مصالح ياتاقان /تعمیر و نگهداری/ويژگيهاي مصالح/
تعمیر و نگهداری :
یاتاقان های بسیاری احتیاج به تعمیرات دوره ای دارند تا از خرابی پیش از موعد جلوگیری شود. گرچه بعضی از آنها نظیر یاتاقان های لغزشی یا مغناطیسی ممکن است احتیاج به نگهداری کمتری داشته باشند. بیشتر یاتاقان ها در عملکرد در دورهای بالا نیازمند روانکاری و تمیزکاری دوره ای هستند و ممکن است احتیاج به تنظیمات مجدد داشته باشند تا اثر فرسایش را به حداقل برسانند .
مصالح ياتاقان :
اگر ياتاقان هميشه در
شرايط كاري ايدهآل قرار داشت، يعني در تمام اوقات لايهاي از روغن از تماس سطوح
جدا شده جلوگيري ميكرد، انتخاب جنس ياتاقان هيچگونه دشواري نداشت. تنها ويژگيهاي
لازم براي مصالح ياتاقان در اين حالت ارزاني- مقاومت- صلبيت- هدايت گرما و قابليت
ماشينكاري است . مواد بسياري، چون فولاد، چدن و برنز بخوبي اين نيازها را برآورده
ميكنند.
متاسفانه چنان شرايط ايدهآل هرگز وجود ندارد زيرا حتي اگر ياتاقان از تغذيه مناسب
برخوردار باشد در حالت راهاندازي، توقف و سرعت خيلي پايين تماس برقرار ميشود.
بعلاوه در بسياري از ماشينها ياتاقانهايي وجود دارند كه نيروي وارد بر آنها زياد
و يا سرعت آنها آنقدر كم است كه لايه روغن بطور كامل شكل نمي گيرد. در اين حالت
بخشي از نيروي وارده توسط تماس سطوح تحمل ميشود.
همچنين عواملي وجود دارند كه مانع ايجاد لايه روغن بطور كامل گشته و نميتوان
تئوري هيدروديناميك روغنكاري را وارد دانست.
اين عوامل چنيناند :
- هندسه محور و
ياتاقان هرگز بطور ايدهآل استوانهاي نبوده و سطح آنها نيز كاملاً صلب نيست.
- محور در اثر بار وارده خيز برميدارد و همترازي محورهاي ياتاقان و محور بهم
ميخورد. سايش ياتاقان با محور به اين دليل صورت ميگيرد .
- دگرگوني شكل پوسته ياتاقان و نگهدارنده ياتاقان به نتايج مشابه حالت بالا منجر ميشود .
- در بعضي موارد، مقدار تزريق روغن براي نگهداري لايه روغن كافي نيست .
به اين دلايل تماس مستقيم سطوح روي ميدهد. اين تماس در بعضي از ياتاقانها هميشه و در بعضي ديگر در يك دوره زماني كوتاه وجود دارد .
عملاً بسياري از ياتاقانها در شرايطي كار ميكنند كه مقدار بار آورده بر آنها، نوساني بوده و يا جهت آن تغييرات دورهاي دارد. روغن نيز همواره حاوي مواد ناخواستهاي است كه توسط فيلتر به دام نميافتند. بعضي از اين موارد تيز و برندهاند. تمام اين عوامل باعث ميشوند تا مصالح ياتاقان احتياج به توانائيهاي بيشتري داشته باشند . اما به دليل خصوصيات متضاد لازم نميتوان مادهاي يافت كه تمام نيازها را برآورده سازد. مثلاً نياز به مقاومت فشاري و مقاومت خستگي بالا، گاهي با نياز شكلپذيري در تضاد قرار ميگيرد.
آلياژهاي مناسب براي ساختن ياتاقان دو ويژگي كلي بايد داشته باشند اول آن كه به اندازه كافي نرم و قابل انعطاف باشند تا ضربه و ارتعاشات وارده را تحمل كنند و دوم آنكه بايد سخت بوده و در برابر ساييدگي و اصطكاك مقاومت داشته باشند. اين خواص را نميتوان در يك آلياژ تك فاز جستجو كرد زيرا محلولهاي جامد نرم بوده و فاقد سختي هستند در حالتي كه تركيبات فلزي سخت بوده و فاقد قابليت انعطاف لازم هستند. اما با داشتن آلياژي شامل دو فاز خواص مطلوب براي ساخت ياتاقان شامل تركيبات سخت فلزي در قالبي از محلول جامدي باشد. فاز محلول جامد كه بستر آلياژ را تشكيل ميدهد، ارتعاشات و ضربات وارده را به محور دوار و مقادير كمي همتراز نبودن را تحمل ميكند. فاز تركيبات فلزي نيز ساييدگي و اصطكاك را تحمل ميكند. ضمناً پس از مدتي كار لايه نازكي از بستر، خورده شده و رگههاي مويين در سطح ياتاقان بوجود ميآيد كه معبر خوبي براي روغن است و هميشه سطح ياتاقان روغنكاري ميشود.
مهمترين ويژگيهاي مصالح ياتاقان عبارتند از :
1- سازگاري به جنس محور Compatibility .
2- شكل پذيري Comformability .
3- جايگيري embedabiliti .
4- مقاومت فشاري زياد Compresive Strength .
5- مقاومت خستگي زيادFatique Strength .
6- مقاوم در مقابل خوردگيCorosion resistance .
7- قابليت ماشين كاري machinability .
8 – هدايت حرارت زياد Termal conductivity .
9- ضريب انبساط كم Cofficient of expansion .
10- پايداري شيميايي Chimical activity .
11- ارزاني Cost .
12- فراواني Availibility .
همانطور كه مشاهده ميشود
اكثر موارد فوق شناخته شده هستند لذا فقط به توضيح بعضي موارد ميپردازيم.
سازگاري : وقتي تماس مستقيم بين محور و ياتاقان وجود دارد، بعضي از مصالح
ياتاقاني تمايل به چسبيدن يا جوشخوردن به محور دارند. اين ويژگي در تمام مواد
يكسان نيست . معيار ضد چسبندگي يا ضد جوش يك ماده به محور ( غالباً فولادي ) را
سازگاري گويند .
اسكات و بورز ( Scot & Booser ) دو تن از محققين اين رشته مواد مختلف را تنها از نظر سازگاري ( با فولاد ) به اين ترتيب طبقهبندي كردهاند :
1- نايلون .
2- نيكل كادميم .
3- تكستوليت .
4- بابيت قلع .
5- برنز .
6- بابيت سرب .
7- آلياژ آلومينيوم .
8- چدن .
9- آلياژ روي .
نايلون بهترين خاصيت سازگاري را دارد اما از ميان آلياژهاي فلزي با بيتهاي قلع در سرب بيشتر مصرف ميشوند .