همان‌طورکه می‌دانید بلبرینگ به منظور تسهیل در حرکت چرخ‌ها در همه وسایلی که دارای چرخ هستند مانند دوچرخه، اتومبیل، هواپیما و… استفاده می‌شود. علاوه‌براین کاهش اصطکاک بین دو سطح و حرکت نرم آن‌ها هم از وظایف این قطعه است. به‌همین دلایل خرابی بلبرینگ می‌تواند بر سلامت دستگاه‌ها و بازدهی آن‌ها تاثیر زیادی داشته باشد. به عبارت دیگر خرابی آن‌ها باعث ایجاد مشکلات در موارد بسیاری می‌شود. در واقع وسایل را از کار انداخته یا باعث به خطر افتادن جان افراد می‌شود؛ به‌همین‌دلیل باید در سریع‌ترین زمان ممکن علت این خرابی را رفع کرد و یا به فکر جایگزین بلبرینگ با کیفیت بالا باشید.
اگر می‌خواهید عوامل خراب شدن بلبرینگ‌های صنعتی را شناسایی کنید و نحوه جلوگیری از آن را بیاموزید، می توانید به ادامه با روان چرخش آریا بپردازید.
بلبرینگ چیست ؟
بلبرینگ یا نام انگلیسی بال برینگ (ball bearing)، به معنی توپ‌های حامل است. این قطعه نوعی یاتاقان یا چرخ‌دنده چرخشی یا توپی بوده که در اجسامی که می‌چرخند به کار می‌رود که با این کار مانع از ایجاد اصطکاک و سایش سطوح در حال چرخش روی هم می‌شود.
اجزای تشکیل دهنده بلبرینگ
علی رغم اینکه بلبرینگ‌ها قطعات کوچکی هستند، دارای اجزای متعددی هستند که به ظرافت کنار هم چیده شده و نقشی مهم و اساسی را در ماشین‌آلات صنعتی و خودرو ایفا می‌کنند. این اجزا در چهار قسمت اصلی خلاصه می‌شوند ازجمله:
کنس یا رینگ (Ring)
هر بلبرینگ دو رینگ خارجی و داخلی دارد که سایر اجزای این قطعه را از دو سو دربر می‌گیرد. رینگ را از آلیاژهای مقاوم در برابر فولاد می‌سازند.
ساچمه یا رول (Rolling Elements)
از اجزای غلتکی بلبرینگ هستند که دراصل با چرخش خودشان حرکت بلبرینگ را امکان‌پذیر می‌سازند. ساچمه‌ها نیز اکثرا از جنس فولاد هستند.
قفسه یا کیج (Cage)
بخشی که ساچمه‌ها را شامل می‌شود که از تماس آن‌ها با هم جلوگیری می‌کند. ضمن اینکه مانع از حرکت افقی و جانبی رول‌ها هم می‌شود. معمولا قفسه‌ها از جنس فیبر، فولاد یا برنج ساخته می‌شوند.
کاسه نمد
میان رینگ‌ها و کیج قراردارد. ممکن است در هر دو سمت کیج و بین رینگ داخلی و خارجی یا فقط بین رینگ داخلی و کیج مورد استفاده قرار گیرد. وظیفه کاسه نمد بلبرینگ جلوگیری از خارج‌شدن روغن هیدرولیک درون قفسه‌ها و بین رول‌ها، به خارج است. این قطعه نوعی عایق در برابر نشتی آب به درون بلبرینگ نیز به حساب می‌آید.
دلایل خرابی بلبرینگ و نحوه جلوگیری از آن
برخی از اجزای موجود در سیستم فنی خودرو، قطعاتی هستند که در حوزه‌های دیگر صنعت نیز کاربرد داشته که به‌همین دلیل نامی آشنا برای صنعتگران، تعمیرکاران و مکانیک‌ها هستند. این شناخت و آشنایی می‌تواند دلیل بر علم و آگاهی از وظایف، عملکرد، کارایی و رفع مشکلات و خرابی در چنین قطعاتی صنعتی به حساب بیاید. البته که ممکن است این قبیل اجزا، در خودروها وظایفی متفاوت از دیگر صنعت‌ها و ماشین‌های صنعتی داشته باشند. بلبرینگ ها به دلایل مختلف دچار مشکلات متعدد می‌شوند. دلایل رایج خرابی در بلبرینگ چیست؟
الف) لب پریدگی و ترک
لب پریدگی و ترک برداشتن سطح داخلی و خارجی یکی از خرابی‌های سطحی بلبرینگ‌ها است. هنگامی که ترک‌های ریز و درشت بر سطوح داخلی و خارجی این قطعه یا در ساچمه آن ایجاد شود، احتمال شکستن بلبرینگ هم خواهد بود. درکل لب پریدگی بلبرینگ یعنی جداشدن یا کنده‌شدن قسمتی از حلقه یا ساچمه آن، ترک خوردن بلبرینگ‌ها دراصل ایجاد یک شکاف یا شکستگی روی سطوح داخلی و خارجی آن است.
عوامل ایجاد لب پریدگی در بلبرینگ عبارتند از:
- استفاده از وسایل نامناسب در نصب بلبرینگ
- وارد آمدن بارمحوری سنگین بر روی بلبرینگ
- وارد کردن بار ضربه‌ای مثل چکش بر روی بلبرینگ هنگام جازدن
روش‌های ممانعت از لب پریدگی بلبرینگ:
- نصب درست بلبرینگ و واردنکردن بار ضربه‌ای بر آن
- بررسی و کنترل مقدار بار وارد آمده بر سطح بلبرینگ
دلایل ایجاد ترک بر روی بلبرینگ:
- واردکردن بار سنگین روی بلبرینگ
- واردشدن بار ضربه‌ای به بلبرینگ هنگام جازدن
- پوسته‌پوسته‌شدن سطح بلبرینگ
- نصب نادرست و ایجاد بار سنگین
- عدم به‌کارگیری روانکار صنعتی و تولید گرمای ناگهانی
- گرمای ناگهانی درنتیجه ساییدگی و ایجاد انقباض و انبساط ناگهانی
- ایجاد گرمای شدید به دلیل عدم استفاده از روانکار
راه‌های ممانعت از ایجاد ترک بلبرینگ:
- کنترل و تنظیم دما ، حذف فشارهای ایجادشده از حرارت
- به‌کارگیری یک روانکار مرغوب و مناسب
- کنترل بار واردشده بر بلبرینگ
- نصب صحیح بلبرینگ
- بهبود انطباق و کاهش آن
ب) تغییر رنگ
تغییر رنگ بلبرینگ اتفاقی است که در اثر گرما و یا زنگ‌زدن آن به‌وجود می‌آید. از دلایل اصلی در تغییر رنگ بلبرینگ‌ها، تحمل حرارت بالا است. این خرابی در اشکال مختلف خوردگی، زنگ‌زدگی، ایجاد حفره الکتریکی و یا اعمال حرارت زیاد بر روی بلبرینگ به‌وجود می‌آید.
علت ایجاد تغییر رنگ بلبرینگ:
- تشکیل سوراخ‌های الکتریکی
- ساییدگی بلبرینگ در محیط و ایجاد پودرهای اسیدی
- کاهش خاصیت روانکار استفاده‌شده مثل روغن و گریس
- استفاده نکردن و یا کمبود روانکار
راه‌های جلوگیری از تغییر رنگ بلبرینگ:
- کنترل و بررسی وجود روانکار مثل روغن و گریس
- کنترل دمای بلبرینگ
- تنظیم حرارت واردشده به بلبرینگ
- بررسی و تمیز نمودن محیط کاری بلبرینگ
ج) خزش
خزش از دیگر عوامل ایجاد خرابی در بلبرینگ‌ها است. این خرابی بیشتر به سطوح خارجی بلبرینگ‌ها مربوط می‌شود. درکل لق بودن یا شل بودن سطح خارجی حلقه داخلی بلبرینگ در محل اتصال با شل‌بودن و لق‌زدن سطح بیرونی حلقه خارجی بلبرینگ در اتصال با محفظه یا یاتاقان باعث ایجاد خزش می‌شود. درصورتی‌که خزش در بلبرینگ پیش‌آید، پدیده دیگری به نام سایش هم در این قطعه‌ها به وجود می‌آید. بنابراین بهتر است پیش از ایجاد سایش و خوردگی بلبرینگ‌ها و مشکلات گسترده‌تر، علت ایجاد خزش و روش‌های مقابله با آن را بدانید.
علت خزش بلبرینگ:
- جابجا شدن شفت بلبرینگ‌ها در اثر تغییر اندازه یا گشادکردن محفظه یاتاقان
- شل‌بودن اتصالات یا کاهش انطباق نسبت به بار واردشده بر بلبرینگ در اثر حرارت
روش‌های جلوگیری از به‌وجودآمدن خزش بلبرینگ:
یکی از اصلی‌ترین راه‌های ممانعت از خزش در بلبرینگ، استفاده از روانکار متناسب مثل روغن و گریس است که تاثیر بسزایی در حفاظت از بلبرینگ‌ها در برابر خرابی ناشی از خزش دارد. استفاده از روانکار مناسب، کنترل و بررسی دوره‌ای آن و بررسی دوره‌ای خواص روانکار نه فقط موجب جلوگیری از پیدایش این مشکل می‌شود بلکه عملکرد بلبرینگ و طول عمر آن را هم افزایش می‌دهد.
سایر روش‌های جلوگیری از خزش بلبرینگ عبارت‌اند از:
- کنترل و بررسی میزان انطباق حلقه داخلی و شفت یا حلقه خارجی و یاتاقان
- افزایش انطباق طبق کنترل موارد قبلی
- تنظیم و کنترل میزان بار وارد آمده در جهت محوری بر بلبرینگ
- چک‌کردن آب‌بندی یاتاقان
- بررسی و کنترل مقدار روانکار سطوح بلبرینگ
د) لکه دار شدن
لک‌شدن بلبرینگ به دلیل ایجاد گیریپاژهای کوچک روی سطوح چرخشی است. در اصل این گیریپاژهای کوچک در مسیر حرکت ساچمه‌ها یا حلقه داخلی بلبرینگ ایجاد می‌شوند و به دلیل کوچک‌بودن، فقط روی سطح قطعه لک‌هایی را به جا می‌گذارند. در اثر لکه دار شدن بلبرینگ، بخشی از سطح به دلیل حرارت ناشی از اصطکاک ذوب شده و ایجاد ناهمواری در سطوح دیگر می‌شود. در بعضی موارد لک شدن را با تغییر رنگ بلبرینگ اشتباه گرفته می‌شود که برای ممانعت از این مورد باید با یک متخصص مشورت کنید. لکه‌دارشدن می‌تواند دلیل خرابی بلبرینگ باشد که درصورت بی‌توجهی از بین رفته و کارایی مورد نیاز را به شما ارائه نمی‌دهد.
علت لکه‌دار شدن بلبرینگ:
- کم‌شدن یا از بین رفتن روانکار و توقف چرخش ساچمه‌ها
- سرخوردن ساچمه‌ها در بلبرینگ روی شیار غلتک
- کاهش خاصیت روانکار استفاده‌شده
- وارد و خارج شدن ساچمه‌ها در اثر نیرو در رولبرینگ‌ها
روش‌های پیشگیری از لکه‌دار شدن بلبرینگ:
- کنترل میزان روانکار استفاده‌شده
- بررسی خاصیت روانکار به‌صورت دوره‌ای در زمان‌های متعدد
- کاهش لق‌بودن حلقه داخلی یا تلرانس بلبرینگ و رولبرینگ
- استفاده از روانکاری که در برابر فشارهای بالا مقاوم است
ه) خط و خراش
خراش روی سطح بلبرینگ از دیگر خرابی‌های است. شناخت علت و راه‌های پیشگیری از ایجاد خراش روی بلبرینگ‌ها باعث می‌شود تا از خرابی‌های دیگر مثل دندانه‌دندانه‌شدن آن جلوگیری شده و عمر و کارایی آن در سیستم بیشتر شود. خط و خش ایجادشده روی این قطعه در اثر فشار بالای وارد شده بر سطح بلبرینگ است که اگر ادامه‌دار باشد، بلبرینگ ساییده می‌شود. خراش بلبرینگ یک شکاف کم‌عمق روی سطح آن است.
علت خط و خراش بلبرینگ:
- استفاده از روانکار (روغن یا گریس) غیرمناسب
- استفاده نکردن از روانکار مابین قطعات
- واردکردن بار خارج از مقدار استاندارد روی بلبرینگ
- ایجاد بار محوری غیرطبیعی بر بلبرینگ
- مواد اضافه در کنار بلبرینگ
روش‌های جلوگیری از خط و خراش بلبرینگ:
- استفاده از یک روانکار خوب
- بررسی دوره‌ای مقدار روانکار استفاده‌شده
- تمیزکردن محیط کاری بلبرینگ
- تنظیم مقدار بار وارده روی بلبرینگ
و) دندانه دندانه شدن
یکی از رایج‌ترین نوع خرابی در بلبرینگ‌ها دندانه دندانه یا برینل شدن بلبرینگ است. در این خرابی تورفتگی یا گودی‌ها روی حلقه داخلی بلبرینگ یا مسیر حرکت ساچمه‌ها به وجود می‌آیند که پدیده برینل یا همان دندانه دندانه شدن را تشکیل می‌دهند. مهم‌ترین علت ایجاد این نوع خرابی بلبرینگ عدم تمیز بودن محیط کاری و حضور مواد زائد در اطراف بلبرینگ است. دراصل با ورود مواد اضافه به داخل بلبرینگ و یا جداشدن مواد زائد از اجزای تشکیل‌دهنده آن، تورفتگی و تغییر شکل در سطح ایجاد می‌شود.
هرگاه بلبرینگ زیر فشار یا بار سنگین قرار گرفته یا زمان نصب ضربه ابزارهایی مانند چکش به آن وارد شود، دندانه دندانه می‌شود. هنگام مونتاژ و دمونتاژ بلبرینگ‌ها این مشکل پدید می‌آید.
علت برینل یا دندانه دندانه شدن بلبرینگ:
- واردکردن ضربه مانند چکش و بار سنگین استاتیکی روی بلبرینگ
- تمیزنبودن محیط و حضور مواد زائد در اطراف بلبرینگ
- استفاده از روانکار غیرمناسب
- استفاده از وسایل نامناسب هنگام نصب بلبرینگ
- خارجکردن و درآوردن غیراصولی بلبرینگ
- به کارگیری ناصحیح بلبرینگ
روش‌های پیشگیری از برینل یا دندانه دندانه شدن:
- حذف و یا اصلاح بار سنگین روی بلبرینگ
- استفاده از تجهیزات آب‌بندی مناسب و مرغوب
- تمیزکردن و حذف مواد زائد در محیط بلبرینگ
- تصفیه و استفاده از روانکار مناسب
- نصب صحیح و رعایت اصول خارجکردن و جازدن بلبرینگ
- استفاده از ابزار درست و استاندارد هنگام نصب
نکات مورد نیاز برای خرید بلبرینگ با طول عمر و کارایی بالا
- خرید از فروشگاه‌های معتبر
- انتخاب بلبرینگ متناسب با قطعه مورد نظر ( بررسی لقی، قفسه و…)
- مونتاژ و دمونتاژ اصولی هنگام نصب بلبرینگ‌ها
- بلبرینگ را به درستی نصب و جا بزنید.
- بلبرینگ را به طور منظم روغن کاری کنید.
- از قرار گرفتن بلبرینگ در معرض آلودگی و گرد و غبار جلوگیری کنید.
- از قرار گرفتن بلبرینگ در معرض دمای بیش از حد جلوگیری کنید.
- بلبرینگ را در صورت نیاز تعویض کنید.
سخن پایانی
بلبرینگ‌ها به‌دلیل استفاده از ساچمه‌ها برای ایجاد چرخش و حرکت قطعات، از جمله محصولاتی هستند که برای داشتن حرکت و عملکرد صحیح نیاز به روغن‌کاری و محافظت دارند. این قطعه‌ها در مدت کارایی خود دچار استهلاک شده و در گاهی موارد به دلیل وجود خرابی نیاز به تعویض دارند. با شناسایی خرابی‌های معمول در بلبرینگ‌ها و جلوگیری از آن‌ها، عمر مفید و کارایی این قطعات را افزایش دهید.
