همه چیز درباره رولبرینگ و انواع آن؛ رولبرینگ، به عنوان یکی از اجزای غلتنده بیرینگ شناخته می‌شود. این بلبرینگ‌ها برای حمل بار و کاهش اصطکاک طراحی شده‌اند و شبیه به بلبرینگ هستند. با این حال، رولبرینگ‌ها از عناصر غلتشی سیلندر برای انتقال بار به جای ساچمه استفاده می‌کنند تا جدایی بین قسمت‌های متحرک بلبرینگ حفظ شود.
این بلبرینگ‌ها می‌توانند شامل یک یا چند ردیف اجزای غلتنده باشند و ردیف‌های متعدد می‌توانند ظرفیت بار شعاعی را به طور قابل توجهی بهبود بخشند. همچنین، استفاده از اشکال مختلف غلتک می‌تواند اصطکاک را کاهش دهد و بارهای شعاعی و محوری را تحمل کند.
رولبرینگ چیست؟
رولبرینگ‌ها، به عنوان قطعاتی برای حرکت نسبی بین دو قطعه از طریق غلطش، طراحی شده‌اند. در این بلبرینگ‌ها، سطح تماس ساچمه با سطوح به صورت یک خط است و به همین دلیل می‌توانند فشار شعاعی بسیار زیادی را تحمل کنند، اما قادر به تحمل فشار محوری نیستند. تفاوت اصلی بین رولبرینگ و بلبرینگ در مقاومت آنها در برابر انواع بارهای وارده است. بار وارده بر رولبرینگ و بلبرینگ به دو صورت شعاعی و محوری است و بسته به موقعیت و شرایطی که بلبرینگ مورد استفاده قرار می‌گیرد، یکی از این دو بار و یا هر دو بار بر آن وارد می‌شوند.
اجزای تشکیل دهنده رولبرینگ
رولبرینگ ها از اجزای زیر تشکیل شده اند:
- حلقه یا کُنس داخلی (Inner Race)
- حلقه یا کُنس خارجی (Outer Race)
- اجزای غلتان (Rolling Element)
- قفس یا نگهدارنده (Cage)
برندهای معروف تولید رولبرینگهای صنعتی
رولبرینگهای تیمکن (Timken) از آمریکا ساخته شده‌اند و به لحاظ کیفیت بسیار عالی و مرغوب هستند. این رولبرینگ‌ها در انواع سایزهای مختلف موجود هستند و مصارف عمده آنها در تجهیزات راهسازی و حفاری است. رولبرینگهای اس کا اف (SKF) نیز از سوئد ساخته شده‌اند و به لحاظ کیفیت بسیار عالی و مرغوب هستند.
همچنین پیشنهاد می‌شود مقاله صفر تا صد تسمه فولادی را نیز مطالعه نمایید.
این شرکت جهانی است و محصولات آن در کشورهای دیگری مانند فرانسه، ایتالیا و انگلیس نیز تولید می‌شوند. رولبرینگهای IKO نیز از ژاپن ساخته شده‌اند و بیشتر محصولات این برند رولبرینگهای سوزنی هستند که کیفیت نسبتاً بالایی دارند. برندهای دیگری نیز مانند رولبرینگهای ژاپنی KOYO، NTN، NSK و NSK کیفیت مناسبی دارند. در مقابل، رولبرینگهای ارزان قیمت مانند DPI، KG و F&D وجود دارند.
انواع رولبرینگ
رولبرینگ‌ها انواع مختلفی دارند. در ادامه به تشریح هریک به صورت جداگانه خواهیم پرداخت:
- رولبرینگ استوانه‌ای
رولبرینگ‌ها بر اساس کاربرد و طراحی ساختی که دارند، در انواع مختلفی ساخته می‌شوند و می‌توان از آنها در کاربردهای مختلف و پروژه‌های صنعتی استفاده کرد. رولبرینگهای سوزنی، استوانه‌ای، بشکه‌ای و مخروطی از جمله انواع رولبرینگهای صنعتی هستند که هر کدام برای هدف خاصی ساخته شده‌اند و در پروژه‌های صنعتی و مکانیکی استفاده می‌شوند.
رولبرینگهای استوانه‌ای، یکی از انواع مهم و کاربردی رولبرینگ‌ها هستند که نسبت به سایر رولبرینگ‌ها بیشتر استفاده می‌شوند و محبوبیت بیشتری دارند. نامگذاری این نوع رولبرینگ به عنوان رولبرینگ استوانه‌ای به خاطر اجزای گردان و غلطک‌هایی به شکل استوانه است. در سطح دسترسی با کنس‌ها، این المان‌ها یک دسترسی خطی دارند. زمانی که این نوع رولبرینگ زیر بار قرار می‌گیرد، به شکل مستطیل تبدیل می‌شود.
از این نوع رولبرینگ می‌توان برای حرکت انواع بارهای نیمه شعاعی هم استفاده کرد و به نوعی می‌توان گفت که کاربرد خوبی در این زمینه خواهند داشت. در حالی که رولبرینگهای دیگر تنها می‌توانند حرکت مقادیر شعاعی را امکان‌پذیر کنند و نیمه شعاعی با توجه به کاربرد و طراحی ساخت آنها امکان پذیر نخواهد بود.
- رولبرینگهای سوزنی
رولبرینگهای سوزنی، یکی از انواع رولبرینگ‌ها هستند که با توجه به کاربرد و طراحی ساختی که دارند، در بسیاری از پروژه‌های صنعتی قابل استفاده هستند. این رولبرینگ‌ها، به عنوان رولبرینگهای استوانه‌ای با غلتک‌های کم قطر و بلند، معرفی می‌شوند. اما باید توجه داشت که این نوع رولبرینگ فقط می‌توانند بارهای شعاعی را تحمل کنند و با توجه به ساختاری که دارند، قابلیت تحمل بارهایی محوری برای آنها ممکن نخواهد بود. غلتک‌های سوزنی که در رولبرینگهای سوزنی استفاده می‌شوند، دارای قطر کمتری در انتها هستند. در نتیجه، رولبرینگهای سوزنی با توجه به ساختار و طراحی خاصی که دارند، در برخی پروژه‌های صنعتی مفید واقع می‌شوند.
رولبرینگهای سوزنی، شبیه به رولبرینگهای استوانه‌ای هستند با این تفاوت که قطر سطح مقطع مربوط به اجزای غلتان آنها نسبت به طول آنها کوچکتر است. به دلیل این خصوصیت، رولبرینگهای سوزنی بیشتر در طراحی وسایل اندازه‌گیری و لوازم برقی خانگی مورد استفاده قرار می‌گیرند. حرکت محوری مربوط به این رولبرینگ‌ها، توسط قفسه‌ها یا لبه‌های ماشین کاری شده رینگ‌ها کنترل می‌شود. با توجه به ضخامت کم سطح مقطع آنها، معمولا در تجهیزات کم وزن یا در جایی که فضای شعاعی محدود است، از رولبرینگهای سوزنی استفاده می‌شود.
- رولبرینگ مخروطی
رولبرینگهای مخروطی، نوعی رولبرینگ هستند که کارایی کمتری نسبت به سایر رولبرینگ‌ها دارند. این نوع رولبرینگ دارای یک حلقه داخلی با دو لبه است و می‌توان آن را با رینگ خارجی بدون لبه استفاده کرد. در طراحی این نوع رولبرینگ، تعدادی رول مخروطی شکل وجود دارد و به همین دلیل آنها را به عنوان رولبرینگهای مخروطی می‌شناسند. زاویه تماس رولبرینگهای مخروطی بین 10 تا 20 درجه است و این قانون برای تمامی این رولبرینگ‌ها در نظر گرفته می‌شود. با توجه به کاربردی که هر کدام از این رولبرینگ‌ها دارند، می‌توان این زاویه را بین 10 تا 20 در نظر گرفت، اما توجه کنید که از این مقدار بیشتر نمی‌توان استفاده کرد.
رولبرینگهای مخروطی در صنایعی مانند ماشین‌آلات صنعتی و جعبه دنده‌ها استفاده می‌شوند. این نوع برینگ دارای یک شیر غلتکی مخروطی شکل در حلقه بالایی و پایینی خود است و برای تحمل بارهای محوری و شعاعی استفاده می‌شود. میزان قدرتی که می‌توان با استفاده از این نوع برینگ بارهای مختلف را تحمل کرد، به زاویه شیار حلقه بیرونی بستگی دارد. این نوع رولبرینگ دارای دو جزء یا قطعه است؛ حلقه داخلی همراه با غلتک و قفسه‌ها یک جزء را تشکیل می‌دهند و جزء دوم تنها حلقه بیرونی را شامل می‌شود. در کل، رولبرینگهای مخروطی بیشتر در صنایع ماشین‌آلات صنعتی و جعبه دنده‌ها استفاده می‌شوند. (قیچی الکترومکانیک 2503)
- رولبرینگهای بشکه‌ای
رولبرینگهای بشکه‌ای در گروه بیرینگ‌ها قرار می‌گیرند و می‌توانند خود را تنظیم کنند، بدون نیاز به دخالت انسان برای انجام وظایف مورد نظر. این نوع رولبرینگ در رینگ خارجی خود سطح کروی شکل دارد و به همین دلیل می‌توان خاصیت خودمیزانی را برای آن در نظر گرفت. با توجه به این خاصیت، رولبرینگ بشکه‌ای برای بارهای شعاعی از نوع ضربه‌ای بسیار مناسب است. در کل، رولبرینگهای بشکه‌ای در گروه بیرینگ‌ها قرار می‌گیرند و می‌توانند خود را تنظیم کنند، بدون نیاز به دخالت انسان برای انجام وظایف مورد نظر.
رولبرینگهای بشکه‌ای دارای قلتک‌های بشکه‌ای هستند که در سطح آنها پروفیل‌هایی وجود دارد که با سطح‌های داخلی و خارجی آنها مطابقت دارد. قلتک‌ها با لبه‌های برجسته داخل رینگ‌های داخلی و قفسه‌های نگهدارنده‌ای که برای آنها در نظر گرفته شده است، در جای خود ثابت نگه داشته می‌شوند. قفسه‌های استفاده شده در طراحی این رولبرینگ‌ها عموما از جنس برنج یا پلی آمید تقویت شده با الیاف شیشه ساخته شده‌اند. این نوع رولبرینگ‌ها بسیار محکم هستند و می‌توانند بارهای سنگین و نیمه سنگین را به خوبی تحمل کنند. همچنین، برای بارهای ضربه‌ای نیز می‌توان از این نوع رولبرینگ استفاده کرد. رولبرینگ بشکه‌ای در ماشین‌آلات مخصوص معدن، غلتک‌های پشت بند کاربرد دارد.
سخن پایانی
رولبرینگ‌ها در صنعت انواع کاربردهای متنوع و فراوانی دارند و بدون وجود آنها، عملکرد بسیاری از دستگاه‌های صنعتی مختل می‌شود. طراحی و تولید این قطعات صنعتی به گونه‌ای است که قادر به مقاومت در برابر انواع بارهای وارده، اعم از بارهای شعاعی و محوری می‌باشند و با کمترین امکان لغزش در حین حرکت دستگاه، مانع از ساییدگی سایر قطعات در حال حرکت خواهند شد.