Paslanmaz çelik rulmanlarda bilyalar ve makaralar kullanılırken hangi tasarım hususları dikkate alınır?

Paslanmaz çelik rulmanlar endüstriyel makineler, tıbbi ekipman, gıda işleme ve kimyasal uygulamalar gibi endüstrilerde giderek daha fazla kullanılmaktadır. Bilyalı rulmanlar ve makaralı rulmanlar, her biri yapı, yük kapasitesi ve çalışma koşulları açısından farklı özelliklere sahip en yaygın iki türdür. Paslanmaz çelik rulmanlar tasarlarken, performansın ve hizmet ömrünün pratik uygulama gereksinimlerini karşıladığından emin olmak için bilyaların ve makaraların belirli özelliklerinin dikkatli bir şekilde dikkate alınması önemlidir.

Bilyalı Rulmanların Tasarım Özellikleri ve Dikkat Edilmesi Gereken Hususlar

Bilyalı rulmanlar, yüksek hızlı çalışma sırasında düşük sürtünme ve minimum ısı üretimi sağlayan küresel yuvarlanma elemanları kullanır. Temel tasarım hususlarından biri yük tipidir. Bilyalı rulmanlar radyal yükler ve orta dereceli eksenel yükler için daha uygundur; yorulma ömürleri ise yüksek radyal şok veya ağır yük koşulları altında sınırlı olabilir.

Malzeme seçimi çok önemli bir rol oynar. Paslanmaz çelik bilyalı rulmanlar genellikle korozyon direncini ve sertliği dengeleyen AISI 440C veya 304/316 serisi paslanmaz çelik kullanır. Yetersiz sertlik, yüzeyin erken aşınmasına yol açarak çalışma hassasiyetini etkileyebilir. Yüzey kalitesi doğrudan sürtünme katsayısını ve gürültü seviyelerini etkiler. Kötü yüzey kalitesi, bölgesel aşınmaya ve yağ filminin bozulmasına neden olabilir.

Sızdırmazlık yapısı korumayı ve hizmet ömrünü etkiler. Kauçuk contalar mükemmel toz ve sıvı direnci sağlar ancak yüksek hız performansını sınırlayabilir. Metal contalar, yüksek sıcaklıktaki veya kimyasal açıdan agresif ortamlara uygun, üstün sıcaklık ve korozyon direnci sunar. Bilya boyutu ve miktarı, eşit yük dağılımı sağlayan ve lokal stres konsantrasyonunu en aza indiren önemli faktörlerdir.

Makaralı Rulmanlar için Tasarım Özellikleri ve Dikkat Edilecek Hususlar

Makaralı rulmanlar, daha yüksek radyal yük kapasitesi sunan silindirik yuvarlanma elemanları kullanır. Tasarım odağı temas alanını ve yük dağılımını içerir. Daha geniş bir temas yüzeyi ile makaralı rulmanlar, benzer boyuttaki bilyalı rulmanlara göre daha ağır yükleri destekler ve bu da onları yüksek darbeli veya ağır hizmet ortamları için uygun hale getirir. Ancak maksimum çalışma hızları genellikle bilyalı rulmanlardan daha düşüktür.

Malzeme seçimi ve ısıl işlem yorulma ömrünü önemli ölçüde etkiler. Yüksek sertlik ve aşınma direnci için silindir yüzeylerinin hassas taşlanması ve ısıl işlemi şarttır. Yağlama tasarımı da önemlidir. Makaralar ile kafes arasındaki etkileşim daha yüksek sürtünmeye neden olur ve sürtünmeyi ve sıcaklık artışını azaltmak için yüksek performanslı gres veya yağ gerektirir.

Eksenel yük kapasitesi, makaralı rulman tasarımında başka bir odak noktasıdır. Tek sıralı silindirik makaralı rulmanlar öncelikle radyal yükleri karşılarken, çift sıralı veya açısal temaslı tasarımlar eksenel kuvvetleri karşılayabilir. Kafes malzemesi ve yapısı, silindir hizalamasını ve yağlayıcı dağıtımını etkileyerek operasyonel stabiliteyi ve rulman ömrünü doğrudan etkiler.

Yüksek Hızlı Çalışma ve Sıcaklık Yönetimi

Yüksek hızlı uygulamalarda sürtünme katsayılarının düşük olması nedeniyle genellikle bilyalı rulmanlar tercih edilir. Tasarımda bilya çapı, iç boşluk ve yağlayıcının viskozitesi dikkate alınmalıdır. Makaralı rulmanlar, yüksek hızlarda önemli sıcaklık artışlarına maruz kalabilir; bu durum, termal genleşmeyi ve tutuklukları önlemek için makara miktarının ve rulman genişliğinin optimizasyonunun yanı sıra uygun yağlayıcı seçimi gerektirir.

Korozyona Direnç Konuları

Paslanmaz çelik rulmanlar, mükemmel korozyon direnci gerektiren gıda işleme, kimyasal ekipmanlar ve deniz ortamlarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Bilyalı ve makaralı rulmanlar çeşitli conta yapıları altında farklı performans gösterir. Kauçuk contalar düşük sıcaklıktaki aşındırıcı ortamlar için uygundur; metal contalar ise yüksek sıcaklık, asidik, alkali veya tuzlu koşullar için daha iyidir. Yüksek kaliteli paslanmaz çelik ve yüzey kaplamaları rulmanın servis ömrünü önemli ölçüde uzatabilir.