ઇજનેરો સિન્ટર્ડ બેરિંગ્સ કેમ પસંદ કરે છે: પાવડર ધાતુશાસ્ત્રનો ફાયદો

સિન્ટર્ડ બ્રોન્ઝ બેરિંગ્સ પાછળનું વિજ્ઞાન

 

સિન્ટર્ડ બ્રોન્ઝ બેરિંગ્સ પાછળનું ઉત્પાદન વિજ્ઞાન ચોક્કસ ધાતુશાસ્ત્ર નિયંત્રણ પર આધાર રાખે છે જે છૂટા ધાતુના કણોને એન્જિનિયર્ડ પોરોસિટી સાથે કાર્યકારી ઘટકોમાં ફેરવે છે. આ નોંધપાત્ર પ્રક્રિયા કાચા માલથી શરૂ થાય છે અને એક ઘટક સાથે સમાપ્ત થાય છે જે તેના કાર્યકારી જીવન દરમિયાન સતત લુબ્રિકેશન પ્રદાન કરે છે.

 

પાવડર ધાતુશાસ્ત્ર: ધાતુને પાવડર અને બેકમાં રૂપાંતરિત કરવું

સિન્ટર્ડ બેરિંગ ઉત્પાદનના પાયા તરીકે પાવડર ધાતુશાસ્ત્ર કામ કરે છે, જે મેટલ પાવડર બનાવવાથી શરૂ થાય છે. ઉત્પાદકો એટોમાઇઝ્ડ બ્રોન્ઝ પાવડરનો ઉપયોગ કરે છે જેમાં 9-11% ટીન સાથે કોપર હોય છે. પાવડરને ઉમેરણો સાથે મિશ્રિત કરવામાં આવે છે, જેમાં મીણ જેવા લુબ્રિકન્ટનો સમાવેશ થાય છે જે કોમ્પેક્શન પ્રક્રિયામાં મદદ કરે છે. ત્યારબાદ મિશ્રણ ઇચ્છિત અંતિમ ઘનતાના આધારે 200 થી 1,500 MPa સુધીના દબાણ પર ડાઇ પ્રેસમાં યાંત્રિક કોમ્પેક્શનમાંથી પસાર થાય છે.

"લીલો" ભાગ કોમ્પેક્શન પછી સિન્ટરિંગ પ્રક્રિયામાં જાય છે. આ થર્મલ ચક્ર નાઇટ્રોજન અને હાઇડ્રોજનના નિયંત્રિત વાતાવરણમાં (સામાન્ય રીતે 70:30 ગુણોત્તરમાં) ઘટકને લગભગ 820°C સુધી ગરમ કરે છે. તાપમાન ધાતુના ગલનબિંદુથી નીચે રહે છે પરંતુ ઘન-અવસ્થા પ્રસરણનું કારણ બને તેટલું ઊંચું પહોંચે છે. આ નિર્ણાયક તબક્કા દરમિયાન ધાતુના કણો સંપર્ક બિંદુઓ પર એકસાથે ભળી જાય છે અને એક ઘન છતાં છિદ્રાળુ માળખું બનાવે છે જે તેની પરિમાણીય સ્થિરતા જાળવી રાખે છે.

 

સિન્ટર્ડ મટિરિયલ્સનું માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર: ડિઝાઇન દ્વારા છિદ્રાળુતા

સિન્ટર્ડ બ્રોન્ઝ બેરિંગ્સમાં ઇરાદાપૂર્વક છિદ્રાળુતા હોય છે જે ઘન ધાતુઓથી વિપરીત હેતુ પૂરો પાડે છે. આ બેરિંગ્સમાં સામાન્ય રીતે વોલ્યુમ દ્વારા 15% અને 25% ની વચ્ચે છિદ્રાળુતા હોય છે. આ સુવિધા સિન્ટર્ડ સામગ્રીને કાસ્ટ ધાતુઓથી અલગ પાડે છે અને તેમના યાંત્રિક, થર્મલ અને કાર્યાત્મક ગુણધર્મોને ઘણી રીતે અસર કરે છે.

બેરિંગના માઇક્રોસ્ટ્રક્ચરમાં શામેલ છેએકબીજા સાથે જોડાયેલા છિદ્રોજે સમગ્ર સામગ્રીમાં એક નેટવર્ક બનાવે છે. આ નેટવર્ક લુબ્રિકન્ટને બેરિંગ સ્ટ્રક્ચરમાં મુક્તપણે ફરવા દે છે. પાવડર લાક્ષણિકતાઓ, કોમ્પેક્શન પ્રેશર અને સિન્ટરિંગ સ્થિતિઓ આ છિદ્રોનું કદ અને વિતરણ નક્કી કરે છે. યોગ્ય રીતે નિયંત્રિત થાય ત્યારે છિદ્રાળુતા "ખુલ્લી" રહે છે, જેનો અર્થ એ થાય કે છિદ્રો અલગ ખાલી જગ્યાઓ તરીકે અસ્તિત્વમાં રહેવાને બદલે જોડાય છે.

ઘન ધાતુઓની તુલનામાં છિદ્રાળુતા યાંત્રિક શક્તિ ઘટાડે છે પરંતુ સ્વ-લુબ્રિકેશનને સક્ષમ કરીને આ બેરિંગ્સને મૂલ્યવાન બનાવે છે.^[2]. એન્જિનિયરો એપ્લિકેશનની જરૂરિયાતના આધારે છિદ્રાળુતા ટકાવારીને સમાયોજિત કરી શકે છે, તાકાત અને લ્યુબ્રિકેશન જરૂરિયાતો વચ્ચે યોગ્ય સંતુલન શોધી શકે છે.

 

તેલ ગર્ભાધાન પ્રક્રિયા: સ્વ-લુબ્રિકેશન બનાવવું

છિદ્રાળુ કાંસ્ય બેરિંગ સિન્ટરિંગ પછી તેલના ગર્ભાધાનમાંથી પસાર થાય છે. આ મુખ્ય પ્રક્રિયા તેને સ્વ-લુબ્રિકેટિંગ ઘટકમાં ફેરવે છે. બેરિંગ વેક્યુમ ચેમ્બરમાં જાય છે જ્યાં ખાસ તેલમાં ડૂબતા પહેલા હવા છિદ્રોમાંથી બહાર નીકળે છે. તેલ કેશિલરી ક્રિયા દ્વારા ઉપલબ્ધ છિદ્રોના જથ્થાના ઓછામાં ઓછા 90% ભાગને ભરે છે.

બેરિંગ ઓપરેશન દરમિયાન એક અનોખા લુબ્રિકેશન મિકેનિઝમ દ્વારા કાર્ય કરે છે. બેરિંગ સપાટી સામે શાફ્ટના પરિભ્રમણથી થતી ગરમી છિદ્રોમાંથી તેલ બેરિંગ-શાફ્ટ ઇન્ટરફેસ પર બહાર નીકળે છે. આ ગતિશીલ ભાગો વચ્ચે પાતળી લુબ્રિકેશન ફિલ્મ બનાવે છે. નિષ્ક્રિય સમયગાળા દરમિયાન જ્યારે બેરિંગ ઠંડુ થાય છે ત્યારે તેલ કેશિલરી ક્રિયા દ્વારા છિદ્રોમાં પાછું ફરે છે, જે સતત લુબ્રિકેશન ચક્ર જાળવી રાખે છે.^[2].

તેલ પરિભ્રમણ એ બનાવે છે જેને ઇજનેરો "પમ્પિંગ એક્શન" કહે છે. લોડેડ ઝોન ઓપરેશન દરમિયાન તેલ છોડે છે જ્યારે અનલોડ કરેલા વિસ્તારો તેને પાછું શોષી લે છે. આ એક કાયમી લ્યુબ્રિકેશન સિસ્ટમ બનાવે છે જે જાળવણી વિના કાર્ય કરે છે. આ સ્વ-લુબ્રિકેટિંગ બેરિંગ્સ વધુ લ્યુબ્રિકેશનની જરૂર વગર 3,000-5,000 કલાક સુધી વિશ્વસનીય રીતે ચાલી શકે છે.

 

સામગ્રી ગુણધર્મો જે કામગીરીમાં વધારો કરે છે

સિન્ટર્ડ બેરિંગ્સ તેમના ઉત્તમ પ્રદર્શનને અનન્ય સામગ્રી ગુણધર્મોથી મેળવે છે જેમાંથી આવે છેપાવડર ધાતુશાસ્ત્ર ઉત્પાદન પ્રક્રિયા. આ ગુણધર્મો સિન્ટર્ડ ભાગોને ઘણા ઉપયોગોમાં નિયમિત કાસ્ટ અથવા મશીન કરેલા ઘટકો કરતાં મોટા ફાયદા આપે છે.

 

એકસમાન શક્તિ વિતરણ વિરુદ્ધ કાસ્ટ મટિરિયલ્સ

પાવડર ધાતુશાસ્ત્ર પ્રક્રિયા પરંપરાગત કાસ્ટિંગ પદ્ધતિઓ કરતાં વધુ સારા માળખાકીય લાભો બનાવે છે. કાસ્ટ ભાગોમાં ઘણીવાર સમસ્યાઓ હોય છે કારણ કે પીગળેલા એલોય તત્વો સમાન રીતે ઠંડા થતા નથી. આનાથી સમગ્ર સામગ્રીમાં મજબૂતાઈ, ઘનતા અને થર્મલ ગુણધર્મોમાં તફાવત જોવા મળે છે. કાસ્ટિંગ દરમિયાન પીગળેલી ધાતુ રોકાણ સામગ્રી સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે ત્યારે અંતિમ ઉત્પાદન પણ દૂષિત થઈ શકે છે.

સિન્ટર્ડ ઘટકો અલગ અલગ હોય છે. દરેક ઉત્પાદન તબક્કે તેમની રચના સમાન હોય છે. ધાતુના પાવડરના કણો કોમ્પેક્શન પહેલાં સમાનરૂપે ફેલાય છે અને સિન્ટરિંગ દરમિયાન સ્થાને રહે છે. આ એક સુસંગત માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર બનાવે છે જે મજબૂત, કઠણ અને સમગ્ર ભાગમાં ઘસારો માટે વધુ પ્રતિરોધક હોય છે.

ફોર્જિંગ અથવા કાસ્ટિંગ કરતાં સિન્ટરિંગ પ્રક્રિયા સામગ્રીના માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર પર વધુ સારું નિયંત્રણ આપે છે. સંશોધન દર્શાવે છે કે સારી રીતે પ્રોસેસ્ડ સિન્ટર્ડ ઘટકો કાસ્ટ સ્ટીલ કરતાં 2-10 ગણા મજબૂત હોઈ શકે છે. છિદ્રાળુતાને કારણે મજબૂતાઈ ઓછી હોઈ શકે છે, પરંતુ તે સમગ્ર ભાગમાં સમાનરૂપે ફેલાય છે. આ ભાર હેઠળ કામગીરીને વધુ અનુમાનિત બનાવે છે.

 

તાપમાનના વધઘટ હેઠળ પરિમાણીય સ્થિરતા

સિન્ટર્ડ બેરિંગ્સ જ્યારે અલગ અલગ તાપમાને તેમના આકારને જાળવી રાખવાની વાત આવે છે ત્યારે ખરેખર ચમકે છે. આ ભાગો તેમની અનન્ય ઉત્પાદન પદ્ધતિને કારણે ઓછામાં ઓછા વિકૃતિ સાથે ચુસ્ત પરિમાણીય સહિષ્ણુતા જાળવી રાખે છે.

બે મુખ્ય પરિબળો આ સ્થિરતા બનાવે છે. છિદ્રો એકંદર પરિમાણો બદલ્યા વિના સહેજ થર્મલ વિસ્તરણ માટે જગ્યા આપે છે. એકસમાન સૂક્ષ્મ માળખું કાસ્ટ મટિરિયલ્સ કરતાં વધુ સમાનરૂપે વિસ્તરે છે અને સંકોચાય છે, જે વાર્પિંગ અને તાણના સ્થળોને અટકાવે છે.

ઉપયોગ દરમિયાન તાપમાનમાં ફેરફાર થાય ત્યારે આ સ્થિરતા ઘણી મદદ કરે છે. ૧૬૦૦°C પર સિન્ટરિંગ દરમિયાન એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઇડના નમૂનાઓ ૧૭.૬% સંકોચાય છે પરંતુ હજુ પણ ૯૮.૩% સંબંધિત ઘનતા જાળવી રાખે છે અને ઉત્તમ પરિમાણીય સુસંગતતા ધરાવે છે. ૨૫૦૦°F (૧૩૭૦°C) થી ઉપર સિન્ટર કરવામાં આવે ત્યારે પણ સ્ટીલના ઘટકો ચોક્કસ રહે છે.

નિયંત્રિત ઉમેરણોથી વધુ સારી પરિમાણીય ચોકસાઈ મળે છે. બોરોન-સંશોધિત નમૂનાઓમાં ઉમેરવામાં આવેલ સિલિકોન નાઇટ્રાઇડ સિન્ટરિંગ દરમિયાન વધુ પડતી વિકૃતિ અટકાવવામાં મદદ કરે છે.

 

સામાન્ય એલોયના વસ્ત્રો પ્રતિકાર લાક્ષણિકતાઓ

તમે વિવિધ એલોય મિશ્રણોમાં સિન્ટર્ડ બેરિંગ્સ મેળવી શકો છો, દરેકની પોતાની વસ્ત્રો-પ્રતિરોધક સુવિધાઓ છે:

કાંસ્ય આધારિત એલોય: નિયમિતસિન્ટર્ડ બ્રોન્ઝ(૯૦% તાંબુ, ૧૦% ટીન) ઘસારો સારી રીતે પ્રતિકાર કરે છે અને લાંબા સમય સુધી ચાલે છે, જે તેને મોટાભાગના ઉપયોગો માટે ટોચની પસંદગી બનાવે છે. તાંબુ-આધારિત કમ્પોઝીટમાં ગ્રેફાઇટ ઉમેરવાથી તેઓ ઓછા ઘર્ષણ સાથે વધુ સારી રીતે કામ કરે છે અને ઘણા તાપમાનમાં સ્થિર રહે છે.

લીડેડ બ્રોન્ઝ: આ મિશ્રધાતુઓમાં પ્રમાણભૂત 90-10 કાંસ્ય કરતાં 14-16% સીસું અને લગભગ 20% ઓછું ટીન હોય છે. જ્યારે લુબ્રિકન્ટ ઓછું ચાલે છે ત્યારે તેઓ ઓછું ઘર્ષણ ઉત્પન્ન કરે છે અને પિત્તનો વધુ સારી રીતે પ્રતિકાર કરે છે. પરીક્ષણો સાબિત કરે છે કે આ સામગ્રી ચોક્કસ પરિસ્થિતિઓમાં (Pv=6-12 MPa·m/sec) રોલ્ડ સ્ટીલ કરતાં 7-10 ગણી વધુ સમય સુધી ટકી શકે છે.

તાંબા-લોખંડનું મિશ્રણ: આ એલોય વધુ સારી સંકુચિત શક્તિ માટે ગતિ મર્યાદાનો વેપાર કરે છે. તેઓ આંચકા અને ભારે ભાર માટે ઉત્તમ કાર્ય કરે છે. 1.5% મુક્ત કાર્બન ઉમેરવાથી આ સામગ્રીઓને રોકવેલ C65 કઠિનતા સુધી પહોંચવા માટે ગરમી-સારવાર આપવામાં આવે છે, જે તેમને ખૂબ જ અસર-પ્રતિરોધક બનાવે છે.

આયર્ન-આધારિત એલોય: આની કિંમત ઓછી છે પરંતુ તેમ છતાં તે સારા બેરિંગ્સ બનાવે છે, જે તેમને કારમાં લોકપ્રિય બનાવે છે. વધુ છિદ્રાળુતાને કારણે તેઓ વધુ તેલ પકડી રાખે છે અને ઘસારો સારી રીતે પ્રતિકાર કરે છે, જોકે તેમની પીવી મર્યાદા ઓછી છે.

સિન્ટરિંગ તાપમાન ઘસારાના ગુણધર્મોમાં મોટી ભૂમિકા ભજવે છે. 2500°F (1370°C) થી ઉપર અલ્ટ્રા હાઇ-ટેમ્પરેચર સિન્ટરિંગ (UHTS) સમગ્ર સામગ્રીમાં નાના, ફેલાયેલા છિદ્રો બનાવે છે. આનાથી ભાગો નિયમિત સિન્ટરિંગ પદ્ધતિઓ કરતાં વધુ મજબૂત, કઠણ અને ઘસારો માટે પ્રતિરોધક બને છે.

 

સ્વ-લુબ્રિકેટિંગ સિન્ટર્ડ બેરિંગ્સ: તેઓ કેવી રીતે કાર્ય કરે છે

 

સ્વ-લુબ્રિકેટિંગ સિન્ટર્ડ બેરિંગ્સ એક નોંધપાત્ર ક્લોઝ્ડ-લૂપ લ્યુબ્રિકેશન સિસ્ટમ દ્વારા કાર્ય કરે છે જે બાહ્ય મદદ વિના ચાલે છે. આ ઘટકો ઓપરેટિંગ પરિસ્થિતિઓને અનુરૂપ વિશિષ્ટ પદ્ધતિઓ દ્વારા તેમના પોતાના લ્યુબ્રિકેશનની સંભાળ રાખે છે.

 

રુધિરકેશિકા ક્રિયા પદ્ધતિ

સ્વ-લુબ્રિકેટિંગ સિન્ટર્ડ બેરિંગ્સની શક્તિ તેમના એકબીજા સાથે જોડાયેલા છિદ્રાળુ માળખામાંથી આવે છે, જે કુલ બેરિંગ વોલ્યુમના 10% થી 35% ધરાવે છે. આ છિદ્રો સમગ્ર સામગ્રીમાં એક જટિલ નેટવર્ક બનાવે છે અને તેલના ભંડાર તરીકે કામ કરે છે. આ ખાલી જગ્યાઓનું મૂળ ભરણ વેક્યુમ ગર્ભાધાન દ્વારા થાય છે, જ્યાં તેલ પ્રવેશતા પહેલા હવા છિદ્રોમાંથી બહાર નીકળી જાય છે. છિદ્રાળુ દિવાલો પછી કેશિલરી બળ દ્વારા તેલ ખેંચે છે અને પકડી રાખે છે - તે જ કુદરતી પ્રક્રિયા જે પ્રવાહીને ચુસ્ત જગ્યાઓમાં ગુરુત્વાકર્ષણ સામે ચઢવા માટે બનાવે છે.

આ રુધિરકેશિકા સુવિધા સ્લાઇડિંગ સ્તરની ટોચ પર "રનિંગ-ઇન" સપાટી બનાવે છે જેને એન્જિનિયરો કહે છે. બેરિંગ તેના સ્વીટ સ્પોટ પર પહોંચે તે પહેલાં જ તમે ઓછી ઘર્ષણ કામગીરી જોશો. માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર એક સ્પોન્જની જેમ કાર્ય કરે છે જે તેના સમગ્ર જીવન દરમિયાન જરૂરિયાત મુજબ લુબ્રિકન્ટનો સંગ્રહ કરે છે અને મુક્ત કરે છે.

 

કામગીરી દરમિયાન તેલ છોડવું

જ્યારે બેરિંગ ચાલવાનું શરૂ કરે છે ત્યારે તે અનેક પદ્ધતિઓ દ્વારા તેની સપાટી પર તેલ છોડે છે. શાફ્ટ અને બેરિંગ વચ્ચેના ઘર્ષણથી થતી ગરમી તેલને વિસ્તરે છે. આ વિસ્તરણ છિદ્રોમાંથી થોડું તેલ સ્લાઇડિંગ સપાટી પર ધકેલે છે.

શાફ્ટનું પરિભ્રમણ એક જ સમયે "પમ્પિંગ એક્શન" બનાવે છે. આ ક્રિયા લુબ્રિકેટિંગ ઓઇલ ફિલ્મમાં નકારાત્મક દબાણ ઝોન ઉત્પન્ન કરે છે અને બેરિંગ બોડીમાંથી સપાટી પર વધુ તેલ ખેંચે છે. પમ્પિંગ ઇફેક્ટ અને થર્મલ વિસ્તરણ એકસાથે શાફ્ટ અને બેરિંગ વચ્ચે એક રક્ષણાત્મક ઓઇલ ફિલ્મ બનાવે છે જે ધાતુ-થી-ધાતુના સંપર્કને અટકાવે છે.

બેરિંગને યોગ્ય રીતે કામ કરવા માટે રોટેશનલ ગતિની જરૂર છે. બેરિંગ સપાટી પર સંપૂર્ણ લુબ્રિકેટિંગ ફિલ્મ રાખવા માટે તમારે ઉચ્ચ ગતિ અને સતત રોટેશનની જરૂર છે.

 

ઠંડક ચક્ર દરમિયાન પુનઃશોષણ

જ્યારે પરિભ્રમણ બંધ થાય છે અને બેરિંગ ઠંડુ થાય છે ત્યારે સ્વ-લુબ્રિકેટિંગ ચક્ર ચાલુ રહે છે. તાપમાન ઘટતા જ વધારાનું તેલ રુધિરકેશિકા ક્રિયા દ્વારા છિદ્રાળુ બંધારણમાં પાછું આવે છે. આ પુનઃશોષણ કોઈપણ તેલને એકઠું થતું કે ટપકતું અટકાવે છે.

બેરિંગ ઓપરેશન દરમિયાન લોડેડ ઝોનમાંથી બળજબરીથી બહાર કાઢવામાં આવેલા તેલને પાછું ખેંચે છે. આ સતત વિનિમય - ઓપરેશન દરમિયાન તેલ બહાર આવે છે અને આરામ દરમિયાન પાછું અંદર જાય છે - એક અનંત લુબ્રિકેશન ચક્ર બનાવે છે. આ પ્રક્રિયા લુબ્રિકન્ટને સ્લાઇડિંગ સપાટી પર સમાનરૂપે ફેલાયેલું રાખે છે, તેથી સ્લાઇડિંગ સ્તર ઘસાઈ જાય તો પણ કામગીરી મજબૂત રહે છે.

 

પ્રદર્શન મેટ્રિક્સ: પીવી પરિબળો અને લોડ મર્યાદાઓ

 

ઇજનેરો વિવિધ કામગીરીની જરૂરિયાતો સાથે મેળ ખાતા સિન્ટર્ડ બેરિંગ્સ પસંદ કરવા માટે ચોક્કસ કામગીરી મેટ્રિક્સ જુએ છે. આ તકનીકી પરિમાણો સલામત કામગીરી મર્યાદા નક્કી કરવામાં અને પ્રારંભિક નિષ્ફળતાને રોકવામાં મદદ કરે છે.

 

બેરિંગ પસંદગીમાં પીવી પરિબળોને સમજવું

સિન્ટર્ડ બેરિંગ્સ પસંદ કરવામાં PV પરિબળ મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. તમે પ્રોજેક્ટેડ બેરિંગ વિસ્તારના ચોરસ ઇંચ દીઠ પાઉન્ડમાં બેરિંગ લોડ (P) ને ફીટ પ્રતિ મિનિટમાં સપાટી વેગ (V) દ્વારા ગુણાકાર કરીને તેની ગણતરી કરી શકો છો. આ આપણને બેરિંગ સપાટી પર ઘર્ષણ ગરમીનો સૂચકાંક આપે છે જે તે કેટલો સમય ચાલે છે તેની સીધી અસર કરે છે. માનક છિદ્રાળુ બેરિંગ્સનું મહત્તમ PV મૂલ્ય સામાન્ય રીતે 50,000 હોય છે. ઉત્પાદકો વધારાના લુબ્રિકેશન વિના સેવા જીવન વધારવા માટે 20,000 પર સતત કામગીરી રાખવાની ભલામણ કરે છે. થ્રસ્ટ બેરિંગ્સને 10,000 ના મહત્તમ PV રેટિંગ સાથે વધુ કાળજીપૂર્વક હેન્ડલિંગની જરૂર છે.

બેરિંગનું આયુષ્ય તેના PV મૂલ્યથી વિપરીત કાર્ય કરે છે - ઉચ્ચ PV એટલે ટૂંકી સેવા જીવન. આ જ કારણ છે કે એન્જિનિયરો ઘણીવાર ડિઝાઇન દરમિયાન ઓછા સલામત PV મૂલ્યો પસંદ કરે છે જેથી ઘટકો લાંબા સમય સુધી ટકી રહે.

 

સ્ટેટિક વિરુદ્ધ ડાયનેમિક લોડ ક્ષમતા

જ્યારે બેરિંગ સપાટીઓ એકબીજાની સાપેક્ષમાં ગતિ કરતી નથી ત્યારે સ્ટેટિક લોડ થાય છે. આ કિસ્સાઓમાં ભૌતિક મજબૂતાઈ મુખ્ય મર્યાદિત પરિબળ બની જાય છે. સ્ટેટિક લોડ મર્યાદા એ બળ દર્શાવે છે જે બેરિંગના બોર વ્યાસને કુલ સ્વીકાર્ય સહિષ્ણુતાના અડધા ભાગમાં બદલી નાખે છે.

ડાયનેમિક લોડમાં એવી હિલચાલનો સમાવેશ થાય છે જે બેરિંગને ઘસારા આપે છે. સિન્ટર્ડ બેરિંગ્સમાં સામાન્ય રીતે ડાયનેમિક લોડ રેટિંગ તેમના સ્ટેટિક લોડ રેટિંગના ત્રીજા ભાગના હોય છે. આ મોટો ઘટાડો દર્શાવે છે કે સતત હિલચાલ બેરિંગ સપાટીઓને કેવી રીતે અસર કરે છે.

 

વિવિધ સિન્ટર્ડ સામગ્રીની ગતિ મર્યાદાઓ

દરેક સિન્ટર્ડ રચનાની પોતાની ગતિ મર્યાદા હોય છે. કાંસ્ય-આધારિત સામગ્રી તમને વધુ ઝડપે દોડવા દે છે. આયર્ન-આધારિત રચનાઓ સારી સંકુચિત શક્તિ માટે થોડી ગતિનો વેપાર કરે છે. માનક સિન્ટર્ડ બેરિંગ્સ સામાન્ય રીતે 1000 ફૂટ પ્રતિ મિનિટ સુધીની સપાટીની ગતિએ ચાલે છે.

 

પ્રદર્શન સીમાઓ પર તાપમાનની અસરો

સિન્ટર્ડ બેરિંગ્સની કામગીરીમાં તાપમાન મોટા પ્રમાણમાં ફેરફાર કરે છે. મોટાભાગના ખનિજ-આધારિત લુબ્રિકેટિંગ તેલ 0-80°C વચ્ચે શ્રેષ્ઠ કાર્ય કરે છે. 80°C થી ઉપરનું પ્રદર્શન ઝડપથી ઘટે છે, જે સામાન્ય મૂલ્યોના લગભગ 60% સુધી ઘટી જાય છે.

છિદ્રાળુ માળખામાં તેલ કેવી રીતે ફરે છે તે પણ તાપમાનમાં ફેરફાર થાય છે. ગરમ તાપમાન તેલને વિસ્તૃત કરે છે અને છિદ્રોથી બેરિંગ સપાટીઓ સુધી સરળતાથી વહે છે. ઠંડા તાપમાન તેલને ઘટ્ટ બનાવે છે, જે શરૂ કરતી વખતે યોગ્ય લુબ્રિકેશનને મર્યાદિત કરી શકે છે.

 

સિન્ટર્ડ બેરિંગ્સ અને બોલ બેરિંગ્સની સરખામણી

 

મહત્તમ કામગીરી પ્રાપ્ત કરવા માટે એન્જિનિયરોએ સિન્ટર્ડ અને બોલ બેરિંગ્સ વચ્ચેના મૂળભૂત તફાવતોને સમજવાની જરૂર છે. આ બેરિંગ પ્રકારો તેમના પોતાના ફાયદાઓ સાથે આવે છે જે તેમને ચોક્કસ ઓપરેશનલ વાતાવરણ માટે આદર્શ બનાવે છે.

 

ઘર્ષણ ગુણાંક સરખામણી

બોલ બેરિંગ્સ અને સિન્ટર્ડ બેરિંગ્સ અલગ અલગ ઘર્ષણ લાક્ષણિકતાઓ દર્શાવે છે. બોલ બેરિંગ્સના ઘર્ષણ ગુણાંક ઓછા હોય છે, જે પ્રકાર પર આધાર રાખીને 0.0008 થી 0.0035 સુધી હોય છે. સિન્ટર્ડ બેરિંગ્સમાં ઘર્ષણ મૂલ્યો વધુ હોય છે પરંતુ તે તેમના દ્વારા ભરપાઈ કરે છેતેલયુક્ત રચનાજે તેમને લુબ્રિકેટેડ રાખે છે. સિન્ટર્ડ બેરિંગ્સમાં ઘર્ષણ ગુણાંક તેલ ઘટતા જાય છે, જે યોગ્ય લુબ્રિકેશન વિના હાઇ-સ્પીડ એપ્લિકેશનો માટે તેમને ખરાબ પસંદગી બનાવે છે.

ઊર્જાના નુકસાનને ઘટાડવા માટે બોલ બેરિંગ્સ તમારા માટે શ્રેષ્ઠ વિકલ્પ છે કારણ કે તે સિન્ટર્ડ બેરિંગ્સની જેમ સ્લાઇડ થવાને બદલે રોલ કરે છે. પરંતુ સ્ટોપ-એન્ડ-ગો કામગીરીમાં સિન્ટર્ડ બેરિંગ્સ વધુ સારી પસંદગી હોઈ શકે છે. તેમની સ્વ-લુબ્રિકેટિંગ સુવિધાઓ સ્ટીક-સ્લિપ સમસ્યાઓને અટકાવે છે જે તમે વારંવાર બોલ બેરિંગ્સમાં જુઓ છો જે યોગ્ય રીતે લ્યુબ્રિકેટ નથી.

 

ઘોંઘાટ અને કંપન લાક્ષણિકતાઓ

સિન્ટર્ડ બેરિંગ્સ બોલ બેરિંગ્સ કરતાં વધુ શાંત ચાલે છે, ખાસ કરીને ઊંચી ઝડપે. બોલ બેરિંગ્સ અવાજ ઉત્પન્ન કરે છે કારણ કે તેમના રોલિંગ તત્વો એકબીજાના સંપર્કમાં આવે છે. બોલ બેરિંગ્સ તેમના જીવનકાળના અંત સુધી પહોંચે છે તેમ અવાજનું સ્તર વધવાનું વલણ ધરાવે છે.

બોલ બેરિંગ્સ યાંત્રિક પ્રણાલીઓ દ્વારા વધુ કંપન મોકલે છે. સંશોધન દર્શાવે છે કે વધુ પડતું કંપન બેરિંગ્સનું જીવન ઘટાડી શકે છે અને તેમને વધુ ઘોંઘાટીયા બનાવી શકે છે. સિન્ટર્ડ બેરિંગ્સમાં સ્લાઇડિંગ ગતિ તેમને કંપનને વધુ સારી રીતે શોષવામાં મદદ કરે છે. આ તેમને એવા કાર્યક્રમો માટે શ્રેષ્ઠ પસંદગી બનાવે છે જ્યાં અવાજ ઓછો રાખવાની જરૂર હોય છે.

 

જાળવણીની જરૂરિયાતો: સુનિશ્ચિત વિરુદ્ધ સ્વ-જાળવણી

આ બેરિંગ્સની જાળવણીની જરૂરિયાતો તદ્દન અલગ છે. બોલ બેરિંગ્સને સારી રીતે ચાલતા રહેવા અને પ્રારંભિક નિષ્ફળતા ટાળવા માટે નિયમિત લ્યુબ્રિકેશનની જરૂર પડે છે. સિન્ટર્ડ બેરિંગ્સ તેમના છિદ્રાળુ માળખામાં તેલનો સંગ્રહ કરે છે, જે એક સ્વ-લુબ્રિકેટિંગ સિસ્ટમ બનાવે છે જેને ઓછી જાળવણીની જરૂર હોય છે.

સર્વિસ અંતરાલ દરમિયાન બોલ બેરિંગ્સ તપાસવા માટે કુશળ ટેકનિશિયનની જરૂર છે. સિન્ટર્ડ બેરિંગ્સ નિષ્ફળ થવા લાગે છે ત્યારે પણ તેઓ કામ કરતા રહે છે. તેઓ સામાન્ય રીતે સંપૂર્ણપણે કબજે કરવાને બદલે ચીસ પાડતા અવાજો કરે છે - બોલ બેરિંગ્સથી વિપરીત જે ચેતવણી વિના બંધ થઈ શકે છે.

 

વિવિધ ઓપરેટિંગ પરિસ્થિતિઓ હેઠળ આયુષ્ય

બોલ બેરિંગ્સ હાઇ-સ્પીડ અને હાઇ-લોડ સ્થિતિમાં લાંબા સમય સુધી ટકી રહે છે. દરેક પ્રકાર કેટલું સારું કાર્ય કરે છે તેમાં કાર્યકારી વાતાવરણ મોટી ભૂમિકા ભજવે છે. સિન્ટર્ડ બેરિંગ્સ સ્થિર, મધ્યમ-ગતિ કામગીરીમાં સારી કામગીરી કરે છે. બોલ બેરિંગ્સ સ્ટાર્ટ-સ્ટોપ અને રિવર્સ કામગીરીને વધુ સારી રીતે હેન્ડલ કરે છે.

બંને પ્રકારના બેરિંગ કેટલા સમય સુધી ટકી રહે છે તેના પર તાપમાન અસર કરે છે. બોલ બેરિંગ્સ ઊંચા અને નીચા બંને તાપમાનની વિશાળ શ્રેણીમાં સારી રીતે કાર્ય કરે છે. સિન્ટર્ડ બેરિંગ્સ લગભગ 85°C સુધી શ્રેષ્ઠ કાર્ય કરે છે. તેનાથી ઉપર, તેઓ ઝડપથી લુબ્રિકેટ કરવાની તેમની ક્ષમતા ગુમાવે છે.

 

નિષ્કર્ષ

સિન્ટર્ડ બેરિંગ્સ એન્જિનિયરિંગમાં એક પ્રગતિનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે જે પાવડર ધાતુશાસ્ત્રને સ્વ-લુબ્રિકેટિંગ ક્ષમતાઓ સાથે જોડે છે. તેમની છિદ્રાળુ રચના કુલ જથ્થાના 10% થી 35% જેટલી હોય છે અને જોડાયેલ ચેનલોનું નેટવર્ક બનાવે છે જે સતત લુબ્રિકેશન સુનિશ્ચિત કરે છે.

આ નવીન બેરિંગ્સ વિવિધ તાપમાને પરિમાણીય રીતે સ્થિર રહે છે અને તેમની રચનામાં સમાનરૂપે તાકાત જાળવી રાખે છે. જ્યારે તેમના ઘર્ષણ ગુણાંક બોલ બેરિંગ્સ કરતા વધારે છે, ત્યારે તેમનો સ્વ-લુબ્રિકેટિંગ સ્વભાવ તેમને એવા એપ્લિકેશનો માટે યોગ્ય બનાવે છે જેને ન્યૂનતમ જાળવણી અને સ્થિર કામગીરીની જરૂર હોય છે.

ઉત્પાદન પ્રક્રિયા ધાતુશાસ્ત્રની ચોકસાઇ અને 800°C અને 850°C વચ્ચેના ચોક્કસ સિન્ટરિંગ તાપમાન પર આધાર રાખે છે. આ બેરિંગ્સ બનાવે છે જે 50,000 સુધીના પીવી પરિબળો પર વિશ્વસનીય રીતે કાર્ય કરે છે. 90% કોપર અને 10% ટીન સાથે પ્રમાણભૂત કાંસ્ય રચનાઓ ઘસારો અને કાટ સામે ઉત્તમ રક્ષણ પૂરું પાડે છે. આ ગુણધર્મો તેમને ઉચ્ચ-વોલ્યુમ ઉત્પાદન સેટિંગ્સમાં મૂલ્યવાન બનાવે છે.

ઇજનેરોને સિન્ટર્ડ બેરિંગ્સના ફાયદા આકર્ષક લાગે છે. તેઓ શાંતિથી કાર્ય કરે છે, ઓછી જાળવણીની જરૂર છે, અને મધ્યમ ગતિ અને ભાર હેઠળ વિશ્વસનીય રીતે કાર્ય કરે છે. સ્વ-લુબ્રિકેશન સાથે જોડાયેલી, આ સુવિધાઓ તેમને શ્રેષ્ઠ પસંદગી બનાવે છે જ્યારે સુસંગત, જાળવણી-મુક્ત કામગીરી મહત્તમ ગતિ અથવા લોડ ક્ષમતા કરતાં વધુ મહત્વપૂર્ણ હોય છે.