Rulmanlı Yataklar YUVARLANMALI YATAKLAR II: HESAPLAR Prof. Dr. İrfan KAYMAZ Atatürk Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü Atatürk Üniversitesi
Giriş Rulmanlı Yataklar Bu bölüm sonunda öğreneceğiniz konular: Rulman Hesap Yöntemi Dinamik ve Statik Yük Sayısı Eşdeğer Yük Ömür Hesabı Statik Ömür Hesabı Rulman Katalog Okuma Örnekler WEB sitesinde Rulman Seçimi onsuz Geniş Düzlemsel Eğilimli Yatak Atatürk Üniversitesi
Döner Rulmanlı Yatak Hesabı Bir Rulmanın hesabı ve seçimi Dinamik Yük sayısı (C), Eşdeğer Yük (F), Nominal Ömür (L) ye bağlıdır.
Dinamik Yük Sayısı Yatakların %90 nın 1 milyon(10 6 ) devir süresince dayandığı yük veya bir milyon devirlik nominal ömre eriştiği yük. Statik ve Dinamik yük sayısı üretici kataloglarında verilir.
Eşdeğer Yük Radyal Yataklarda Dinamik eşdeğer Yük F: X: Radyal faktör Y: Eksenel Faktör X ve Y Faktörleri: F e /F r oranına veya temas açıları küçük olan yataklarda F e /C o oranına bağlı olarak belirlenir. F e : Eksenel kuvvet, F r : Radyal kuvvet C o : Statik yük sayısı C ve C o rulman kataloglarından da okunabilir.
Tek sıralı bilyalı sabit rulmanlarda, Fe/Fr e ise F=Fr dir. X=1, Y=0 yani e: tek sıralı bilyalı yataklarda Fe/C o oranına bağlıdır,
Eşdeğer Yük Eksenel Yataklarda: Makaralı oynak eksenel yataklarda; F, temas açısıs α ya bağlıdır. α=90 o için Fr=0 ve F=Fe α 90 o ve Fr 0.55 Fe ise F=Fe+1.2Fr
Eşdeğer Yük Bilyalı Eğik ve Konik (açısal temaslı) Yataklarda Radyal kuvvetin etkisinde bilyalı eğik ve konik yataklarda doğan eksenel kuvvet: Doğan eksenel kuvveti taşımak için, tek yönde yük taşıyan rulmanların montaj durumları:
Eşdeğer Yük Doğan eksenel kuvveti taşımak için, tek yönde yük taşıyan rulmanların montaj durumları:
Eşdeğer Yük Bilyalı Eğik ve Konik (açısal temaslı) Yataklarda a) Eğik bilyalı rulmanlarda (α=40 o ) Tekil ve tandem yerleştirme durumunda b)eğik bilyalı rulmanlarda (α=40 o ) Çift olarak O ve X tertiplerinde;
Eşdeğer Yük c) Konik Rulmanlarda Tekil Montajda (Genelde X=0.4) Çift olarak O ve X tiplerinde Burada Y ve e değerleri Çizelge-16.3 de rulman kataloglarında verilmiştir.
Eşdeğer Yük Konik makaralı ve eğik bilyalı rulmanlara: radyal yönde etki eden kuvvet, eksenel doğrultuda kuvvet bileşeni meydana getirir. Eksenel kuvvetler Çizelge 16.4 te verilen formüllerle hesaplanır.
Eşdeğer Yük Yatak Yükünün Değişken Olması, Toplam dönme sayısı:
Yatak Yükünün değişken olması L i : % olarak ömür dilimleridir. n m : ortalama devir sayısıdır. Yük Lineer olarak değişiyorsa:
Nominal Ömür Ömür: Bir rulmanın bileziklerinden birinde veya yuvarlanma elemanlarında yorulma meydana gelinceye kadar dayandığı toplam dayanma sayısı, Gerçek Ömür: Bilezik veya yuvarlanma elemanlarında ilk yorulma belirtileri oluşuncaya kadar geçen süre, n: (d/d) devir sayısıdır. Nominal Ömür: Yatakların % 90 ının herhangi bir kısmında yorulma belirtileri göstermeksizin eriştiği ve aştığı ömür. L: milyon devir sayısı, L h :Çalışma saati
Yük ve Ömür C/F Oranı: Yük emniyet derecesi L: 10 6 devir cinsinden ömür
Sabit a)statik yük sayısı (C o ): Ana unsur, yorulma değil (statik), plastik deformasyonun (PD) başlamasıdır ve PD >0.0001 D ise yatak işe yaramaz. D: Yuvarlanma elemanın çapı C o : Rulman kataloglarında verilmektedir. Rulmanlar tam dönmüyorsa:
Statik Eşdeğer Yük (Fo) Fo: Rulmanda aynı kalıcı deformasyona neden olan yük, Xo: Statik radyal yük Faktörü (Çizelge 16.13 ten seçilir) Yo: Statik eksenel yük faktörü (Çizelge 16.13 ten seçilir) Eksenel Makaralı Yataklarda: Eksenel Oynak Makaralı Yataklarda: Sabit Bilyalı Radyal Yataklarda:
Statik Eşdeğer Yük (Fo)
Rulmanlı Yatak Seçimi Yatağa gelen Fr ve Fe Kuvvetleri bulunur. X ve Y faktörleri; F e /F r, Fe/C o ve e ye bağlı olarak çizelgelerden alınarak Eşdeğer Yük (F) hesaplanır. Yatağın ömrü L veya L h cinsinden belirlenir. Yatağın tipi seçilip, F ve L yardımıyla C/F yük emniyet derecesi veya C dinamik yük sayısı hesaplanır. Hesaplanan C dinamik yük sayısı ve mil çapı d ye göre kataloglardan rulman seçilir. Seçilen rulmanın katalogdaki C yük sayısı, hesapla bulunan dinamik yük sayısına eşit yada daha büyük olması gerekir
Rulman Kataloğu
Rulman Kataloğu
Rulman Kataloğu
Rulman Kataloğu
Örnek Örnek 1: Bir güç iletim milinin 6211 nolu tek sıra bilyalı sabit yatağının: a) Fr=12000 N radyal yük için beklenen ömrü kaç devirdir? b) Hangi maksimum yük altında140x10 6 devirlik bir ömre erişebileceğini bulunuz. c) n=1250 d/d da çalışarak L h =50000 saat ömre erişmesi istendiğine göre yatağa etkiyen maksimum radyal yük ne kadardır? d) Lh=50000 işletme saati cinsinden ömrünü, n=1500 d/d için milyon dönme sayısı cinsinden ifade ediniz.
Örnek
Örnek
Örnek
FAG: Rulman Seçimi