بلوک بالشی در مقابل بلبرینگ فلنج: تفاوت های کلیدی توضیح داده شده است

بلبرینگ های بلوک بالشی روی یک سطح افقی نصب می شوند که شفت موازی با پایه است، در حالی که بلبرینگ فلنجی روی یک سطح یا دیوار عمودی با شفت عمود بر صفحه نصب نصب کنید. انتخاب بین این دو به جهت محور، جهت بار، فضای نصب در دسترس و اینکه آیا به پشتیبانی بار شعاعی یا محوری نیاز دارید بستگی دارد. بلبرینگ فلنج دار رایج ترین نوع بلبرینگ های فلنجی هستند و در تاسیسات فشرده و با محدودیت فضا برتری دارند. درک نقاط قوت هر نوع از خرابی زودرس و خرابی پرهزینه جلوگیری می کند.

بلبرینگ بلوک بالشی چیست و چگونه کار می کند

بلبرینگ بلوک بالشی - که بلوک پلامر نیز نامیده می شود - یک واحد یاتاقان است که در آن قسمت یاتاقان داخل یک محفظه ریخته گری قرار می گیرد که دارای یک پایه نصب صاف و افقی با دو یا چند سوراخ پیچ است. شفت به موازات سطح نصب اجرا می شود. محفظه معمولاً از چدن، فولاد فشرده یا ترموپلاستیک ساخته می‌شود و درج معمولاً یک بلبرینگ توپی یا غلتکی خود تراز است که می‌تواند ناهماهنگی جزئی شفت را در خود جای دهد. 2-3 درجه .

بلوک های بالش در درجه اول برای دسته طراحی شده اند بارهای شعاعی - نیروهایی که عمود بر محور عمل می کنند - اگرچه بسیاری از واحدها می توانند بارهای محوری (تراست) متوسط را نیز مدیریت کنند. آنها به طور گسترده در سیستم های نوار نقاله، ماشین آلات کشاورزی، فن ها، پمپ ها و محورهای محرک صنعتی که در آن شفت به صورت افقی در یک قاب یا صفحه پایه قرار می گیرد، استفاده می شود.

پیکربندی های رایج بلوک بالش

• سری UCP (درج بلبرینگ): محفظه چدنی استاندارد با یقه قفل دار یا غیرعادی. اندازه شفت معمولاً از 12 میلی متر تا 80 میلی متر است
• سری UCPX (درج شیار عمیق): ظرفیت بار شعاعی بالاتر برای کاربردهای سنگین تر
• بلوک های بالش غلتکی: برای بارهای شعاعی بسیار سنگین بالای 50 کیلو نیوتن از درج غلتکی استوانه ای یا کروی استفاده کنید.
• بدنه های فولادی ضد زنگ / ترموپلاستیک: برای پردازش مواد غذایی یا محیط های خورنده

بلبرینگ فلنج چیست و انواع فرعی آن

یاتاقان فلنج یک واحد یاتاقان است که در آن محفظه دارای فلنج است - یک صفحه نصب تخت با سوراخ های پیچ - طوری قرار گرفته است که شفت عمود بر سطح نصب خارج شود. این اجازه می دهد تا یاتاقان به جای یک پایه صاف، مستقیماً به دیوار، پانل، انتهای قاب یا صفحه ماشین بسته شود. فلنج بسته به طراحی می تواند دو، سه یا چهار سوراخ نصب داشته باشد.

بلبرینگ فلنج دار شایع ترین زیرگروه هستند. آنها از یک درج بلبرینگ شیار عمیق در بدنه فلنجی استفاده می کنند و برای بارهای شعاعی متوسط ​​با مقداری ظرفیت محوری مناسب هستند. سایر انواع بلبرینگ فلنجی عبارتند از بلبرینگ های غلتکی فلنجی برای کاربردهای پر بار و یاتاقان های آستین فلنجی برای حرکت با سرعت کم و نوسانی.

سبک های محفظه بلبرینگ فلنج با الگوی پیچ

• فلنج 2 پیچی (سری UCF / UCFL): پایه بیضی یا مربع با دو سوراخ نصب؛ فشرده و مناسب برای بارهای سبک تر
• فلنج 3 پیچ (سری UCFS): الگوی مثلثی برای نصب پایدارتر و مقاومت در برابر گشتاور بالاتر
• فلنج 4 پیچ (سری UCFB / UCFX): الگوی مربع؛ بالاترین سفتی و ظرفیت بار در بین انواع فلنج
• واحدهای کارتریج / فلنج برداشت: اجازه دهید موقعیت محور برای کشش تسمه تنظیم شود

بلوک بالشی در مقابل بلبرینگ فلنج: مقایسه مستقیم

جدول زیر مهمترین تفاوت های عملی بین بلبرینگ های بلوک بالشی و فلنج را برای هدایت انتخاب خلاصه می کند:

بلبرینگ فلنجی: جزئیات طراحی و مشخصات عملکرد

بلبرینگ فلنجی پرکاربردترین نوع بلبرینگ فلنجی در کاربردهای صنعتی و تجاری سبک تا متوسط است. آنها شامل یک بلبرینگ شیار عمیق است که در داخل یک محفظه فلنجی فشرده یا نگه داشته می شود، معمولاً از چدن یا چدن شکل پذیر ساخته می شود، با یک حلقه داخلی که شفت را از طریق یک پیچ تنظیم، یقه غیرعادی یا آستین آداپتور می گیرد.

درج های بلبرینگ فلنجی استاندارد (سری UCF) مطابق با استانداردهای ISO و ABEC تولید می شوند. به عنوان مثال، یک واحد UCF205، a را در خود جای می دهد قطر شفت 25 میلی متر ، دارای رتبه بار استاتیک (C0) تقریباً است 7.8 کیلونیوتن و رتبه بار دینامیکی (C) حدود 14 کیلونیوتن ، با حداکثر سرعت عملیاتی 4800 دور در دقیقه وقتی با گریس روغن کاری می شود.

ویژگی های اصلی طراحی بلبرینگ های فلنجی

• حلقه بیرونی خود تراز: سطح بیرونی کروی تا 2± درجه ناهماهنگی زاویه ای بین شفت و محفظه را جبران می کند.
• از قبل روغن کاری شده و مهر و موم شده: اکثر واحدها با مهر و موم لاستیکی دو تماس (2RS) و گریس بسته بندی شده در کارخانه عرضه می شوند. فواصل روانکاری مجدد 6 تا 12 ماه در شرایط عادی
• مکانیسم های قفل: پیچ تنظیم (ساده تر، کم هزینه)، یقه قفل غیر عادی (برای معکوس کردن بارها بهتر است)، یا آستین آداپتور (برای شفت های متریک در محفظه های اینچی)
• مصالح مسکن موجود: چدن خاکستری (استاندارد)، چدن انعطاف پذیر (مقاومت در برابر ضربه بیشتر)، فولاد ضد زنگ (محیط های شستشو)، نایلون پر از شیشه (سبک، مقاوم در برابر خوردگی)

مرجع اندازه بلبرینگ فلنج دار UCF

جهت بار: بحرانی ترین عامل انتخاب

جهت و نوع بار وارد بر شفت مهمترین عامل در انتخاب بین بلبرینگ بلوک بالشی و فلنج است. انجام این اشتباه باعث فرسودگی سریع، خستگی زودرس و شکست فاجعه‌بار می‌شود.

برنامه های کاربردی بار شعاعی

بارهای شعاعی عمود بر محور شفت عمل می کنند - وزن یک تسمه، قرقره یا چرخ دنده که روی شفت فشار می آورد. هر دو بلوک بالش و بلبرینگ فلنج بارهای شعاعی را تحمل می کنند، اما بلوک های بالشی معمولاً بارهای شعاعی بیشتری را حمل می کنند زیرا هندسه محفظه آنها نیرو را به طور موثرتری از طریق پایه توزیع می کند. یک بلوک بالشی استاندارد UCP208 (با سوراخ 40 میلی متری) دارای رتبه بار شعاعی پویا تقریباً است. 25.5 کیلونیوتن قابل مقایسه با یک بلبرینگ فلنج UCF208 با همان اندازه درج.

کاربردهای بار محوری (تراست).

بارهای محوری موازی با محور شفت عمل می کنند - به عنوان مثال، رانش انتهایی یک نوار نقاله پیچ یا نیروی یک مجموعه چرخ دنده مارپیچ. بلبرینگ های فلنجی نصب شده بر روی صفحات انتهایی یا صفحات قاب به طور طبیعی موقعیت بهتری برای مقاومت در برابر بارهای محوری دارند. زیرا فلنج نصب بر محور عمود است و به محفظه اجازه می‌دهد مستقیماً در برابر رانش مهار شود. بلوک‌های بالشی در برابر بارگذاری محوری با کارایی کمتری مقاومت می‌کنند، زیرا نیرو در امتداد شفت به جای روی پایه عمل می‌کند.

موقعیت های بار ترکیبی

بسیاری از کاربردهای دنیای واقعی شامل بارهای شعاعی و محوری ترکیبی هستند. در این موارد، مهندسان از فرمول بار باربری دینامیکی معادل استفاده می کنند: P = X·Fr Y·Fa ، که در آن Fr نیروی شعاعی است، Fa نیروی محوری است، و X و Y فاکتورهای مخصوص یاتاقان از کاتالوگ سازنده هستند. اگر نسبت بار محوری به شعاعی بیش از 0.3 باشد، یاتاقان های فلنجی با درج های تماس زاویه ای یا آرایش های جفتی باید در نظر گرفته شوند.

جهت نصب و محدودیت های فضا

هندسه نصب دومین وجه تمایز اصلی بین دو نوع بلبرینگ است. طرح فیزیکی یک ماشین اغلب تنها گزینه قابل اجرا را بدون توجه به ترجیحات بار دیکته می کند.

• شفت از دیوار یا پانل خارج می شود: یک بلبرینگ فلنج مستقیماً روی پانل با عبور شفت نصب می شود. بلوک بالشی نمی تواند این عملکرد را بدون براکت نصب جداگانه انجام دهد.
• شفت از روی یک قاب باز عبور می کند: بلوک‌های بالشی به ریل‌های قاب در دو طرف پیچ می‌شوند - مورد استفاده ایده‌آل بدون دیوار برای لنگر انداختن.
• شفت عمودی: بلبرینگ های فلنجی که روی سطح افقی نصب شده اند (شفت رو به بالا) کاربردی تر هستند. بلوک های بالشی در کاربردهای عمودی نیاز به تغییرات سفارشی یا بدنه های مخصوص نصب عمودی دارند.
• ترخیص سقفی محدود: بلوک های بالشی به بالای خط مرکزی شفت ارتفاع اضافه می کنند (یک UCP205 تقریباً 44 میلی متر در بالای پایه قرار دارد). بلبرینگ های فلنجی به جای آن در جهت محوری بیرون زده و باعث صرفه جویی در فضای عمودی می شود.
• چندین نقطه یاتاقان روی یک شفت: از یک بلوک بالشی ثابت یا بلبرینگ فلنج در هر انتها استفاده کنید. هرگز هر دو سر را به طور صلب محدود نکنید - یکی باید یک واحد شناور (آزاد) باشد تا امکان انبساط حرارتی را فراهم کند.

ناهماهنگی شفت: چگونه هر دو نوع آن را مدیریت می کنند

هر دو بلوک بالشی و یاتاقان های فلنج معمولاً از یاتاقان های داخلی خود تراز استفاده می کنند - نژاد بیرونی دارای یک سطح کروی محدب است که در داخل سوراخ مقعر محفظه تکان می خورد. این طرح ناهماهنگی استاتیک ناشی از نصب نادقیق شفت، انحراف تحت بار، یا اعوجاج حرارتی را در خود جای می‌دهد.

درج‌های استاندارد سری UC (که هم در بلوک‌های بالشی UCP و هم در بلبرینگ‌های فلنج UCF استفاده می‌شوند) ناهماهنگی زاویه‌ای را تحمل می‌کنند. ± 2 درجه تا 3 ± درجه . با این حال، این جبران ایستا است - اگر ناهماهنگی دینامیکی (لرزش ناشی از ارتعاش) از 0.5 درجه بیشتر شود، عمر یاتاقان به شدت کاهش می یابد. برای کاربردهای با انحراف زیاد، درج‌های غلتکی کروی یا بلبرینگ‌های ساده کروی باید جایگزین درج‌های توپ شوند.

ناهماهنگی در عمل کمی بیشتر بر یاتاقان های فلنج تأثیر می گذارد زیرا فلنج های نصب شده در انتهای آن خطای زاویه ای را تقویت می کنند. خطای عمود 0.1 میلی متر در پانل نصب مستقیماً به ناهماهنگی شفت ترجمه می شود. همیشه قبل از نصب بلبرینگ های فلنج بر روی شفت های بحرانی، صافی پانل (در 0.05 میلی متر در 100 میلی متر) را بررسی کنید.

سرعت، دما، و ملاحظات زیست محیطی

محیط عملیاتی به طور قابل توجهی بر انتخاب بلبرینگ فراتر از بار و جهت گیری تأثیر می گذارد. هر دو محفظه بلوک بالش و بلبرینگ فلنج باید با سرعت برنامه، محدوده دما و قرار گرفتن در معرض آلودگی مطابقت داشته باشند.

محدودیت های سرعت

بلبرینگ های فلنج دار معمولاً به سرعت بالاتری نسبت به واحدهای بلوک بالشی هم اندازه با استفاده از درج غلتکی دست می یابند. یک بلبرینگ فلنج دار UCF205 به 4800 دور در دقیقه با روغن کاری گریس، در حالی که یک بلوک بالشی درج غلتکی با سوراخ مشابه به اطراف محدود شده است 2000-2500 دور در دقیقه . برای دوک های با سرعت بالا یا فن های بالای 3000 دور در دقیقه، بلبرینگ های فلنج دار معمولاً انتخاب بهتری هستند.

محدوده دما

بلبرینگ استاندارد UC پر شده با گریس به طور قابل اعتمادی از 20- تا 120 درجه سانتی گراد . گریس با دمای بالا این را تا 160 درجه سانتیگراد افزایش می دهد. در دمای بالای 120 درجه سانتیگراد، آب‌بندها تخریب می‌شوند و گریس به سرعت اکسید می‌شود - یاتاقان‌های باز را با روغن کاری خارجی برای عملکرد پایدار در دمای بالا در نظر بگیرید. در دماهای زیر صفر زیر 20- درجه سانتیگراد، گریس مصنوعی با دمای پایین برای جلوگیری از انتقال چربی و گرسنگی اجباری است.

آلودگی و شستشو

• مواد غذایی و آشامیدنی / دارویی: محفظه های ترموپلاستیک دارای گواهینامه فولاد ضد زنگ یا NSF با گریس مطابق با FDA در هر دو پیکربندی بلوک بالش و فلنج را مشخص کنید.
• محیط های گرد و غبار یا ساینده: واحدهایی با مهر و موم سه لبه یا سپرهای هزارتویی انتخاب کنید. روغن کاری مجدد در فواصل کوتاهتر (هر 250 تا 500 ساعت کارکرد)
• قرار گرفتن در معرض مرطوب یا در فضای باز: از درزهای مهر و موم شده (2RS) با گریس بازدارنده خوردگی استفاده کنید. از محفظه های باز که آب را در اطراف مهر و موم ها جمع می کند خودداری کنید
• قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی: محفظه های چدنی در برابر اسیدها و مواد سوزاننده آسیب پذیر هستند. محفظه های ترموپلاستیک (نایلون یا پلی پروپیلن) به طور موثر در برابر اکثر مواد شیمیایی مقاومت می کنند

بهترین روش های نصب برای هر دو نوع بلبرینگ

نصب نادرست عامل اصلی خرابی زودرس بلبرینگ است بیش از 50 درصد از خرابی بلبرینگ ها با توجه به تولید کنندگان عمده بلبرینگ از جمله SKF و NSK. پیروی از روش های مناسب عمر مفید را به طور چشمگیری افزایش می دهد.

مراحل نصب بلوک بالش

1. سطح نصب را تمیز و تراز کنید. صافی را در 0.1 میلی متر در هر 200 میلی متر دهانه بلبرینگ بررسی کنید
2. قبل از پیچ و مهره، هر دو محفظه را روی شفت بچرخانید - این به شفت اجازه می دهد تا خط مرکزی طبیعی خود را پیدا کند.
3. پیچ های نصب را با گشتاور مشخص شده محکم کنید (به عنوان مثال، پیچ های M10 تا 40 نیوتن متر برای بدنه های چدنی)
4. ابتدا پیچ های تنظیم شده یا یقه غیرعادی را روی بلبرینگ انتهای ثابت و سپس انتهای شناور قفل کنید.
5. شفت را با دست بچرخانید تا حرکت صاف و بدون کشش را قبل از کار با قدرت بررسی کنید

مراحل نصب بلبرینگ فلنج

1. بررسی کنید که پانل نصب عمود بر خط مرکزی شفت در عرض 0.05 میلی متر در 100 میلی متر باشد.
2. شافت را قبل از نصب فلنج روی پانل از داخل محفظه وارد کنید تا از انحراف اجباری جلوگیری کنید
3. از تمام سوراخ های پیچ موجود استفاده کنید و به صورت متقاطع سفت کنید تا از یکنواخت بودن فلنج اطمینان حاصل کنید
4. پیچ تنظیم یا یقه قفل را تا زمانی که هر دو انتهای شفت در موقعیت قرار گیرند شل بگذارید، سپس انتهای ثابت را قفل کنید.
5. پس از نصب، مقدار کمی گریس تازه را از طریق درگاه گریس (در صورت وجود) بمالید تا هرگونه آلودگی ایجاد شده در حین کار پاک شود.

نحوه انتخاب: راهنمای تصمیم گیری بر اساس برنامه

از این راهنمای عملی برای شناسایی نوع بلبرینگ مناسب بر اساس سناریوی کاربردی خاص خود استفاده کنید:

تعمیر و نگهداری، روغنکاری مجدد، و انتظارات عمر خدمات

هر دو واحد بلبرینگ بلوک بالشی و فلنج دارای الزامات نگهداری مشابهی هستند زیرا معمولاً از یک یاتاقان داخلی سری UC استفاده می کنند. متغیر کلیدی دسترسی است که اغلب بر اساس محل نصب دستگاه متفاوت است.

• فاصله روغن کاری مجدد: در شرایط عادی (دمای محیط، سرعت متوسط، محیط تمیز)، هر 1000 تا 2000 ساعت کارکرد یا هر 6 ماه یکبار، هر کدام که زودتر اتفاق بیفتد، روغن کاری مجدد انجام دهید.
• مقدار گریس: پر کردن بیش از حد به اندازه گرسنگی مضر است - گریس را به آرامی اضافه کنید تا زمانی که مقاومت کمی در شیر تخلیه احساس شود یا تا زمانی که گریس تازه در لبه مهر و موم ظاهر شود، سپس آن را متوقف کنید.
• جایگزینی درج: درج‌های سری UC بدون تعویض محفظه قابل تعویض هستند - یک مزیت هزینه قابل توجه است، زیرا هزینه درج معمولاً 30 تا 50 درصد کل هزینه واحد
• محاسبه عمر بلبرینگ: از فرمول عمر L10 استفاده کنید: L10 = (C/P)³ × (106/60n) ساعت، که در آن C رتبه بار دینامیکی، P معادل بار دینامیکی، و n سرعت بر حسب دور در دقیقه است.
• علائم هشدار دهنده: صدای غیرمعمول (کلیک کردن، ساییدن)، افزایش دمای محفظه بالای 80 درجه سانتیگراد، نشتی قابل مشاهده گریس از درزگیرها، یا فرسودگی بیش از حد شفت، همگی نشان دهنده خرابی قریب الوقوع یاتاقان هستند.

تحت شرایط با اندازه مناسب و روغن کاری شده، بلبرینگ های فلنج دار و واحدهای درج توپی بلوک بالش می توانند عمر سرویس L10 20000-50000 ساعت است . بلوک‌های بالش غلتکی در کاربردهای سنگین معمولاً در صورت نگهداری صحیح از 80000 ساعت فراتر می‌رود.