NACHI Makaralı Temas Rulmanı Numaraları …Örnekler
8. Makaralı Temas Rulmanlarının Kullanılması
8.1 Uyumlar ve Boşluk Oranı .1 Uyumun Önemi
8.1.4 Rulman Boşluğu Seçimi
Makaralı temas rulmanlarının çalışma sırasındaki iç boşlukları (çalışma boşluğu) rulman ömrü, titreşim, sıcaklık, ses, vs gibi etkenleri etkileyebilecek bir faktördür.
Teorik olarak, rulmanlar hafi f ön yükle (hafi f negatif çalışma boşluğu) çalıştırıldığında rulman ömrü maksimum olur. Rulman hafi f ön yükle işletileceği zaman, ön yüklerin rulmanın çalıştırılması sırasında gittikçe artan sıcaklık=daha fazla ön yük=daha fazla sıcaklık=erken rulman bozulmasına sebep olabilecek seviyelere çıkmasını önlemek için uygulamanın analizi ve tasarımı sırasında çok dikkatli olunması gerekir. Ayrıca, aşırı çalışma boşluğu olan bir rulman maksimum yük kapasitesinde çalışmaz.
Boşluk sorunlarını önlemek için, çalışma boşluğunun biraz daha pozitif olması için monte edilmemiş rulman boşluğu seçilmelidir. (Hassas konum işlevleri için seçilen rulmanların ön yüklü oldukları ancak ön yük miktarının montaj sırasında hassas bir şekilde kontrol edilmesi gerektiğini unutmayınız).
Belirlenmiş bir montajsız iç boşluk miktarıyla boşluk grupları olarak monte edilen ayrılamayan radyal rulmanlar ve radyal Silindirik makaralı rulmanlarda, başlangıç iç boşluğu, montajsız boşluk eksi montaj uyumlarındaki boşluk kayıplarıdır.
Yukarıdaki rulman tiplerinin tipik boşluk grupları şunlardır:
C2: Normal boşluktan daha az CN: Normal boşluk
C3: Normal boşluktan daha fazla
Rulman mile karışma uyumuyla monte edildikten sonra uygun miktarda boşluk kalması için CN (Normal) iç boşluk belirlenir, ancak bu dış bilezikle gövde arasında uyum olmadığında (karışma) ve iç ve dış bilezik arasındaki sıcaklık farkı 10°C veya daha az olduğunda geçerlidir.
Tablo 8.15 CN (Normal) iç boşluk haricindeki boşluk gruplarının seçim örneklerini göstermektedir.
Çalışma sırasında rulman boşluğu sıcaklık yükselmesi ve yükün tipi ve şiddetine bağlı olarak değişir. Örneğin, boşluğun büyük oranda küçülmesi bekleniyorsa, daha fazla başlangıç boşluğu gerekir.
Tablo 8.15 CN (Normal) Boşluk Haricindeki Boşluk Gruplarının Seçim Örnekleri
Uygulama şartları Boşluk Seçimi Uygulama örnekleri (referans) Ağır veya darbeli yük için büyük karışma
C3 boşluk veya daha büyük
Demiryolu vagon dingili Belirsiz yönlü ağır darbeli yükten dolayı hem iç hem dış
bilezikler için karışma gerekir Çekme motoru
İç bilezik yüksek sıcaklığa maruz Dış bilezik düşük sıcaklığa maruz
Kağıt hamuru ve kağıt makinası kurutucusu
Soğuk bölgelerde dış ortam kullanımı için Milde büyük sapma olduğunda
Temas açısını arttırarak eksenel yük kapasitesini arttırmak için.
Otomobiller için yarı gezen eksen Eksenel yük taşımak için demir yolu vagonu dingil rulmanı
Hem iç hem dış bilezikler boşluklu oturtulduğunda
C2 boşluk veya daha küçük
Silindir makinasının silindir boynu Titreşim ve sesi kontrol etmek için Küçük, özel elektrikli motorlar için Milin tükenmesi, vs. gibi boşluğun montaj sonrası
ayarlanması gibi C9na、C1na Torna tezgahı ana milinin silindirik makaralı rulmanı
解説(071-110).indd 90
解説(071-110).indd 90 2010/01/13 19:23:162010/01/13 19:23:16
91
Dış bilezik
Bilya Yükle
Şekil 8.3 Rulmanın radyal boşluğu Şekil 8.3 Tek sıra Derin Kanallı sabit bilyalı rulman için
radyal boşluğu göstermektedir.
(1) Çalışma Boşluğu
Çalışma boşluğu, bir makinada çalışma sıcaklığı ve yüküyle çalışan bir rulmanın boşluğu olarak tanımlanır.
Δ Δ= o−(δ δt+ f)+δw ……… （8.10）
burda:
Δ ：Çalışma boşluğu (mm) Δo ： montajsız rulman boşluğu
δt ： İç ve dış bilezikler arasındaki sıcaklık farkından dolayı boşluk varyasyonu (mm)
δf ： İç ve dış bileziklerin uyumundan dolayı boşluğun küçülme miktarı (mm)
δw ： Yükten dolayı boşluğun artma miktarı (mm)
(2) İç ve dış bilezikler arasındaki sıcaklık farkından dolayı iç boşluğun küçülmesi
Normal çalışma şartlarında, makaralı temas rulmanları bileşenlerinin sıcaklığı en düşükten en yükseğe doğru artan sırada; dış bilezik, iç bilezik ve yuvarlanma elemanlarıdır.
Yuvarlanma elemanlarının sıcaklığını ölçmek son derece güç olduğu için, çalışma sıcaklığı hesaplanırken yuvarlanma elemanınin sıcaklığının iç bileziknınkine eşit olduğu varsayılır. Bu yüzden, iç ve dış bilezikler arasındaki sıcaklık farkından dolayı meydana gelen boşluk küçülmesinin miktarı aşağıdaki formülle bulunabilir:
解説(071-110).indd 91
解説(071-110).indd 91 2010/01/13 19:23:162010/01/13 19:23:16
92
δfo：Dış bilezik ve gövdenin uyumundan dolayı boşluğun küçülme miktarı
Δo：Başlangıç boşluğu
Δt：Montaj sonrası iç boşluk (=Δo-δfi-δfo) Δu：Geçerli boşluk (=Δt-δt)
Δ：Çalışma boşluğu (=Δu+δW) δW：Yükten dolayı boşluğun artma miktarı
δt：Sıcaklık farkıyla boşluk varyasyonu
δti：İç bilezik ve milin uyumundan dolayı boşluğun küçülme miktarı δt= ⋅α ΔT Do⋅ ……… （8.11）
burda:
δt ： İç ve dış bileziklerin sıcaklık farkından dolayı boşluğun küçülme miktarı (mm)
α ： Rulman çeliğinin lineer genleşme katsayısı:
1,12×10-5 (1/°C) 300°C veya daha az işletme sıcaklıkları için
ΔT ： İç ve dış bilezikler arasındaki sıcaklık farkı (°C) Do ： Dış bilezik kanalı çapı (mm)
Do ≒ 0,2(4D+d) Derin Kanallı sabit bilyalı rulmanlar ve Fıçı makaralı rulmanlar için
Do ≒ 0,25(3D+d) for Silindirik makaralı rulmanlar için.
解説(071-110).indd 92
解説(071-110).indd 92 2010/01/13 19:23:162010/01/13 19:23:16
93
(3) Uyumdan dolayı boşluğun küçülmesi
Bir rulman mile veya gövdeye karışma uyumuyla monte edildiğinde, iç bilezik genleşir ya da dış bilezik daralır (uyumdan dolayı) bu da rulman iç boşluğunun küçülmesine sebep olur. Uyumdan dolayı boşluğun küçülme miktarı aşağıdaki formülle hesaplanabilir:
δf=δfi+δfo ……… （8.12）
burda:
δf ： Uyumdan dolayı boşluğun küçülme miktarı (mm) δfi ： İç bileziğinin genleşmesinden dolayı boşluğun
küçülme miktarı (mm)
δfo ： Dış bileziğinin daralmasından dolayı boşluğun küçülme miktarı (mm)
δfi de d di
dh d dh
di
= ⋅ ⋅ −
( )
−
( )
Δ 1
1
2
2 ……… （8.13）
δfo De De D
D Dh De Dh
= ⋅ ⋅ −
( )
−
( )
Δ 1
1
2
2 ……… （8.14）
burda:
Δde ： İç bileziğinin geçerli karışması (mm) d ： Rulman deliği çapı (mm)
di ： İç bileziğinin ortalama dış çapı (mm) dh ： Boş milin iç çapı (mm)
(Not): Sert mil için, dh=0
ΔDe ： Dış bileziğinin geçerli karışması (mm) D ： Rulman dış çapı (mm)
De ： Dış bileziğinin ortalama iç çapı (mm) Dh ： Gövde dış çapı (mm)
(Not: Gövde sağlam hacimliyse, Dh = ∞.) di ≒ 0,25(D+3d) Silindirik makaralı rulmanlar ve
22 ve 23 serisi kendinden hizalanan Bilyalı rulmanlar için
di ≒ 0,1(3D+7d) diğer rulmanlar için
De ≒ 0,25(3D+d) Silindirik makaralı rulmanlar ve 22 ve 23 serisi kendinden hizalanan Bilyalı rulmanlar için
De ≒ 0,1(7D+3d) diğer rulmanlar için δf yi hesaplamak için aşağıdaki kullanılmalıdır:
δf=0,7 (Δde+ΔDe) den 0,9 (Δde+δDe) ye kadar
ağır bölüm rulmanları için daha küçük değerler (örn. çap serisi 4 rulmanları) ve hafi f bölüm rulman bilezikleri için daha büyük değerler. (örn. çap serisi 9 rulmanları) (4) Yükten dolayı boşluğun artma miktarı
Bir rulman yüke maruz kaldığında, elastik deformasyon meydana gelir ve bu deformasyon iç boşluğun artmasına sebep olur. Tablo 8.16 elastik deformasyon δr ve δa yı göstermektedir.
解説(071-110).indd 93
解説(071-110).indd 93 2010/01/13 19:23:172010/01/13 19:23:17
94 Tablo 8.16 Yük ve Elastik Yer Değiştirme
Rulman Türleri Radyal yük δr’den yaklaşık Yer Değiştirme (mm)
Eksenel yük δa’dan yaklaşık Yer Değiştirme (mm)
Kendinden Hizalı Bilyalı Rulmanlar δ
r α Po
=0 00070, 3 Dw2
cos δ
a α P
= 0 00070, 3 Dw2 sin
Derin Kanallı Sabit Bilyalı Rulmanları, açısal temaslı bilyalı
rulmanlar δ
r α Po
=0 00044, 3 Dw2
cos δ
a α P
= 0 00044, 3 Dw2 sin
Fıçı Makaralı Rulmanlar δ
r α Po
=0 00018 Lwe3
2
, 4
cos δ
a α P
= 0 00018 Lwe3
2
, 4
sin
Silindirik makaralı rulmanlar,
Konik makaralı rulmanlar δ
T α P0
= 0 000077 Lwe0,9
0,8
,
cos ・ δ
a α P
= 0 000077 Lwe0,9
0,8
,
sin ・
İtme Bilyalı Rulmanlar ̶ δ
a α P
= 0 00052, 3 Dw2 sin
Po ve P Po Fr
= i 5
z cosα P Fa
= z sinα burda: Fr = Radyal yük (N) Lwe = Geçerli rulman makara uzunluğu (mm)
Fa = Eksenel yük (N) i = Bilya veya rulman sırası sayısı
α = temas açısı (°) z = Sıra başına bilya veya rulman sayısı
Dw = Bilya veya rulmanın çapı (mm)
解説(071-110).indd 94
解説(071-110).indd 94 2010/01/13 19:23:172010/01/13 19:23:17
95