बियरिंग एक यांत्रिक घटक है जो शाफ्ट जैसे घूमने वाले या गतिशील भाग को सहारा और मार्गदर्शन देता है। यह घर्षण को कम करता है और सुचारू घुमाव की अनुमति देता है, जिसके परिणामस्वरूप ऊर्जा की खपत कम होती है। बियरिंग्स घूमने वाले तत्व से भार को आवास या फ्रेम तक भी पहुंचाते हैं, और यह भार रेडियल, अक्षीय या दोनों का संयोजन हो सकता है। इसके अतिरिक्त, बीयरिंग स्थिरता और सटीकता सुनिश्चित करते हुए भागों की गति को पूर्वनिर्धारित दिशाओं तक सीमित करते हैं।
साइकिल के पैडल के घूमने से लेकर कार के इंजन के संचालन तक, आपके रेफ्रिजरेटर के दरवाजे को खोलने की सरल क्रिया से लेकर बिजली के पंखे की मोटर के सुचारू संचालन तक, ये सभी दक्षता के लिए बीयरिंग पर निर्भर करते हैं। बियरिंग्स को मशीनरी का "जोड़" कहा जा सकता है।
इस लेख में, हम आपको बीयरिंगों की संरचना का अवलोकन कराएंगे और उनके उपलब्ध विभिन्न प्रकारों का पता लगाएंगे। इस गाइड के माध्यम से, हमारा मानना है कि आप अपने विशिष्ट अनुप्रयोग के लिए उपयुक्त बीयरिंग चुनने में अधिक आश्वस्त होंगे।
बियरिंग्स की दुनिया में अपनी यात्रा के लिए, हमें सबसे पहले खुद को उनकी मूल परिभाषाओं, प्रमुख शब्दावली और वर्गीकरण से परिचित कराना होगा। आइए उन प्रमुख तत्वों की खोज से शुरुआत करें जो बीयरिंग बनाते हैं।
1. बियरिंग रिंग्स/रेस
1) रेडियल बियरिंग के लिए, बियरिंग में आंतरिक और बाहरी रिंग होते हैं जिनमें रोलिंग तत्व होते हैं। ये छल्ले रोलिंग तत्वों को चलने के लिए संरचना और मार्गदर्शन प्रदान करते हैं।
2) थ्रस्ट बियरिंग के लिए रेस शब्द का प्रयोग किया जाता है।
2. रोलिंग तत्व
रोलिंग तत्व वे हिस्से हैं जो घर्षण को कम करने के लिए रिंगों (या रेस) के बीच चलते हैं। वे भार उठाते हैं और इसे न्यूनतम प्रतिरोध के साथ स्थानांतरित करते हैं। विभिन्न प्रकार के रोलिंग तत्व, जैसे गेंद या रोलर्स, का उपयोग बीयरिंग की विशिष्ट स्थितियों, जैसे सहायक बल की ताकत या घूर्णन की गति के आधार पर किया जाता है।
गेंद | बॉल बियरिंग | |
बेलनाकार रोलर | रोलर बैरिंग | |
सुई रोलर | ||
पतला रोलर (पतला ट्रेपेज़ॉइड) | ||
उत्तल रोलर (बैरल के आकार का) |
3. पिंजरा
पिंजरा रोलिंग तत्वों को समान दूरी पर रखता है, उनके बीच संपर्क को रोकता है और सुचारू रोटेशन सुनिश्चित करता है। नीचे दो सबसे सामान्य प्रकार के पिंजरे दिखाए गए हैं।
इन मुख्य घटकों के अलावा, स्थिर और सुचारू रोटेशन सुनिश्चित करने के लिए, एकस्नेहकआवश्यक है। उचित स्नेहन से असर का जीवन बढ़ता है और दक्षता में सुधार होता है। परिचालन स्थितियों के आधार पर, स्नेहकतेल-आधारित या ग्रीस-आधारितहो सकते हैं। इसके अतिरिक्त, कई बीयरिंग आंतरिक घटकों को धूल, मलबे या नमी से संदूषण से बचाने के लिए सील या ढालसे सुसज्जित हैं, जबकि इष्टतम प्रदर्शन के लिए बीयरिंग के भीतर स्नेहक को बनाए रखने में भी मदद करते हैं।
बियरिंग्स को कई मानदंडों के आधार पर वर्गीकृत किया जा सकता है। यहां दो सामान्य वर्गीकरण हैं।
1. गति के प्रकार के अनुसार, बियरिंग्स को रोलिंग बियरिंग्स और सादे बियरिंग्स में विभाजित किया जा सकता है। रोलिंग बियरिंग्सघर्षण को कम करने के लिए रोलिंग तत्वों का उपयोग करते हैं। इसके विपरीत,सादा बीयरिंगमें रोलिंग तत्व नहीं होते हैं और सतहों के बीच स्लाइडिंग गति पर निर्भर होते हैं।
उन्हें रोलिंग तत्व के आकार के आधार पर दो प्रमुख प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: बॉल बेयरिंग और रोलर बेयरिंग। नीचे दी गई तालिका संक्षेप में दोनों की मुख्य विशेषताओं का परिचय देती है।
विशेषता | बॉल बियरिंग्स | रोलर बीयरिंग |
संपर्क प्रकार | बिंदु संपर्क | लाइन संपर्क |
भार क्षमता | कम भार क्षमता | अधिक भार क्षमता |
टकराव | कम घर्षण प्रदान करें, इस प्रकार कम ऊर्जा हानि | बॉल बेयरिंग की तुलना में अधिक घर्षण लेकिन फिर भी समग्र घर्षण कम है |
स्थिरता | भारी भार के तहत कम स्थिरता | कम कंपन के साथ बढ़ी हुई स्थिरता |
लागत | आम तौर पर अधिक किफायती | आमतौर पर अधिक महंगा |
अनुप्रयोग | उच्च गति अनुप्रयोगों (जैसे, इलेक्ट्रिक मोटर, पंखे) के लिए उपयुक्त | भारी मशीनरी और ऑटोमोटिव घटकों (जैसे, ट्रांसमिशन, एक्सल) के लिए आदर्श |
2. भार दिशा के आधार पर, बियरिंग्स को रेडियल बियरिंग्स और थ्रस्ट बियरिंग्स में विभाजित किया जा सकता है। रेडियल बियरिंग्स को रेडियल भार का समर्थन करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो रोटेशन की धुरी के लंबवत हैं। दूसरी ओर, थ्रस्ट बियरिंग्स, अक्षीय भार को संभालने के लिए बनाए जाते हैं जो रोटेशन की धुरी के समानांतर चलते हैं।
बीयरिंग में संपर्क कोण रोलिंग तत्वों (गेंदों या रोलर्स) और रेसवे (आंतरिक और बाहरी रिंग) के बीच संपर्क के बिंदुओं को जोड़ने वाली रेखा और बीयरिंग अक्ष के लंबवत एक विमान के बीच बना कोण है। यह कोण बेयरिंग की भार वहन क्षमता निर्धारित करने में महत्वपूर्ण है, विशेष रूप से रेडियल और अक्षीय भार के संबंध में।
बड़े संपर्क कोण वाले बियरिंग्स अक्षीय भार (बेयरिंग अक्ष के समानांतर भार) को संभालने के लिए बेहतर अनुकूल हैं। दूसरी ओर, छोटे संपर्क कोण वाले बीयरिंग मुख्य रूप से रेडियल लोड अनुप्रयोगों के लिए अधिक प्रभावी होते हैं।
पिछले अनुभाग में चर्चा किए गए बीयरिंग वर्गीकरणों के आधार पर, हम सामान्य बीयरिंगों के प्राथमिक प्रकारों की व्यवस्थित रूप से जांच करने के लिए उपरोक्त चित्र का उपयोग अपने मुख्य ढांचे के रूप में करेंगे।
रेडियल बॉल बेयरिंग, जैसा कि नाम से पता चलता है, बॉल बेयरिंग हैं जो मुख्य रूप से रेडियल भार (शाफ्ट पर लंबवत रूप से लगाया जाने वाला बल) को कुशलतापूर्वक संभालने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। आमतौर पर, उनका संपर्क कोण 15° से कम होता है। रेडियल बॉल बेयरिंग के कई उपप्रकार होते हैं। यहां, हम तीन सामान्य बातों पर ध्यान केंद्रित करते हैं।
डीप ग्रूव बॉल बियरिंग्स
अनुप्रयोग: मुख्य रूप से रेडियल भार और मध्यम अक्षीय समर्थन वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है, जो उच्च गति और बहुमुखी प्रतिभा प्रदान करता है। इनका उपयोग आमतौर पर इलेक्ट्रिक मोटर, पंखे, ब्लोअर, बिजली उपकरण और घरेलू उपकरणों में किया जाता है।
कोणीय संपर्क बॉल बियरिंग्स
अनुप्रयोग: उन स्थितियों में उपयोग किया जाता है जहां संयुक्त रेडियल और अक्षीय भार होता है, खासकर जब उच्च अक्षीय भार क्षमता और परिशुद्धता की आवश्यकता होती है। वे आमतौर पर पंप, कंप्रेसर, ऑटोमोटिव घटकों, सीएनसी मशीनिंग टूल स्पिंडल, औद्योगिक रोबोट और सटीक मशीनरी में पाए जाते हैं।
स्व-संरेखित बॉल बियरिंग्स
अनुप्रयोग: उन स्थितियों में मूल्यवान है जहां शाफ्ट विक्षेपण या संरेखण समस्याएं आम हैं, जैसे कन्वेयर सिस्टम, स्टील रोलिंग मिल और कृषि मशीनरी में।
Radial roller bearings are roller bearings that can support a force perpendicular to the shaft. They can support an even greater load than radial ball bearings, and there are four major bearing types that are made to suit the type of roller.
बेलनाकार रोलर बीयरिंग
अनुप्रयोग: आमतौर पर ड्राइव शाफ्ट, रोलिंग मिल और खनन उपकरण जैसे उच्च गति, भारी रेडियल लोड वातावरण में उपयोग किया जाता है।
सुई रोलर बियरिंग्स
अनुप्रयोग: आमतौर पर सीमित रेडियल स्थान वाले क्षेत्रों में पाया जाता है, जैसे आंतरिक दहन इंजन, मोटरसाइकिल, एयरोस्पेस घटक और रोबोटिक्स।
पतला रोलर बियरिंग्स
अनुप्रयोग: ऑटोमोटिव व्हील हब, गियरबॉक्स, निर्माण उपकरण और सटीक मशीनरी के लिए उपयुक्त जहां कठोरता और स्थिरता महत्वपूर्ण है।
गोलाकार रोलर बियरिंग्स
अनुप्रयोग: भारी-ड्यूटी अनुप्रयोग जहां रेडियल और अक्षीय दोनों भार होते हैं, साथ ही संभावित शाफ्ट मिसलिग्न्मेंट भी होता है। सामान्य उपयोगों में निर्माण उपकरण, खनन मशीनरी, बड़े औद्योगिक गियरबॉक्स, लुगदी और कागज मिलें, और पवन टरबाइन शामिल हैं।
अनुप्रयोग: मैंऐसे अनुप्रयोगों के लिए काम करता हूं जहां मध्यम घूर्णी गति पर शाफ्ट के साथ अक्षीय भार लागू किया जाता है, जैसे ऑटोमोटिव क्लच, गियरबॉक्स, रोटरी टेबल और स्टीयरिंग सिस्टम में।
अनुप्रयोग: इन बीयरिंगों का उपयोग गियरबॉक्स, भारी मशीनरी और समुद्री प्रणोदन प्रणाली जैसे उच्च-लोड वाले वातावरण में किया जाता है, जहां अक्षीय और रेडियल दोनों भार मौजूद हो सकते हैं।
अनुप्रयोग: संभावित गलत संरेखण या दोलन वाले कम गति, भारी भार वाले अनुप्रयोगों, जैसे औद्योगिक क्रेन और कृषि मशीनरी के लिए आदर्श।
अनुप्रयोग: चुंबकीय बीयरिंग उच्च गति, परिशुद्धता और न्यूनतम रखरखाव की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए आदर्श हैं, जैसे टर्बोमशीनरी, ऊर्जा प्रणाली और चिकित्सा उपकरण।
1) यदि भार अधिकतर रेडियल (शाफ्ट के लंबवत) है, तो रेडियल बियरिंग का उपयोग करें; यदि भार अधिकतर अक्षीय है (शाफ्ट के समान दिशा में), तो थ्रस्ट बियरिंग का उपयोग करें। अक्षीय भार को थ्रस्ट लोड भी कहा जाता है।
2) यदि बेयरिंग का भार हल्का है, तो बॉल बेयरिंग का उपयोग करें; यदि भार भारी है, तो रोलर बेयरिंग का उपयोग करें।
3) यदि रेडियल और अक्षीय दोनों भार एक साथ (संयुक्त भार) लगाए जाते हैं, तो हल्के संयुक्त भार के लिए गहरी नाली बॉल बेयरिंग या कोणीय संपर्क बॉल बेयरिंग की आवश्यकता होती है, जबकि भारी संयुक्त भार के लिए एक पतला रोलर बेयरिंग की आवश्यकता होती है।
4) यदि दोनों दिशाओं से भारी अक्षीय भार लागू किया जा रहा है, तो आप दो या अधिक बीयरिंगों को जोड़ सकते हैं, या डबल-पंक्ति बीयरिंग का उपयोग कर सकते हैं।
1) सामान्यतया, उच्च गति अनुप्रयोगों के लिए, गहरी नाली बॉल बेयरिंग, कोणीय संपर्क बीयरिंग और बेलनाकार रोलर बीयरिंग उपयुक्त विकल्प हैं। कम गति की स्थिति के लिए, पतला रोलर बीयरिंग और थ्रस्ट बॉल बेयरिंग उपयुक्त हैं।
2) एक ही प्रकार के बियरिंग के लिए, आकार जितना छोटा होगा, स्वीकार्य गति उतनी ही अधिक होगी। बेयरिंग का चयन करते समय, सुनिश्चित करें कि क्षति से बचने के लिए ऑपरेटिंग गति बेयरिंग की सीमा गति के भीतर है।
3) ध्यान दें कि बेयरिंग की सीमित गति न केवल बेयरिंग के प्रकार और आकार से प्रभावित होती है, बल्कि इसकी सहनशीलता, पिंजरे के प्रकार और सामग्री, स्नेहक के प्रकार और मात्रा, स्नेहन विधि आदि जैसे कारकों से भी काफी प्रभावित होती है। पर। इस कारण से, यदि आप उच्च घूर्णी गति पर बीयरिंग का उपयोग करने का इरादा रखते हैं, तो कृपया अपना निर्णय लेने से पहले चिग्गो से परामर्श करें।
1) आईएसओ मानक और अन्य सीमा आयाम सटीकता (जो बीयरिंग के फिट और स्थापना से संबंधित है) और चलने की सटीकता (जो कि सटीकता को संदर्भित करता है) दोनों के लिए विशिष्ट सहनशीलता को परिभाषित करते हैं। बियरिंग की घूर्णी गति) प्रत्येक <ए के भीतर href='https://koyo.jtekt.co.jp/support/catalog-download/uploads/catb2001e_a.pdf#page=35)'>सटीकता वर्ग।
2) अधिकांश सामान्य अनुप्रयोगों के लिए, क्लास 0 बीयरिंग पर्याप्त प्रदर्शन प्रदान करने के लिए पर्याप्त है।
3) घूर्णी रनआउट में उच्च सटीकता की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए, कक्षा 5, 4, या 2 के सटीक बीयरिंग का उपयोग किया जाना चाहिए।
1) किसी बियरिंग की कठोरता भार के तहत विरूपण का विरोध करने की उसकी क्षमता को दर्शाती है। यह सीधे संपर्क क्षेत्र और बीयरिंग के भीतर आंतरिक निकासी से प्रभावित होता है। रोलर बीयरिंग में बड़ा संपर्क क्षेत्र (लाइन संपर्क) एक व्यापक सतह पर भार वितरित करता है, इस प्रकार, वे बिंदु संपर्क वाले बॉल बीयरिंग की तुलना में अधिक कठोरता प्रदान करते हैं।
2) कोणीय संपर्क बॉल बीयरिंग और पतला रोलर बीयरिंग जैसे बीयरिंग अपने संपर्क कोण को समायोजित कर सकते हैं या कठोरता बढ़ाने के लिए बैक-टू-बैक (डीबी) या आमने-सामने (डीएफ) जैसे कॉन्फ़िगरेशन में व्यवस्थित किए जा सकते हैं। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि डीबी कॉन्फ़िगरेशन आम तौर पर डीएफ कॉन्फ़िगरेशन की तुलना में अधिक कठोरता प्रदान करता है।
3) आंतरिक निकासी (रोलिंग तत्वों और रेसवे के बीच का स्थान) भी कठोरता को प्रभावित करता है। छोटी निकासी अधिक रोलिंग तत्वों को रेसवे से संपर्क करने की अनुमति देती है, जिससे संपर्क क्षेत्र बढ़ता है और इस प्रकार बीयरिंग की कठोरता बढ़ जाती है।
4) आंतरिक क्लीयरेंस को थोड़ा कम करने के लिए प्रीलोड लागू करना नकारात्मक मान यह सुनिश्चित करता है कि सभी रोलिंग तत्व रेसवे के साथ समान संपर्क में हैं। यह समान संपर्क प्रत्येक रोलिंग तत्व के लोचदार विरूपण में भिन्नता को कम करता है, जिससे अधिक समान भार वितरण और बढ़ी हुई कठोरता होती है। हालाँकि, कम सेवा जीवन, तापमान में वृद्धि, या संभावित असर विफलता (जब्ती) जैसे नकारात्मक प्रभावों से बचने के लिए प्रीलोड की मात्रा सावधानीपूर्वक निर्धारित की जानी चाहिए।
1)रेडियल स्पेस बाधाएं: यदि उपलब्ध रेडियल स्पेस सीमित है, तो ऐसे बियरिंग्स का चयन करें जो कॉम्पैक्ट वातावरण के लिए डिज़ाइन किए गए हों, जैसे सुई रोलर बियरिंग्स या सुई रोलर और केज असेंबली।
2) कंपन और शोर स्तर: सख्त कंपन और शोर आवश्यकताओं वाले अनुप्रयोगों के लिए, जैसे उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स या ऑडियो उपकरण, गहरी नाली बॉल बेयरिंग एक अच्छा विकल्प है।
3) पर्यावरणीय स्थितियाँ: कठोर वातावरण (उदाहरण के लिए, धूल भरी, संक्षारक, या गीली स्थिति) के लिए, ऐसे बीयरिंगों का उपयोग करें जो सीलबंद, परिरक्षित हों, या संक्षारण प्रतिरोधी सामग्री (जैसे स्टेनलेस स्टील या लेपित बीयरिंग) से बने हों ) प्रदूषकों से बचाने और स्थायित्व सुनिश्चित करने के लिए।
4) स्नेहन और रखरखाव: ऐसे अनुप्रयोगों में जहां रखरखाव की पहुंच चुनौतीपूर्ण है, सीलबंद या स्व-चिकनाई बीयरिंग चुनें जो विस्तारित अवधि के लिए स्नेहन बनाए रखते हैं, बार-बार सर्विसिंग की आवश्यकता को कम करते हैं और डाउनटाइम को कम करते हैं।
5)स्थापना और संरेखण: बीयरिंग का चयन करते समय स्वीकार्य गलत संरेखण महत्वपूर्ण है। स्व-संरेखित बॉल बेयरिंग को एक गोलाकार बाहरी रिंग रेसवे के साथ डिज़ाइन किया गया है, जो उन्हें मामूली कोणीय मिसलिग्न्मेंट (1-2 डिग्री) को समायोजित करने की अनुमति देता है, जिससे वे संभावित शाफ्ट विक्षेपण या मिसलिग्न्मेंट वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हो जाते हैं।
दूसरी ओर, बेलनाकार या गोलाकार रोलर्स के साथ गोलाकार रोलर बीयरिंग, बड़े मिसलिग्न्मेंट (2-3 डिग्री या अधिक) को संभाल सकते हैं। यह क्षमता महत्वपूर्ण शाफ्ट विक्षेपण, थर्मल विस्तार, या गतिशील परिचालन स्थितियों के अधीन अनुप्रयोगों में विशेष रूप से फायदेमंद है।
घूमने वाले उपकरणों और मैकेनिकल असेंबलियों में मैकेनिकल बीयरिंग महत्वपूर्ण घटक हैं। वे परिचालन बलों का समर्थन करने, घर्षण को कम करने और सुचारू, कुशल संचालन सुनिश्चित करने में मदद करते हैं।
सही प्रकार के बेयरिंग का चयन करते समय, आपको भार क्षमता, कंपन, शोर, आकार जैसे कारकों पर विचार करना होगा। कई अन्य विवरण भी हैं जो आपके निर्णय को प्रभावित कर सकते हैं। यदि आप अभी भी इस बारे में अनिश्चित हैं कि कौन सा बियरिंग आपकी आवश्यकताओं के लिए सबसे उपयुक्त है, तो बेझिझक विशेषज्ञ सलाह के लिए हमारे इंजीनियरों से परामर्श लें।
मशीनिंग की विनिर्माण प्रक्रिया द्वारा सामग्रियों को वांछित उत्पादों का आकार दिया जा सकता है। हालाँकि, मशीनिंग सामग्री हमेशा एक आसान काम नहीं होती है, क्योंकि सामग्री के गुण और विशिष्ट मशीनिंग स्थितियाँ पूरी प्रक्रिया की सहजता और दक्षता निर्धारित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं। ऐसे सभी विचार एक प्रमुख शब्द "मशीनेबिलिटी" से संबंधित हैं।
अपने दैनिक जीवन में, हम अक्सर विभिन्न वस्तुओं में चैम्फर्ड और फ़िलेटेड डिज़ाइन देखते हैं। उदाहरण के लिए, घरेलू उपकरण, फ़र्निचर और बच्चों के खिलौनों में आमतौर पर हमें खरोंच या चोट लगने से बचाने के लिए किनारों पर चैंफ़र या फ़िललेट्स लगे होते हैं। इसी तरह, हम जिन उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स का उपयोग करते हैं उनमें दृश्य अपील और स्पर्श अनुभव को बढ़ाने के लिए अक्सर चैंफ़र और फ़िललेट्स शामिल होते हैं। सुरक्षा, सौंदर्यशास्त्र और कार्यक्षमता जैसे कारणों से उत्पादों के किनारों को संशोधित करने के लिए विनिर्माण में दोनों प्रक्रियाओं का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
स्मार्टफोन से लेकर कारों तक, लगभग हर उत्पाद जिसका हम दैनिक उपयोग करते हैं, उसकी उत्पत्ति विनिर्माण प्रक्रियाओं में देखी जा सकती है। ये प्रक्रियाएं न केवल उत्पादों की गुणवत्ता और उत्पादन दक्षता निर्धारित करती हैं बल्कि व्यवसायों के लिए लागत नियंत्रण और बाजार प्रतिस्पर्धात्मकता को भी सीधे प्रभावित करती हैं। इस लेख में, हम विनिर्माण प्रक्रियाओं को परिभाषित करेंगे, उनकी श्रेणियों और विभिन्न तरीकों पर प्रकाश डालेंगे। आइए अब उनके व्यापक निहितार्थों का पता लगाना शुरू करें!