نحوه محاسبه عمر بلبرینگ به زبان ساده

بلبرینگ ها و رولبرینگ ها که جزئی از یاتاقان های غلطشی هستند برای یک عمر محدود تولیــد می شوند و در صورتی که آنهــا در مقابل ورود گرد و غبار به درون شـان محافظت شود و روانکاری آنها  به نحو صحیح انجام شود [ مقاله روانکاری بلبرینگ ها را مطالعه کنید ] دمای کاری آن یک دمای متعادل باشد ، می توان از حداکثــر عمر طراحی شده بلبرینگ ها و رولبرینگ ها استفاده کرد .

از آنجایی که یاتاقان های غلطشی تا فرسوده شدن کامل آن میلیون ها بار تحت بارگذاری قرار می‌گیــرند باید یک رابطه کمی را برای محاسبه عمر بلبرینگ و رولبرینگ استخـراج کرد ، که روش کلی برای محاسبه عمر بلبرینگ وجود دارد که بــه شرح زیر است .

۱- تعداد چرخش یک بلبرینگ یــا رولبرینگ تا از بروز اولیــن نشانه های فرسودگی

۲- تعداد ساعت های کار یک بلبرینگ یــا رولبرینگ با سرعت دوران مشخص تا از بروز اولیــن نشانه های فرسودگی

پس متوجه شدیــم که وقتی اصطلاحی را با عنوان “عمر بلبرینگ” گفته می شود منظور یکی از دو عبارت بالا است .

عامل اصلی خرابی بلبرینگ ها

پدیده اصلی که سبب تخریب و از کارافتــادگی بلبرینگ ها و رولبرینگ ها می شود ، پدیده خستگی است . تعریفی که برای پدیده خستگی وجود دارد بــه شرح زیر است :

شکست ماده در اثر اعمال تنش های متناوب کــه کمتر از استحکام تسلیم ماده است خستگی گفته می‌شود . تنش های متناوب سبب ایجاد میکرو ترک های در داخل ماده می شود که این ترک ها بــه مرور زمان توسعه می یابند و سبب ایجاد شکست ماده می شوند .

برای اینکــه به توان شاخص معینی از میزان ترک ایجاد شده در داخل ماده در نظر گرفت انجمن سازندگان یاتاقان های غلتشی یـــا ABMA که مخفف کلمـــه انگلیسی American Bearing Manufacturers Association است . [ مقاله آشنایی با استاندارد های مهندسی مکانیک مطالعه کنید ] این تعریف را ارائه کرد ، ایجاد حفره ایی به مساحت ۰/۰۰۱ اینــچ مربع بر روی سطح یاتاقان های غلتشی را به عنوان معیـــار برای عمر بلبرینگ در نظر گرفته می شود . اما مشخص شد که این شاخص نمی تواند معیار دقیقی برای عمر بلبرینگ باشد لذا دو عبارت عمر اسمی و عمر میانه را تعریف شد .

تعریف عمر نسبی و عمر میانه در یاتاقان های غلطشی

عمر اسمی اصطلاحی است که اولین بار انجمن سازندگان یاتاقان های غلتشی یـــا ABMA ارائه شد و اکثر تولید کنندگان معتبر یاتاقان های غلتشی آن را بکار می برند به معنای این است که یک تعداد یاتاقان غلتشی با مشخصات کاملاً مشابه در یک تعداد دور مشخص یــــا ساعات کارکرد با سرعـت دورانی مشخـص که فقط ۱۰ درصد از آنها خراب بشوند گفتــه می شود .

عمر میانه ، ۵۰ درصد عمر یک گروه از یاتاقان های غلتشی می باشد بــه عبارت دیگر عمر میانه یعنی یک تعداد دور مشخص یــــا ساعات کارکرد با سرعت دورانی مشخص که سبب تخریب ۵۰ درصد از یاتاقان های غلتشی می شود .

بیشتر سازندگان یاتاقان های غلتشی برای عمر اسمی یک معیــار تعریف می کنند که معمولاً برابر با ۱,۰۰۰,۰۰۰ دور است که البتـــه همانطور که اشاره شد چون یک معیار ثابت نیست ممکن است برخی از سازندگان یاتاقان های غلتشی از این رویکرد پیروی نکند که برای مثال  عمر اسمی بلبرینگ تیمکن را به مدت ۳۰۰۰ ساعت در سرعت rev/min ۵۰۰ آزمایش می کند .

رابطه بدست آوردن عمر بلبرینگ

برای بدست آوردن عمر بلبرینگ از رابطه زیر استفاده می شود که داریم :

مثال : برای انتخاب یک بلبرینگ SKF ، اگر فرض شود عمر اسمی برابر با ۱,۰۰۰,۰۰۰ دور است و عمر ۵۰۰۰ ساعت و در سرعت rev/min ۲۰۰۰ و بار ۱.۶ کیلو نیوتن و با قابلیت اطمینان ۹۰ درصد مد نظر ما باشد باید در کتابچه راهنمای SKF باید چه بلبرینگی و با چه بار اسمی انتخاب کرد ؟

C10=1600x(5000x2000x60/10000000)^1/3=13KN

با توجه به محاسبات فوق باید بلبرینگی با بار اسمی ۱۳ کیلو نیوتن انتخاب کرد .

برای آشنایی با بلبرینگ پلاستیکی روی لینک کلیک کنید.