فاکتورهای کلیدی در انتخاب مهر و موم های بیئرینگ برای حداکثر عملکرد

تصور کنید یک ماشین دقیق با چرخ دنده هایی که با سرعت بالا حرکت می کنند، در حالی که ذرات ریز گرد و غبار و آلاینده ها به تدریج اجزای حیاتی آن را فرسوده می کنند. این دقیقاً همان مشکلی است که مهر و موم های بلبرینگ برای رفع آن طراحی شده اند. مهر و موم ها به عنوان موانع اساسی در سیستم های بلبرینگ، عملکردهای حیاتی جلوگیری از آلودگی، حفظ روغن کاری و حفظ یکپارچگی عملیاتی را انجام می دهند. انتخاب مهر و موم مناسب مانند تجهیز ماشین آلات به زره مقاوم است - تصمیمی که مستقیماً بر عملکرد و طول عمر تجهیزات تأثیر می گذارد.

مهر و موم بلبرینگ اجزای حیاتی هستند که عملکرد کارآمد و قابل اعتماد را با سه عملکرد اصلی تضمین می کنند:

• حفاظت در برابر آلودگی:هدف اصلی آب بندی ها جلوگیری از ورود گرد و غبار، خاک، رطوبت و سایر آلاینده ها به داخل بلبرینگ است. این آلاینده ها سایش را تسریع می کنند، باعث خوردگی می شوند و در نهایت منجر به تخریب یا خرابی عملکرد می شوند.
• نگهداری روان کننده:عملکرد صحیح بلبرینگ نیاز به روانکاری کافی دارد. مهر و موم ها به طور موثر روان کننده ها را در یاتاقان حفظ می کنند و از روانکاری کافی بین قطعات متحرک برای کاهش اصطکاک و سایش و در عین حال بهبود کارایی عملیاتی اطمینان حاصل می کنند.
• سازگاری محیطی:محیط های کاری مختلف چالش های منحصر به فردی مانند دماهای شدید، رطوبت بالا یا مواد خورنده را به همراه دارند. مهر و موم ها از یاتاقان ها در برابر این عوامل محیطی نامطلوب برای حفظ عملکرد و قابلیت اطمینان محافظت می کنند.

مهر و موم های محافظ و فلزی عناصر محافظ رایج در یاتاقان ها هستند که از موانع فیزیکی برای مسدود کردن آلاینده ها استفاده می کنند و در عین حال به حفظ روانکاری داخلی کمک می کنند. این مهر و موم ها که معمولاً از مواد فلزی ساخته می شوند، از یاتاقان ها در برابر عوامل خارجی مختلف محافظت می کنند تا عملکرد مطلوب و عمر مفید طولانی مدت را تضمین کنند.

سپرهای غیر تماسی (ZZ):این سپرها که از صفحات فلزی ساخته شده و در کدهای بلبرینگ به عنوان "ZZ" نامگذاری شده اند، موقعیت غیر تماسی را با حلقه داخلی حفظ می کنند. این طراحی یک مانع فیزیکی ایجاد می کند که به طور موثر ذرات بزرگتر مانند گرد و غبار، کثیفی و زباله را مسدود می کند و در عین حال اجازه تهویه را از طریق شکاف بین سپر و حلقه داخلی می دهد.

مهر و موم تماس (2RS):مهر و موم های فلزی که در کدهای بلبرینگ به عنوان "2RS" تعیین شده اند، تماس مستقیم با حلقه داخلی دارند. در مقایسه با سپرها، این طراحی انسداد آلاینده محکم تری را ایجاد می کند. آنها اغلب از پوشش های لاستیکی یا مواد مصنوعی برای به حداقل رساندن شکاف بین مهر و موم و حلقه داخلی استفاده می کنند و محافظت جامع تری در برابر ذرات بزرگ و کوچک ارائه می دهند.

• فولاد:متداول ترین ماده برای سپرها و مهر و موم های فلزی است که دوام، استحکام و مقاومت در برابر خوردگی را ارائه می دهد که برای شرایط عملیاتی مختلف در صنایع مختلف مناسب است.
• آلومینیوم:آلومینیوم مورد استفاده در کاربردهای حساس به وزن یا زمانی که خواص غیر فرومغناطیسی مورد نیاز است، مقاومت در برابر خوردگی خوبی با وزن سبک تر از فولاد ایجاد می کند.

سپرهای بدون تماس به طور موثری از ورود ذرات بزرگتر به یاتاقان ها جلوگیری می کنند، در حالی که سیل های تماسی محافظت جامع تری در برابر آلاینده های مختلف از جمله ذرات ریز، گرد و غبار و رطوبت ایجاد می کنند.

هر دو طرح سپر و مهر و موم فلزی به حفظ روان کننده ها در یاتاقان ها کمک می کند تا از روانکاری مناسب اطمینان حاصل شود، اصطکاک کاهش یابد و عملکرد نرم تر اجزای یاتاقان ها امکان پذیر شود.

• صنعت خودرو:به طور گسترده ای در بلبرینگ چرخ ها، گیربکس ها و موتورها برای محافظت در برابر زباله های جاده، گرد و غبار و رطوبت استفاده می شود.
• ماشین آلات صنعتی:از یاتاقان ها در پمپ ها، موتورها و تجهیزات کشاورزی در برابر آلاینده های محیط تولید محافظت می کند.
• لوازم خانگی:در واشرها، خشک کن ها و فن ها برای محافظت از یاتاقان ها در برابر گرد و غبار و رطوبت و افزایش عمر مفید استفاده می شود.

مهر و موم های لاستیکی در درجه اول از مواد لاستیکی مصنوعی ساخته می شوند که هر کدام خواص منحصر به فردی را برای کاربردهای مختلف ارائه می دهند. مواد متداول عبارتند از:

• لاستیک نیتریل (NBR):به دلیل مقاومت عالی در برابر روغن‌ها، سوخت‌ها و گریس‌ها شهرت دارد و به طور گسترده در محیط‌های در معرض روغن‌کاری قابل استفاده است.
• مونومر اتیلن پروپیلن دی ان (EPDM):مقاومت فوق‌العاده‌ای در برابر آب و هوا، ازن و اشعه ماوراء بنفش، ایده‌آل برای کاربردهای خارج از منزل و دمای بالا دارد.
• فلورالاستومر (FKM/Viton):مقاومت شیمیایی استثنایی را به ویژه در محیط های شیمیایی، روغن و سوخت سخت برای شرایط صنعتی سخت ارائه می دهد.

طراحی مهر لب:مهر و موم های لاستیکی معمولاً دارای لبه های آب بندی لبه ای هستند که مستقیماً با شفت ها تماس می گیرند تا مانعی در برابر ورود آلاینده ها ایجاد کنند و در عین حال روان کننده ها را در یاتاقان ها حفظ کنند.

محفظه ها یا تقویت کننده های فلزی:برخی از مهر و موم های لاستیکی دارای محفظه های فلزی یا تقویت کننده برای پشتیبانی ساختاری، نگهداری شکل و کمک به نصب هستند.

فنرها یا عناصر کششی:مهر و موم های لاستیکی خاص شامل فنرها یا عناصر کششی در ساختار آب بند هستند تا فشار تماس شفت مناسب برای آب بندی موثر حفظ شود.

• حذف آلاینده:به طور موثر از ورود گرد و غبار، خاک، آب و سایر ذرات به یاتاقان ها برای افزایش عمر مفید و بهبود عملکرد جلوگیری می کند.
• نگهداری روان کننده:برای کاهش اصطکاک و بهینه سازی عملکرد اجزای متحرک، روانکاری مناسب را در یاتاقان ها حفظ می کند.
• تطبیق پذیری:قابل انطباق با صنایع مختلف از جمله خودروسازی، هوافضا، ماشین آلات صنعتی و لوازم خانگی به دلیل قابلیت سازگاری با شرایط عملیاتی مختلف.

• بخش خودرو:در بلبرینگ چرخ ها، گیربکس ها، موتورها و سایر اجزای خودرو که در آن تغییرات دما و قرار گرفتن در معرض روغن ها و آلاینده ها رخ می دهد، استفاده می شود.
• ماشین آلات صنعتی:در پمپ‌ها، موتورها و گیربکس‌ها یافت می‌شود که در آن‌ها پیشگیری از آلودگی و نگهداری روغن کاری برای عملکرد روان ضروری است.
• لوازم خانگی:از یاتاقان های ماشین لباسشویی، خشک کن و ماشین ظرفشویی در برابر رطوبت و زباله محافظت کنید.

نمدهای نمدی مکانیزم های آب بندی هستند که در یاتاقان ها و ماشین آلات برای جلوگیری از آلودگی و حفظ روغن کاری استفاده می شوند. به دلیل سادگی، مقرون به صرفه بودن و توانایی مسدود کردن ذرات بزرگتر در حالی که روان کننده ها را در مجموعه های بلبرینگ حفظ می کنند، شناخته شده اند.

اساساً از مواد نمدی فشرده ساخته شده است که معمولاً از الیاف طبیعی یا مصنوعی تشکیل شده است:

• الیاف طبیعی:ترکیبات پشم یا پشم قابلیت ارتجاعی خوب و حفظ روان کننده موثر را ارائه می دهند.
• الیاف مصنوعی:موادی مانند پلی استر یا پلی پروپیلن دوام، مقاومت در برابر رطوبت و قابلیت آب بندی را افزایش می دهند.

مهر و موم های نمدی با فشرده سازی چندین لایه نمدی برای تشکیل ساختارهای متراکم و فشرده که به طور محکم در محفظه های مجموعه یاتاقان ها یا فضاهای تعیین شده قرار می گیرند، تولید می شوند.

برای افزایش قابلیت آب بندی، نمد نمدها را می توان با روان کننده ها یا روغن هایی آغشته کرد که به حفظ روانکاری یاتاقان کمک می کند و با کاهش اصطکاک بین قطعات متحرک، عملکرد روان را تضمین می کند.

ویژگی بارز مهر و موم های نمدی عملکرد فیتیله ای آنها است. ساختار الیاف متراکم روان کننده ها را از مخازن یا نواحی اطراف جذب و حفظ می کند تا در صورت نیاز روانکاری ثابتی را فراهم کند و سطح روانکاری بلبرینگ مناسب را حفظ کند.

• حذف آلاینده:به طور موثر ذرات بزرگتر مانند گرد و غبار و زباله را مسدود می کند، اما ممکن است مانند مهر و موم های پیچیده تر از ذرات ریز محافظت نکند.
• نگهداری روان کننده:مناسب برای کاربردهایی که برای عملکرد صاف یاتاقان نیاز به روانکاری مداوم و قابل اعتماد دارند.
• برنامه های کم سرعت:معمولاً در ماشین‌آلات با سرعت پایین استفاده می‌شود که در آن خطر آلودگی بالا نگرانی اولیه نیست، اما روغن کاری کافی ضروری است.

معمولاً در تجهیزات صنعتی، ماشین‌های کشاورزی و اجزای خودرو مانند محفظه‌های عمودی یاتاقان‌ها، غلتک‌های نوار نقاله یا شفت‌های دوار کم‌سرعت یافت می‌شود که در آن طرح‌های ساده که حفاظت معقول از ذرات درشت و روان‌کاری مناسب را فراهم می‌کنند برای چرخش با سرعت بالا غیرمستقیم در محیط‌های خشن‌تر کافی هستند.

این نام به دلیل طراحی های پیچیده ماز مانند آنها با مسیرها یا کانال های غیر تماسی است که مانع از رسیدن آلاینده ها به یاتاقان ها می شود.

می تواند از مواد مختلفی از جمله فلزات مانند فولاد ضد زنگ یا غیر فلزات مانند پلیمرها ساخته شود که معمولاً با ماشینکاری شیارها یا کانال ها در محفظه ها یا اجزای جفت سازی برای ایجاد مسیرهای پرپیچ و خم ذرات قبل از رسیدن به مناطق باربر ساخته می شوند.

• حذف آلاینده:به دلیل طراحی های پیچیده در جلوگیری از رسیدن آلاینده ها به سطوح یاتاقان بسیار موثر است.
• اصطکاک کم:حداقل تماس با یاتاقان ها باعث ایجاد اصطکاک کمتری نسبت به مهر و موم های تماسی می شود و با کاهش سایش قطعات، راندمان بالاتری را حفظ می کند.
• سازگاری با محیط سخت:ایده آل برای ماشین آلات سنگین، تجهیزات معدن، و محیط های صنعتی با قرار گرفتن در معرض ذرات ساینده.

مهر و موم PTFE نیز نامیده می شود که از پلی تترا فلوئورواتیلن (یک فلوروپلیمر مصنوعی با خواص منحصر به فرد) به عنوان ماده آب بندی اولیه استفاده می کند.

• PTFE:خواص استثنایی از جمله اصطکاک کم، مقاومت شیمیایی و پایداری حرارتی، قالب‌گیری یا ماشینکاری شده در اجزای آب‌بندی را ارائه می‌دهد.
• پرکننده ها و افزودنی ها:برای افزایش خواص خاص مانند مقاومت در برابر سایش یا هدایت حرارتی در صورت لزوم گنجانده شده است.

• اصطکاک کم:تولید گرما و اتلاف انرژی را به حداقل می رساند که برای کاربردهای با سرعت بالا بسیار مهم است.
• مقاومت شیمیایی:مناسب برای کاربردهایی که در معرض مواد خورنده قرار دارند.
• پایداری دما:عملکرد آب بندی را در محدوده دمای شدید حفظ می کند.

معمولاً در یاتاقان‌های با کارایی بالا که حفظ اصطکاک کم و جلوگیری از ورود آلاینده‌ها حیاتی است استفاده می‌شود:

• مهرهای هزارتویی:در ماشین‌های پرسرعت مانند توربین‌ها، پمپ‌ها و گیربکس‌ها و همچنین کاربردهای هوافضا که در آن دقت و کاهش اصطکاک ضروری است، یافت می‌شود.
• مهر و موم تفلون:به طور گسترده در موتورهای خودرو، ماشین آلات با سرعت بالا و کاربردهایی که نیاز به مقاومت شیمیایی یا تحمل دمای شدید دارند استفاده می شود.

دستگاه های آب بندی تخصصی که از میدان های مغناطیسی برای جذب یا دفع ذرات فلزی استفاده می کنند و از ورود آنها به قسمت های یاتاقان جلوگیری می کنند. به ویژه در کاربردهایی که زباله های فلزی می توانند عملکرد مکانیکی و طول عمر را به خطر بیندازند مفید است.

اساساً از موادی تشکیل شده است که قادر به تولید یا افزایش میدان مغناطیسی هستند:

• آهنرباهای دائمی:ممکن است حاوی آهنرباهای نئودیمیم (NdFeB)، کبالت ساماریم (SmCo) یا سرامیکی (فریت) باشد که میدان‌های قوی برای جذب موثر ذرات فرومغناطیسی ایجاد می‌کند.
• مواد مغناطیسی نرم:آهن، فولاد، یا آلیاژهای خاص ممکن است برای تقویت شار مغناطیسی یا میدان های مستقیم برای بهبود بازده آب بندی استفاده شود.

طراحی مدار مغناطیسی:مدارهای مغناطیسی ایجاد می کند که به طور موثر بر مسیرهای ذرات فلزی دور از یاتاقان ها از طریق آرایش آهنربایی خاص و مواد مغناطیسی تأثیر می گذارد و میدان های منطقه آب بندی قوی را تضمین می کند.

قدرت میدان و پیکربندی:عوامل مهم در اثربخشی مهر و موم، طراحی شده برای ایجاد میدان های به اندازه کافی قوی که ذرات فلز را جذب و منحرف می کند در حالی که اندازه و سرعت ذرات را در نظر می گیرد.

محافظت و مهار:ساختارهای محافظ یا مهار اضافی ممکن است برای محدود کردن و هدایت مجدد ذرات فلزی جذب شده، و جلوگیری از ورود مجدد پس از جذب مغناطیسی گنجانده شود.

• حذف ذرات فلزی:به طور موثر از ورود زباله های آهنی به یاتاقان ها جلوگیری می کند و از سایش و آسیب به اجزای مهم جلوگیری می کند.
• نگهداری یکپارچگی بلبرینگ:آلاینده های فلزی را کاهش می دهد تا یکپارچگی یاتاقان و کارایی عملیاتی را افزایش دهد و در عین حال طول عمر را افزایش دهد و نیازهای تعمیر و نگهداری را کاهش دهد.

در صنایع و ماشین‌آلاتی که زباله‌های فلزی می‌توانند عملکرد بلبرینگ را به خطر بیندازند، استفاده می‌شود:

• ماشین آلات سنگین و تجهیزات صنعتی:کارخانه های تولید، ماشین آلات معدن و تجهیزات پردازش فلز که از یاتاقان ها در برابر ذرات فلزی تولید شده در فرآیند صنعتی محافظت می کنند.
• صنعت خودرو:ذرات سایش فلزات موتور یا گیربکس که می توانند بر عملکرد و طول عمر یاتاقان تأثیر بگذارند.
• ماشین آلات با دقت بالا:تجهیزات دقیقی که در آن آلودگی فلزات میکروسکوپی می تواند بر عملکرد تأثیر بگذارد.

• مهر و موم های فلزی و لاستیکی معمولاً در کاربردهای مختلف صنعتی، ماشین آلات خودرو و لوازم خانگی استفاده می شود که در آن پیشگیری از آلودگی بسیار مهم است.
• مهر و موم های لابیرنت و تفلون در ماشین آلات پرسرعت مانند صنایع هوافضا و خودرو یافت می شوند که کاهش اصطکاک و آب بندی موثر ضروری است.
• مهر و موم مغناطیسی به طور معمول در ماشین آلات سنگین، تجهیزات معدن، و محیط های صنعتی که در آن زباله های فلزی رایج است استفاده می شود.

نامگذاری مهر و موم بلبرینگ بر اساس استانداردهای صنعتی و تولیدکنندگان متفاوت است، که معمولاً برای انتقال اطلاعات خاص در مورد انواع، مواد و عملکرد مهر و موم استاندارد شده است. نامگذاری های رایج عبارتند از:

• RS یا 2RS:مهر و موم تماس لاستیکی را تعیین کنید، با RS نشان دهنده آب بندی یک طرفه و 2RS نشان دهنده آب بندی دو طرفه برای محافظت بهتر از آلاینده ها.
• Z یا ZZ:به سپرهای فلزی مراجعه کنید، با Z نشان‌دهنده محافظ یک طرفه و ZZ نشان‌دهنده حفاظ دو طرفه است که ذرات بزرگ‌تر را مسدود می‌کند اما ممکن است مانند مهر و موم‌های لاستیکی محافظت در برابر آلاینده‌ها نداشته باشد.
• DDU یا 2DU:توسط NSK برای مهر و موم تماس دو طرفه مشابه 2RS استفاده می شود.
• LLU یا LLB:نامگذاری NTN برای مهر و موم های تماسی دو طرفه (LLU) یا غیر تماسی (LLB).
• TS، TSS، یا TSU:نام‌گذاری Timken برای مهر و موم‌های تک، دوتایی یا سه‌گانه با سطوح مختلف حفاظتی.
• V، VL، یا VV:برخی از تولید کنندگان از این برای مهر و موم های بدون تماس استفاده می کنند.
• W، WO، یا WN:نشان دهنده انواع سپر در کاتالوگ های سازنده خاص.
• C3، C4، C5:به جای انواع مهر و موم، فاصله داخلی بلبرینگ را نشان دهید، که گاهی اوقات با نامگذاری مهر و موم ظاهر می شود.

مهر و موم های نمدی معمولاً فاقد کدهای الفا عددی استاندارد هستند و سازندگان اغلب آنها را به سادگی به عنوان "نمد مهر و موم" با مشخصات مواد توصیف می کنند. به طور مشابه، مهر و موم های لابیرنت و تفلون ممکن است دارای کدهای شناخته شده جهانی نباشند، اگرچه برخی از تولیدکنندگان از عناوین داخلی مانند "L" برای لابیرنت یا "PTFE" برای مواد تفلون استفاده می کنند. مهر و موم های مغناطیسی نیز معمولاً فاقد کدهای خاص هستند و سازندگان خواص و عملکرد مغناطیسی آنها را به صراحت توصیف می کنند.

مهر و موم بلبرینگ با محافظت در برابر آلاینده ها و در عین حال اطمینان از روانکاری مناسب، نقش مهمی در حفظ یکپارچگی و کارایی بلبرینگ ایفا می کند. انتخاب آب بندی مناسب به الزامات کاربردی خاص، شرایط محیطی، سرعت و سطوح اصطکاک مورد نظر بستگی دارد. درک انواع آب بند موجود، مهندسان و متخصصان تعمیر و نگهداری را قادر می سازد تا راه حل های بهینه را برای شرایط عملیاتی مختلف برای دستیابی به بهترین عملکرد یاتاقان و طول عمر انتخاب کنند.