Rulman hassasiyeti, üretim toleransları ve iç boşluk seviyesi veya yuvarlanma yolları ile bilyalar arasındaki 'boşluk' arasındaki ilişki konusunda bazı karışıklıklar vardır. Burada, küçük ve minyatür rulmanlar uzmanı JITO Bearings'in genel müdürü Wu Shizheng, bu efsanenin neden devam ettiğine ve mühendislerin nelere dikkat etmesi gerektiğine ışık tutuyor.
İkinci Dünya Savaşı sırasında, İskoçya'daki bir mühimmat fabrikasında, Stanley Parker adında az tanınan bir adam, gerçek konum kavramını veya bugün Geometrik Boyutlandırma ve Tolerans (GD&T) olarak bildiğimiz kavramı geliştirdi. Parker, torpidolar için üretilen bazı işlevsel parçaların inceleme sonrasında reddedilmesine rağmen hâlâ üretime gönderildiğini fark etti.
Daha yakından inceledikten sonra suçlu olanın tolerans ölçümü olduğunu buldu. Geleneksel XY koordinat toleransları, karenin köşeleri arasındaki kavisli dairesel alanda bir noktayı işgal etmesine rağmen parçayı dışarıda bırakan bir kare tolerans bölgesi oluşturdu. Gerçek konumun nasıl belirleneceğine ilişkin bulgularını Çizimler ve Boyutlar adlı bir kitapta yayınlamaya devam etti.
*İç açıklık
Günümüzde bu anlayış, iç boşluk veya daha spesifik olarak radyal ve eksenel boşluk olarak da bilinen belirli düzeyde boşluk veya gevşeklik sergileyen rulmanlar geliştirmemize yardımcı olmaktadır. Radyal boşluk, yatak eksenine dik olarak ölçülen boşluktur ve eksenel boşluk, yatak eksenine paralel olarak ölçülen boşluktur.
Bu boşluk, sıcaklık genleşmesi ve iç ve dış bilezikler arasındaki bağlantının rulman ömrünü nasıl etkileyeceği gibi faktörler dikkate alınarak, rulmanın çeşitli koşullarda yükleri desteklemesine imkan verecek şekilde başlangıçtan itibaren rulman içinde tasarlanmıştır.
Özellikle boşluk, gürültüyü, titreşimi, ısı stresini, sapmayı, yük dağılımını ve yorulma ömrünü etkileyebilir. İç bileziğin veya şaftın kullanım sırasında dış bileziğe veya mahfazaya kıyasla daha sıcak hale gelmesinin ve genişlemesinin beklendiği durumlarda daha yüksek radyal boşluk arzu edilir. Bu durumda rulmandaki boşluk azalacaktır. Tersine, eğer dış halka iç halkadan daha fazla genişlerse boşluk artacaktır.
Şaft ile yatak arasında yanlış hizalamanın olduğu sistemlerde daha yüksek eksenel oynama arzu edilir; çünkü yanlış hizalama, iç açıklığı küçük olan bir yatağın hızlı bir şekilde bozulmasına neden olabilir. Daha fazla boşluk, daha yüksek bir temas açısı sağladığı için rulmanın biraz daha yüksek itme yükleriyle başa çıkmasına da olanak tanır.
* Donanımlar
Mühendislerin rulmanın iç boşluğunda doğru dengeyi kurması önemlidir. Yetersiz boşluğa sahip aşırı sıkı bir rulman, aşırı ısı ve sürtünme üretecek ve bu da bilyaların yuvarlanma yolunda kaymasına ve aşınmanın hızlanmasına neden olacaktır. Benzer şekilde, çok fazla boşluk gürültüyü ve titreşimi artıracak ve dönüş doğruluğunu azaltacaktır.
Açıklık farklı uyumlar kullanılarak kontrol edilebilir. Mühendislik uyumu, eşleşen iki parça arasındaki açıklığı ifade eder. Bu genellikle bir delik içindeki mil olarak tanımlanır ve mil ile iç bilezik arasındaki ve dış bilezik ile mahfaza arasındaki sıkılık veya gevşeklik derecesini temsil eder. Genellikle gevşek, boşluklu bir uyum veya sıkı, girişimli bir uyumla kendini gösterir.
İç bilezik ile mil arasında sıkı bir uyum, onu yerinde tutmak ve ısı ve titreşim üretip bozulmaya neden olabilecek istenmeyen sızıntı veya kaymayı önlemek için önemlidir.
Ancak sıkı geçme, iç bileziği genişlettiği için bilyalı rulmandaki boşluğu azaltacaktır. Düşük radyal boşluğa sahip bir rulmanda yatak ile dış bilezik arasında benzer şekilde sıkı bir uyum, dış bileziği sıkıştıracak ve açıklığı daha da azaltacaktır. Bu, şaftın delikten daha büyük olmasına neden olacak şekilde negatif bir iç açıklığa neden olacak ve aşırı sürtünmeye ve erken arızaya yol açacaktır.
Amaç, rulman normal koşullar altında çalışırken sıfır operasyonel boşluğa sahip olmaktır. Bununla birlikte, bunu başarmak için gerekli olan başlangıçtaki radyal oynama, topların kayması veya kaymasıyla ilgili sorunlara neden olabilir, bu da sertliği ve dönme doğruluğunu azaltabilir. Bu başlangıçtaki radyal boşluk, ön yükleme kullanılarak giderilebilir. Ön yükleme, iç veya dış bileziğe takılan pullar veya yaylar kullanılarak rulman takıldıktan sonra üzerine kalıcı bir eksenel yük uygulanmasının bir yoludur.
Mühendisler ayrıca, bileziklerin daha ince olması ve deforme edilmesinin daha kolay olması nedeniyle ince kesitli rulmanlarda açıklığın azaltılmasının daha kolay olduğu gerçeğini de dikkate almalıdır. Küçük ve minyatür rulmanların üreticisi olarak JITO Bearings, müşterilerine mil-yuva uyumuna daha fazla dikkat edilmesi gerektiğini tavsiye ediyor. Mil ve yatağın yuvarlaklığı da ince tip rulmanlarda daha önemlidir çünkü yuvarlak olmayan bir mil ince halkaları deforme edecek ve gürültüyü, titreşimi ve torku artıracaktır.
*Toleranslar
Radyal ve eksenel boşluğun rolü hakkındaki yanlış anlama, birçok kişinin boşluk ve hassasiyet arasındaki ilişkiyi, özellikle de daha iyi üretim toleranslarından kaynaklanan hassasiyeti karıştırmasına yol açmıştır.
Bazı insanlar, yüksek hassasiyetli bir rulmanın neredeyse hiç boşluk bırakmaması ve çok hassas bir şekilde dönmesi gerektiğini düşünüyor. Onlara göre, gevşek bir radyal boşluk daha az hassas geliyor ve düşük kalite izlenimi veriyor; her ne kadar bu, gevşek boşlukla kasıtlı olarak tasarlanmış yüksek hassasiyetli bir rulman olsa da. Örneğin, geçmişte bazı müşterilerimize neden daha yüksek hassasiyetli rulman istediklerini sorduk ve onlar da bize "oynamayı azaltmak" istediklerini söylediler.
Ancak hoşgörünün kesinliği artırdığı doğrudur. Seri üretimin ortaya çıkışından kısa bir süre sonra mühendisler, tamamen aynı olan iki ürünü üretmenin ne pratik ne de ekonomik olduğunu (hatta mümkün olsa bile) fark ettiler. Tüm üretim değişkenleri aynı tutulsa bile, bir ünite ile diğeri arasında her zaman çok küçük farklar olacaktır.
Bugün bu, izin verilebilir veya kabul edilebilir bir toleransı temsil eder hale geldi. Bilyalı rulmanlar için ISO (metrik) veya ABEC (inç) değerleri olarak bilinen tolerans sınıfları, iç ve dış halka boyutu ile halkaların ve yuvarlanma yollarının yuvarlaklığı dahil olmak üzere izin verilen sapmayı ve kapak ölçümlerini düzenler. Sınıf ne kadar yüksek ve tolerans ne kadar sıkı olursa, rulman monte edildikten sonra o kadar hassas olacaktır.
Mühendisler, kullanım sırasında donanım ile radyal ve eksenel oynama arasında doğru dengeyi kurarak ideal sıfır çalışma açıklığına ulaşabilir ve düşük gürültü ile doğru dönüş sağlayabilirler. Bunu yaparak, hassasiyet ile oynama arasındaki karışıklığı ortadan kaldırabilir ve Stanley Parker'ın endüstriyel ölçümde devrim yaratması gibi, rulmanlara bakış açımızı da temelden değiştirebiliriz.
Gönderim zamanı: Mar-04-2021
