بیرینگ واسط بین دو قطعه مکانیکی است که حرکات چرخشی قطعات را تسهیل می کند. برخی بیرینگ ها که شامل چندین ساچمه فولادی توپی شکل هستند به بلبرینگ معروف هستند. چنانچه به جای توپی از غلتک در آن استفاده شود به آن رولبیرینگ می گویند
بیرینگ (یاتاقان) مجموعه ای مکانیکی واسطه میان دو قطعه که دارای حرکت چرخشی نسبی می باشند است. به عبارت دیگر در صورتیکه ماشین یا دستگاه مورد نظر دارای روتور و استاتور باشد، حدفاصل بین روتور و استاتور به شدت دچار اصطکاک می گردد و نیاز به وجود قطعه ای واسط وجود دارد که ارتباط بین روتور و استاتور را برقرار نماید. بیرینگ ها علاوه بر کاهش اصطکاک، وظیفه تحمل نیروهای محوری، نیروهای شعاعی یا ترکیب این می باشد.
برخی از صنایعی که استفاده زیادی از بلبیرینگ دارند و لازم است مرغوب ترین بلبیرینگ ها را در اختیار داشته باشند شامل موراد زیر میشود:
- صنایع فولاد
- نیروگاه ها
- تجهیزات حفاری نفت و گاز
- حمل و نقل
- صنایع سیمان
- صنایع پتروشیمی
- ماشین های ابزار
کاربرد بیرینگ در صنعت فولاد
قطعات به کار رفته در صنعت فولاد و فلزات لازم است دما و شرایط کاری سخت، شوکهای های دائمی و شدید، غبارهای خورنده و ساینده، ترکیبات شیمیایی مخرب و رطوبت زیاد را تحمل کنند. به همین دلیل استفاده از بیرینگ های با کیفیت بالا که بتواند شرایط ذکر شده را تحمل کنند الزامی است و نمی توان بدون دقت لازم از هر جنس و کیفیت بیرینگ در صنعت فولاد استفاده نمود. در واقع شرایط ذکر شده به دلیل فرسوده نمودن قطعات موجب توقف های غیرپیشبینی شده در تولید می شود. این توقف ها ممکن است همراه با صدمات جانبی نیز باشند. علاوه بر این تخریب قطعات هزینه های اضافی نیز به کارخانه تولید کننده وارد می کنند. یکی از موارد پرکاربرد استفاده از بیرینگ ها در فرآیندهای مرتبط با ماشین ریخته گری مداوم است.
استفاده از بیرینگ در تیلت کردن پاتیل در ریخته گری مداوم
هنگام برگرداندن پاتیل در ریخته گری لازم است که این فرآیند توسط ابزارهایی با قطعات ایمن و به آرامی انجام شود و از تکان های غیریکنواخت به پاتیل تا حد ممکن جلوگیری شود. همچنین تابش حرارتی، آلودگی ها، دشواری های ناشی از لرزش ها و نوسانات اضافی باعث می شود تا حرکت روان و دوران موفق پاتیل نیاز به اجزایی قابل اطمینان داشته باشد. اورهال تجهیزات و توقف های پیشبینی نشده در فرآیند تولید به دلیل خرابی های ناشی از بیرینگ ها نه مقرون به صرفه است و نه چندان ایمن؛ بنابراین استفاده از بیرینگ های باکیفیت میتواند اهمیت زیادی داشته باشد.
قابلیت اطمینان در پایان خط
در قسمت پایانی خط ریخته گری چالش های دمابالا را برای بیرینگ ها ایجاد می کند. با توجه به اینکه استفاده از آب می تواند در شمش اعوجاج های ساختاری ایجاد کند در مرحله پایانی ریخته گری از آب جهت خنک سازی فولاد استفاده نمی شود. به همین دلیل بیرینگها که در بستری خنک واقع شده اند و همچنین میزهای غلتکها همگی در معرض تشعشع حرارتی قرار دارند. بنابراین به دنبال این مورد مسائل مربوط به نگهداری و توقف خط مطرح می شود که طبیعتا برای تولیدکننده هزینه زاست.سیستم های بیرینگ با طراحی خاص، غلاف های آبگرد و روانکارهای دما بالا همگی میتوانند از توقف های ناگهانی فرآیند تولید جلوگیری نمایند؛ همچین استفاده از این تجهیزات زمان و هزینه ای که صرف نگهداری می شود را کاهش می دهد.
صنایع استفاده کننده از بیرینگ
بر اساس تجارب و بررسی های بعمل آمده، مصرف بیرینگ در صنعت ایران بیش از حد متعارف در صنایع کشورهای در حال توسعه و پیشرفته است و بنظر میرسد رقم آن حداقل دو برابر باشد. این مقدار مصرف اضافی هزینه های بسیار گزافی به کشور تحمیل میکند. از این رو بهینه کردن وکاهش میزان مصرف بیرینگ می بایست جزو دغدغه مدیران صنعت قرار گیرد چرا که:
- تقریبا تمام بیرینگ های مصرفی در صنایع از خارج کشور تأمین و در مقابل میلیونها دلار ارز سالیانه از کشور خارج میگردد.
- در دنیای تولید رقابتی، لازمه افزایش کمی و کیفی تولید و به طبع آن افزایش درآمد و سود، در گرو افزایش زمان و کیفیت کارکرد ماشین آلات است. به عبارتی دیگر کاهش توقفات دستگاهها ناشی از تعمیرات و تعویضات وهمچنین بهبود وضعیت کار ماشین آلات است. این دومهم نیز با افزایش طول عمر بیرینگها محقق میشوند.
3) در اثر خرابی پیش از موعد (زودرس) بیرینگ ها و نیاز به تعویض آن ها، اجزاء جانبی ماشین نیز دچار آسیب و فرسایش گردیده وخرابی به بقیه قسمتهای ماشین سرایت میکند.
4) لازم است از حجم و فشار کار روی پرسنل واحد نگهداری وتعمیرات کاسته شده تا برکیفیت کارآنها افزوده شود. مهمترین عامل مصرف غیرمتعارف بیرینگ در صنعت ایران ناشی از فقر آموزش ها و آموخته های علمی و صحیح پرسنل واحدهای صنعتی مسئول در واحد تولید است. برخی از خطاهایی که افراد در ارتباط با بیرینگ انجام میدهند را چنین میتوان برشمرد:
- انتخاب نادرست بیرینگ و ملزومات آن در طراحی ماشین
- عدم انتخاب و جایگزینی بیرینگهای جدید برای ماشین آلات قدیمی درحال کار
- عدم کنترل وضعیت محل نشیمن بیرینگ (محور و هوزینگ)
- انطباقات ابعادی
- نصب بیرینگ در محیط بسیار آلوده و کثیف
- نصب بیرینگ با وسایل و روش های ابتدایی
- رسیدن جدی به بیرینگ و محور در حین نصب میشود.
- عدم رعایت تلرانسهای بعد از نصب بیرینگ
- مصرف گریس های متفرقه و فاقد کیفیت برای روانکاری بیرینگ
- گریسکاری و اعمال گریس بیش از مقدار لازم و مناسب
- عدم مراقبت از وضعیت بیرینگ در حال کار (کنترل دما، ارتعاش، دور و سروصدا)
- عدم بررسی علل خرابی زودرس بیرینگ و تلاش در رفع آن
- عامل مهم دیگر در مصرف بیش از حّد بیرینگ، خرید و استفاده از بیرینگ های فاقد کیفیت یا تقلبی است که به یک معضل اساسی برای تمام صنایع کشور تبدیل شده است.