بلبرینگ سیال (Fluid Bearings)
بلبرینگ سیال Fluid Bearings نوع خاصی از یاتاقان که برای حمل بار و از بین بردن اصطکاک به گاز یا مایع تحت فشار متکی است.هنگامی که دستگاه در حال کار است، تماس بین دو عنصر (به جز در هنگام شروع و توقف) صفر است و از این رو می توان با یاتاقان های سیال به سایش نزدیک به صفر رسید
این یاتاقان ها جایگزینی برای یاتاقان های معمولی می باشد.همچنین به طور فزاینده ای برای کاهش هزینه ها استفاده می شوند.
یاتاقان های سیال درماشین آلات با سرعت و بار بالا کاربرد دارند. در حالی که هزینه های اولیه بالاتر است، طول عمر بیشتر در شرایط سخت آن را در طولانی مدت جبران می کند.
یاتاقان های سیال به دو نوع یاتاقان هیدرواستاتیک و هیدرودینامیک تقسیم می شوند.
بلبرینگ هیدرواستاتیک (Hydrostatic Bearings)
در این نوع، یک سیال تحت فشار خارجی بین دو عنصر که در حرکت نسبی هستند، تحت فشار قرار می گیرد. سیال تحت فشار یک گوی بین قطعات متحرک تشکیل می دهد و آنها را از هم دور نگه می دارد.
لایه سیال ممکن است بسیار نازک باشد، اما تا زمانی که تماس مستقیم نداشته باشد، سایش نخواهد داشت. سیال به وسیله پمپ به گردش در می آید.
قطر دهانه خروجی ممکن است قابل تنظیم باشد تا اطمینان حاصل شود که سیال همیشه در تمام سرعت ها و بارهای شفت تحت فشار است. بنابراین، کنترل دقیق شکاف امکان پذیر است.
یاتاقان های هیدرواستاتیک را می توان برای استفاده در حرکت خطی یا چرخشی با بارهای شعاعی، بسته به کاربرد، طراحی کرد.
بلبرینگ هیدرودینامیکی (Hydrodynamic Bearings)
این نوع بلبرینگ از حرکت ژورنال برای فشار دادن سیال بین شفت و محفظه استفاده می کند.
حرکت ژورنال سیال روان کننده را بین قطعات متحرک مکش می کند و یک گوه ثابت ایجاد می کند. با این حال، این بدان معناست که در هنگام شروع-ایست و همچنین در بارها و سرعت های کم، شکل گیری گوه ممکن است برای جلوگیری از سایش به اندازه کافی خوب نباشد. فقط در سرعت های طراحی شده، سیستم دقیقاً مطابق نیاز کار می کند
ابتدایی ترین یاتاقان هیدرودینامیکی یاتاقان ژورنال است. دارای یک سوراخ استوانه ای است که معمولاً دارای دو شیار محوری برای روانکاری است. این بلبرینگ ظرفیت بارگذاری بالایی دارد و طراحی ساده آن جمع و جور، دو چرخشی و آسان برای ساخت است. با افزایش سرعت طراحی ماشین ها، مشخص شد که این یاتاقان دارای محدودیت هایی است که نیاز به اصلاح دارد.
یاتاقان های هیدرودینامیکی را می توان در کاربردهای صنعتی از جمله توربین های بخار، موتورهای الکتریکی، پمپ های خنک کننده و سنگ شکن ها یافت. آنها همچنین معمولاً در کشتی هایی که در کلاچ، دمنده ها، پمپ ها و ماشین آلات کمکی استفاده می شوند، یافت می شوند.
تفاوت بلبرینگ های سیال با بلبرینگ های معمولی
بلبرینگ های هیدرواستاتیک و هیدرودینامیکی اگرچه ممکن است از نظر ظاهری مشابه باشند ولی در عملکرد با یاتاقان های ساده متفاوت هستند.
یاتاقان‌های ساده، یاتاقان‌های ساده و ارزانی هستند که در آنها شفت در حین کار با سطح یاتاقان تماس پیدا می‌کند و از یک روان کننده برای کاهش اصطکاک بین سطوح لغزنده استفاده می‌کند.
برخلاف یاتاقان‌های ساده، یاتاقان‌های هیدرواستاتیک و هیدرودینامیکی از نظر طراحی گران‌تر و پیچیده‌تر هستند.
اگرچه یاتاقان‌های هیدرواستاتیک و هیدرودینامیک (یا دینامیک سیال) هر دو بار روی یک لایه سیال (روغن یا هوا) را تحمل می‌کنند، اما در نحوه تولید لایه سیال متفاوت هستند.
این مقاله در گروه پژوهشی شرکت آرمان روشن تجارت راد (بلبرینگ ایران) تهییه و گردآوری شده است.
