طراحی ویژه رولبرینگ مخروطی

رولبرینگ مخروطی

یکی از طراحی های نوین و کاربردی رولبرینگ های صنعتی که برای رفع ایرادات انواع بلبرینگ و رولبرینگ مطرح شده است رولبرینگ مخروطی است. برای اولین بار در اوایل دهه 40 میلادی شرکت تیمکن TIMKEN آمریکا رولبرینگ های مخروطی را طراحی و به تولید انبوه رساند. امروزه رولبرینگ مخروطی یکی از قدرتمند ترین نوع رولبرینگ های صنعتی محسوب می شود که بر روی بسیاری از ماشین آلات صنعتی که دارای شافت های افقی هستند بعنوان جایگزینی برای رولبرینگ های شعاعی بکار گرفته می شود. رولبرینگ مخروطی هر چند نوعی رولبرینگ شعاعی است اما نحوه قرار گیری ساچمه ها در ساختار آن بگونه ای است که قابلیت تعلیق بار محوری را نیز تا اندازه ای فراهم می آورد.

اجزای رولبرینگ مخروطی

در داخل رولبرینگ مخروطی از ساچمه های فولادی نیمه مخروطی استفاده شده است که بر روی یک قفسه کونیک قرار گرفته اند. راستای ساچمه های رولبرینگ مخروطی با سطح افق یک زاویه بین 15 الی 30 درجه را شکل می دهد که برای هر رولبرینگ مقداری مشخص و ثابت و غیر قابل تغییر می باشد. این زاویه اتصال ساچمه بر روی قفسه نقش بسیار مهمی در توازن بار های شعاعی و بار های محوری در تعلیق دارد. هر قدر زاویه با افق افزایش پیدا کند قابلیت تعلیق بار شعاعی کمتر و قابلیت تعلیق بار محوری توسط رولبرینگ مخروطی افزایش خواهد یافت.

مخترع رولبرینگ مخروطی کیست؟

أر کاربری بلبرینگ ها که در انواع مختلفی از اوایل قرن 19 میلادی صورت می گرفت همواره مشکلاتی بر سر استفاده از انواع بلبرینگ و رولبرینگ وجود داشت. در مورد بلبرینگ ها تمرکز های تنش که سبب از بین رفتن سریع ساچمه های بلبرینگ ها می شد، نوع تعلیق بار، زاویه تعلیق بار، نوع روان کننده ها و مشکلاتی که انواع بلبرینگ و رولبرینگ در اتصال بر روی شافت هایی با انحراف از مرکز و ایجاد بار های مکانیکی نا خواسته با آن مواجه بودند.

در مورد رولبرینگ ها نیز که قابلیت تعلیق بار به میزان بالاتری نسبت به بلبرینگ ها داشتند مشکلات متعددی در کاربری، انتقال حرارت و درجه آزادی وجود داشت که تولید کنندگان رولبرینگ ها به تدریج با اختراعات جدید در جهت کاهش مشکلات قدم بر می داشتند. یکی از اختراعات مهم در دنیای اتصالات و مفاصل صنعتی توسط هنری تیمکن TIMKEN موسس برند بلبرینگ TIMKEN اتفاق افتاد که به تولید رولبرینگ مخروطی انجامید. در حال حاضر استفاده از رولبرینگ مخروطی به سبب قابلیت های بسیار بالایی که چه در تعلیق میزان بار و چه در تعلیق بار های ترکیبی با سرعت های زاویه ای بالا دارد بسیار مرسوم شده است. رولبرینگ مخروطی که از رینگ های کونیک در برون بهره می برد اساسا برای اتصال بر روی شافت های افقی با بار شعاعی طراحی شده اما در سرعت های زاویه ای بالا قابلیت تعلیق بار های نا خواسته محوری را نیز در یک جهت دارد.

برند TIMKEN آمریکا امروزه در زمره موفق ترین تولید کنندگان انواع بلبرینگ، رولبرینگ و یاتاقان های صنعتی قرار دارد.

مقایسه رولبرینگ مخروطی و رولبرینگ استوانه ای

رولبرینگ ها بر حسب نوع باری که تعلیق می کنند دارای دسته بندی های مختلفی هستند. برخی اوقات رولبرینگ ها علاوه بر نوع بار بر حسب نوع ساچمه نیز دسته بندی می شوند. یکی از مقاوم ترین و کاربردی ترین نوع رولبرینگ، رولبرینگ مخروطی می باشد که از ساچمه هایی خاص به شکل نیمه مخروطی و بر روی کیج های کونیک، با رینگ خارجی کونیک طراحی شده است. هر چند نوع تعلیق بار در رولبرینگ مخروطی اغلب از نوع شعاعی است اما قابلیت هایی نیز در تعلیق بار های محوری در یک جهت دارد. رولبرینگ استوانه ای که برای تعلیق باری های محوری به شکل کف گرد نیز تولید می شود اغلب از استوانه هایی فولادی برای تعلیق بار استفاده می کند. رولبرینگ استوانه ای دارای بیشترین میزان کاربری در میان انواع مختلف رولبرینگ است.