تفاوت بلبرینگ و رولبرینگ از نظر سرعت یکی از مهم‌ترین موضوعاتی است که هنگام انتخاب بیرینگ برای ماشین‌آلات صنعتی، الکتروموتورها، گیربکس‌ها و تجهیزات دوار باید مورد توجه قرار گیرد. به‌طور کلی، بلبرینگ‌ها به دلیل اصطکاک پایین‌تر و طراحی ساچمه‌ای، در بسیاری از کاربردها برای سرعت‌های بالا مناسب‌تر هستند؛ در حالی که رولبرینگ‌ها به دلیل تماس خطی غلتک با مسیر غلتش، معمولاً برای تحمل بارهای سنگین‌تر طراحی شده‌اند و در بسیاری از کاربردها محدودیت سرعت بیشتری دارند. البته این موضوع یک قانون مطلق نیست و نوع بیرینگ، اندازه، طراحی داخلی، روانکاری، دقت ساخت، بار و سیستم خنک‌کاری همگی بر سرعت مجاز تأثیر می‌گذارند.

چرا بلبرینگ سرعت بیشتری دارد؟

یکی از اصلی‌ترین دلایل مناسب بودن بلبرینگ برای سرعت بالا، اصطکاک پایین آن است. در بلبرینگ، ساچمه‌های کروی بین رینگ داخلی و خارجی حرکت می‌کنند و سطح تماس نسبتاً محدودی با مسیر غلتش دارند. این ویژگی باعث می‌شود در بسیاری از شرایط، گرمای اصطکاکی کمتری ایجاد شود.

SKF نیز اشاره می‌کند که بلبرینگ‌ها نسبت به رولبرینگ‌های هم‌اندازه گشتاور اصطکاکی پایین‌تری دارند و به همین دلیل معمولاً برای عملکرد در سرعت‌های بالا مناسب‌تر هستند.

وقتی سرعت چرخش افزایش پیدا می‌کند، تولید حرارت در بیرینگ نیز اهمیت بیشتری پیدا می‌کند. اگر حرارت تولیدشده نتواند به‌خوبی دفع شود، دمای بیرینگ افزایش پیدا کرده و ممکن است روانکار عملکرد مناسبی نداشته باشد. در نتیجه، افزایش دما می‌تواند باعث کاهش عمر بیرینگ و حتی خرابی آن شود.

تفاوت سرعت بلبرینگ و رولبرینگ در چیست؟

بلبرینگ و رولبرینگ هر دو از خانواده بیرینگ‌های غلتشی هستند، اما عنصر غلتشی آن‌ها متفاوت است.

در بلبرینگ از ساچمه و در رولبرینگ از غلتک استفاده می‌شود. غلتک‌ها می‌توانند استوانه‌ای، مخروطی، سوزنی یا بشکه‌ای باشند.

سطح تماس بیشتر غلتک با مسیر غلتش باعث می‌شود رولبرینگ‌ها معمولاً برای تحمل بارهای سنگین عملکرد بسیار خوبی داشته باشند، اما همین ویژگی می‌تواند در شرایط مشابه باعث افزایش اصطکاک و تولید حرارت شود.

به همین دلیل، در یک مقایسه عمومی، بلبرینگ برای سرعت بالا و رولبرینگ برای تحمل بار بالا انتخاب رایج‌تری است. با این حال، رولبرینگ‌های مخصوص سرعت بالا نیز وجود دارند و نمی‌توان تمام انواع رولبرینگ را از نظر سرعت در یک گروه قرار داد. برای مثال، رولبرینگ‌های استوانه‌ای با طراحی مخصوص سرعت بالا می‌توانند برای کاربردهای دوربالا مورد استفاده قرار گیرند.

بلبرینگ برای سرعت بالا مناسب‌تر است یا رولبرینگ؟

اگر شرایط کاری را به‌صورت کلی بررسی کنیم، بلبرینگ معمولاً برای سرعت‌های بالا مناسب‌تر از رولبرینگ است.

بلبرینگ‌های شیار عمیق نمونه بسیار رایجی هستند که به دلیل اصطکاک پایین و قابلیت کار در سرعت‌های بالا در الکتروموتورها، فن‌ها، پمپ‌ها، تجهیزات صنعتی و بسیاری از ماشین‌آلات مورد استفاده قرار می‌گیرند.

برای نمونه، یک بلبرینگ شیار عمیق SKF مدل 6206-RZ دارای سرعت مرجع 24,000 دور بر دقیقه و سرعت محدودکننده 12,000 دور بر دقیقه است؛ البته این اعداد مخصوص همان مدل و شرایط تعریف‌شده توسط سازنده هستند و نباید به‌عنوان سرعت عمومی همه بلبرینگ‌ها در نظر گرفته شوند.

بنابراین هنگام خرید بلبرینگ برای دور بالا باید حتماً سرعت مرجع و سرعت محدودکننده همان مدل بررسی شود.

آیا رولبرینگ برای سرعت بالا مناسب نیست؟

این تصور که «رولبرینگ برای سرعت بالا مناسب نیست» کاملاً صحیح نیست.

برخی رولبرینگ‌ها با هدف عملکرد در سرعت‌های بالا طراحی شده‌اند. برای مثال، رولبرینگ‌های استوانه‌ای دقیق و مخصوص اسپیندل‌های ماشین‌ابزار می‌توانند با طراحی داخلی بهینه، قفسه مخصوص و روانکاری مناسب، در سرعت‌های بالا کار کنند. SKF برای برخی از رولبرینگ‌های استوانه‌ای سری N10 طراحی‌هایی ارائه کرده که به‌طور خاص برای افزایش قابلیت سرعت توسعه یافته‌اند.

بنابراین باید بین رولبرینگ استاندارد و رولبرینگ مخصوص سرعت بالا تفاوت قائل شد.

در واقع، انتخاب بیرینگ تنها بر اساس نام «بلبرینگ» یا «رولبرینگ» صحیح نیست؛ بلکه باید مشخصات فنی مدل مورد نظر بررسی شود.

تأثیر اصطکاک بر سرعت بیرینگ

اصطکاک یکی از مهم‌ترین عوامل تعیین‌کننده سرعت بیرینگ است.

هرچه سرعت دوران بیشتر شود، انرژی بیشتری در سیستم تلف شده و گرمای بیشتری تولید می‌شود. اگر این حرارت به اندازه کافی دفع نشود، دمای بیرینگ افزایش پیدا می‌کند.

افزایش دما می‌تواند باعث کاهش ویسکوزیته روانکار، تغییر لقی داخلی، افزایش اصطکاک و در نهایت آسیب به سطوح غلتش شود. به همین دلیل، افزایش سرعت بدون توجه به شرایط روانکاری و خنک‌کاری می‌تواند عمر بیرینگ را به‌شدت کاهش دهد.

به همین دلیل است که برای کاربردهای دوربالا، انتخاب یک بیرینگ با طراحی مناسب اهمیت زیادی دارد.

سرعت مرجع و سرعت محدودکننده بلبرینگ چیست؟

هنگام بررسی سرعت بلبرینگ و رولبرینگ ممکن است با دو اصطلاح مهم روبه‌رو شوید:

سرعت مرجع

سرعت مرجع یا Reference Speed بیشتر یک معیار حرارتی است که تحت شرایط مشخص، رفتار حرارتی بیرینگ را نشان می‌دهد.

این مقدار به عواملی مانند نوع بیرینگ، بار، روانکاری و شرایط دفع حرارت وابسته است.

سرعت محدودکننده

سرعت محدودکننده یا Limiting Speed بیشتر به محدودیت‌های مکانیکی بیرینگ مربوط می‌شود؛ عواملی مانند استحکام قفسه، پایداری اجزای بیرینگ، نیروهای گریز از مرکز، طراحی داخلی و شرایط روانکاری در تعیین آن نقش دارند.

بنابراین نباید تصور کرد عددی که در کاتالوگ به‌عنوان سرعت مرجع درج شده، الزاماً حداکثر سرعت مجاز بیرینگ است.

نقش روانکاری در سرعت بلبرینگ و رولبرینگ

روانکاری مناسب یکی از مهم‌ترین عوامل در افزایش سرعت مجاز بیرینگ است.

در سرعت‌های بالا، روانکار علاوه بر کاهش اصطکاک باید بتواند حرارت ایجادشده را نیز مدیریت کند. استفاده بیش از حد از گریس نیز همیشه مفید نیست؛ زیرا مقدار زیاد گریس می‌تواند باعث افزایش مقاومت و تولید حرارت شود.

در کاربردهای دوربالا، بسته به نوع بیرینگ و شرایط کاری، ممکن است از روش‌هایی مانند روانکاری روغنی، روغن-هوا یا سیستم‌های گردش روغن استفاده شود.

همچنین SKF اشاره می‌کند که با کاهش اصطکاک و استفاده از روش‌های مناسب روانکاری و دفع حرارت، امکان کارکرد بیرینگ در سرعت‌هایی بالاتر از سرعت مرجع نیز وجود دارد؛ البته این کار نیازمند بررسی شرایط واقعی سیستم است.

تأثیر بار بر سرعت بیرینگ

سرعت و بار دو عامل کاملاً مرتبط با یکدیگر هستند.

اگر یک بیرینگ تحت بار زیاد و هم‌زمان در سرعت بالا کار کند، گرمای بیشتری تولید می‌شود و شرایط کاری دشوارتری ایجاد خواهد شد. به همین دلیل نمی‌توان صرفاً با مشاهده سرعت درج‌شده در کاتالوگ، مناسب بودن بیرینگ را برای یک دستگاه مشخص کرد.

برای انتخاب صحیح باید حداقل این موارد بررسی شوند:

• سرعت چرخش شفت
• مقدار بار شعاعی
• مقدار بار محوری
• دمای کاری
• نوع روانکاری
• روش دفع حرارت
• دقت مورد نیاز
• نوع قفسه
• نوع و اندازه بیرینگ

این عوامل در کنار یکدیگر مشخص می‌کنند که آیا بیرینگ برای شرایط کاری مورد نظر مناسب است یا خیر.

بلبرینگ برای چه کاربردهای سرعت بالایی مناسب است؟

بلبرینگ‌ها به دلیل اصطکاک پایین در بسیاری از تجهیزات دوربالا استفاده می‌شوند. برخی از این کاربردها عبارت‌اند از:

الکتروموتورها:
بلبرینگ‌های شیار عمیق در بسیاری از موتورهای الکتریکی کاربرد دارند.

فن‌ها و تجهیزات تهویه:
در این تجهیزات معمولاً سرعت دوران اهمیت زیادی دارد و بلبرینگ می‌تواند گزینه مناسبی باشد.

پمپ‌ها:
بسته به طراحی پمپ و نوع بار، انواع مختلف بلبرینگ برای تحمل سرعت و بار مورد استفاده قرار می‌گیرند.

ماشین‌آلات دقیق:
در تجهیزات دقیق و برخی ماشین‌ابزارها، بلبرینگ‌های با دقت بالا برای رسیدن به سرعت و دقت مناسب استفاده می‌شوند.

اسپیندل‌های دوربالا:
در کاربردهای بسیار سریع، ممکن است از بلبرینگ‌های هیبریدی با ساچمه سرامیکی استفاده شود که قابلیت سرعت بالاتری نسبت به نمونه‌های تمام‌فولادی دارند.

با گریس SKF، روانکاری بی‌نظیر، حفاظت طولانی‌مدت و عملکرد پایدار تجهیزات خود را تضمین کنید

09123306585☎️