قفسه بیرینگ تاثیر بسزایی در مناسب بودن بلبرینگ و رولبرینگ برای یک کاربرد دارند. در مقاله ی قفسه بیرینگ ها درباره ی کاربرد و انواع قفسه صحبت کردیم.
در این مقاله، قصد داریم که به اختصار، انواع مختلف قفسه های پلیمری را مورد بررسی قرار دهیم.
قفسه پلیمری بیرینگ ها
قفسه های پلی آمیدی (فیبری) Polyamide cages از سه نوع، پلی آمید 6.6، پلی آمید 4.6، پلی اتراترکتون (PEEK) هستند. که اکثرا از پلی آمید 6.6 استفاده می شود.
قفسه از جنس پلی آمید 6.6
پلی آمید 6.6(PA66) رایج ترین ماده مورد استفاده برای قفسه بلبرینگ به روش تزریقی است. این ماده، یا با الیاف شیشه، یا بدون الیاف شیشه با ترکیب مطلوبی از استحکام و الاستیسیته به دست می آید. خواص مکانیکی، مانند استحکام و الاستیسیته مواد پلیمری وابسته به دما است.
در شرایط کارکرد، خواص مکانیکی مواد پلیمری پیوسته تغییر می کند و اصطلاحا به آن ageing می گویند. عواملی که بیشتر بر فرآیند ageing تأثیر می گذارند دما، زمان و محیط (روان کننده) است. پس در نتیجه عمر قفسه بلبرینگ با افزایش دما و تهاجمی بودن روان کننده کاهش می یابد.
نکته: قفسه بلبرینگ از جنس پلی آمید 6.6 تقویت شده با الیاف شیشه نباید در دمای کارکرد بالاتر از 70 درجه سانتی گراد استفاده شوند. و اگر در دمای پایین باشد، خاصیت الاستیسیته خود را از دست می دهد و شکسته می شود، به همین دلیل نباید در دمای کمتر از 40- درجه سانتی گراد قرار گیرد.
قفسه از جنس پلی آمید 4.6
پلی آمید 46(PA46) تقویت شده با الیاف شیشه ماده استاندارد قفسه بلبرینگ برای برخی از رولبرینگ های توریدال CARB با اندازه کوچک و متوسط است. دمای کاری مجاز 15 درجه سانتیگراد (25 درجه فارنهایت) بالاتر از پلی آمید 6.6 تقویت شده با الیاف شیشه است.
قفسه از جنس پلی اتراترکتون
پلی اتر اترکتون(PEEK) تقویت شده با الیاف شیشه برای شرایط سخت از نظر سرعت بالا، مقاومت شیمیایی یا دماهای بالا نسبت به PA66 و PA46 مناسب تر است. خواص استثنایی PEEK ترکیبی عالی از استحکام و انعطاف پذیری، محدوده دمای عملیاتی بالا و مقاومت شیمیایی و سایش بالا را ارائه می دهد.
این ماده با دما یا مواد افزودنی روغن تا دمای 200 درجه سانتیگراد (390 درجه فارنهایت) علائم پیری را نشان نمی دهد . با این حال، حداکثر دما برای استفاده با سرعت بالا به 150 درجه سانتیگراد (300 درجه فارنهایت) محدود می شود. زیرا این دمای نرم شدن پلیمر است.
مزایای قفسه پلیمری
با توجه به جنس قفسه ها، اصطکاک بین رولرها و قفسه، کم شده و موجب کاهش گرما، سایش و صدای تولید شده می شود.
چگالی کمتر در این قفسه ها موجب می شود نیروی اینرسی ایجاد شده در قفسه کاهش یابد. لذا در سرعتهای بالا قابل استفاده هستند.
قفسه های پلیمری در شرایط روانکاری نامناسب، مقاومت بیشتری در مقابل خرابی برینگ دارند.
این نوع قفسه ها در دماهای بالا (بالای 120 درجه سانتیگراد) و در مواجه با بعضی از روانکارها قابل استفاده نیستند.
تفاوت قفسه پلیمری و فلزی در یک بیرینگ
در تستی که توسط شرکت SKF هلند برای خطوط راه آهن انجام شده است، دو برینگ (قفسه فلزی و قفسه پلیمری) را در شرایط باری یکسان قرار دادند و از یک زمانی با حذف روانکار آن ها را باهم مقایسه کردند.
همانطور که مشاهده کردین از زمان حذف روانکار دمای دو برینگ بالا میرود.
در برینگ با قفسه فلزی دما به شدت بالا می رود تا جایی که برینگ گیرپاژ میکند و از هم پاشیده می شود.
در مقابل درجه حرارت بیرینگ با قفسه پلیمری به مقدار کمتری بالا می رود و پس از آن ثابت می ماندو این بیرینگ بدون از هم گسستگی و گیرپاژ به کار خود ادامه می دهد.چرا که قفسه ذوب میشود و همین امر مانند روانکار عمل میکند و باعث حرکت ساچمه ها می شود.
به همین جهت در چرخ های قطار از بیرینگ هایی با قفسه فلزی استفاده میشود تا در صورت حذف روانکار بیرینگ دچار گیرپاژ و نشود و بتواند تا مدت قابل قبولی به کار خود ادامه دهد.
این مقاله در گروه پژوهشی شرکت آرمان روشن تجارت راد (بلبرینگ ایران) تهییه و گردآوری شده است.
