسکه به ثبت رساند. توسعه در قرن نوزدهم و اوایل قرن بیستم ادامه یافت که با پیشرفت دوچرخه و اتومبیل تحریک شد.

انواع بلبرینگ ها

هزاران اندازه، شکل، و نوع بلبرینگ وجود دارد. بلبرینگ، رولبرینگ سوزنی، و رولبرینگ غلتکی مخروطی انواع اصلی هستند. اندازه‌ ها از اندازه‌ های کوچک برای راه‌ اندازی موتورهای مینیاتوری گرفته تا بلبرینگ های بزرگی که برای پشتیبانی از قطعات دوار در نیروگاه های برق آبی استفاده می‌شوند.

این بلبرینگ های بزرگ می توانند ده فوت (3.04 متر) قطر داشته باشند و برای نصب نیاز به جرثقیل دارند. رایج ترین اندازه ها را می توان به راحتی در یک دست نگه داشت و در مواردی مانند موتورهای الکتریکی استفاده می شود.

در این مقاله فقط بلبرینگ ها توضیح داده می شود. در این یاتاقان ها قسمت غلتشی یک توپ است که بین رینگ های داخلی و خارجی در محلی به نام مسیر غلتش می غلتد.

توپ ها توسط یک قفس نگه داشته می شوند، که آنها را به طور مساوی در اطراف مسیر غلتش نگه می دارد. علاوه بر این قطعات، بخش‌ های اختیاری زیادی برای بلبرینگ های خاص وجود دارد، مانند آب بند برای نگه داشتن روغن یا گریس در داخل و خارج کردن کثیفی، یا پیچ‌ هایی برای نگه‌ داشتن بلبرینگ.

مواد خام

تقریباً تمام قسمت های تمام بلبرینگ ها از فولاد ساخته شده اند. از آنجایی که بلبرینگ باید در برابر فشارهای زیادی مقاومت کند، باید از فولاد بسیار قوی ساخته شود.

طبقه بندی استاندارد صنعت برای فولاد در این یاتاقان ها 52100 است، به این معنی که دارای یک درصد کروم و یک درصد کربن است (که در صورت اضافه شدن به فولاد پایه آلیاژ نامیده می شود).

این فولاد را می توان با عملیات حرارتی بسیار سخت ساخت. در جایی که زنگ زدگی ممکن است مشکل ساز باشد، بلبرینگ ها از فولاد ضد زنگ 440 درجه سانتیگراد ساخته شده اند.

قفسه برای عناصر غلتان به طور کلی از فولاد نازک ساخته می شود، اما برخی از بلبرینگ ها اکنون از قفسه های پلاستیکی قالبی استفاده می کنند، زیرا هزینه ساخت آنها کمتر است و اصطکاک کمتری ایجاد می کنند.

فرآیند تولید

چهار بخش اصلی برای بلبرینگ استاندارد وجود دارد :

  1. مسیر غلتش داخلی (رینگ داخلی)
  2. مسیر غلتش خارجی (رینگ خارجی)
  3. عناصر غلتان
  4. قفسه

رینگ ها

  • هر دو مسیر و رینگ تقریباً به یک شکل ساخته می شوند. از آنجایی که هر دو رینگ های فولادی هستند، فرآیند با لوله های فولادی با اندازه مناسب شروع می شود. ماشین‌ های اتوماتیک مشابه ماشین‌های تراش از ابزارهای برش برای برش شکل اصلی رینگ استفاده می‌ کنند و همه ابعاد را کمی بیش از حد بزرگ می‌ کنند. دلیل بزرگ ماندن آنها این است که رینگ ها قبل از اتمام باید تحت عملیات حرارتی قرار گیرند . سپس، در یک فرآیند سرد کردن، سیم به قطعات کوچک بریده می شود که بین دو قالب فولادی خرد می شود. آنها را می توان پس از عملیات حرارتی به اندازه نهایی خود برگرداند.
  • برش ها را در یک کوره عملیات حرارتی با دمای 1550 درجه فارنهایت (843 درجه سانتی‌گراد) تا چند ساعت (بسته به اندازه قطعات) قرار می‌دهند، سپس در حمام روغن فرو می‌برند تا خنک شوند و خیلی خوب سخت شوند. این سخت شدن باعث شکننده شدن آن ها نیز می شود. بنابراین گام بعدی این است که آنها را نرم کنید. این کار با گرم کردن آنها در فر دوم با دمای حدود 300 درجه فارنهایت (148.8 درجه سانتیگراد) و سپس اجازه دادن به آنها در هوا انجام می شود. کل این فرآیند عملیات حرارتی قطعاتی را می سازد که سخت هستند.
  • پس از فرآیند عملیات حرارتی، رینگ ها و مسیر ها آماده اتمام هستند. با این حال، در حال حاضر، رینگ ها برای برش با ابزارهای برش بسیار سخت است، بنابراین بقیه کار باید با چرخ های سنگ زنی انجام شود. اینها بسیار شبیه به چیزی است که در هر مغازه ای برای تیز کردن مته ها و ابزار پیدا می کنید، با این تفاوت که چندین نوع و شکل مختلف برای اتمام رینگ ها مورد نیاز است.
  • تقریباً هر مکان در رینگ با سنگ زنی به پایان می رسد که سطح بسیار صاف و دقیقی را به جا می گذارد. سطوحی که بلبرینگ در دستگاه قرار می گیرد باید بسیار گرد و کناره ها صاف باشند. سطحی که توپ ها روی آن غلت می خورند ابتدا آسیاب می شود و سپس روی آن می چرخند. این بدان معنی است که یک دوغاب ساینده بسیار ریز برای صیقل دادن مسابقات برای چندین ساعت استفاده می شود تا تقریباً یک روکش آینه ای به دست آید. در این مرحله، مسابقات به پایان می رسد، و آماده برای کنار هم قرار دادن عناصر غلتان میشود.

بلبرینگ

عناصر غلتان

درست کردن عناصر غلتان کمی سخت تر است، اگرچه شکل آنها بسیار ساده است. با کمال تعجب، عناصر غلتان به صورت سیم ضخیم شروع می شوند. این سیم از یک رول به دستگاهی وارد می شود که یک قطعه کوتاه را قطع می کند و سپس هر دو انتهای آن را به سمت وسط خرد می کند. این فرآیند را سرد کردن می نامند.

نام آن از این واقعیت گرفته شده است که سیم نیست. عناصر غلتان (توپ ها) در شیارهای ناهموار بین دو دیسک چدنی قرار می گیرند. یک دیسک می چرخد در حالی که دیگری ثابت است. اصطکاک فلاش را از بین می برد.

از اینجا به بعد، توپ ها عملیات حرارتی، آسیاب که باعث می شود توپ ها سطح بسیار صافی داشته باشند. برآمدگی اطراف وسط عناصر غلتان در یک پروسه ماشینکاری برداشته می شود.  به هر حال، توپ‌ها اکنون شبیه سیاره زحل هستند که حلقه‌ای در وسط آن به نام «فلاش» وجود دارد.

اولین فرآیند ماشینکاری این فلاش را حذف می کند. بلبرینگ ها بین وجه دو دیسک چدنی قرار می گیرند، جایی که در شیارها سوار می شوند. داخل شیارها ناهموار است که فلاش توپ ها را پاره می کند.

یک چرخ می چرخد، در حالی که چرخ دیگر ثابت می ماند. چرخ ثابت دارای سوراخ هایی است تا از طریق آن توپ ها به داخل شیارها وارد شوند و از آنها خارج شوند.

یک نوار نقاله مخصوص توپ ها را به یک سوراخ وارد می کند، توپ ها در اطراف شیار به صدا در می آیند و سپس از سوراخ دیگر خارج می شوند.

سپس آنها را از طریق شیارهای چرخ به داخل نوار نقاله برمی گردانند تا زمانی که تقریباً به اندازه مناسب گرد شوند و فلاش کاملاً از بین برود. یک بار دیگر، توپ‌ها بزرگ می‌شوند تا بعد از عملیات حرارتی به اندازه تمام شده‌شان آسیاب شوند. مقدار فولاد باقی مانده برای تکمیل زیاد نیست. فقط حدود 8/1000 اینچ (0.02 سانتی متر)، که تقریباً به ضخامت دو ورق کاغذ است.

فرآیند عملیات حرارتی برای توپ ها

فرآیند عملیات حرارتی برای توپ ها شبیه به آنچه برای رینگ ها و مسیرهای غلتش استفاده می شود است، زیرا نوع فولاد یکسان است، و بهتر است تمام قطعات تقریباً با سرعت یکسانی سایش داشته باشند. مانند رینگ ها و مسیر ها، توپ ها پس از عملیات حرارتی و تلطیف سخت و سخت می شوند.

پس از عملیات حرارتی، توپ‌ ها دوباره در دستگاهی قرار می‌ گیرند که مانند فلاش‌ موور کار می‌کند، با این تفاوت که چرخ‌ ها به جای چرخ‌ های برش، چرخ‌ های آسیاب هستند.

این چرخ‌ ها توپ‌ ها را به‌ گونه‌ای آسیاب می‌ کنند که گرد و در چند ده هزارم اینچ اندازه نهایی خود باشند.

پس از این، توپ‌ ها به دستگاه لپینگ منتقل می‌شوند که دارای چرخ‌ های چدنی است و از همان ترکیب ساینده‌ای که در رینگ ها استفاده می‌شود، استفاده می‌ کند.

در اینجا، بسته به چهار قسمت یک بلبرینگ تمام شده: رینگ داخلی، رینگ بیرونی، قفس و توپ، به مدت 8 تا 10 ساعت دور زده خواهند شد.

تولید بلبرینگ

قفس

قفس های فولادی از ورقه فلزی نسبتاً نازک مانند یک کاتر شیرینی کوبیده می شوند و سپس به شکل نهایی خود در قالب خم می شوند.

یک قالب از دو تکه فولاد تشکیل شده است که در کنار هم قرار می گیرند و سوراخی به شکل قسمت تمام شده در داخل آن حک شده است. هنگامی که قفس بین آن قرار می گیرد و قالب بسته می شود،

قفس به شکل سوراخ داخل خم می شود. سپس قالب باز می شود و قسمت تمام شده خارج می شود و آماده مونتاژ می شود.

قفس های پلاستیکی معمولاً با فرآیندی به نام قالب گیری تزریقی ساخته می شوند. در این فرآیند، یک قالب فلزی توخالی با ریختن پلاستیک ذوب شده در آن پر می‌شود و اجازه می‌دهیم تا سفت شود.

قالب باز می شود و قفس تمام شده بیرون می آید و آماده مونتاژ می شود.

فرایتند تولید بلبرینگ

مونتاژ

اکنون که تمام قطعات ساخته شده اند، بلبرینگ باید کنار هم قرار گیرد. ابتدا، رینگ داخلی در داخل رینگ خارجی قرار می گیرد، فقط تا آنجا که ممکن است به یک طرف، این باعث می شود فضایی بین آنها در طرف مقابل به اندازه کافی بزرگ باشد تا توپ ها را بین آنها قرار دهید.

تعداد مورد نیاز توپ در آن قرار داده می شود، سپس رینگ ها به گونه ای حرکت می کنند که هر دو در مرکز قرار گیرند و توپ ها به طور مساوی در اطراف بلبرینگ توزیع می شوند.

در این مرحله، قفس برای نگه داشتن توپ ها جدا از یکدیگر نصب می شود. قفس‌های پلاستیکی معمولاً فقط به هم می‌چسبند، در حالی که قفس‌های فولادی معمولاً باید داخل آن قرار گرفته و با هم پرچ شوند.

اکنون که بلبرینگ مونتاژ شده است، با یک محافظ ضد زنگ پوشیده شده و برای حمل و نقل بسته بندی می شود.

کنترل کیفیت

بلبرینگ سازی یک تجارت بسیار دقیق است. آزمایش‌ها روی نمونه‌هایی از فولادی که به کارخانه می‌آیند انجام می‌شود تا مطمئن شود که مقادیر مناسبی از فلزات آلیاژی در آن وجود دارد.

تست های سختی و چقرمگی نیز در چندین مرحله از فرآیند عملیات حرارتی انجام می شود. همچنین بازرسی های زیادی در طول مسیر برای اطمینان از درستی اندازه ها و شکل ها وجود دارد.

سطح توپ ها و محل غلتیدن آنها در مسابقه باید فوق العاده صاف باشد. توپ ها نمی توانند بیش از 25 میلیونم اینچ دور باشند، حتی برای یک یاتاقان ارزان قیمت. بلبرینگ های با سرعت بالا یا دقیق فقط پنج میلیونم اینچ مجاز هستند.

اخبار مرتبط
نظرات
 
   
 

قوانین ارسال نظر

  • پیام هایی که حاوی تهمت یا افترا باشد منتشر نخواهد شد.
  • پیام هایی که به غیر از زبان فارسی یا غیر مرتبط با خبر باشد منتشر نخواهد شد.
  • با توجه به آن که امکان موافقت یا مخالفت با محتوای نظرات وجود دارد، معمولا نظراتی که محتوای مشابه دارند، انتشار نمی‌یابند بنابراین توصيه مي‌شود از مثبت و منفی استفاده کنید.
ثبت سفارش
تعداد
عنوان