بلبرینگ کامپوزیت برای حفظ جداسازی و کنترل اصطکاک بین دو قسمت متحرک استفاده می شود. ویژگی متمایز بیرینگ کامپوزیتی این است که بلبرینگ از ترکیبی از مواد مانند رزین تقویت شده با الیاف ساخته شده است و این ممکن است شامل روان کننده ها و مواد تشکیل دهنده کاهش اصطکاک باشد. بلبرینگ کامپوزیت فقط بلبرینگ PTFE در حامل مواد دیگر نیست ، بلبرینگ PTFE در حامل است. بلبرینگ کامپوزیتی ساده می تواند سبک تر از اجزای غلتنده بیرینگ باشد اما این همیشه یک ویژگی نیست ، زیرا برخی از کامپوزیت ها بسیار متراکم هستند که منجر به تخلخل کمتر می شود. ویژگی بارز دیگر این بیرینگ ها ، طراحی سبک آن است – می تواند یک دهم وزن اجزای غلتنده بیرینگ سنتی باشد. در ساخت آن از فلزات سنگین استفاده نمی شود. بیرینگ های کامپوزیت را می توان به گونه ای سفارشی کرد که نیازهای فردی بسیاری از کاربردها مانند مقاومت در برابر سایش یا دمای بالا را برآورده کند. وزن یاتاقان کامپوزیت بسته به پشت آن می تواند متفاوت باشد. آستر PTFE را می توان روی پشتی فولادی یا آلومینیومی به کار برد. از طریق ترکیبات پرکننده می توان خواص مختلف این بلبرینگ مانند مقاومت در برابر خزش ، سایش و رسانایی الکتریکی را بهینه کرد.
حتما مطالعه کنید : نحوه ساخت بلبرینگ
تکنولوژی به کار رفته در بلبرینگ کامپوزیت
بلبرینگ کامپوزیتی یک بلبرینگ است که از یک ماده کامپوزیت مانند رزین تقویت شده با الیاف یا پلاستیک ساخته شده است. اینها اغلب حاوی مواد کاهش دهنده اصطکاک مانند PTFE هستند اما این تنها ماده ای برای کاهش اصطکاک و سایش و روانکاری در زمان خشک شدن بیرینگ ( بدون روان کننده خارجی ) نیست. PTFE به خودی خود یک ماده بیرینگ خوب نیست ، زیرا ذاتا نرم است و تحت فشار تغییر شکل می دهد ، بنابراین استفاده از PTFE به عنوان آستر به اندازه ترکیب PTFE در یک ماتریس جامد و قوی از رزین و فیبر مفید نیست. این بیرینگ یک بلبرینگ با آستری از ترکیب PTFE و پشت فلزی است. PTFE یک جامد فلوروکربن است ، زیرا یک ترکیب با وزن مولکولی بالا است که کاملا از کربن و فلورین تشکیل شده است. PTFE آبگریز است : نه آب و نه مواد حاوی آب PTFE را مرطوب نمی کند. اجزای مهندسی شده با PTFE اصطکاک ثابت و کنترل شده ای را در طول عمر خود ارائه می دهند.
PTFE اغلب به عنوان یک پوشش نچسب برای ماهیتابه ها و سایر ظروف آشپزی استفاده می شود. این بسیار واکنش پذیر نیست ، تا حدی به دلیل استحکام پیوندهای کربن-فلورین ، بنابراین اغلب در ظروف و لوله سازی برای مواد شیمیایی واکننده و خورنده استفاده می شود. PTFE همچنین می تواند به عنوان روان کننده ماشین آلات برای کاهش اصطکاک ، سایش و مصرف انرژی مورد استفاده قرار گیرد. PTFE خود-روانکار است ، بنابراین روانکاری مرطوب و پر کردن مجدد روانکاری لازم نیست ، اما در صورت درخواست کاهش ضریب اصطکاک یا سایش بسته به کاربرد ، می توان آن را اضافه کرد.
کاربرد و موارد استفاده بلبرینگ کامپوزیتی
صنعت خودرو
تولیدکنندگان خودرو در تلاش هستند تا تقاضای روزافزون برای خودروهای سبک تر و کم مصرف را برآورده کنند و اجزا و مواد مورد استفاده در کاربردهای مختلف خودرو را ارزیابی کنند. بلبرینگ های کامپوزیتی اجزای مفیدی در طراحی خودرو هستند و در طیف وسیعی از کاربردها در سراسر خودرو ، از پیشرانه تا فضای داخلی خودرو استفاده می شوند. علاوه بر افزایش عملکرد خودرو ، طراحی حلقه جداگانه این بیرینگ به آنها اجازه می دهد تا بدون نیاز به چسب یا نیروی مونتاژ بیش از حد ، فشرده شوند.
- یوغ فرمان : قفسه فرمان دارای یاتاقان واقع در یوغ است – رابط بین قفل فرمان و ستون فرمان. یوغ به گونه ای طراحی شده است که از جدا شدن قفسه فرمان از ستون فرمان جلوگیری می کند ، در حالی که به قفسه فرمان اجازه می دهد آزادانه در جهت عرضی حرکت کند. یوغ توانایی راننده را در احساس سطح جاده و قابلیت مانور وسیله نقلیه تعیین می کند. با روکش PTFE ، بیرینگ های کامپوزیت اصطکاک را در یوغ فرمان کاهش می دهند.
- تسمه کش : تسمه کش دستگاهی است که برای حفظ کشش در تسمه تایم موتور طراحی شده است. یک دستگاه فنر در تسمه کش وجود دارد که بلبرینگ در آن قرار دارد. دستگاه فنر در دمای 2 درجه و در حدود 60 دور در دقیقه نوسان می کند. بلبرینگ های کامپوزیت سطح گشتاور و میرایی مناسب و ثابتی را برای حفظ کشش صحیح در تسمه محرک در حین کار موتور تضمین می کند.
- لولای درب : در لولای درب ، بیرینگ ها بین پین لولا و نشیمنگاه قرار می گیرند تا حرکت درب هنگام باز و بسته شدن توسط رهگذران تضمین شود. بلبرینگ کامپوزیت به دلیل دوام در بارهای زیاد و مقاومت در برابر خوردگی در تعدادی از سیستم های لولا خودرو استفاده می شود.
- بلبرینگ ها همچنین در به دست آوردن رنگ با کیفیت روی خودرو نقش دارند. آسترهای ترکیبی PTFE بلبرینگ های کامپوزیتی رسانا هستند و می توانند الکتریسیته را به لولا منتقل کنند تا روند رنگ آمیزی الکترواستاتیک را تسهیل کنند. آنها همچنین آبگریز هستند و رنگ را دفع می کنند و خطر قطرات اضافی را مختل می کنند که رنگ آمیزی را مختل می کند.
- مکانیزم صندلی : در صندلی های قابل تنظیم ، مکانیزم های صندلی حرکت را تسهیل می کند. بلبرینگ بین اتصال و پین قرار می گیرد و برای ارائه سطوح گشتاور مناسب طراحی شده است. از بیرینگ های کامپوزیت می توان در نقاط محوری اجزای صندلی برای حفظ گشتاور استفاده کرد و به مسافران اجازه می دهد صندلی خود را به راحتی و بدون مشکل برای یک تجربه راحت تنظیم کنند.
کاربرد بیرینگ کامپوزیت در صنعت دوچرخه سازی
طراحان دوچرخه تلاش می کنند وزن این دستگاه را کاهش داده و عملکرد دوچرخه خود را بدون از دست دادن کیفیت و قدرت افزایش دهند. صنعت دوچرخه خواهان محصولات سبک وزن با کارایی بالا و اجزای بدون نیاز به تعمیر و نگهداری است.
- محل انشعاب ( چنگک ) : چنگال دوچرخه راحتی راننده را در زمین های ناهموار افزایش می دهد و باعث می شود شفت متصل به قاب دوچرخه در داخل محفظه متصل به چرخ ها حرکت کند. بلبرینگ بین شفت و محفظه قرار می گیرد. آستر PTFE در بیرینگ های کامپوزیت جذب ضربه را افزایش می دهد ، زیرا به عنوان یک بالشتک عمل می کند ، در حالی که پشت فلزی سبک وزن به کاهش وزن دوچرخه کمک می کند.
- کمک فنر : ضربه های جلو ، اجزای اصلی دوچرخه های تعلیق ، به منظور کاهش ضربه وتکان ها برای یک حرکت راحت طراحی شده اند. بیرینگ بین شفت داخلی و محفظه بیرونی قرار می گیرد تا حرکت روان را در مکانیسم برای عملکرد مطلوب تسهیل کند. بلبرینگ های کامپوزیت با روکش PTFE به عنوان یک بالشتک عمل می کنند و ارتعاشات اضافی را برای افزایش بیشتر حرکت جذب می کنند.
- هدست دوچرخه : از بلبرینگ های کامپوزیتی می توان در هدست دوچرخه استفاده کرد. این دسته از بیرینگ ها می تواند سبک باشد تا از تلاش های کاهش وزن در کل دوچرخه پشتیبانی کند.
- محورهای پدال و ترمز : اصطکاک پایینی که بلبرینگ ها می توانند ایجاد کنند به کاهش چسبندگی لغزش کمک می کند و از هر گونه حرکت تکان دهنده نامطلوب جلوگیری می کند. پدال ها روی بیرینگ هایی می چرخند که دوک را به انتهای میل لنگ و بدنه پدال متصل می کنند.
- دنده عوض کن : از دنده عوض کن در سیستم دنده دوچرخه استفاده می شود. تغییر در کشش کابل برای تعویض دنده ها ، زنجیری را از پهلو به پهلو حرکت می دهد و زنجیر را روی زنجیرهای مختلف و در نتیجه چرخ دنده های مختلف ” از ریل ” خارج می کند.
کاربرد بیرینگ کامپوزیت در سیستم خورشیدی
خورشید به یک منبع انرژی پایدار تبدیل شده است. به گفته آژانس بین المللی انرژی ، انرژی خورشیدی متمرکز (CSP) می تواند تا 11.5 درصد از تولید برق جهانی را تا سال 2050 عهده دار باشد. امید به زندگی کارخانه CSP می تواند تا 40 سال (13) باشد و شرکت های انرژی به دنبال اجزایی هستند که طول عمر کارخانه CSP را دوام بیاورد.
- سیستم ردیابی خورشیدی : نیروگاه های متمرکز انرژی خورشیدی (CSP) از تشعشع متمرکز خورشیدی به عنوان منبع انرژی در دمای بالا برای تولید نیروی الکتریکی استفاده می کنند. ردیاب خورشیدی وسیله ای برای تمرکز بازتابنده های خورشیدی به سمت خورشید است. بلبرینگ ها در نقاط محوری مورد استفاده قرار می گیرند تا هم ساختار را در حفره ای سهمی وار نگه دارند و هم آینه ها را روی هلیواستات (برج خورشیدی) بچرخانند. از بلبرینگ های کامپوزیت می توان در برج سهمی وار و برج خورشیدی برای چرخاندن آینه ها استفاده کرد. آنها می توانند بارهای کاربردهای CSP را تحمل کنند ، در برابر آب و هوا و خوردگی مقاوم هستند و همچنین اصطکاک کم و ثابت (بدون اثر لغزش) را در طول چرخه عمر مکانیسم ارائه می دهند.
پمپ های پیستونی در تجهیزات ساختمانی خارج از بزرگراه
تجهیزات ساخت و ساز خارج از بزرگراه از بیل مکانیکی تا لودرهای ساده از سیستم های انتقال هیدرولیک به عنوان منبع اصلی حرکت استفاده می کند. پمپ های پیستونی هیدرولیک ، دستگاههای مکانیکی مورد استفاده برای تبدیل انرژی مکانیکی به انرژی هیدرولیک ، معمولا در تجهیزات ساخت و ساز خارج از بزرگراه و با موتور الکتریکی یا موتور احتراق مورد استفاده قرار می گیرند. بیرینگ ها بر روی محور پمپ پیستون نصب شده اند که گشتاور محرک را به بلوک سیلندر منتقل می کند. نقش بلبرینگ اطمینان از حرکت روان و کاهش مصرف انرژی است. لایه PTFE خود روان کننده بلبرینگ های کامپوزیتی باعث اصطکاک ثابت و کم در مکانیزم های پمپ برای حداقل مصرف انرژی و کاهش نیازهای تعمیر و نگهداری می شود.
حتما مطالعه کنید : روش های مراقبت و نگهداری از بلبرینگ ها
بلبرینگ های کشویی کامپوزیتی از ماده ای ساخته شده اند که از اجزای مختلف شامل دو دسته مواد اصلی برای اتصال و تقویت می باشد.
مواد کامپوزیت Teclite از الیاف نازک بافته شده که با رزین های پلی استر آغشته شده است ، تشکیل شده است. ویژگی های فیزیکی و شیمیایی مواد کامپوزیتی Teclite را می توان تحت تاثیر نیازهای کاربردهای خاص قرار داد.
ظرفیت بار بالای بیرینگ ، مقاومت در برابر سایش و ویژگی های خود روانکاری ، همراه با رفتار ضد خوردگی این مواد کامپوزیتی بدون نگهداری بدین معنا است که کامپوزیت های Teclite برای چالش برانگیزترین کاربردهای مرتبط با حرکت ، از جمله بلبرینگ های کشویی کامپوزیت ، ایده آل هستند.
بوش های کامپوزیتی
بلبرینگ کامپوزیت یا بلبرینگ Teclite بر بیرینگ های برنزی و بیرینگ های پلاستیکی ارجحیت دارد ، زیرا بلبرینگ کامپوزیت مزایای بالقوه بیشتری را ارائه می دهد. بگذارید مثالی بزنیم :
- پلاستیک : الاستیک و اغلب بدون نیاز به تعمیر و نگهداری اما برای بارهای سنگین مناسب نیست
- برنز : مناسب برای بارهای سنگین اما سخت و بدون نیاز به تعمیر و نگهداری
- کامپوزیت : الاستیک ، بدون تعمیر و نگهداری و مناسب برای بارهای سنگین!
هر صنعت ترجیح مشخصی برای نوع بلبرینگ دارد ، در حالی که هر برنامه کاربردی به انواع خاصی ترجیح می دهد. بلبرینگ های کشویی کامپوزیت را می توان تقریبا در همه کاربردهایی که نیاز به حرکت ، پشتیبانی یا هدایت دارند استفاده کرد. لطفا جهت اطمینان از انتخاب صحیح بلبرینگ متناسب با نیازتان همین حالا با ما تماس بگیرید! کارکنان ما خوشحال خواهند شد که در مورد همه امکانات به شما مشاوره دهند.
ویژگی های بلبرینگ های کامپوزیتی
- انواع خاصی برای استفاده در صنایع غذایی دارای مجوز هستند
- عدم نیاز به روانکاری خودکار و تعمیر و نگهداری
- مقاومت در برابر سایش
- ضریب انبساط کم
- ثبات ابعادی ، همچنین در محیط های مرطوب
- 1/6 وزن فولاد
- میرایی ارتعاش
- مقاومت در برابر بار بسیار بالا
امروزه گزینه های زیادی برای بیرینگ ها و بوش ها در بازار وجود دارد از جمله فلز ، پلیمر و کامپوزیت. دقیقا منظور از واژه ” بوش کامپوزیت ” می تواند بسته به سازنده متفاوت باشد. به عنوان مثال ، طرح های بوش کامپوزیتی وجود دارد که یک پشت فولادی را با یک لایه برنزی متخلخل که با روکش پلیمری مانند PTFE پوشانده شده است ، ترکیب می کند. همچنین یک روش کلاسیک تر برای بوش های کامپوزیت وجود دارد که ترکیبی از رزین پلیمری با الیاف شیشه ، اغلب زخم های رشته ای و یک پوشش PTFE برای کاهش اصطکاک و تامین روغن کاری است.
مزایای بلبرینگ های کامپوزیتی
هدف بوش کامپوزیتی ترکیب بهترین خواص مواد متعدد است. به عنوان مثال ، یک پشت فولادی استحکام ، سفتی و دوام بیشتری را ایجاد می کند ، اما به تنهایی خواص تریبولوژیکی مناسبی برای یک بوش موثر ندارد.
- قدرت و سفتی و اصطکاک کم = هنگامی که یک پشت فولادی با PTFE یا POM ترکیب می شود ، خواص استحکام و سفتی با اصطکاک کم مواد پلیمری افزایش می یابد. استفاده از یک لایه پلیمری مانند PTFE همچنین با محافظت از لایه (های) فلزی با موضوعاتی مانند خوردگی و فعل و انفعالات شیمیایی ناخواسته برخورد می کند.
- بسیاری از بیرینگ های کامپوزیتی به دلیل ماهیت خود خشک می شوند = آنها می توانند طوری طراحی شوند که نیازی به گریس یا روان کننده نیست ، که می تواند برای متقاضیانی که به آلودگی حساس هستند یا موارد دیگری که گریس می تواند مشکل ایجاد کند بسیار مهم باشد. هنگامی که این بیرینگ های کامپوزیتی به درستی طراحی می شوند ، می توانند اصطکاک بسیار کم ایجاد کنند ، تقریبا مشکلات مربوط به لغزش چسب را برطرف کرده و نیازهای گشتاور شکستن را کاهش دهند.
- ثبات ابعادی = مسئله دیگری که بلبرینگ های کامپوزیتی می تواند به خوبی به آن بپردازد ، ثبات ابعادی است. برخی از پلیمرها به ویژه از طریق جذب آب یا واکنش به تغییرات دما ، مستعد تغییرات ابعادی هستند. استفاده از کامپوزیت می تواند این مشکلات را به میزان قابل توجهی کاهش دهد.
گزینه های کامپوزیت برای بوشینگ و بلبرینگ
وقتی زمان انتخاب بوش یا بلبرینگ برای کاربردهای حساس فرا می رسد ، ممکن است عاقلانه باشد که کامپوزیت ها را به لیست مواد بیرینگ بالقوه خود اضافه کنید. یاتاقان های کامپوزیتی ممکن است در درجه اول فلزی با پوشش پلیمری با اصطکاک کم باشند ، یا ممکن است از مواد تقویت شده با الیاف پیچدار رشته ای با ماتریس پلیمری باشند. صرف نظر از اینکه کدام نوع بلبرینگ کامپوزیت مورد بررسی قرار می گیرد ، به یاد داشته باشید که آنها می توانند مزایای دیگری مانند بهبود مقاومت ، سفتی ، خواص سایش و کاهش اصطکاک را ارائه دهند در حالی که احتمالاً نیاز به روان کننده ها را از بین می برند.
جهت مشاهده سایر مقالات مرتبط با این مقاله ، به صفحه بلبرینگ و جهت مشاهده سایر مقالات به صفحه بلاگ مراجعه نمایید.
بلبرینگ