کاربرد بلبرینگ در عملکرد الکتروموتور

هدف از تعبیه بلبرینگ در موتورهای الکتریکی، پشتیبانی و قرار دادن روتور، کوچک نگه‌داشتن شکاف هوا و انتقال بار‌ها از شافت به الکتروموتور است. بلبرینگ‌ها باید بتوانند در سرعت‌های پایین و بالا کار کرده و درعین‌حال تلفات ناشی از اصطکاک را به حداقل برسانند که این یکی از مهمترین کاربرد بلبرینگ در عملکرد الکتروموتور است. بلبرینگ به‌کاررفته در ساخت الکتروموتور باید اقتصادی بوده و به حداقل تعمیر و نگهداری نیاز داشته باشد. در این مقاله راجع به کاربرد بلبرینگ و مشخصه‌های یک بلبرینگ در الکتروموتور صحبت خواهیم کرد. با ما همراه باشید.

کاربرد بلبرینگ در عملکرد الکتروموتور

بلبرینگ چیست؟

بلبرینگ (Ball Bearing) به مفهوم بیرینگ توپی، یک نوع یاتاقان غلتشی و مالشی است که از ساچمه‌های گرد و توپر به همراه قفسه نگه‌دارنده ساچمه ساخته می‌شود. بلبرینگ‌ها برای تحمل میزان بالایی از بارهای محوری و شعاعی ساخته ‌شده و در هرکجا که قرار باشد دو قسمت اصلی به یکدیگر متصل شوند، استفاده می‌شوند.

ساختمان بلبرینگ از ۲ قسمت ثابت و متحرک ساخته می‌شود که قسمت ثابت به استاتور وصل شده و قسمت متحرک به محور روتور متصل می‌شود. ساچمه‌ها هم شکاف میان دو قسمت را پرکرده و اصطکاک را به حداقل می‌رسانند. از انواع بلبرینگ‌ها می‌توان به بوش و کاسه‌نمد، رولبرینگ، یاتاقان صنعتی و بلبرینگ محافظ اشاره کرد.

کاربرد بلبرینگ در عملکرد مطلوب الکتروموتور

همان‌طور که ذکر شد وجود بلبرینگ برای روان‌کاری و حفظ استحکام اتصال شافت به موتور ضروری است. پیشتر در خصوص کاربرد بلبرینگ در گیربکس صنعتی در وبلاگ سام تجهیز مطلبی منتشر کردیم. با این اوصاف، نکاتی که باید در طراحی بلبرینگ‌های الکتروموتورها در نظر گرفته شود به شرح زیر است:

بار‌ (Load)

  • وزن‌ها و نیرو‌های درگیر
  • برق منتقل‌شده
  • کشش مغناطیسی در نتیجه شکاف‌های هوای نامتقارن
  • نیرو‌های دینامیکی ناشی از تنظیم نادرست
  • موقعیت‌های خارج از تعادل
  • خطا‌های پیچ در چرخ‌دنده‌ها
  • بار‌های رانشی ناشی از فشار موتور

مهار بار‌های سنگین معمولاً به رولبرینگ‌ها (بلبرینگ‌های غلتکی) واگذار می‌شود و بار‌های سبک‌تر، توسط بلبرینگ‌ها کنترل می‌شوند. نیرو‌های محرک تنها زمانی که از تسمه یا چرخ‌دنده استفاده می‌شود در نظر گرفته می‌شوند. هنگامی‌که از تسمه یا چرخ‌دنده استفاده می‌شود، نیرو‌های شعاعی و محوری ایجادشده و نیاز به وجود بلبرینگ کاملاً حس می‌شود.

برآیند بزرگی و جهت بار‌های ایجاد شده در انتخاب نوع بلبرینگ تأثیر مستقیم دارد. به‌عنوان‌مثال، غلتک‌های استوانه‌ای می‌توانند بار‌های شعاعی بالایی را حمل کنند، اما عملاً قادر به مهار هیچ‌گونه بار محوری نیستند. بلبرینگ‌های دیگر مانند بلبرینگ تماس‌زاویه‌ای می‌توانند بار‌های شعاعی و محوری را هم‌زمان مهار کنند.


بیشتر بخوانید: انتخاب الکتروموتور: راهنمای گزینش موتور الکتریکی AC

سرعت

سرعت چرخش در نظر گرفته‌شده برای شافت موتور الکتریکی، تأثیر مستقیمی بر انتخاب روان‌کننده، اندازه بلبرینگ، طراحی قفس، فاصله داخلی و انواع سپر/مهربند خواهد داشت. بری مثال، نوع چرخش در الکتروموتور‌های القایی و موتور‌های مدولاسیون پالس می‌تواند حفره‌های الکتریکی یا آج‌دار روی بدنه بلبرینگ ایجاد کنند، بنابراین در این الکتروموتورها، از بلبرینگ‌های عایق‌شده استفاده می‌شود.

کوپلینگ با چرخدنده یا تسمه

نوع اتصال موتور باعث ایجاد بار بر روی بلبرینگ‌های الکتروموتور می‌شود. یک محرک کوپلینگ می‌تواند نیرو‌ها را در جهات مختلف تولید کند، ازاین‌رو هم‌ترازی از اهمیت کلیدی برخوردار است. در بسیاری از موارد از یک رولبرینگ در انتهای محرک استفاده شده و کاربرد بلبرینگ در انتهای دیگر محرک است.

آرایش پایه عمودی

الکتروموتور‌هایی که قرار است به‌صورت عمودی کار کنند باید توجه ویژه‌ای به آرایش عمودی بلبرینگ‌ها داشته باشند.

محیط عملیاتی

رطوبت بالا یا شرایط مرطوب، در کنار آلودگی‌های درشت و جامد مانند گردوغبار، گل‌ولای، تراشه‌های چوب، تکه‌های فلزی و سایر مواد جامد، نوع خاصی از بلبرینگ‌ها را می‌طلبد که در برابر نفوذ آب و مواد جامد، عایق‌بندی شده باشند.

دما‌ها

  • دمای محیط
  • دمای عملیاتی الکتروموتور

بلبرینگ‌ها خود گرمازا هستند؛ اما بیشتر گرمای عملیاتی ناشی از چرخش روتور است. برای خنک کردن بلبرینگ می‌توان از هوا، روغن یا آب استفاده کرد؛ اما زمانی که امکان انتقال مقادیر بالایی از گرما، از حلقه داخلی به حلقه بیرونی وجود دارد، برای محافظت از بلبرینگ، باید توجه ویژه‌ای به طراحی فاصله داخلی شود.

کاربرد بلبرینگ در الکتروموتور

لرزش

در شرایط ارتعاش بالا، رولبرینگ‌های استوانه‌ای بیشترین مقاومت را دارند، اگرچه باید در انتخاب قفس الکتروموتور نیز دقت ویژه‌ای به‌خرج داد.

نویز پایین

در برخی موارد به کاربرد بلبرینگ کم‌صدا نیاز است که در این صورت بلبرینگ‌های شیار عمیق همراه با گریس کم‌نویز، بهترین گزینه خواهند بود.

عمر بلبرینگ

عمر یک بلبرینگ توسط تعداد دور (یا تعداد ساعات کارکرد در یک سرعت ثابت معین) مشخص می‌شود. طول عمر یک بلبرینگ تا حد زیادی به شرایط عملیاتی بستگی دارد، درحالی‌که روش‌های مورداستفاده برای نصب و نگهداری آن به همان اندازه مهم هستند.

روغن‌کاری

تا جایی که ممکن است در کاربرد‌های الکتروموتور باید همیشه از روان‌کاری گریس استفاده شود. استفاده از گریس تعمیر و نگهداری را ساده‌تر کرده و عمر بلبرینگ را طولانی می‌کند. در محیط‌هایی که سرعت و دما بالا است، روان‌کاری باید با روغن مخصوص انجام شود.

نگهداری

تعمیر و نگهداری الکتروموتور معمولاً شامل موارد زیر است:

  • سرویس سیم‌پیچ استاتور
  • روغن‌کاری بلبرینگ‌ها
  • نظارت بر صداها، ارتعاشات و به‌طورکلی عملکرد الکتروموتور
بیشتر بخوانید: برای افزایش طول عمر و نگهداری الکتروموتور این نکات را رعایت کنید

سخن پایانی

کاربرد بلبرینگ در عملکرد صحیح و مطلوب الکتروموتور بسیار دیده می‌شود. بلبرینگ الکتروموتور باید طوری طراحی شود که برای کاربری‌ها و مصارف گوناگون پاسخگو بوده، طول عمر بالایی داشته و همچنین هزینه تعمیر و نگهداری پایینی داشته باشد.


بلبرینگ برای تحمل چه نوع باری ساخته شده اند؟

بلبرینگ ها برای تحمل بارهای محوری و شعاعی ساخته ‌شده اند و در هر جایی که قرار باشد این بارها روی محوری اعمال شوند مورد استفاده قرار می گیرند.

از رولبرینگ ها در چه مواردی استفاده می شود؟

به طور کلی مهار بار‌های سنگین معمولاً به رولبرینگ‌ها (بلبرینگ‌های غلتکی) واگذار می‌شود و بار‌های سبک‌تر، توسط بلبرینگ‌ها کنترل می‌شوند.

عمر بلبرینگ چطور مشخص می شود؟

عمر بلبرینگ بر اساس تعداد دور (یا تعداد ساعات کارکرد در یک سرعت ثابت معین) مشخص می‌شود. طول عمر یک بلبرینگ تا مقدار زیادی به شرایط عملیاتی بستگی دارد و روش‌های مورد استفاده برای نصب و نگهداری آن نیز به همان اندازه مهم هستند.

دیدگاه‌ خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

اسکرول به بالا