انواع یاتاقان
یاتاقانها چگونه کار مى کنند ؟
آیا تا به حال، چگو نگى کارکرد وسایلى مانند چرخهاى اسکیت یا موتور هاى الکتر یکى که به نرمى و با سرعت مى چرخند شما را متعجب ساخته است ؟علت را مى توان در کلمه ى کوچک و ساده ى یاتاقان(bearing) یافت. یاتاقانها ممکن است در ابزارهایى که ما همه روزه از انها استفاده مى کنیم وجود داشته باشند بدون یاتاقان، مى بایست پیوسته اجزایى را که تحت اصطکا ك خراب مى شوند عوض کرد.
دراین مقاله مى آموزیم که یاتاقان ها چگونه کار مى کنند و به برخى از انوا یاتاقان ها گذرى اجمالى خواهیم داشت
مفاهیم اولیه:
مفاهیم مربوط به یاتاقانها ساده مى باشند چرخهاى ماشین شما مانند یک یاتاقا ن بزرگ عمل مى کنند. اگر شما چیزى مانند اسکیت را بجاى چرخهاى اتومبیل تان مورد استفاده قرار دهید، اتومبیل تان به سختى خوا هد توانست از یک سرازیرى به پایین جاده حرکت کند. زیرا وقتى که اشیاء مى لغزند اصطکاك بین آنهاباعث ایجاد نیرویى مى شود که تمایل به کاهش سرعت آن شئ دارد، اما اگر دو سطح بتوانند نسبت به هم بغلتند اصطکاك به مقدار چشم گیرى کاهش مى یابد.
یاتاقانها بوسیله ى لایه هاى فلزى داخلى وخارجى ونیز غلتک یا ساچمه ها ى فلزى صیقلى که نسبت به هم مى غلتند ،اصطکاك را کاهش مى دهند. این غلتک ها یا ساچمه ها با تحمل بار وارده اجازه مى دهند که وسیله بطور یکنواخت وبه نرمى بچرخد
بارگذارى یاتاقانها:
یاتاقانها عموما به دو شکل بارگذارى مى شوند، شعاعى(radial force) و محورى ( trust force ) با توجه به جایى که یاتاقان در آنجا بکار مى رود ممکن است تمام بار شعاعى یا محورى یا ترکیبى از هر دو باشد.
یاتاقانهاى بکار رفته در موتور الکتریکى وقرقره تنها تحت تاثیربارهاى شعاعى قرار دارند. بیشترین بارها از نیروى کشش تسمه مرتبط کننده ى در قرقره بوجود مى آید.
یاتاقانی که در رینگ (توپى) چرخ ماشین شما قرار دارد، عمل مى کند این یاتاقانها هم متحمل بار محورى مى شوند و هم متحمل بار شعاعى. بار شعاعى ناشى از وزن ماشین مى باشد وبار محورى ناشى از نیروهاى جانبى است که وقتى شما در پیچ جاده دور مى زنید به آن اعمال مى شود.
یاتاقان هاى ساچمه اى :
یاتاقانهاى ساچمه اى احتمالا رایج ترین نوع یاتاقان مى باشند .آنها در هر چیز از اسکیت گرفته تا وسایل سنگین بکاررفته اند .این یاتاقانها هم بارهاى محورى و هم بارهاى شعاعى را تحمل مى کنند واغلب در جاهایى بکار مى روند که بار نسپتا کو چک است .
دریک یاتاقان ساچمه اى بار از جداره بیرونى به ساچمه ها منتقل مى شود و از آنجا نیز یه جداره ى درونى انتقال مى یابد. این ساچمه ها به علت کروى بودن در نقاط کوچکى با دیواره هاى درونى و بیرونى تماس دارند که باعث مى شوند به نرمى بچرخند .اما این موضوع سبب مى شود که سطح کوچکى بار را تحمل کند، بنابر این اگر بار اضافه بر یاتاقان وارد شود ساچمه ها دچار تغییر شکل یا لهیدگى مى شوند که آنهم باعث خرابى یاتاقان خواهد شد.
یاتاقانهاى غلتکى :
یاتاقانهاى غلتکى در جاهایى مانند غلتک تسمهى نقاله که باید بارها ى سنگین شعاعى را تحمل کنند به کار مى روند.دراین یاتاقانها ، غلتک ها استوانه اى هستند بنابراین سطح تماس جداره ى داخلى وخارجى باغلتک ها یک نقطه نیست، بلکه یک خط است. این توزیع باربر یک سطح گسترده تر به یاتاقانهاى اجازه مى دهد که بار بیشترى را نسبت به یاتاقانهاى ساچمه اى تحمل کنند درحالیکه این نوع از یاتاقانها بارهاى محورى را تحمل نمى کنند. با اندکى تغییر، در این یاتاقانها واستفاده از غلتک هاى با شعاع بسیار کوچک یاتاقان سوزنى حاصل مى شود . در این حالت یاتاقان در محلهایى کیپ قرار مى گیرد) براى جلوگیر ى از نفوذ مایعات و....(
یاتاقانهاى محورى -ساچمه اى
یاتاقانهاى محورى عموما براى کارهاى با سرعت پایین مورد استفاده قرار مى گیرند و نمى توانند بارهاى شعاعى زیادى تحمل کنند . در صندلى هاى چرخان ومیزهاى دایره اى شکل با پایه وسط از این یاتاقانها استفاده مى شود.
یاتاقانهاى محورى - غلتکى
یاتاقانهاى محورى مى توانند بارهاى محورى زیادى را تحمل کنند. آنها اغلب در جعبه دنده ها ، مانند سیستم انتقال قدرت اتومبیل ودر بین چرخ دنده ها ونیز بین محفظه شفت هاى دوار بکار مى روند . چرخ دنده هاى حلزونى که در اغلب سیستم هاى انتقال قدرت بکار مى روند داراى دندانه هاى زاویه دار مى باشند که باعث ایجاد بارهاى محورى مى شود واین بارها را یاتاقانها تحمل مى کنند .
یاتاقانهاى غلتکى -مخروطى
یاتاقانهاى غلتکى مخروطى مى توانند بارهاى بزرگ شعاعى ومحورى را تحمل نمایند . یاتاقانهاى غلتکى - مخروطى در رینگ چرخ بکار مى رود. در این حالت آنه
یاتاقان هاى ساچمه اى :
یاتاقانهاى ساچمه اى احتمالا رایج ترین نوع یاتاقان مى باشند .آنها در هر چیز از اسکیت گرفته تا وسایل سنگین بکاررفته اند .این یاتاقانها هم بارهاى محورى و هم بارهاى شعاعى را تحمل مى کنند واغلب در جاهایى بکار مى روند که بار نسپتا کو چک است .
دریک یاتاقان ساچمه اى بار از جداره بیرونى به ساچمه ها منتقل مى شود و از آنجا نیز یه جداره ى درونى انتقال مى یابد. این ساچمه ها به علت کروى بودن در نقاط کوچکى با دیواره هاى درونى و بیرونى تماس دارند که باعث مى شوند به نرمى بچرخند .اما این موضوع سبب مى شود که سطح کوچکى بار را تحمل کند، بنابر این اگر بار اضافه بر یاتاقان وارد شود ساچمه ها دچار تغییر شکل یا لهیدگى مى شوند که آنهم باعث خرابى یاتاقان خواهد شد.
یاتاقانهاى غلتکى
یاتاقانهاى غلتکى در جاهایى مانند غلتک تسمهى نقاله که باید بارها ى سنگین شعاعى را تحمل کنند به کار مى روند.دراین یاتاقانها ، غلتک ها استوانه اى هستند بنابراین سطح تماس جداره ى داخلى وخارجى باغلتک ها یک نقطه نیست، بلکه یک خط است. این توزیع باربر یک سطح گسترده تر به یاتاقانهاى اجازه مى دهد که بار بیشترى را نسبت به یاتاقانهاى ساچمه اى تحمل کنند درحالیکه این نوع از یاتاقانها بارهاى محورى را تحمل نمى کنند. با اندکى تغییر، در این یاتاقانها واستفاده از غلتک هاى با شعاع بسیار کوچک یاتاقان سوزنى حاصل مى شود . در این حالت یاتاقان در محلهایى کیپ قرار مى گیرد) براى جلوگیر ى از نفوذ مایعات و....(
یاتاقانهاى محورى -ساچمه اى
یاتاقانهاى محورى عموما براى کارهاى با سرعت پایین مورد استفاده قرار مى گیرند و نمى توانند بارهاى شعاعى زیادى تحمل کنند . در صندلى هاى چرخان ومیزهاى دایره اى شکل با پایه وسط از این یاتاقانها استفاده مى شود.
یاتاقانهاى محورى - غلتکى
یاتاقانهاى محورى مى توانند بارهاى محورى زیادى را تحمل کنند. آنها اغلب در جعبه دنده ها ، مانند سیستم انتقال قدرت اتومبیل ودر بین چرخ دنده ها ونیز بین محفظه شفت هاى دوار بکار مى روند . چرخ دنده هاى حلزونى که در اغلب سیستم هاى انتقال قدرت بکار مى روند داراى دندانه هاى زاویه دار مى باشند که باعث ایجاد بارهاى محورى مى شود واین بارها را یاتاقانها تحمل مى کنند .
یاتاقانهاى غلتکى -مخروطى
یاتاقانهاى غلتکى مخروطى مى توانند بارهاى بزرگ شعاعى ومحورى را تحمل نمایند . یاتاقانهاى غلتکى - مخروطى در رینگ چرخ بکار مى رود. در این حالت آنها همیشه بصورت دوتا دوتا ودر سوى مخالف هم نصب مى شوند. تا بتوانند بارهاى محورى را در هردو جهت تحمل کنند.
ا همیشه بصورت دوتا دوتا ودر سوى مخالف هم نصب مى شوند. تا بتوانند بارهاى محورى را در هردو جهت تحمل کنند.
برخى استفاده هاى جالب توجه :
دراین قسمت برخى از یاتاقانها با استفاده هاى جالب توجه معرفى مى شوند مانند :یاتاقانهاى مغناطیسى و یاتاقانهاى غلتکى عظیم .
یاتاقانهاى مغناطیسى:
در برخى از وسایل با سرعت بالا مانند سیستم هاى ذخیره انرژى چرخ لنگر پیشرفته از یاتاقانهاى مغناطیسى استفاده مى شود این یاتاقانها به چرخ لنگر اجازه مى دهند تا در یک میدان مغناطیسى که بوسیله یاتاقان ایجاد مى شود شناور بماند . برخى از این چرخ لنگرها با سرعتى بیش از 50000 دور بر دقیقه مى چرخد . یاتاقانهاى معمولى با غلتک یا ساچمه ممکن است در این سرعت ذوب یا منفجر شوند . یاتاقانهاى مغناطیسى هیچ حرکت اجزائى ندارند وبه این علت مى توانند این سرعت باور نکردنى را تحمل کنند .
یاتاقانهاى غلتکى عظیم :
احتمالا اولین استفاده از یاتاقانها در گذشته به هنگام ساختن اهرام ثلاثه مصر باشد . آنهابه منظور غلتاندن سنگ هاى عظیم به محل ساختمان ها، کنده هاى گردى را در زیر این سنگ ها قرار مى دادند. این روش ممکن است امروزه نیز به منظور جابه جایى اشیاء سنگین بکار گرفته شود
