बेअरिंग तंत्रज्ञान कसे बदलत आहे?

गेल्या काही दशकांमध्ये, बेअरिंगच्या रचनेत लक्षणीय प्रगती झाली असून, त्यामुळे नवीन सामग्रीचा वापर, प्रगत स्नेहन तंत्रज्ञान आणि अत्याधुनिक संगणकीय विश्लेषण यांचा उदय झाला आहे..

जवळजवळ सर्व प्रकारच्या फिरणाऱ्या यंत्रसामग्रीमध्ये बेअरिंग्जचा वापर केला जातो. संरक्षण आणि एरोस्पेस उपकरणांपासून ते अन्न आणि पेय उत्पादन लाइनपर्यंत, या घटकांची मागणी वाढत आहे. महत्त्वाचे म्हणजे, अत्यंत कठीण पर्यावरणीय परिस्थितींना तोंड देण्यासाठी डिझाइन अभियंते अधिकाधिक लहान, हलक्या आणि अधिक टिकाऊ उपायांची मागणी करत आहेत.

 

पदार्थ विज्ञान

घर्षण कमी करणे हे उत्पादकांसाठी संशोधनाचे एक महत्त्वाचे क्षेत्र आहे. आकारमान सहनशीलता, पृष्ठभागाची शुद्धता, तापमान, कार्यचालन भार आणि वेग यांसारखे अनेक घटक घर्षणावर परिणाम करतात. गेल्या काही वर्षांमध्ये बेअरिंग स्टीलमध्ये लक्षणीय प्रगती झाली आहे. आधुनिक, अति-स्वच्छ बेअरिंग स्टीलमध्ये कमी आणि लहान अधातू कण असतात, ज्यामुळे बॉल बेअरिंगला संपर्क थकव्याला अधिक प्रतिकारशक्ती मिळते.

 

आधुनिक पोलाद निर्मिती आणि वायू-निराकरण तंत्रामुळे ऑक्साईड, सल्फाईड आणि इतर विरघळलेल्या वायूंचे प्रमाण कमी असलेले पोलाद तयार होते, तर उत्तम कठिनीकरण तंत्रामुळे अधिक कठीण आणि जास्त झीज-प्रतिरोधक पोलाद तयार होते. उत्पादन यंत्रसामग्रीमधील प्रगतीमुळे अचूक बेअरिंगच्या उत्पादकांना बेअरिंगच्या घटकांमध्ये अधिक अचूकता राखणे आणि अधिक चकचकीत संपर्क पृष्ठभाग तयार करणे शक्य होते, ज्यामुळे घर्षण कमी होते आणि आयुर्मान सुधारते.

 

बेअरिंगच्या आवाजाची पातळी सुधारण्यासाठी नवीन ४००-ग्रेड स्टेनलेस स्टील (X65Cr13) विकसित करण्यात आले आहे, तसेच अधिक गंज-प्रतिरोधकतेसाठी उच्च नायट्रोजन स्टीलचा वापर केला जातो. अत्यंत गंजणाऱ्या वातावरणासाठी किंवा तापमानाच्या टोकाच्या परिस्थितीसाठी, ग्राहक आता ३१६-ग्रेड स्टेनलेस स्टील बेअरिंग्ज, पूर्ण सिरेमिक बेअरिंग्ज किंवा ॲसिटल रेझिन, PEEK, PVDF किंवा PTFE पासून बनवलेल्या प्लास्टिक बेअरिंग्जच्या श्रेणीमधून निवड करू शकतात. जसे जसे ३डी प्रिंटिंगचा वापर अधिक व्यापक होत आहे आणि त्यामुळे ते अधिक किफायतशीर होत आहे, तसे आम्हाला कमी प्रमाणात नॉन-स्टँडर्ड बेअरिंग रिटेनर्सच्या उत्पादनाच्या वाढत्या शक्यता दिसत आहेत, जे विशेष बेअरिंग्जच्या कमी प्रमाणातील गरजांसाठी उपयुक्त ठरेल.

 

स्नेहन

 

स्नेहन (लुब्रिकेशन) या विषयाने कदाचित सर्वाधिक लक्ष वेधून घेतले आहे. बेअरिंग निकामी होण्यामागे १३% कारणे स्नेहन घटक कारणीभूत असल्याने, बेअरिंग स्नेहन हे संशोधनाचे एक वेगाने विकसित होणारे क्षेत्र आहे, ज्याला शिक्षणतज्ञ आणि उद्योग या दोघांचाही पाठिंबा आहे. अनेक घटकांमुळे आता बरेच अधिक विशेष स्नेहक (लुब्रिकंट्स) उपलब्ध आहेत: उच्च-गुणवत्तेच्या कृत्रिम तेलांची विस्तृत श्रेणी, ग्रीस उत्पादनात वापरल्या जाणाऱ्या घट्ट करणाऱ्या पदार्थांची (थिकनर्सची) अधिक निवड आणि स्नेहक मिश्रकांची (अ‍ॅडिटीव्ह्सची) अधिक विविधता, जे उदाहरणार्थ, उच्च भार क्षमता किंवा अधिक गंज-प्रतिरोधकता प्रदान करतात. ग्राहक उच्च-गाळणी केलेले कमी आवाजाचे ग्रीस, उच्च-गतीचे ग्रीस, अत्यंत तापमानासाठीचे स्नेहक, जलरोधक आणि रासायनिक-प्रतिरोधक स्नेहक, उच्च-निर्वात (हाय-व्हॅक्यूम) स्नेहक आणि स्वच्छ खोलीतील (क्लीनरूम) स्नेहक यांची निवड करू शकतात.

 

संगणकीकृत विश्लेषण

 

बेअरिंग उद्योगाने मोठी प्रगती केलेले आणखी एक क्षेत्र म्हणजे बेअरिंग सिम्युलेशन सॉफ्टवेअरचा वापर. आता, महागड्या आणि वेळखाऊ प्रयोगशाळा किंवा क्षेत्रीय चाचण्या न करता, बेअरिंगची कार्यक्षमता, आयुष्य आणि विश्वसनीयता एका दशकापूर्वीच्या तुलनेत अधिक वाढवता येते. रोलिंग एलिमेंट बेअरिंगचे प्रगत, एकात्मिक विश्लेषण बेअरिंगच्या कार्यक्षमतेबद्दल अतुलनीय अंतर्दृष्टी देऊ शकते, सर्वोत्तम बेअरिंग निवड करण्यास सक्षम करते आणि बेअरिंगचे अकाली बिघाड टाळते.

 

प्रगत फॅटीग लाईफ पद्धतींमुळे एलिमेंट आणि रेसवेवरील ताण, रिबचा संपर्क, कडेवरील ताण आणि संपर्कातील खंडन यांचे अचूक भाकीत करता येते. तसेच, या पद्धतींमुळे संपूर्ण प्रणालीचे विचलन, भार विश्लेषण आणि बेअरिंगच्या चुकीच्या संरेखनाचे विश्लेषण करणेही शक्य होते. यामुळे अभियंत्यांना विशिष्ट उपयोगामुळे निर्माण होणाऱ्या ताणांना अधिक चांगल्या प्रकारे सामावून घेण्यासाठी बेअरिंगच्या डिझाइनमध्ये बदल करण्याकरिता आवश्यक माहिती मिळते.

 

याचा आणखी एक स्पष्ट फायदा म्हणजे सिम्युलेशन सॉफ्टवेअरमुळे चाचणीच्या टप्प्यावर खर्च होणारा वेळ आणि संसाधने कमी करता येतात. यामुळे केवळ विकास प्रक्रियेला गती मिळत नाही, तर त्यातील खर्चही कमी होतो.

 

हे स्पष्ट आहे की, नवीन पदार्थ विज्ञान विकास आणि प्रगत बेअरिंग सिम्युलेशन साधने अभियंत्यांना संपूर्ण प्रणाली मॉडेलचा भाग म्हणून, इष्टतम कार्यप्रदर्शन आणि टिकाऊपणासाठी बेअरिंगची रचना व निवड करण्याकरिता आवश्यक अंतर्दृष्टी प्रदान करतील. येत्या काळात बेअरिंग नवनवीन प्रगती करत राहतील हे सुनिश्चित करण्यासाठी, या क्षेत्रांमधील निरंतर संशोधन आणि विकास महत्त्वपूर्ण ठरेल.