مدیریت سایت از زمانی که انسان نیاز به جابجایی اشیا پیدا کرد، از غلتک های گرد برای آسان کردن کار استفاده کرد.
احتمالاً اولین غلتک ها چوب ها یا کنده ها بودند که نسبت به کشیدن اشیا روی زمین پیشرفت بزرگی داشتند، اما هنوز کار بسیار سختی بود. مصری ها از کنده های چوبی استفاده می کردند تا بلوک های سنگی بزرگ خود را برای اهرام بغلطانند.
در نهایت، شخصی به این فکر افتاد که غلتک را روی هر چیزی که در حال جابجایی است محکم کند و اولین “وسیله نقلیه” را با “چرخ” ساخت.
با این حال، هنوز بلبرینگ هایی داشتند که از موادی ساخته شده بودند که به جای غلتیدن روی یکدیگر، روی هم مالیده می شدند. تا اواخر قرن هجدهم بود که طراحی اولیه برای یاتاقان ها توسعه یافت.
در سال 1794، فیلیپ وان، استاد آهن ولزی، طرحی را برای یاتاقان های توپ برای پشتیبانی از محور کالسکه به ثبت رساند. توسعه در قرن نوزدهم و اوایل قرن بیستم ادامه یافت که با پیشرفت دوچرخه و اتومبیل تحریک شد.
انواع بلبرینگ ها
هزاران اندازه، شکل، و نوع بلبرینگ وجود دارد. بلبرینگ، رولبرینگ سوزنی، و رولبرینگ غلتکی مخروطی انواع اصلی هستند. اندازه ها از اندازه های کوچک برای راه اندازی موتورهای مینیاتوری گرفته تا بلبرینگ های بزرگی که برای پشتیبانی از قطعات دوار در نیروگاه های برق آبی استفاده می‌شوند.
این بلبرینگ های بزرگ می توانند ده فوت (3.04 متر) قطر داشته باشند و برای نصب نیاز به جرثقیل دارند. رایج ترین اندازه ها را می توان به راحتی در یک دست نگه داشت و در مواردی مانند موتورهای الکتریکی استفاده می شود.
در این مقاله فقط بلبرینگ ها توضیح داده می شود. در این یاتاقان ها قسمت غلتشی یک توپ است که بین رینگ های داخلی و خارجی در محلی به نام مسیر غلتش می غلتد.
توپ ها توسط یک قفس نگه داشته می شوند، که آنها را به طور مساوی در اطراف مسیر غلتش نگه می دارد. علاوه بر این قطعات، بخش های اختیاری زیادی برای بلبرینگ های خاص وجود دارد، مانند آب بند برای نگه داشتن روغن یا گریس در داخل و خارج کردن کثیفی، یا پیچ هایی برای نگه داشتن بلبرینگ.
مواد خام
تقریباً تمام قسمت های تمام بلبرینگ ها از فولاد ساخته شده اند. از آنجایی که بلبرینگ باید در برابر فشارهای زیادی مقاومت کند، باید از فولاد بسیار قوی ساخته شود.
طبقه بندی استاندارد صنعت برای فولاد در این یاتاقان ها 52100 است، به این معنی که دارای یک درصد کروم و یک درصد کربن است (که در صورت اضافه شدن به فولاد پایه آلیاژ نامیده می شود).
این فولاد را می توان با عملیات حرارتی بسیار سخت ساخت. در جایی که زنگ زدگی ممکن است مشکل ساز باشد، بلبرینگ ها از فولاد ضد زنگ 440 درجه سانتیگراد ساخته شده اند.
قفسه برای عناصر غلتان به طور کلی از فولاد نازک ساخته می شود، اما برخی از بلبرینگ ها اکنون از قفسه های پلاستیکی قالبی استفاده می کنند، زیرا هزینه ساخت آنها کمتر است و اصطکاک کمتری ایجاد می کنند.
فرآیند تولید
چهار بخش اصلی برای بلبرینگ استاندارد وجود دارد :
- مسیر غلتش داخلی (رینگ داخلی)
- مسیر غلتش خارجی (رینگ خارجی)
- عناصر غلتان
- قفسه
رینگ ها
- هر دو مسیر و رینگ تقریباً به یک شکل ساخته می شوند. از آنجایی که هر دو رینگ های فولادی هستند، فرآیند با لوله های فولادی با اندازه مناسب شروع می شود. ماشین های اتوماتیک مشابه ماشین‌های تراش از ابزارهای برش برای برش شکل اصلی رینگ استفاده می کنند و همه ابعاد را کمی بیش از حد بزرگ می کنند. دلیل بزرگ ماندن آنها این است که رینگ ها قبل از اتمام باید تحت عملیات حرارتی قرار گیرند . سپس، در یک فرآیند سرد کردن، سیم به قطعات کوچک بریده می شود که بین دو قالب فولادی خرد می شود. آنها را می توان پس از عملیات حرارتی به اندازه نهایی خود برگرداند.
- برش ها را در یک کوره عملیات حرارتی با دمای 1550 درجه فارنهایت (843 درجه سانتیگراد) تا چند ساعت (بسته به اندازه قطعات) قرار می‌دهند، سپس در حمام روغن فرو می‌برند تا خنک شوند و خیلی خوب سخت شوند. این سخت شدن باعث شکننده شدن آن ها نیز می شود. بنابراین گام بعدی این است که آنها را نرم کنید. این کار با گرم کردن آنها در فر دوم با دمای حدود 300 درجه فارنهایت (148.8 درجه سانتیگراد) و سپس اجازه دادن به آنها در هوا انجام می شود. کل این فرآیند عملیات حرارتی قطعاتی را می سازد که سخت هستند.
- پس از فرآیند عملیات حرارتی، رینگ ها و مسیر ها آماده اتمام هستند. با این حال، در حال حاضر، رینگ ها برای برش با ابزارهای برش بسیار سخت است، بنابراین بقیه کار باید با چرخ های سنگ زنی انجام شود. اینها بسیار شبیه به چیزی است که در هر مغازه ای برای تیز کردن مته ها و ابزار پیدا می کنید، با این تفاوت که چندین نوع و شکل مختلف برای اتمام رینگ ها مورد نیاز است.
- تقریباً هر مکان در رینگ با سنگ زنی به پایان می رسد که سطح بسیار صاف و دقیقی را به جا می گذارد. سطوحی که بلبرینگ در دستگاه قرار می گیرد باید بسیار گرد و کناره ها صاف باشند. سطحی که توپ ها روی آن غلت می خورند ابتدا آسیاب می شود و سپس روی آن می چرخند. این بدان معنی است که یک دوغاب ساینده بسیار ریز برای صیقل دادن مسابقات برای چندین ساعت استفاده می شود تا تقریباً یک روکش آینه ای به دست آید. در این مرحله، مسابقات به پایان می رسد، و آماده برای کنار هم قرار دادن عناصر غلتان میشود.