ارزیابی بار محوری و انتخاب ظرفیت باربری یاتاقان‌های رانش عمودی موتور

1. عملکرد و طبقه بندی یاتاقان های رانش عمودی موتور
یاتاقان‌های تراست عمدتاً برای تحمل بارهای محوری، یعنی پشتیبانی و قرار دادن روتور موتور در جهت محوری استفاده می‌شوند. با توجه به ویژگی های ساختاری موتورهای عمودی، روتورهای آنها به طور طبیعی تحت اثر گرانش آویزان می شوند. بنابراین، یاتاقان‌های رانش نه تنها باید کل وزن روتور را تحمل کنند، بلکه باید با تغییرات نیروی محوری دینامیکی در هنگام راه‌اندازی، خاموش شدن و کارکرد نیز مقابله کنند. یاتاقان‌های رانش عمدتاً به دو دسته تقسیم می‌شوند: یاتاقان‌های رانش نورد و یاتاقان‌های رانش کشویی. اولی برای انتقال بارها به عناصر نورد متکی است و برای موارد با سرعت بالا و با دقت بالا مناسب است. دومی بارها را از طریق لایه‌های روغنی یا لایه‌های روانکاری جامد تحمل می‌کند و بیشتر در موارد با بار سنگین، سرعت کم یا خود روان‌کار استفاده می‌شود.

2. روش ارزیابی بار محوری
محاسبه بار پایه: ابتدا وزن روتور موتور باید به طور دقیق محاسبه شود که اصلی ترین بار محوری یاتاقان رانش است. معمولاً وزن روتور را می توان مستقیماً از طریق پارامترهایی مانند چگالی و حجم مواد در نقشه های طراحی محاسبه کرد.
تحلیل بار دینامیکی: علاوه بر وزن استاتیک، نیروی محوری دینامیکی موتور در حین کار نیز باید در نظر گرفته شود، مانند نیروی ضربه آنی در هنگام راه اندازی و نوسان نیروی محوری ناشی از تغییرات بار. این بارهای دینامیکی را می توان با نرم افزارهای شبیه سازی دینامیکی یا فرمول های تجربی تخمین زد.
تنظیم حاشیه ایمنی: برای اطمینان از قابلیت اطمینان درازمدت یاتاقان‌های رانش، در طول ارزیابی باید حاشیه ایمنی مشخصی در نظر گرفته شود. به طور کلی، ضریب ایمنی توصیه شده 1.2 تا 1.5 است و مقدار خاص باید بر اساس محیط کار، شرایط نگهداری و عمر مورد انتظار موتور تعیین شود.
3. اصول انتخاب ظرفیت باربری رانش
مطابق با الزامات بار: با توجه به نتایج ارزیابی بار محوری، یاتاقان‌های رانش با ظرفیت بار کمتر از بار محاسبه‌شده انتخاب کنید. توجه داشته باشید که ظرفیت بار نه تنها به ظرفیت بار استاتیکی اشاره دارد، بلکه به عمر خستگی در شرایط دینامیکی نیز اشاره دارد.
ملاحظات سرعت و روانکاری: برای یاتاقان‌های رانش غلتشی باید از پایداری آن‌ها در بالاترین سرعت موتور اطمینان حاصل کرد و روش‌های روان‌کاری و روان‌کارهای مناسب را برای کاهش تلفات اصطکاک و افزایش عمر یاتاقان انتخاب کرد. یاتاقان های رانش کشویی باید به ضخامت لایه روغن، ویژگی های ویسکوزیته-دمای روغن روان کننده و غیره توجه کنند.
محدودیت‌های اندازه و نصب: برای انتخاب یاتاقان‌های رانش نیز باید محدودیت‌های اندازه کلی و راحتی نصب موتور در نظر گرفته شود. یاتاقان های بزرگ ممکن است طول محوری موتور را افزایش دهند و بر فشردگی ساختار کلی تأثیر بگذارند. یاتاقان های بزرگ ممکن است به دلیل ظرفیت بار ناکافی، زودتر از موعد از کار بیفتند.
صرفه جویی و قابلیت نگهداری: با فرض برآوردن الزامات عملکرد، مقرون به صرفه بودن و قابلیت نگهداری یاتاقان باید در نظر گرفته شود. به عنوان مثال نوع بلبرینگی را انتخاب کنید که به راحتی قابل تعویض باشد و هزینه نگهداری پایینی داشته باشد و تامین و خدمات پس از فروش بلبرینگ را در نظر بگیرید.