دليل لاختيار وصيانة المحامل الكروية العادية

في عالم التصميم الميكانيكي الواسع، يوجد عنصر متواضع لكنه بالغ الأهمية يتحمل بصمت الضغوط الهائلة مع ضمان التشغيل السلس للمعدات - المحمل الكروي العادي. وكما تمكن المفاصل البشرية من الحركة المرنة، فإن هذه المحامل تعمل بمثابة "مفاصل" للآلات، مما يمنحها القدرة على التحرك بحرية في ظل ظروف العمل المعقدة.

المحامل الكروية البسيطة هي عناصر تحمل جاهزة للتركيب وتتكون من حلقة داخلية كروية وحلقة خارجية متحركة نسبيًا. يتيح تصميمها الفريد حركات التعديل المكاني بين الأعمدة والمبيتات، بما في ذلك:

• الحركة الدورانية:يسمح للمكونات بالتدوير ضمن نطاق زاوية معين.
• حركة الإمالة:يسمح للمكونات بالإمالة ضمن زوايا محددة.
• الحركة المتذبذبة:تمكين حركات التأرجح الترددية.
• القدرة على المحاذاة الذاتية:يعوض اختلال العمود الناتج عن أخطاء التصنيع أو التثبيت.

على عكس المحامل الدوارة (مثل المحامل الكروية)، تنقل المحامل الكروية العادية الأحمال الثابتة والديناميكية (بما في ذلك الأحمال المتناوبة) مباشرة من خلال الأسطح المنزلقة، وتصنفها على أنها محامل منزلقة. عند دمجها مع مبيتات المحامل، فإنها تشكل وحدات كاملة جاهزة للتركيب تُعرف عادةً باسم نهايات القضبان.

بناءً على مواد زوج الاحتكاك، يتم تصنيف المحامل الكروية العادية إلى عدة أنواع رئيسية:

• سبائك الصلب/النحاس:يتطلب التشحيم والصيانة. مناسبة للأحمال المتناوبة، والحركات الدورانية المتوسطة إلى الكبيرة، وسرعات الانزلاق المعتدلة.
• الصلب/الصلب:على غرار سبائك الفولاذ/النحاس، تتطلب التشحيم لظروف عمل مماثلة.
• مركب الصلب/PTFE:لا يحتاج إلى صيانة بسبب خصائص التشحيم الذاتي لـ PTFE. مثالية للأحمال أحادية الاتجاه والأحمال ذات التأثير الصغير إلى المتوسط. يجب عدم تجاوز الحد الأقصى لزوايا الميل.

يقدم المصنعون محامل كروية مخصصة بما في ذلك الإصدارات ذات الحلقات الخارجية الموسعة (النوع S) وسلسلة الأحجام المختلفة (K، E، G، W). تشمل الخيارات الأنواع التي لا تحتاج إلى صيانة (مبطنة بـ PTFE) أو الأنواع التي تتطلب صيانة (قابلة لإعادة التشحيم)، والمتوفرة في الفولاذ المقاوم للصدأ، أو الفولاذ الحامل، أو الفولاذ الحر القطع، أو المواد المقسى عالية القوة، مع أو بدون أختام.

يتضمن البديل الفريد عناصر دوارة، تعمل بشكل مشابه لمحامل كروية أو أسطوانية ذاتية المحاذاة. تتبع هذه معايير المحامل الكروية للأبعاد مع اعتماد معايير المحامل الدوارة لتصنيفات الحمل، مما يجعلها مناسبة للأحمال المتناوبة، والحركات الدورانية الكبيرة بسرعات متوسطة عالية، والدورات الكاملة.

تتوافق المحامل الكروية العادية مع DIN ISO 12240-1، الذي يعمل على توحيد سلسلة الحجم والأبعاد والتفاوتات والخلوص الداخلي الشعاعي. في حين أن المعيار يسمح بتنوع واسع في أزواج الاحتكاك والمواد والمعالجات السطحية، فإن اصطلاحات وضع العلامات وتقييمات الحمل وحسابات العمر تظل خاصة بالشركة المصنعة. على الرغم من التحديات الأولية المتعلقة بقابلية التبادل، إلا أن البدائل المناسبة متاحة عادةً عبر الشركات المصنعة.

تخدم هذه المحامل صناعات متنوعة بما في ذلك بناء المصانع، وآلات الخبز، وأنظمة النقل، والمعدات الزراعية، وتجهيز الأغذية، وآلات النسيج، والروبوتات، وبناء الطرق، وتصنيع المركبات، ومركبات السكك الحديدية، والتكنولوجيا الطبية، ومعالجة الأعلاف. تتوفر حلول مخصصة للتطبيقات المتخصصة من خلال التعاون مع الشركاء التقنيين.

باعتبارها عناصر محامل منزلقة جاهزة للتركيب، تتميز المحامل الكروية العادية بحلقات داخلية وخارجية كروية تتيح الدوران والإمالة والدوران دون ضغط على الحافة. إنها تستوعب الاختلالات الضرورية من الناحية الهيكلية وتعوض الانحرافات المتعلقة بالتصنيع.

تتضمن معايير الاختيار سعة الحمولة، والأحمال التشغيلية، ومتطلبات مدة الخدمة والسلامة التشغيلية. تتم الإشارة إلى سعة الحمولة من خلال الأحمال المقدرة في جداول الأبعاد، على الرغم من أن هذه القيم تختلف بين الشركات المصنعة بسبب عدم وجود تعريفات موحدة.

تعمل المحامل الكروية القياسية بفعالية بين -10 درجة مئوية إلى +80 درجة مئوية. يتم تحديد نطاقات درجات الحرارة للإصدارات المختومة (RS) وتصميمات العناصر المتداول في الوثائق الفنية.

• تصنيف الحمل الثابت (C0):لا يسبب الحمل الثابت الشعاعي أي تشوه دائم عند الثبات، بافتراض درجة حرارة الغرفة العادية والمكونات المحيطة المدعومة بشكل كافٍ.
• تصنيف الحمل الديناميكي (C):يُستخدم لتقدير عمر الخدمة في ظل الأحمال الديناميكية، على الرغم من أن السعة الفعلية تعتمد على عوامل مثل نوع الحمل وزوايا الدوران/الميل وملامح السرعة وخلوص المحمل والاحتكاك والتشحيم ودرجة الحرارة.

• تصنيف الحمل الثابت الأساسي (C0):يتوافق مع الحمل الذي يسبب 0.0001 مرة من قطر العنصر المتداول في تشوه دائم.
• تصنيف الحمل الديناميكي الأساسي (C):يمثل الحمل الذي يصل عنده 90% من المحامل المتطابقة إلى مليون دورة قبل فشل إجهاد السطح المتداول.

يجب أن يأخذ اختيار حجم المحمل في الاعتبار الأحمال المحددة والاتجاه (شعاعي أو محوري أو مدمج) والنوع. بالمقارنة مع العلب الطرفية للقضبان، فإن المحامل الكروية البسيطة المستقلة تظهر قدرة تحميل ثابتة أعلى. يتطلب التحميل الديناميكي التحقق من خلال حسابات عمر الخدمة.

• محامل انزلاقية تتطلب الصيانة
• محامل انزلاقية لا تحتاج إلى صيانة
• محامل العناصر المتداول

تنطبق التفاوتات القياسية على أبعاد الحلقة الخارجية (القطر والعرض) وأبعاد الحلقة الداخلية، مع ملاحظة أن الحلقات الخارجية المنقسمة قد تفقد دائريتها مؤقتًا حتى يتم تركيبها في تجاويف مبيت دقيقة.

يتم تعريفها على أنها حرية الحركة الشعاعية والمحورية للحلقة الداخلية، مع تجاوز الخلوص المحوري عادةً الخلوص الشعاعي. تختلف نطاقات الخلوص المحددة بين تصميمات العناصر المنزلقة والمتدحرجة.

يجب ألا يتم تجاوز الحد الأقصى لزوايا الميل أثناء التثبيت أو التشغيل لمنع تلف المحمل أو فشل الختم/الغسالة. يجب أن تقيد التصميمات الحركة ضمن زوايا محددة دون تطبيق قوى مفرطة على الغلاف، ولا سيما ضمان خلوص مناسب للختم (خاصة بالنسبة لنماذج 2RS).

باعتبارها مكونات دقيقة جاهزة للتركيب، تتطلب المحامل الكروية معالجة دقيقة:

1. حافظ على العبوة الأصلية حتى التثبيت للحفاظ على التشحيم.
2. لا تقم مطلقًا بنقل قوى التثبيت/الإزالة من خلال سباقات التحمل إلى العلب.
3. تأكد من حدوث الانزلاق فقط بين أسطح الحلقة الداخلية/الخارجية - وليس بين المحامل والأعمدة/المبيتات - باستخدام تركيبات التداخل المناسبة.

يوصى بالتركيبات الموصى بها لموازنة احتياجات التداخل مع تجنب تغييرات الخلوص المفرطة الناتجة عن توسع/انكماش السباق. تحقق من ضيق الاتصال، حيث أن الملاءمة القياسية قد تتطلب تعديلًا لتطبيقات معينة.

يجب أن يحترم التثبيت الحدود القصوى للقوة لضمان الجلوس المناسب.

تتطلب محامل الاحتكاك المعدنية تزييتًا دوريًا لضمان عمر الخدمة الأمثل. يكفي الشحم الأولي للأحمال الخفيفة جدًا. تعتمد فعالية التشحيم على حجم/نوع الحمل (ثابت، نابض، متناوب)، زاوية الدوران، وسرعة الانزلاق. يُظهر الاختبار أن زوايا الدوران الصغيرة وسرعات الانزلاق الشديدة تُضعف تكوين طبقة التشحيم، كما هو الحال مع التحميل أحادي الاتجاه مقابل الأحمال المتناوبة.

للتوزيع الأمثل، قم بتشحيم المحامل في الظروف غير المحملة. لاحظ أن الشركات المصنعة عادةً ما تزود المحامل بطبقات مقاومة للتآكل فقط، مما يتطلب تشحيمًا أوليًا قبل التشغيل أو بعد التثبيت مباشرة.

• أزواج الصلب / البرونزية:استخدم شحم عالي الضغط يعتمد على الليثيوم ومقاوم للتآكل (-20 درجة مئوية إلى +110 درجة مئوية). تعمل مواد التشحيم الصلبة على تحسين الأداء عند حدود درجات الحرارة العليا.
• أزواج الصلب/الصلب:شحم عالي الضغط مقاوم للتآكل يعتمد على الليثيوم والصابون مع زيت أساسي عالي اللزوجة ومضافات ثاني كبريتيد الموليبدينوم.
• أزواج الصلب/PTFE:احتكاك منخفض بشكل طبيعي ولا يحتاج إلى صيانة.
• محامل العناصر المتداول:مشحم مسبقًا بشحم صابون الليثيوم.

بالنسبة لأنظمة التشحيم المركزية، قم بالتحكم في الجرعة بعناية - خاصة للإصدارات المختومة - لمنع إزاحة الختم بسبب الضغط الزائد.