یاتاقان کف گرد چیست ؟ انواع یاتاقان های کف گرد

یکی از انواع یاتاقان صنعتی، یاتاقان کف گرد نام دارد. با شنیدن نام این قطعه حتما برای شما سوال شده که یاتاقان کف گرد چیست ؟ یاتاقان یا بلبرینگ ها اصولاً برای حمایت از بارهای محوری طراحی شده اند. این بلبرینگ ها ممکن است شامل بلبرینگ های کف گرد با ساچمه های بیرینگ که در حلقه پشتیبانی می ‌شوند، رولبرینگ های استوانه‌ای کف گرد با غلتک های استوانه ‌ای و رولبرینگ های کروی کف گرد با غلتک های نامتقارن باشند.

در واقع، یاتاقان کف گرد نوع خاصی از یاتاقان چرخشی است که برای حمایت از بار محوری طراحی شده است و همانطور که دیگر بیرینگ ها، به طور دائم بین قطعات می چرخند، این قطعات برای پشتیبانی از بار محوری طراحی شده اند.

یاتاقان چیست؟

قبل از آنکه به توضیح یاتاقان کف گرد برسیم بهتر است بدانید به طور کلی یاتاقان چیست؟ یاتاقان (Bearing) در صنعت یک عنصر مهم و گسترده است که برای حمایت از حرکت یا چرخش شیء به کار می ‌رود. این عنصر به صورت یک النگو یا حلقه کروی شکل طراحی شده و وظیفه اصلی آن حمایت از نیروهای جانبی، مثل نیروهای رادیال (عمود بر محور چرخش) و نیروهای محوری (موازی با محور چرخش)، است.

اصولاً یاتاقان‌ها به منظور کاهش اصطکاک و سایر نیازهای مکانیکی در محیط‌ های مختلف به کار می‌ روند. از یاتاقان‌ها در انواع مختلف صنایع استفاده می ‌شود از جمله صنایع ماشین ‌سازی، خودروسازی، هواپیماسازی، الکترونیک، نفت و گاز، صنایع شیمیایی و…

یاتاقان کف گرد چیست؟

برای پاسخ به سوال، یاتاقان کف گرد چیست، باید بگوییم که، بلبرینگ ها یک قسمت حیاتی از ماشین آلات صنعتی هستند. آن ها از یک قطعه ماده به شکل دونات تشکیل شده اند و برای محدود کردن حرکت قطعات متحرک دستگاه طراحی شده اند و در عین حال اصطکاک بین قطعات متحرک دستگاه را کاهش می دهند. آن ها به عنوان “یاتاقان کف گرد” شناخته می شوند زیرا فشار قطعات متحرک دستگاه را تحمل می کنند.

بیرینگ‌های محوری قابل تفکیک، همان یاتاقان کف گرد، هستند که نحوه طراحی‌ و تولید آن ها به صورت تک جهته و دو جهته است. واشرهای بیرینگ، واشر تکیه گاه و قفسه برای کمک به مونتاژ و دمونتاژ، و نصب ساچمه، به صورت جداگانه در محل تنظیم آن ها نصب می ‌شوند. بلبرینگ ‌های کف‌گرد ممکن است بارهای محوری نسبتا زیاد را در خود جای دهند، اما باید در معرض نیروهای شعاعی قرار نگیرند. این بیرینگ‌ها برای کاربردهایی با سرعت کم تا متوسط مناسب بوده و برای عملکرد مطلوب به حداقل بار محوری نیاز دارند. از آنجایی که این یاتاقان کف گرد، عدم همراستایی را از بین نمی برد، بسیار کم اتفاق میفتد که همراه با واشرهای نشیمنگاه کروی و واشرهای تکیه گاه مورد استفاده قرار گیرد.

نحوه کار یاتاقان کف گرد

یاتاقان کف گرد در بسیاری از محیط ها نصب می شوند و معمولا عوامل مخربی مانند بخار، آب و مواد شیمیایی و نصب ضعیف، می توانند سلامت و کارکرد یاتاقان را تحت شعاع قرار دهند. در این محیط ها، در صورتی که قطعه دارای واشر و محفظه محافظ نباشد، خرابی و استهلاک بلبرینگ افزایش پیدا می کند. به همین دلیل، مشخصات مکانیکی ماشین یا دستگاه و تعداد مدل ها از اهمیت بسیار بالایی برخوردار هستند.

یکی از نکات مثبت بلبرینگ کف گرد این است که ساچمه ‌های داخلی آن به طور همسان درگیر می ‌شوند. وزن کلی شافت در اتصال عمودی با این نوع بلبرینگ وارد بدنه بلبرینگ می ‌شود. این ویژگی به بلبرینگ اجازه می ‌دهد که در فشار بارهای بالا به حالت تعلیق درآید. یکی از ویژگی ‌های مثبت دیگر این نوع یاتاقان کف گرد این است که فشار بار، به طور موازنه بین ساچمه‌ ها تقسیم می ‌شود، بر خلاف دیگر انواع بلبرینگ ها که ساچمه ‌های آن ‌ها در اتصال، تحت فشار بار بالایی قرار می ‌گیرند.

به دلیل طراحی و ساختار خاص، متأسفانه این نوع یاتاقان در سرعت‌ های بالا ممکن است خالی شود و باعث استهلاک زیادی برای خود قطعه و دستگاه شود. اغلب این نوع بلبرینگ به صورت عمودی نصب می‌ شود و نیازی به سرعت زاویه ‌ای بالا ندارد.

کاربرد یاتاقان کف گرد چیست؟

یاتاقان‌های کف‌گرد، همچنین به نام‌ های یاتاقان کروی یا یاتاقان‌ های خود تنظیم، نیز شناخته می شوند؛ به دلیل طراحی و ویژگی ‌های خود، کاربردهای متعددی دارند. در زیر تعدادی از کاربردهای رایج آن ها آورده شده است:

1. ماشین‌آلات سنگین: یاتاقان ‌های کف‌گرد اغلب در ماشین ‌آلات سنگین و تجهیزات صنعتی که بارهای شعاعی و محوری بالا باشند، به کار می ‌روند. طراحی آن ها اجازه تحمل انحرافات محور و انحرافات شفت را می ‌دهد.
2. تجهیزات معدن و ساخت و ساز: این یاتاقان‌ ها برای کاربردهای معدن و تجهیزات ساخت و ساز مناسب هستند. جایی که شرایط عملیاتی سخت و بارهای سنگین رایج می باشد.
3. صنعت فولاد: صنعت فولاد اغلب در تجهیزاتی مانند کوره‌های نورد از یاتاقان ‌های کف‌گرد استفاده می‌ک ند که می ‌توانند، هم بارهای شعاعی و هم بارهای محوری را در شرایط دشوار تحمل کنند.
4. صنعت کاغذ و لاستیک: یاتاقان‌ های کف‌گرد در ماشین ‌آلات صنعت کاغذ و لاستیک به کار می ‌روند و در آنجا حمایت از تجهیزات چرخان انجام می‌ دهند.
5. توربین‌ های باد: به دلیل توانایی مدیریت بارهای سنگین و انحرافات، یاتاقان‌ های کف‌گرد در شفت ‌های اصلی توربین‌ های باد به کار می ‌روند.
6. کاربردهای راه‌آهن: یاتاقان‌ های کف‌گرد در اجزای صنعت راه ‌آهن مانند جعبه ‌های شافت و موتورهای تراکش به کار می‌ روند.
7. جعبه‌های دنده: این یاتاقان ‌ها به طور معمول در جعبه دنده ها به کار می ‌روند که شفت ‌ها را حمایت کرده و عملکرد صاف در برابر بارها و سرعت ‌های متغیر فراهم می ‌کنند.
8. کاربردهای دریایی: به دلیل توانایی آن ها در مقابل شرایط دشوار، یاتاقان ‌های کف‌گرد در سیستم ‌های حرکتی کشتی و سایر ماشین ‌آلات چرخان در محیط دریا به کار می ‌روند.
9. صنعت نفت و گاز: یاتاقان‌ های کف‌گرد در تجهیزات مختلف در صنایع نفت و گاز از جمله پمپ ‌ها، فشارزن ها و تجهیزات حفاری استفاده می‌ شوند.
10. صنعت خودرو: برخی از کاربردهای خودرو، به ویژه در وسایل نقلیه سنگین، ممکن است از یاتاقان‌ های کف‌گرد استفاده کنند، جایی که بارها یا مسائل انحراف مهم باشند.

مزایا یاتاقان کف گرد چیست؟

مزایای این قطعه صنعتی شامل موارد زیر می شود:

• از این نوع بلبرینگ ها در مواردی استفاده می شود که شفت در یک محور قرار ندارد.
• عمر و دوام این نوع بلبرینگ ها به دلیل تعلیق نیروی محوری بسیار بالا است
• در صورتی که روغن کاری یاتاقان کف گرد به خوبی انجام شود، این نوع بلبرینگ ‌ها بدون هیچ گونه ضربه‌ و بدون صدا کار می کنند.
• یکی دیگر از ویژگی های مهم و کاربردی یاتاقان کف گرد، رابطه مستقیم سطح تماس ساچمه استوانه ای با فشار کاری است که بر روی چرخ دنده وارد می شود، اما باعث کم شدن سرعت آن نمی شود.
• بار و نیروی شعاعی بر روی ساچمه‌ ها به صورت متوازن پخش می شود.
• نگهداری و تعمیر آن ها کار راحتی است

معایب یاتاقان های کف گرد

یاتاقان کف گرد نیز همانند سایر قطعات ممکن است معایبی داشته باشد. این معایب عبارتند از:

• برای کار با بلبرینگ در سرعت ‌های بالا، استفاده از روغن و گریس ضروری است.
• هوا اگر حاوی رطوبت زیاد باشد، ممکن است فلز دچار زنگ زدگی و خوردگی شود و در نتیجه طول عمر یاتاقان کف گرد کاهش پیدا کند.
• هنگامی که یاتاقان کف گرد دچار زنگ ‌زدگی یا خوردگی می‌ شود، افت کارایی پیدا می ‌کند و نمی ‌تواند در برابر بار محور مقاومت خوبی داشته باشد.
• عمر بلبرینگ و میزان کاری که می ‌توان از آن برداشت کرد، به طور مستقیم با جنس و اندازه ساچه یاتاقان کف گرد بستگی دارد.

انواع بلبرینگ کف گرد

یاتاقان های کف گرد انواع مختلفی دارند. در ادامه به معرفی آن ها می پردازیم:

• بلبرینگ کف گرد یک طرفه

همانطور که از نام آن پیداست، یاتاقان کف گرد یک طرفه فقط در مواردی استفاده می شود که یاتاقان، بار محوری را فقط در یک جهت حمل می کند و عملکرد آن در جهت دیگر ناهموار است. این بلبرینگ به شکل متریک و میلیمتری تولید می شود. این شامل اجزایی مانند واشر شفت، واشر نشیمنگاه، قفسه و بلبرینگ است که به دلیل مکانیزم ساده تر و طراحی خاص و پیچیده، مقرون به صرفه تر از یاتاقان های دو طرفه است.

از آنجایی که بلبرینگ کف گرد یک طرفه، را می توان به راحتی مونتاژ و جدا کرد، نصب آن آسان است، بنابراین تعمیر و نگهداری و تعمیر کاملا راحت است و نصب بلبرینگ های گرد بدون دردسر می باشد. این بلبرینگ ها عملکرد بسیار خوبی در تحمل بارهای یک طرفه روی شفت و یاتاقان ها دارند و در سه طرح مطح، تخت و قوسی در بازار موجود می باشند. توجه داشته باشید که در این نوع بلبرینگ، در صورت استفاده از واشر نشیمنگاه، یاتاقان باید با محل شفت اصلی مطابقت داشته باشد.

• بلبرینگ کف گرد دو طرفه

بلبرینگ کف گرد دو طرفه ساختاری مشابه با بلبرینگ کف گرد یک طرفه دارد. با این حال، تفاوت ‌هایی در ساختار و عملکرد آن ها وجود خواهد داشت. این نوع بلبرینگ دارای دو ردیف ساچمه برای چرخش دو طرفه است. این نوع بلبرینگ به شافت اجازه می ‌دهد که از دو طرف موقعیت دهی شود و فشار بار محوری را تحمل کند. اما باید توجه داشت که این نوع بلبرینگ قابلیت تحمل فشار بار شعاعی را ندارد. اجزاء این بلبرینگ شامل یک واشر شافت با دو شیار ساچمه، دو عدد کیج، ساچمه و دو واشر محفظه است. این نوع بلبرینگ از جنس استیل است که خاصیت ضد زنگ زدگی دارد.

طول عمر یاتاقان کف گرد

یاتاقان کف گرد دارای تعلیق نیروی محوری است. با این حال، آن ها دارای طول عمر و دوام بیشتری نسبت به بلبرینگ‌ های شعاعی مانند بلبرینگ شیارعمیق هستند. تعلیق نیرو بر روی بلبرینگ کف گرد به طور یکسان بر روی همه ساچمه‌ ها اعمال می‌ شود؛ که اصلی ترین دلیل در بارگذاری آن ها و زیاد شدن طول عمر و دوام ساچمه‌ های آن به حساب می آید.

اگر یاتاقان ته گرد به مقدار مناسبی از گریس و لایه روغن بین ساچمه ها و حلقه ها داشته باشند و دستگاه بدون ضربه کار کند، قابلیت کارکرد با راندمان عملی بالا و بدون آلودگی صوتی را برای مدت طولانی خواهند داشت.  زیرا دوام و طول عمر بلبرینگ ته گرد بستگی به نوع ساچمه استفاده شده در سازه بلبرینگ ته گرد دارد. سپس دوام و طول عمر تغییر می کند، این موضوع برای همه یاتاقان ها یکسان است.

بعضی از این ساچمه ‌ها در یک یا دو طرف، دارای درپوش فلزی یا پلاستیکی هستند. این درپوش‌ ها برای محافظت از گریس داخل آن ها و آب‌بندی مناسب استفاده می ‌شوند. ساچمه‌ ها یا قطعات تشکیل‌ دهنده بلبرینگ‌ های کف گرد، در انواع مختلف به کار می ‌روند و حالت غلتان دارند. رابطه بین سطح تماس ساچمه استوانه ‌ای و فشاری که بر روی چرخ‌ دنده وارد می‌ شود مستقیم است، ولی باعث کم شدن سرعت آن نمی شود. این ویژگی در کاربردهای مختلف انواع آن ها استفاده می‌ شود.

نحوه نصب یاتاقان کف گرد

پس از آنکه دانستید یاتاقان کف گرد چیست باید درباره نصب آن نیز اطلاعات کسب کنید. نصب بلبرینگ کف گرد همیشه با پیچیدگی های زیادی همراه است و نیاز به مهارت بالایی دارد. بلبرینگ های کف گرد مورد استفاده در صنعت ابعاد و اندازه های مشخصی دارند و نحوه نصب آن ها متفاوت است. نصب اشتباه بلبرینگ های کف گرد ممکن است باعث آسیب دیدگی و کاهش طول عمر آن ها شود. گرچه روش های زیادی برای نصب این بلبرینگ ها وجود دارد، اما نه همه این روش ها استاندارد هستند و ممکن است باعث صدمه زدن به بلبرینگ شوند. در ادامه به بیان روش مناسب برای نصب صحیح یاتاقان کف گرد خواهیم پرداخت.

قبل از نصب، باید به نکات متعددی توجه کرد. یکی از مهمترین نکات، دمای کاری بلبرینگ ها است. با افزایش دما، روان کننده های موجود در بلبرینگ ها لزجت خود را از دست می دهند و طول عمر بلبرینگ ها کاهش می یابد. همچنین باید به وجود گرد و غبار در محیط توجه کرد. در صورت سرشار بودن محیط از گرد و غبار، باید از بلبرینگ های شیلد دار استفاده شود. همچنین باید بلبرینگ ها را بازدید کرده و اطمینان حاصل کرد که سالم هستند. وجود ترک یا پلیسه در بلبرینگ ها می تواند باعث کاهش طول عمر آن ها شود.

برای سهولت در نصب بلبرینگ کف گرد، انتهای شفت ها و پین های مورد نظر با شیب ۱۰ تا ۲۰ درجه ای تراشیده می‌ شوند تا بلبرینگ به راحتی جا زده شود. بهترین روش برای جازدن بلبرینگ ها، حرارت دهی یکنواخت آن ها است. اما بلبرینگ ها نباید تحت حرارت مستقیم قرار بگیرند تا آسیب نبینند. برای جا زدن بلبرینگ ها با این روش، یاتاقان کف گرد باید در روغن داغ غوطه ور گردد.

یکی از روش های دیگر برای نصب بلبرینگ کف گرد، ضربه زدن به آن است. برای انجام این کار، یک صفحه تخت از جنس فلز مقاوم روی بلبرینگ قرار داده می شود و سپس به آرامی و یکنواخت، ضربات متعددی وارد می شود. اما باید توجه داشت که هرگز نباید به بلبرینگ ها ضربه مستقیم وارد کرد؛ زیرا ضربه می ‌تواند منجر به فرورفتگی در سطح بلبرینگ شده و کاهش قابل توجهی در طول عمر آن ها داشته باشد.

سخن پایانی

ما در این مطلب سعی کردیم توضیح کاملی در رابطه با یاتاقان کف گرد چیست، چه نوع کاربردی دارد، انواع آن و نحوه نصب یاتاقان و طول عمر آن ها ارائه کنیم. برای اینکه شما بتوانید از یک مرکز معتبر و قابل اطمینان انواع یاتاقان مورد نیاز خود را با بهترین قیمت و کیفیت تهیه کنید، می توانید با متخصصان ما در اتوماسیون صنعتی لاین حرکت ارتباط برقرار کنید تا راهنمایی های لازم را برای شما عزیزان انجام دهند. امیدوارم این مطلب برای شما مفید واقع شده باشد.

اتوماسیون صنعتی لاین حرکت

سوالات متداول

• یاتاقان کف‌ گرد چیست؟

یاتاقان کف‌گرد یک نوع یاتاقان با المان‌های غلتنده است که برای حمایت از بارهای شعاعی و محوری در هر جهت طراحی شده است. دارای مسیر مسطح دورانی در حلقه خارجی و حلقه داخلی با دو ردیف غلتک به شکل بشکه است.

• چه چیزی یاتاقان کف‌گرد را از سایر انواع متمایز می‌کند؟

یاتاقان کف‌گرد به دلیل توانایی تطبیق با انحراف و انحراف محوری شناخته می ‌شود. این خاصیت آن ها را برای کاربردهای با بارها و انحراف‌های محور مختلف مناسب می‌ سازد.