સમગ્ર ઉદ્યોગમાં વિશ્વસનીયતા સુધારવા માટે માંગમાં વધારો એટલે એન્જિનિયરોએ તેમના સાધનોના તમામ ઘટકોને ધ્યાનમાં લેવાની જરૂર છે.બેરિંગ સિસ્ટમ એ મશીનમાં નિર્ણાયક ભાગો છે અને તેમની નિષ્ફળતા વિનાશક અને ખર્ચાળ પરિણામો લાવી શકે છે.બેરિંગ ડિઝાઇનની વિશ્વસનીયતા પર મોટી અસર પડે છે, ખાસ કરીને ઉચ્ચ અથવા નીચું તાપમાન, શૂન્યાવકાશ અને કાટવાળું વાતાવરણ સહિતની અત્યંત ઓપરેટિંગ પરિસ્થિતિઓમાં.આ લેખ પડકારરૂપ વાતાવરણ માટે બેરિંગ્સનો ઉલ્લેખ કરતી વખતે ધ્યાનમાં લેવાતી બાબતોની રૂપરેખા આપે છે, જેથી ઈજનેરો તેમના સાધનોની ઉચ્ચ વિશ્વસનીયતા અને લાંબા ગાળાના ઉત્તમ પ્રદર્શનની ખાતરી કરી શકે.

બેરિંગ સિસ્ટમમાં દડા, રિંગ્સ, પાંજરા અને લુબ્રિકેશન સહિત ઘણા ઘટકોનો સમાવેશ થાય છે.સ્ટાન્ડર્ડ બેરિંગ્સ સામાન્ય રીતે કઠોર વાતાવરણની કઠોરતા સામે ટકી શકતા નથી અને તેથી વ્યક્તિગત ભાગો પર વિશેષ ધ્યાન આપવાની જરૂર છે.સૌથી મહત્વના તત્વો લ્યુબ્રિકેશન, મટિરિયલ અને સ્પેશિયલ હીટ ટ્રીટમેન્ટ અથવા કોટિંગ્સ છે અને દરેક ફેક્ટરને જોઈને એનો અર્થ એ કે એપ્લિકેશન માટે બેરિંગ્સને શ્રેષ્ઠ રીતે ગોઠવી શકાય છે.

ઊંચા તાપમાને કામ કરે છે

ઉચ્ચ તાપમાનના કાર્યક્રમો, જેમ કે એરોસ્પેસ ઉદ્યોગમાં એક્યુએશન સિસ્ટમમાં ઉપયોગમાં લેવાતી, પ્રમાણભૂત બેરિંગ્સ માટે પડકારો રજૂ કરી શકે છે.વધુમાં, ઉપકરણોમાં તાપમાન વધી રહ્યું છે કારણ કે એકમો વધુને વધુ નાના થઈ રહ્યા છે અને પાવર-ઘનતામાં વધારો થયો છે, અને આ સરેરાશ બેરિંગ માટે સમસ્યા ઊભી કરે છે.

લ્યુબ્રિકેશન

લ્યુબ્રિકેશન અહીં એક મહત્વપૂર્ણ વિચારણા છે.તેલ અને ગ્રીસમાં મહત્તમ ઓપરેટિંગ તાપમાન હોય છે જે સમયે તેઓ ઝડપથી ક્ષીણ થવાનું અને બાષ્પીભવન કરવાનું શરૂ કરે છે જે બેરિંગ નિષ્ફળતા તરફ દોરી જાય છે.પ્રમાણભૂત ગ્રીસ મોટેભાગે 120 °C ના મહત્તમ તાપમાન સુધી મર્યાદિત હોય છે અને કેટલીક પરંપરાગત ઉચ્ચ તાપમાન ગ્રીસ 180 °C સુધીના તાપમાનનો પ્રતિકાર કરવામાં સક્ષમ હોય છે.

જો કે, એપ્લીકેશન કે જેના માટે વધુ તાપમાનની જરૂર હોય છે તેના માટે ખાસ ફ્લોરિનેટેડ લ્યુબ્રિકેટીંગ ગ્રીસ ઉપલબ્ધ છે અને 250 °C થી વધુ તાપમાન પ્રાપ્ત કરી શકાય છે.જ્યાં પ્રવાહી લુબ્રિકેશન શક્ય ન હોય ત્યાં ઘન લ્યુબ્રિકેશન એ એક વિકલ્પ છે જે ઉચ્ચ તાપમાને પણ ઓછી ઝડપે વિશ્વસનીય કામગીરી માટે પરવાનગી આપે છે.આ કિસ્સામાં મોલીબ્ડેનમ ડિસલ્ફાઇડ (MOS2), ટંગસ્ટન ડિસલ્ફાઇડ (WS2), ગ્રેફાઇટ અથવા પોલિટેટ્રાફ્લોરોઇથિલિન (PTFE) ને ઘન લુબ્રિકન્ટ તરીકે ભલામણ કરવામાં આવે છે કારણ કે તેઓ લાંબા સમય સુધી ખૂબ ઊંચા તાપમાનને સહન કરી શકે છે.

સામગ્રી

જ્યારે 300°C થી વધુ તાપમાનની વાત આવે છે ત્યારે ખાસ રીંગ અને બોલ સામગ્રી જરૂરી છે.AISI M50 એ ઉચ્ચ તાપમાનનું સ્ટીલ છે જે સામાન્ય રીતે ભલામણ કરવામાં આવે છે કારણ કે તે ઊંચા તાપમાને ઉચ્ચ વસ્ત્રો અને થાક પ્રતિકાર દર્શાવે છે.BG42 એ અન્ય ઉચ્ચ તાપમાનનું સ્ટીલ છે જે 300°C પર સારી ગરમ કઠિનતા ધરાવે છે અને તે સામાન્ય રીતે નિર્દિષ્ટ કરવામાં આવે છે કારણ કે તેમાં કાટ પ્રતિકારનું ઊંચું સ્તર હોય છે અને તે અતિશય તાપમાને થાક અને પહેરવા માટે પણ ઓછું સંવેદનશીલ હોય છે.

ઉચ્ચ તાપમાનના પાંજરા પણ જરૂરી છે અને તે પીટીએફઇ, પોલિમાઇડ, પોલિમાઇડ-ઇમાઇડ (PAI) અને પોલિથર-ઇથર-કેટોન (PEEK) સહિતની ખાસ પોલિમર સામગ્રીમાં સપ્લાય કરી શકાય છે.ઉચ્ચ તાપમાનના તેલ માટે લ્યુબ્રિકેટેડ સિસ્ટમો બેરિંગ પિંજરા પણ કાંસા, પિત્તળ અથવા ચાંદીના પ્લેટેડ સ્ટીલમાંથી બનાવી શકાય છે.

કોટિંગ્સ અને હીટ ટ્રીટમેન્ટ

ઘર્ષણનો સામનો કરવા, કાટ રોકવા અને વસ્ત્રો ઘટાડવા માટે બેરિંગ્સ પર અદ્યતન કોટિંગ્સ અને સપાટીની સારવાર લાગુ કરી શકાય છે, આમ ઊંચા તાપમાને બેરિંગની કામગીરીમાં સુધારો થાય છે.ઉદાહરણ તરીકે, પ્રભાવ અને વિશ્વસનીયતા સુધારવા માટે સ્ટીલના પાંજરાને ચાંદીથી કોટેડ કરી શકાય છે.લુબ્રિકન્ટની નિષ્ફળતા/ભૂખમરીનાં કિસ્સામાં, સિલ્વર-પ્લેટિંગ ઘન લુબ્રિકન્ટની જેમ કામ કરે છે, જે બેરિંગને ટૂંકા ગાળા માટે અથવા કટોકટીની પરિસ્થિતિમાં ચાલુ રાખવા દે છે.

નીચા તાપમાને વિશ્વસનીયતા

સ્કેલના બીજા છેડે, નીચા તાપમાન પ્રમાણભૂત બેરિંગ્સ માટે સમસ્યારૂપ બની શકે છે.

લ્યુબ્રિકેશન

નીચા તાપમાનના કાર્યક્રમોમાં, ઉદાહરણ તરીકે -190 ડિગ્રી સેલ્સિયસના તાપમાન સાથે ક્રાયોજેનિક પમ્પિંગ એપ્લીકેશનમાં, ઓઇલ લ્યુબ્રિકેશન મીણ જેવું બને છે પરિણામે બેરિંગ નિષ્ફળ જાય છે.MOS2 અથવા WS2 જેવા સોલિડ લુબ્રિકેશન વિશ્વસનીયતા સુધારવા માટે આદર્શ છે.વધુમાં, આ એપ્લીકેશનમાં, પમ્પ કરવામાં આવેલ મીડિયા લુબ્રિકન્ટ તરીકે કામ કરી શકે છે, તેથી બેરિંગ્સને મીડિયા સાથે સારી રીતે કામ કરતી સામગ્રીનો ઉપયોગ કરીને આ નીચા તાપમાને કામ કરવા માટે ખાસ રૂપરેખાંકિત કરવાની જરૂર છે.

સામગ્રી

એક સામગ્રી જેનો ઉપયોગ બેરિંગના થાક જીવનને સુધારવા અને પ્રતિકાર પહેરવા માટે કરી શકાય છે તે છે SV30® - એક માર્ટેન્સિટિક થ્રુ-કઠણ, ઉચ્ચ નાઇટ્રોજન, કાટ-પ્રતિરોધક સ્ટીલ.સિરામિક બોલની પણ ભલામણ કરવામાં આવે છે કારણ કે તે શ્રેષ્ઠ પ્રદર્શન આપે છે.સામગ્રીના સહજ યાંત્રિક ગુણધર્મોનો અર્થ એ છે કે તે નબળી લ્યુબ્રિકેશન સ્થિતિમાં ઉત્તમ કામગીરી પ્રદાન કરે છે, અને તે નીચા તાપમાને વિશ્વસનીય રીતે કાર્ય કરવા માટે વધુ યોગ્ય છે.

પાંજરાની સામગ્રીને પણ શક્ય તેટલી વસ્ત્રો પ્રતિરોધક તરીકે પસંદ કરવી જોઈએ અને અહીં સારા વિકલ્પોમાં PEEK, Polychlorotrifluoroethylene (PCTFE) અને PAI પ્લાસ્ટિકનો સમાવેશ થાય છે.

હીટ ટ્રીટમેન્ટ

નીચા તાપમાને પરિમાણીય સ્થિરતા સુધારવા માટે રિંગ્સને ખાસ હીટ ટ્રીટમેન્ટ કરવી જોઈએ.

આંતરિક ડિઝાઇન

નીચા તાપમાનમાં કામ કરવા માટે વધુ વિચારણા એ બેરિંગની આંતરિક ડિઝાઇન છે.બેરિંગ્સને રેડિયલ પ્લેના સ્તર સાથે ડિઝાઇન કરવામાં આવે છે, પરંતુ જેમ જેમ તાપમાન ઘટે છે, બેરિંગ ઘટકો થર્મલ સંકોચનમાંથી પસાર થાય છે અને તેથી રેડિયલ પ્લેની માત્રામાં ઘટાડો થાય છે.જો ઓપરેશન દરમિયાન રેડિયલ પ્લેનું સ્તર ઘટીને શૂન્ય થઈ જાય તો આ બેરિંગ નિષ્ફળતામાં પરિણમશે.નીચા તાપમાને એપ્લિકેશન માટે બનાવાયેલ બેરિંગ્સને ઓરડાના તાપમાને વધુ રેડિયલ પ્લે સાથે ડિઝાઇન કરવી જોઈએ જેથી નીચા તાપમાને રેડિયલ પ્લેના સ્વીકાર્ય સ્તરની મંજૂરી મળે.

શૂન્યાવકાશના દબાણને સંભાળવું

ઈલેક્ટ્રોનિક્સ, સેમિકન્ડક્ટર અને એલસીડીના ઉત્પાદનમાં હાજર હોય તેવા અલ્ટ્રા-હાઈ વેક્યૂમ વાતાવરણમાં દબાણ 10-7mbar કરતા ઓછું હોઈ શકે છે.અલ્ટ્રા-હાઈ વેક્યુમ બેરિંગ્સનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે ઉત્પાદન વાતાવરણમાં એક્યુએશન સાધનોમાં થાય છે.અન્ય લાક્ષણિક શૂન્યાવકાશ એપ્લિકેશન ટર્બોમોલેક્યુલર પમ્પ્સ (ટીએમપી) છે જે ઉત્પાદન વાતાવરણ માટે શૂન્યાવકાશ ઉત્પન્ન કરે છે.આ પછીની એપ્લિકેશનમાં બેરિંગ્સને ઘણી વખત ઊંચી ઝડપે કામ કરવાની જરૂર પડે છે.

લ્યુબ્રિકેશન

આ પરિસ્થિતિઓમાં લુબ્રિકેશન ચાવીરૂપ છે.આવા ઉચ્ચ શૂન્યાવકાશ પર, પ્રમાણભૂત લ્યુબ્રિકેશન ગ્રીસ બાષ્પીભવન થાય છે અને તે પણ બહાર નીકળી જાય છે, અને અસરકારક લ્યુબ્રિકેશનનો અભાવ બેરિંગ નિષ્ફળતામાં પરિણમી શકે છે.તેથી ખાસ લ્યુબ્રિકેશનનો ઉપયોગ કરવાની જરૂર છે.ઉચ્ચ શૂન્યાવકાશ વાતાવરણ માટે (અંદાજે 10-7 એમબાર સુધી) પીએફપીઇ ગ્રીસનો ઉપયોગ કરી શકાય છે કારણ કે તેમાં બાષ્પીભવનનો પ્રતિકાર ઘણો વધારે છે.અતિ-ઉચ્ચ શૂન્યાવકાશ વાતાવરણ માટે (10-9mbar અને નીચે) નક્કર લુબ્રિકન્ટ્સ અને કોટિંગ્સનો ઉપયોગ કરવાની જરૂર છે.

મધ્યમ શૂન્યાવકાશ વાતાવરણ (લગભગ 10-2mbar) માટે, ખાસ વેક્યૂમ ગ્રીસની સાવચેતીપૂર્વક ડિઝાઇન અને પસંદગી સાથે, બેરિંગ સિસ્ટમ્સ કે જે સતત ઉપયોગના 40,000 કલાક (આશરે 5 વર્ષ) કરતાં વધુ લાંબી આયુષ્ય આપે છે, અને ઊંચી ઝડપે કામ કરે છે. હાંસલ કર્યું.

કાટ પ્રતિકાર

ક્ષતિગ્રસ્ત વાતાવરણમાં ઉપયોગ માટે બનાવાયેલ બેરિંગ્સને ખાસ રૂપરેખાંકિત કરવાની જરૂર છે કારણ કે તે સંભવિત રીતે એસિડ, આલ્કલી અને ખારા પાણીના સંપર્કમાં આવી શકે છે.

સામગ્રી

કાટ લાગતા વાતાવરણ માટે સામગ્રી એ એક મહત્વપૂર્ણ વિચારણા છે.સ્ટાન્ડર્ડ બેરિંગ સ્ટીલ્સ સરળતાથી કાટ જાય છે, જે પ્રારંભિક બેરિંગ નિષ્ફળતા તરફ દોરી જાય છે.આ કિસ્સામાં, સિરામિક બોલ સાથેની SV30 રિંગ સામગ્રીને ધ્યાનમાં લેવી જોઈએ કારણ કે તે કાટ માટે અત્યંત પ્રતિરોધક છે.વાસ્તવમાં, અભ્યાસોએ દર્શાવ્યું છે કે SV30 સામગ્રી મીઠાના સ્પ્રે વાતાવરણમાં અન્ય કાટ પ્રતિરોધક સ્ટીલ કરતાં ઘણી વખત લાંબો સમય ટકી શકે છે.નિયંત્રિત મીઠું-સ્પ્રે પરીક્ષણોમાં SV30 સ્ટીલ માત્ર 1,000 કલાકના મીઠું સ્પ્રે પરીક્ષણ પછી કાટના સહેજ સંકેતો દર્શાવે છે (ગ્રાફ 1 જુઓ) અને SV30 ની ઉચ્ચ કાટ પ્રતિકાર પરીક્ષણ રિંગ્સ પર સ્પષ્ટપણે જોવા મળે છે.ઝિર્કોનિયા અને સિલિકોન કાર્બાઇડ જેવી ખાસ સિરામિક બોલ સામગ્રીનો ઉપયોગ પણ કાટ લાગતા પદાર્થો સામે બેરિંગના પ્રતિકારને વધુ વધારવા માટે કરી શકાય છે.

મીડિયા લ્યુબ્રિકેશનથી વધુ મેળવવું

અંતિમ પડકારજનક વાતાવરણ એ એપ્લિકેશન છે જ્યાં મીડિયા લુબ્રિકન્ટ તરીકે કામ કરે છે, ઉદાહરણ તરીકે રેફ્રિજન્ટ, પાણી અથવા હાઇડ્રોલિક પ્રવાહી.આ તમામ એપ્લીકેશનમાં સામગ્રી એ સૌથી મહત્વપૂર્ણ વિચારણા છે, અને SV30 - સિરામિક હાઇબ્રિડ બેરિંગ્સ ઘણીવાર સૌથી વ્યવહારુ અને વિશ્વસનીય ઉકેલ પૂરો પાડવા માટે જોવા મળે છે.

નિષ્કર્ષ

આત્યંતિક વાતાવરણ પ્રમાણભૂત બેરિંગ્સ માટે ઘણા ઓપરેશનલ પડકારો રજૂ કરે છે, આમ તેઓ અકાળે નિષ્ફળ જાય છે.આ એપ્લીકેશન્સમાં બેરીંગ્સ કાળજીપૂર્વક ગોઠવેલા હોવા જોઈએ જેથી તેઓ હેતુ માટે યોગ્ય હોય અને ઉત્તમ લાંબા ગાળાની કામગીરી પ્રદાન કરે.બેરિંગ્સની ઉચ્ચ વિશ્વસનીયતા સુનિશ્ચિત કરવા માટે લ્યુબ્રિકેશન, સામગ્રી, સપાટીના કોટિંગ્સ અને હીટ ટ્રીટમેન્ટ પર વિશેષ ધ્યાન આપવું જોઈએ.