En yüksek performans için rulman seçimi ve bakımı kılavuzu

Makine mühendisliğinin vazgeçilmez bileşenleri olan rulmanlar, çalışma sırasında sürtünmeyi en aza indirirken, dönen veya ileri geri hareket eden makine elemanlarının desteklenmesinde temel taşı görevi görür. Bu kritik parçalar, minyatür motorlardan ağır endüstriyel ekipmanlara kadar çeşitli makinelerde her yerde bulunur. Rulmanların performansı, mekanik sistemlerin operasyonel verimliliğini, hassasiyetini, hizmet ömrünü ve genel güvenilirliğini doğrudan etkiler. Bu nedenle rulman türlerinin, yapılarının, seçim kriterlerinin ve bakım yöntemlerinin kapsamlı bir şekilde anlaşılması makine mühendisleri ve teknik profesyoneller için çok önemlidir.

Rulmanlar dört temel işlevi yerine getiren mekanik bileşenlerdir:

1. Dönen veya ileri geri hareket eden parçaları destekleyin:Rulmanlar, dahili yuvarlanma elemanları veya kayan yüzeyler sayesinde millerin, göbeklerin veya diğer hareketli bileşenlerin düzgün hareket etmesini sağlar.
2. Sürtünmeyi azaltın:Özel tasarımları, hareketli parçalar arasındaki sürtünmeyi en aza indirerek mekanik verimliliği artırırken enerji kaybını ve aşınmayı azaltır.
3. Yük aktarımı:Rulmanlar, yükleri hareketli parçalardan destekleyici yapılara aktararak radyal, eksenel veya birleşik yükleri taşır.
4. Hassas konumlandırma:Hareketli bileşenlerin belirlenmiş yollar ve yönelimler dahilinde doğru konumlandırılmasını sağlarlar.

Rulmanlar çalışma prensiplerine ve yapısal özelliklerine göre sınıflandırılır:

• Rulmanlar:Yükleri azaltılmış sürtünmeyle desteklemek için iç ve dış halkalar arasında yuvarlanma elemanlarından (bilyalar, makaralar veya konik makaralar) yararlanın. Uzun servis ömrü gerektiren yüksek hızlı, yüksek hassasiyetli uygulamalar için idealdir.
• Kaymalı yataklar:Düşük hızlı, darbeli ağır yük uygulamalarına uygun, kayan yüzeyler arasında yağlayıcı filmler kullanın.

• Bilyalı rulmanlar:Yüksek hızlı, hafif yüklü uygulamalarda düşük sürtünme performansı için küresel yuvarlanma elemanlarına sahiptir. Yaygın çeşitler arasında derin oluklu, açısal temaslı, kendinden hizalamalı ve eksenel bilyalı rulmanlar bulunur.
• Makaralı rulmanlar:Ağır hizmet uygulamalarında üstün yük kapasitesi için silindirik, konik, küresel veya iğneli makaraları kullanın.

• Radyal rulmanlar:Öncelikle dikey yüklere dayanabilir.
• Eksenel rulmanlar:Paralel yükleri taşıyın.
• Kombinasyon yatakları:Hem radyal hem de eksenel yükleri destekleyin.

• Sert rulmanlar:Yanlış hizalama toleransı olmayan hassas kurulum gerektirir.
• Kendinden hizalamalı rulmanlar:Şaft sapmasını veya montaj hatalarını telafi edin.

En yaygın rulman tipi, iç/dış halkalar, çelik bilyalar ve kafesten oluşan basit bir yapıya sahiptir. Düşük sürtünme ve yüksek hız kapasitesiyle, öncelikle radyal yükleri taşırken bazı eksenel yükleri de karşılarlar. Uygulamalar motorları, dişli kutularını, pompaları ve fanları içerir.

Radyal ve eksenel yükleri aynı anda yönetmek için açılı yuvarlanma yollarıyla tasarlanan bu rulmanlar, takım tezgahı milleri, hassas aletler ve yüksek hızlı motorlar için yüksek yük kapasitesi ve sağlamlık sunar.

Küresel dış halka kanallarına sahip olan bu ürünler, nispeten daha düşük yük kapasitesine sahip olsa da tekstil makinelerinde, tarım ekipmanlarında ve ağaç işleme makinelerinde şaft yanlış hizalamasını telafi eder.

Rondela benzeri halkalar ve bilyalar kullanılarak eksenel yükler için özel olarak tasarlanmış olan bunlar vinçler, delme makineleri ve torna tezgahları için çok önemlidir.

Silindirik yuvarlanma elemanlarına sahip bu ürünler, haddehaneler, dişli kutuları ve ağır makineler için ağır radyal yük uygulamalarında mükemmeldir.

Konik geometri, özellikle otomotiv tekerlek göbeklerinde, takım tezgahı millerinde ve haddehanelerde birleşik radyal/eksenel yük taşıma olanağı sağlar.

Namlu şeklindeki silindirler ve küresel yuvarlanma yolları, madencilik ekipmanları, kağıt makineleri ve ağır endüstriyel uygulamalar için yanlış hizalama telafisi sağlar.

İnce silindirler otomotiv şanzımanlarında, motosiklet motorlarında ve tekstil makinelerinde radyal alan gereksinimlerini en aza indirir.

Rulman seçimi aşağıdakilerin kapsamlı bir değerlendirmesini gerektirir:

1. Yük özellikleri (tipi, büyüklüğü, yönü)
2. Operasyonel hız
3. Hassasiyet gereksinimleri
4. Sertlik ihtiyaçları
5. Hizmet ömrü beklentileri
6. Çevre koşulları (sıcaklık, nem, korozyon)
7. Kurulum alanı kısıtlamaları
8. Bütçe hususları

Rulman tanımlaması, tipi, boyutları, hassasiyet sınıfını ve açıklığı belirten işaretlerin kodunun çözülmesini içerir:

Standartlaştırılmış alfanümerik kodlar (ISO, DIN, JIS) rulman özelliklerini belirtir.

İç çap × dış çap × genişlik (ID × DÇ × G) olarak ifade edilir.

P0 (normal) ile P2 (ultra hassas) arasında sınıflandırılmıştır ve boyutsal doğruluğu ve dönme performansını etkiler.

Standart (CN) veya C3 (daha büyük) boşluk, yük dağılımını ve çalışma özelliklerini etkiler.

Kalkanlar (ZZ) veya kontak contaları (2RS) kirlenmeye karşı koruma sağlar.

1. Temizliği titizlikle koruyun
2. Uygun yağlama uygulayın
3. Özel kurulum araçlarını kullanın
4. Montaj kuvvetlerini kontrol edin
5. Mükemmel hizalamayı sağlayın

Etkili yağlama sürtünmeyi azaltır, aşınmayı önler, ısıyı dağıtır ve korozyonu engeller:

Basitleştirilmiş bakımla düşük hızlı, ağır yüklü uygulamalar için idealdir.

Isı dağıtımı gerektiren yüksek hızlı, yüksek sıcaklıktaki işlemler için uygundur.

Yağ buharı ve yağ-hava sistemleri, yüksek hızlı hassas uygulamalar için hassas yağlama sağlar.

1. Düzenli durum izleme (gürültü, titreşim, sıcaklık)
2. Planlı yeniden yağlama
3. Yağlayıcının değiştirilmesi
4. Kirlenme kontrolü
5. Hasarlı ünitelerin zamanında değiştirilmesi

Yaygın arıza modları şunları içerir:

Yetersiz yağlama, kirlenme veya aşırı yüklenmeden kaynaklanır.

Aşırı döngüsel yüklemeden, yüksek hızlardan veya yetersiz yağlamadan kaynaklanır.

Nemli veya kimyasal olarak agresif ortamlarda meydana gelir.

Aşırı aşırı yük, darbe yükleri veya malzeme kusurları nedeniyle.

1. Gelişmiş makineler için artırılmış hassasiyet
2. Artan dönüş hızları
3. Uzatılmış servis ömrü
4. Durum izleme için entegre sensör teknolojisi
5. Çevre açısından sürdürülebilir malzemeler ve süreçler

• SKF (İsveç)
• FAG (Almanya)
• NSK/NTN (Japonya)
• Timken (ABD)
• IKO (Japonya)

Seçimde uygulama gereklilikleri, bütçe kısıtlamaları ve tedarikçi güvenilirliği dikkate alınmalıdır.