8

کمپین آموزشی واحد تحقیق و توسعه گروه همتا
سازوکار شناسی و سیستم های محرکه ماشین چاپ فلکسو
Press Mechanics از انجمن فنی فلکسوگرافی
بولبرینگ ساده
یک بولبرینگ ساده وسیله ای است که به عنوان یک تکیه گاه استفاده می شود و در عین حال امکان چرخش محور شفت را نیز فراهم می آورد. این قدیمی ترین نوع بلبرینگ است که انسان با آن سر و کار داشته است. یک بولبرینگ ساده ارزان قیمت است و فاصله پایه بولبرینگ تا خط مرکزی محور شفت بسیار کوتاه است. از این بولبرینگ برای تحمل بار شعاعی سنگین و سرعت دورانی کم و متوسط استفاده می شود. اگر به خوبی در جای خود نصب شود و به طور صحیح گریس کاری شود طول عمر آن بسیار بالا است. بلبرینگ ها معمولا از آلیاژ برنز ساخته می شوند و انتخاب آلیاژ مناسب برای یک کاربرد موردنظر اهمیت ویژه ای دارد. برای انتخاب آلیاژ بولبرینگ باید ابتدا مواردی چون وضعیت سرویس و تعمیر و نگهداری و عواملی چون سرعت، بار، درجه حرارت، گریسکاری و حضور مواد خارجی مورد تجزیه و تحلیل قرار بگیرد. تنها پس از بررسی این عوامل می توان آلیاژ بولبرینگ را تعیین کرد و از این طریق کیفیت و کارآیی آن را به حداکثر رساند. یک بولبرینگ ساده معمولا بی سر و صدا است و هیچ قطعه و اجزا متحرکی ندارد. با انتخاب صحیح نوع بلبرینگ و نصب آن و گریسکاری می توان مطمئن بود که کار خود را به خوبی انجام می دهد. دوام بولبرینگ طولانی است و به کندی فرسوده می شود و تعویض بولبرینگ های فرسوده را می توان از پیش هنگامی که ماشین کار نمی کند و ایستاده است انجام داد. بولبرینگ ساده مثل انواع دیگر را باید به درستی انتخاب و استفاده کرده و تلرانس های محور شفت، هوزینگ مناسب و نصب و گریسکاری به موقع و صحیح را در مورد آن اعمال کرد.

انتخاب آلیاژ بلبرینگ معمولا برآیند ویژگی های ضروری زیر است
• سازگارپذیری
• مقاومت در برابر خوردگی
• ضریب اصطکاک
• ظرفیت تحمل بار
• مقاومت در برابر ضربه
• مقاومت در برابر خستگی سطح (ترک خوردن و شکستن)
• بلبرینگ های ساده در ماشین های مدرن فلکسوگرافی کاربرد چندانی ندارند. از آنها به عنوان بلبرینگ سیلندر کلیشه استفاده می شود ولی به تازگی بلبرینگ های سوزنی ضد اصطکاک در بیشتر ماشین های فلکسو جایگزین بلبرینگ های ساده شده اند. در برخی از ماشین های فلکسو سیلندر مرکزی از بلبرینگ های ساده برای تحمل بار سیلندر چاپ استفاده می شود. از بلبرینگ های ساده برای چرخاندن چرخ دنده واسطه و قطار چرخ دنده در زمانیکه فضای کافی برای استفاده از چرخ دنده های ضد اصطکاک نباشد درون سوراخ چرخ دنده مورد استفاده قرار می گیرند.
• هنگام نصب بلبرینگ های ساده در سیلندرهای کلیشه و یا سیلندر چاپ مرکزی به دقت بسیار بالا نیاز است. مثل همه بلبرینگ ها، قطر خارجی باید با قطر داخلی هم مرکز باشد در غیر این صورت سیلندر بعد از مدتی تغییر شکل می دهد. همراستا کردن دقیق محور شفت و بلبرینگ از اهمیت به سزایی برخوردار است. فضا و فواصل کافی برای اینکه بلبرینگ به خوبی در طول چاپ کار کند باید وجود داشته باشد.

منظور از فضای کافی (Running Clearance) در بلبرینگ ساده مقدار فضای موجود بین محور شفت و قطر درونی بلبرینگ است، به این فضا برای گریسکاری نیاز است، فضایی که اجازه می دهد لایه روغن مانع تماس آهن شفت یا آهن بلبرینگ در هنگام حرکت شود. این فضا در بیشتر سیلندرها 0.001 تا 0.002 اینچ (25 تا 50 میکرون) است. پس از انتخاب بلبرینگ مناسب، نصب و گریسکاری بلبرینگ مهمترین عامل برای استفاده بهینه از عملکرد آن است. گریسکاری مناسب بر اساس جدول سرویس زمان بندی شده باید ارائه شود. محیط کاری و تا حد زیادی عقل سلیم و در نظر گرفتن نحوه عملکرد یک بلبرینگ تاثیر فراوانی در کیفیت و طول عمر بلبرینگ های ساده (لغزشی) دارد.

بلبرینگ و رولبرینگ های غلتشی
یک بلبرینگ غلتشی دارای چهار قسمت اصلی است:
• رینگ داخلی
• رینگ خارجی
• قطعات واسط در حال چرخش (استوانه، ساچمه یا سوزن)
• جدا کننده
سه قسمت رینگ داخلی، رینگ خارجی و قطعات واسط بار وارده را تحمل می کند. قسمت چهارم یعنی جدا کننده موقعیت قطعات واسط را تعیین می کند. فرق عمده بین بلبرینگ و رولبرینگ در اجزا غلتشی آنهاست، بلبرینگ از ساچمه کروی و رولبرینگ از استوانه استفاده می کند.

بلبرینگ های غلتشی را می توان به چهار گروه عمده تقسیم کرد:
• بلبرینگ ساچمه ای
• رولبرینگ مخروطی
• رولبرینگ استوانه ای
• رولبرینگ و بولبرینگ تراست (محوری)
• رولبرینگ سوزنی

تمام اجزا غلتشی بلبرینگ ها از فولاد سخت کاری شده ساخته شده است. انتخاب مواد و کنترل کیفیت آن در هنگام ساخت اجزا غلتشی بولبرینگ اهمیت فراوانی دارد. از لحاظ تئوری میزان استرس ایجاد شده در یک تماس چرخشی می تواند از 400 پوند در هر اینچ مربع بیشتر باشد. فولاد به کار رفته در ساخت بلبرینگ باید از بهترین نوع موجود و با استفاده از جدیدترین فناوری ریخته گری فرآوری شده باشد. این فولاد باید از استحکام و توان بالا برخوردار بوده و در مقابل خوردگی مقاوم باشد. ابعاد آن نیز نباید تغییر کرده و هیچگونه نقص داخلی نیز نباید داشته باشد.
یک ماشین فلکسوگرافی مدرن از بلبرینگ های غلتشی فراوانی استفاده می کند. در این ماشین ها از تمام انواع بلبرینگ ها و رولبرینگ های غلتشی استاندارد استفاده می شود. برخی از سازندگان ماشین آلات فلکسو سیلندر چاپ مرکزی خود را روی رولبرینگ های مخروطی بسیار دقیق با تلرانس لنگی کمتر از 00017/0 اینچ سوار می کنند. یک رولبرینگ مخروطی می تواند انواع بارها از شعاعی، محوری و ترکیب هر دو را تحمل کند. استوانه ها و کنس های یک رولبرینگ مخروطی بر اساس مبانی یک مخروط ساخته شده اند و در مخروط خطوط با کاهش تدریجی به سمت بالا رفته و در یک نقطه روی محور مخروط به یکدیگر می رسند. رولبرینگ مخروطی توانایی تحمل انواع بارهای شعاعی محوری و ترکیب هر دو را دارد. بیشتر ساچمه های استوانه ای در رولبرینگ می چرخند. بر اساس نوع کاربرد و محل مورد استفاده بلبرینگ یا به صورت باز و یا سیل شده که با گریس دائمی ساخته می شوند. رولبرینگ ها برای برخی کاربردها درون یک هوزینگ و یا یایاتاقان بلبرینگ (یک پارچه) نصب می شوند.
ساچمه های استوانه غلتشی در بخش خشک کن ماشین نیاز به یک بولبرینگ ویژه دارند زیرا درجه حرارت خشک کن بالاتر از محدوده تحمل آنها است. معمولا محدوده حرارتی بلبرینگ ها بین 275 تا 325 فارنهایت است تا از این طریق از افزایش حجم بلبرینگ در طول زمان پرهیز شود. اگر قرار باشد بلبرینگ در دماهای بالاتر از این محدوده کار کند آنگاه باید از بلبرینگ هایی استفاده کرد که از درجه حرارت های بالاتری برای تثبیت سازی حرارتی آنها استفاده شده باشد. فرآیند تثبیت سازی حرارتی مانع بزرگ شدن تدریجی ابعاد بلبرینگ و شل شدن بلبرینگ روی محور شفت شود.
تمام موتورها با استفاده از بلبرینگ های غلتشی به بدنه ماشین چفت و بست شده اند. این بلبرینگ ها معمولا خواص ویژه ای دارند زیرا همواره تحت دما و سرعت بالا عمل می کنند. بیشتر بلبرینگ های موتور می تواند بارهای محوری و کم و زیاد را تحمل و جذب کنند. باید حتما توصیه های سازندگان برای استفاده، تعمیر و نگهداری این بلبرینگ ها مورد توجه قرار گرفته و به هیچ وجه بلبرینگ های نوع دیگر را جایگزین این بلبرینگ نکنیم.

رولبرینگ سوزنی
در یاتاقان های سیلندر کلیشه معمولا از رولبرینگ های سوزنی استفاده می شود. رولبرینگ سوزنی با توجه به بالا بودن نسبت طول به قطر ساچمه استوانه ای (رولر) فضای کمتری نسبت به رولبرینگ معمولی اشغال می کند ولی قابلیت تحمل نیروهای شعاعی بسیار زیاد را دارد. رولبرینگ های شعاعی قابلیت تحمل نیروی محوری را ندارد و در دورهای پایین و بدون عدم هم محوری مورد استفاده قرار می گیرد. یاتاقان سیلندر کلیشه باید سخت کاری شود زیرا یاتاقان در رولبرینگ های سوزنی به رینگ خارجی رولبرینگ تبدیل می شود. در بسیاری از موارد یاتاقان رولبرینگ به بخش جداناپذیر سیلندرهای کلیشه تبدیل می شود.

رولبرینگ های سوزنی سه مزیت منحصر بفرد دارند:
• ضریب ظرفیت آنها بسیار بالاتر از دیگر رولبرینگ هایی با قطر بیرونی مشابه تراست است که یک ردیف ساچمه کروی یا استوانه ای دارند.
• امکان استفاده از شفت های بزرگتر را دارند
• مقاومت بیشتری در مقابل اصطکاک دارند.

نگهداری و استفاده از بلبرینگ
با تمام بلبرینگ ها و رولبرینگ ها چه از نوع لغزشی و چه از نوع غلتشی باید با دقت رفتار کرد. طول عمر یک بلبرینگ به عوامل بیرونی متعددی بستگی دارد. این عوامل شامل نصب، مراقبت و گریسکاری می شود. بلبرینگ ها و رولبرینگ ها به ویژه در هنگام نصب روی ماشین بسیار آسیب پذیرند. نصب صحیح و مناسب یک عامل مهم در کارکرد روان آنهاست. بلبرینگ ها باید تمیز نگه داشته شوند. گرد و خاک به بلبرینگ آسیب می رساند.