खाणकामातील बहुतेक यंत्रसामग्री स्लायडिंग बेअरिंगऐवजी रोलिंग बेअरिंगची निवड का करतात?

यांत्रिक उत्पादनांमधील एक अपरिहार्य आणि महत्त्वाचा घटक म्हणून, बेअरिंग्ज फिरणाऱ्या शाफ्टला आधार देण्यात महत्त्वाची भूमिका बजावतात. बेअरिंगमधील वेगवेगळ्या घर्षण गुणधर्मांनुसार, बेअरिंगचे रोलिंग फ्रिक्शन बेअरिंग (ज्याला रोलिंग बेअरिंग म्हणतात) आणि स्लाइडिंग फ्रिक्शन बेअरिंग (ज्याला स्लाइडिंग बेअरिंग म्हणतात) असे वर्गीकरण केले जाते. या दोन्ही प्रकारच्या बेअरिंगची रचनेच्या बाबतीत स्वतःची वैशिष्ट्ये आहेत आणि कार्यक्षमतेच्या बाबतीतही प्रत्येकाचे स्वतःचे फायदे आणि तोटे आहेत.

रोलिंग आणि प्लेन बेअरिंगची तुलना

१. रचना आणि हालचालीच्या पद्धतीची तुलना

रोलिंग बेअरिंग्ज आणि यांच्यातील सर्वात स्पष्ट फरकप्लेन बेअरिंग्जरोलिंग घटकांची उपस्थिती किंवा अनुपस्थिती आहे.

रोलिंग बेअरिंगमध्ये फिरणारे घटक (बॉल, दंडगोलाकार रोलर्स, निमुळते रोलर्स, सुईच्या आकाराचे रोलर्स) असतात जे फिरणाऱ्या शाफ्टला आधार देण्यासाठी त्यांच्या फिरण्यावर अवलंबून असतात, त्यामुळे संपर्काचा भाग हा एक बिंदू असतो आणि फिरणारे घटक जितके जास्त, तितके संपर्काचे बिंदू जास्त असतात.

प्लेन बेअरिंग्जत्यात कोणतेही फिरणारे घटक नसतात आणि फिरणाऱ्या शाफ्टला आधार देण्यासाठी ते गुळगुळीत पृष्ठभागांवर अवलंबून असतात, त्यामुळे संपर्क भाग हा एक पृष्ठभाग असतो.

 

दोघांच्या रचनेतील फरकामुळे रोलिंग बेअरिंगची हालचाल रोलिंग प्रकारची असते आणि स्लाइडिंग बेअरिंगची हालचाल स्लाइडिंग प्रकारची असते, त्यामुळे घर्षणाची स्थिती पूर्णपणे वेगळी असते.

 

२. वहन क्षमतेची तुलना

सर्वसाधारणपणे, स्लायडिंग बेअरिंगचा बेअरिंग पृष्ठभाग मोठा असल्यामुळे, त्याची भार सहन करण्याची क्षमता रोलिंग बेअरिंगपेक्षा जास्त असते, आणि रोलिंग बेअरिंगची आघात भार सहन करण्याची क्षमता जास्त नसते. परंतु, पूर्णपणे द्रव-वंगणयुक्त बेअरिंग, वंगण तेलाच्या थरामुळे निर्माण होणाऱ्या आघात-रोधक आणि कंपन-शोषक भूमिकेमुळे मोठा आघात भार सहन करू शकते. जेव्हा फिरण्याचा वेग जास्त असतो, तेव्हा रोलिंग बेअरिंगमधील फिरणाऱ्या घटकांवरील अपकेंद्री बल वाढते आणि त्याची भार सहन करण्याची क्षमता कमी होते (उच्च वेगात आवाज होण्याची शक्यता असते). डायनॅमिक प्लेन बेअरिंगच्या बाबतीत, त्यांची भार सहन करण्याची क्षमता जास्त वेगासोबत वाढते.

 

३. घर्षण गुणांक आणि सुरुवातीच्या घर्षण प्रतिरोधाची तुलना

सामान्य कार्य परिस्थितीत, रोलिंग बेअरिंगचा घर्षण गुणांक प्लेन बेअरिंगपेक्षा कमी असतो आणि त्याचे मूल्य अधिक स्थिर असते. स्लाइडिंग बेअरिंगचे स्नेहन वेग आणि कंपन यांसारख्या बाह्य घटकांमुळे सहज प्रभावित होते आणि घर्षण गुणांकात मोठ्या प्रमाणात बदल होतो.

 

सुरुवातीला, रोलिंग बेअरिंगपेक्षा प्रतिकार जास्त असतो कारण स्लाइडिंग बेअरिंगमध्ये अद्याप स्थिर तेलाचा थर तयार झालेला नसतो, परंतु हायड्रोस्टॅटिक स्लाइडिंग बेअरिंगचा सुरुवातीचा घर्षण प्रतिकार आणि कार्यरत घर्षण गुणांक खूप कमी असतो.

 

४. लागू होणाऱ्या कार्यगतींची तुलना

फिरणाऱ्या घटकाच्या अपकेंद्री बलाच्या मर्यादेमुळे आणि बेअरिंगच्या तापमान वाढीमुळे, रोलिंग बेअरिंगचा वेग खूप जास्त असू शकत नाही आणि ते सामान्यतः मध्यम आणि कमी वेगाच्या कार्य परिस्थितीसाठी योग्य असते. अपूर्ण द्रव स्नेहन असलेल्या बेअरिंगमध्ये, बेअरिंग गरम होत असल्यामुळे आणि त्याची झीज होत असल्यामुळे, कार्याचा वेग खूप जास्त नसावा. पूर्ण द्रव स्नेहन असलेल्या बेअरिंगची उच्च-वेगाची कामगिरी खूप चांगली असते, विशेषतः जेव्हा हायड्रोस्टॅटिक प्लेन बेअरिंगला हवेने स्नेहन केले जाते, तेव्हा त्यांचा फिरण्याचा वेग १,००,००० आर/मिनिट पर्यंत पोहोचू शकतो.

 

५. ऊर्जा हानीची तुलना

रोलिंग बेअरिंग्जचा घर्षण गुणांक कमी असल्यामुळे, त्यांमधील ऊर्जेचा अपव्यय सामान्यतः जास्त नसतो, जो अपूर्ण द्रव स्नेहन असलेल्या बेअरिंग्जपेक्षा कमी असतो, परंतु योग्यरित्या स्नेहन करून स्थापित केल्यावर तो लक्षणीयरीत्या वाढतो. पूर्ण द्रव स्नेहन असलेल्या बेअरिंग्जमधील घर्षणामुळे होणारा ऊर्जेचा अपव्यय कमी असतो, परंतु हायड्रोस्टॅटिक प्लेन बेअरिंग्जच्या बाबतीत, ऑइल पंपाच्या ऊर्जेच्या अपव्ययामुळे एकूण ऊर्जेचा अपव्यय हा हायड्रोस्टॅटिक प्लेन बेअरिंग्जपेक्षा जास्त असू शकतो.

 

६. सेवा आयुष्याची तुलना

मटेरियल पिटिंग आणि फटीगच्या प्रभावामुळे, रोलिंग बेअरिंग्ज साधारणपणे ५ ते १० वर्षांसाठी डिझाइन केलेली असतात, किंवा ओव्हरहॉलच्या वेळी बदलली जातात. अपूर्ण द्रव-वंगणयुक्त बेअरिंग्जचे पॅड्स खूप झिजतात आणि ते नियमितपणे बदलण्याची गरज असते. पूर्ण द्रव-वंगणयुक्त बेअरिंग्जचे आयुष्य सैद्धांतिकदृष्ट्या अमर्याद असते, परंतु व्यवहारात, विशेषतः डायनॅमिक प्लेन बेअरिंग्जमध्ये, स्ट्रेस सायकलिंगमुळे बेअरिंग मटेरियलचे फटीग फेल्युअर होऊ शकते.

 

७. रोटेशन अचूकतेची तुलना

कमी रेडियल क्लिअरन्समुळे रोलिंग बेअरिंग्जमध्ये सामान्यतः फिरण्याची अचूकता जास्त असते. अपूर्ण द्रव स्नेहन असलेले बेअरिंग बाउंड्री ल्युब्रिकेशन किंवा मिश्र स्नेहन अवस्थेत असते, त्यामुळे त्याचे कार्य अस्थिर असते, झीज गंभीर होते आणि अचूकता कमी असते. तेलाच्या थराच्या उपस्थितीमुळे, पूर्ण द्रव स्नेहन असलेले बेअरिंग उच्च अचूकतेने कंपनांना आधार देते आणि शोषून घेते. हायड्रोस्टॅटिक प्लेन बेअरिंग्जमध्ये फिरण्याची अचूकता अधिक असते.

 

८. इतर पैलूंची तुलना

रोलिंग बेअरिंगमध्ये तेल, ग्रीस किंवा घन स्नेहक वापरले जाते. त्याचे प्रमाण खूप कमी असते, परंतु जास्त वेगात त्याचे प्रमाण जास्त असते. तेलाची स्वच्छता उच्च असणे आवश्यक असते, त्यामुळे ते सीलबंद करणे आवश्यक असते. परंतु, बेअरिंग बदलणे सोपे असते आणि सामान्यतः जर्नलची दुरुस्ती करण्याची गरज नसते. प्लेन बेअरिंगमध्ये, अपूर्ण द्रव स्नेहन बेअरिंग व्यतिरिक्त, स्नेहक सामान्यतः द्रव किंवा वायू स्वरूपात असते, त्याचे प्रमाण खूप जास्त असते. तेलाच्या स्वच्छतेची आवश्यकता देखील खूप जास्त असते, बेअरिंग पॅड वारंवार बदलावे लागतात आणि काहीवेळा जर्नलची दुरुस्ती करावी लागते.

 

रोलिंग बेअरिंग आणि प्लेन बेअरिंगची निवड

प्रत्यक्ष कामाच्या गुंतागुंतीच्या आणि विविध परिस्थितींमुळे, रोलिंग बेअरिंग्ज आणि स्लाइडिंग बेअरिंग्जच्या निवडीसाठी कोणतेही एकसमान मानक नाही. कमी घर्षण गुणांक, कमी सुरुवातीचा प्रतिरोध, संवेदनशीलता, उच्च कार्यक्षमता आणि मानकीकरण यांमुळे, रोलिंग बेअरिंग्जमध्ये उत्कृष्ट अदलाबदलक्षमता आणि बहुउपयोगिता असते, तसेच ते वापरण्यास, वंगण घालण्यास आणि देखभालीसाठी सोयीस्कर असतात. निवडीमध्ये त्यांना सामान्यतः प्राधान्य दिले जाते, त्यामुळे त्यांचा वापर सर्वसाधारण यंत्रांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर केला जातो. प्लेन बेअरिंग्जचे स्वतःचे काही विशेष फायदे आहेत, जे सामान्यतः अशा काही प्रसंगी वापरले जातात जिथे रोलिंग बेअरिंग्ज वापरणे गैरसोयीचे किंवा फायद्याचे नसते, जसे की खालील प्रसंग:

 

१. त्रिज्येच्या जागेचा आकार मर्यादित आहे, किंवा स्थापनेचे विभाजन करणे आवश्यक आहे.

संरचनेतील आतील रिंग, बाहेरील रिंग, रोलिंग एलिमेंट आणि केजमुळे, रोलिंग बेअरिंगचा रेडियल आकार मोठा असतो आणि त्याचा वापर काही प्रमाणात मर्यादित असतो. जेव्हा रेडियल मापे काटेकोर असतात, तेव्हा नीडल रोलर बेअरिंग्ज उपलब्ध असतात आणि गरज भासल्यास प्लेन बेअरिंग्जची आवश्यकता असते. ज्या भागांमध्ये बेअरिंग्ज बसवणे गैरसोयीचे असते, किंवा जे अक्षीय दिशेने बसवता येत नाहीत, किंवा जिथे भागांना वेगवेगळ्या भागांमध्ये विभागणे आवश्यक असते, तिथे स्प्लिट प्लेन बेअरिंग्जचा वापर केला जातो.

 

२. उच्च-सुस्पष्टता प्रसंग

जेव्हा वापरल्या जाणाऱ्या बेअरिंगसाठी उच्च अचूकतेची आवश्यकता असते, तेव्हा सामान्यतः स्लायडिंग बेअरिंग निवडले जाते, कारण स्लायडिंग बेअरिंगचा स्लायडिंग ऑइल फिल्म कंपने शोषून घेतो आणि जेव्हा अचूकता अत्यंत जास्त असते, तेव्हा फक्त हायड्रोस्टॅटिक स्लायडिंग बेअरिंगच निवडले जाऊ शकते. अचूक आणि उच्च-अचूक ग्राइंडिंग मशीन, विविध अचूक उपकरणे इत्यादींमध्ये स्लायडिंग बेअरिंगचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो.

 

३. जड भाराच्या प्रसंगी

रोलिंग बेअरिंग्ज, मग ती बॉल बेअरिंग्ज असोत किंवा रोलर बेअरिंग्ज, जास्त कामाच्या परिस्थितीत गरम होण्याची आणि थकण्याची शक्यता असते. त्यामुळे, जेव्हा भार जास्त असतो, तेव्हा प्रामुख्याने स्लायडिंग बेअरिंग्जचा वापर केला जातो, जसे की रोलिंग मिल्स, स्टीम टर्बाइन्स, एअरो इंजिनचे सुटे भाग आणि खाणकाम यंत्रसामग्री.

 

४. इतर प्रसंगी

उदाहरणार्थ, कामाचा वेग खूप जास्त असेल, धक्के आणि कंपने प्रचंड असतील, तसेच पाण्यात किंवा क्षरणकारक माध्यमांमध्ये काम करण्याची गरज असेल, इत्यादी परिस्थितीतही स्लाइडिंग बेअरिंग्जची निवड योग्य प्रकारे केली जाऊ शकते.

 

एका प्रकारच्या यंत्रसामग्री आणि उपकरणांसाठी, रोलिंग बेअरिंग्ज आणि स्लाइडिंग बेअरिंग्जच्या वापराचे स्वतःचे फायदे आणि तोटे आहेत, आणि प्रत्यक्ष प्रकल्पानुसार त्यांची योग्य निवड केली पाहिजे. पूर्वी, मोठ्या आणि मध्यम आकाराच्या क्रशरमध्ये सामान्यतः बॅबिटपासून बनवलेले स्लाइडिंग बेअरिंग्ज वापरले जात होते, कारण ते मोठे आघात सहन करू शकत होते आणि अधिक झीज-प्रतिरोधक व स्थिर होते. लहान जॉ क्रशरमध्ये बहुतेकदा रोलिंग बेअरिंग्ज वापरले जातात, ज्यांची वहन कार्यक्षमता जास्त असते, ते अधिक संवेदनशील असतात आणि त्यांची देखभाल करणे सोपे असते. रोलिंग बेअरिंग निर्मितीच्या तांत्रिक पातळीत सुधारणा झाल्यामुळे, बहुतेक मोठ्या जॉ ब्रेकर्समध्येही रोलिंग बेअरिंग्जचा वापर केला जातो.