बियरिंग के प्रकार
मुख्य रूप से दो प्रकार के बियरिंग होते हैं, साधारण और एंटी-फ्रिक्शन (रोलिंग)। साधारण बियरिंग स्लाइडिंग गति के सिद्धांत पर काम करते हैं जबकि रोलिंग बियरिंग रोलिंग गति के सिद्धांत पर काम करते हैं।
साधारण बियरिंग (स्लाइडिंग फ्रिक्शन बियरिंग)
साधारण बियरिंग स्लाइडिंग फ्रिक्शन के सिद्धांत पर काम करते हैं और कोई रोलिंग तत्व नहीं होते; ये आमतौर पर एंटी-फ्रिक्शन बियरिंग की तुलना में शांत होते हैं क्योंकि इनमें कोई चलने वाले हिस्से नहीं होते। साधारण बियरिंग का उपयोग घूर्णन या रेखीय अनुप्रयोगों के लिए किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, एक छेद में घूमने वाला शाफ्ट एक साधारण बियरिंग का उदाहरण है जो घूर्णन गति को सीमित करता है; एक स्लाइडिंग दराज एक रेखीय अनुप्रयोग का प्रतिनिधित्व करता है। साधारण बियरिंग आमतौर पर उच्च भार, कम गति अनुप्रयोगों के लिए चुने जाते हैं।
साधारण बियरिंग को स्लाइडिंग बियरिंग, थिन फिल्म बियरिंग, फिल्म बियरिंग, जर्नल बियरिंग, व्हाइट मेटल बियरिंग, बैबिट मेटल बियरिंग, हाइड्रोडायनामिक बियरिंग और हाइड्रोस्टैटिक बियरिंग भी कहा जाता है। दुर्भाग्यवश, इन शब्दों का हमेशा सही तरीके से उपयोग नहीं किया जाता, जिससे भ्रम पैदा होता है। उदाहरण के लिए, बैबिट मेटल बियरिंग वे बियरिंग होते हैं जो बैबिट मेटल (एक नरम धातु मिश्रधातु) से बने होते हैं, लेकिन लोग अक्सर सभी साधारण बियरिंग को 'बैबिट बियरिंग' कहते हैं, जो कि गलत है।
साधारण धातु बियरिंग का उपयोग कई बड़े मशीनरी आइटम्स के लिए किया जाता है, जिसमें स्टीम टर्बाइन और बड़े समुद्री दो स्ट्रोक पोत शामिल हैं, लेकिन इनका उपयोग लगभग सभी आंतरिक दहन (आईसी) इंजन के लिए भी किया जाता है, क्योंकि ये बियरिंग को दो या अधिक अलग-अलग टुकड़ों में स्थापित करने की अनुमति देते हैं।
साधारण बियरिंग का स्नेहन
एक सामग्री को दूसरी सामग्री पर स्लाइड करने से घर्षण, गर्मी, और घिसावट उत्पन्न होती है। बहुत कम भार अनुप्रयोगों को छोड़कर, एक साधारण बियरिंग हमेशा किसी न किसी प्रकार के स्नेहक का उपयोग करेगा ताकि घर्षण को कम किया जा सके। सैद्धांतिक रूप से कई तरल और गैस स्नेहक के रूप में उपयोग किए जा सकते हैं, हालांकि सबसे सामान्य खनिज तेल है। अन्य आजमाए और परखे गए स्नेहक में पानी, तरल रेफ्रिजरेंट, केरोसीन, पेट्रोल, विभिन्न एसिड और यहां तक कि पिघला हुआ धातु शामिल हैं। अधिक जानकारी के लिए हमारे बियरिंग स्नेहन लेख देखें।
साधारण बियरिंग स्नेहक पूरे बियरिंग सतह को भार सतह से अलग करते हैं, इसलिए सैद्धांतिक रूप से दोनों स्लाइडिंग सतहों के बीच कोई संपर्क नहीं होता। हालांकि सतहों के बीच सैद्धांतिक रूप से कोई संपर्क नहीं होता, वास्तव में, दोनों सतहों को हर समय पूरी तरह से अलग करना बहुत कठिन होता है।
साधारण बियरिंग का स्नेहन
अधिकांश साधारण बियरिंग तरल स्नेहक का उपयोग करते हैं। उदाहरण के लिए, लगभग सभी ऑटोमोबाइल किसी न किसी प्रकार के स्नेहन तेल प्रणाली का उपयोग करते हैं। तेल को बियरिंग और भार सतहों के बीच की जगह में पंप किया जाता है (हाइड्रोस्टैटिक स्नेहन) और यह एक पतली तेल फिल्म बनाता है जो -सैद्धांतिक रूप से- दोनों स्लाइडिंग सतहों को पूरी तरह से अलग करता है। एक बार जब इंजन चल रहा होता है (चार स्ट्रोक या दो स्ट्रोक), शाफ्ट की गति के कारण इंजन को स्नेहन करना संभव होता है (हाइड्रोडायनामिक स्नेहन)।
साधारण बियरिंग को कभी भी बिना किसी प्रकार के स्नेहन के सेवा में नहीं डाला जाना चाहिए, स्टार्ट-अप पर घिसावट आमतौर पर पूरे समय के दौरान घिसावट से अधिक होती है जब इंजन चल रहा होता है।
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तरल बियरिंग (हाइड्रोस्टैटिक और हाइड्रोडायनामिक)
तरल बियरिंग वे बियरिंग होते हैं जो बियरिंग सतहों को भार से पूरी तरह से अलग करने के लिए तेल या गैस की पतली परत का उपयोग करते हैं। इस प्रकार के बियरिंग का उपयोग उच्च भार और उच्च गति अनुप्रयोगों के लिए किया जाता है। तरल बियरिंग को हाइड्रोस्टैटिक और/या हाइड्रोडायनामिक के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।
हाइड्रोस्टैटिक बियरिंग एक बाहरी पंप का उपयोग करके स्नेहन किया जाता है ताकि स्थिर दबाव सिर बनाए रखा जा सके। उदाहरण के लिए, एक स्नेहन प्रणाली में एक तेल सुम्प, पंप और बियरिंग शामिल हो सकते हैं। प्रणाली हाइड्रोस्टैटिक है क्योंकि तेल पंप स्नेहन के लिए आवश्यक स्थिर दबाव सिर प्रदान करता है।
हाइड्रोडायनामिक बियरिंग शाफ्ट की गति द्वारा स्नेहन होते हैं। चलने वाला शाफ्ट घूमता है और बियरिंग संपर्क सतहों के बीच एक तेल कील बनाता है।
यह संभव है कि एक बियरिंग दोनों हाइड्रोडायनामिक और हाइड्रोस्टैटिक स्नेहन हो। उदाहरण के लिए, एक तेल पंप इंजन शुरू होने से पहले बियरिंग को स्नेहन कर सकता है (हाइड्रोस्टैटिक स्नेहन), लेकिन इंजन के संचालन में आने के बाद पंप बंद हो जाएगा (हाइड्रोडायनामिक स्नेहन)।
बलिदान सामग्री
साधारण बियरिंग की सामग्री को बलिदान के रूप में चुना जाता है, जो कि जर्नल (शाफ्ट पर वह क्षेत्र जहां बियरिंग बैठता है) की तुलना में होता है, जिस पर इसे माउंट किया जाता है। यदि दो सामग्री एक साथ रगड़ी जाती हैं, तो बलिदान सामग्री वह सामग्री होती है जो पहले घिसने लगती है। साधारण बियरिंग बलिदान होते हैं क्योंकि अन्यथा जर्नल घिस जाएगा बजाय बियरिंग के। यह अवांछनीय है क्योंकि जर्नल (शाफ्ट का हिस्सा) आमतौर पर अधिक महंगा और बियरिंग की तुलना में बदलने में अधिक कठिन होता है।
जर्नल बियरिंग क्या है?
शाफ्ट पर वह क्षेत्र जो बियरिंग के साथ मेल खाता है, उसे जर्नल कहा जाता है। एक जर्नल बियरिंग वह बियरिंग होता है जो जर्नल पर माउंट किया जाता है, लेकिन इसे साधारण बियरिंग या बैबिट मेटल बियरिंग आदि भी कहा जा सकता है (यदि बैबिट मेटल से निर्मित हो), जो कि सही भी होगा। क्योंकि कई नाम सही हैं, लेकिन कभी-कभी गलत तरीके से लागू किए जाते हैं, साधारण बियरिंग नामकरण के बारे में अक्सर भ्रम होता है। जर्नल बियरिंग को एकल टुकड़ा (ठोस) या कई टुकड़े (विभाजित या बहु-भाग) के रूप में निर्मित किया जा सकता है, और वे स्नेहन या गैर-स्नेहन हो सकते हैं।
ठोस, विभाजित या बहु-भाग
साधारण बियरिंग ठोस, विभाजित या बहु-भाग हो सकते हैं। एक ठोस साधारण बियरिंग बियरिंग का सबसे सरल रूप है, इसमें एक सिलेंडर होता है जिसके केंद्र अक्ष के माध्यम से एक छेद बोर किया गया होता है। विभाजित बियरिंग ठोस बियरिंग के समान होते हैं, लेकिन बियरिंग दो टुकड़ों से बना होता है। बहु-भाग बियरिंग दो से अधिक टुकड़ों से बने होते हैं। ठोस साधारण बियरिंग के उदाहरणों में बुशिंग और स्लीव शामिल हैं।
विभाजित साधारण बियरिंग के उदाहरणों में क्रैंकशाफ्ट जर्नल बियरिंग शामिल हैं।
360 या 180 डिग्री का संपर्क
एक साधारण बियरिंग जो अपने मेल खाने वाले जर्नल के साथ 360-डिग्री संपर्क रखता है, उसे 'पूर्ण संपर्क बियरिंग' या 'पूर्ण बियरिंग' कहा जाता है। एक साधारण बियरिंग जो अपने मेल खाने वाले जर्नल के साथ 180-डिग्री संपर्क -या कम- रखता है, उसे 'आंशिक संपर्क बियरिंग' कहा जाता है। यदि शाफ्ट का व्यास बियरिंग के आंतरिक व्यास से बड़ा है, तो बियरिंग को 'फिटेड जर्नल बियरिंग' के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।
पूर्ण संपर्क बियरिंग का उपयोग तब किया जाता है जब भार भिन्न होता है और कई दिशाओं में कार्य कर सकता है; एक इंजन क्रैंकशाफ्ट पूर्ण संपर्क बियरिंग का उपयोग करता है। आंशिक बियरिंग का उपयोग तब किया जाता है जब भार स्थिर होता है और केवल एक दिशा में लागू होता है।
साधारण बेलनाकार बियरिंग
साधारण बेलनाकार बियरिंग साधारण बियरिंग का सबसे सरल डिज़ाइन है। इस प्रकार का बियरिंग एक सिलेंडर से बना होता है जिसके केंद्र अक्ष के माध्यम से एक छेद बोर किया गया होता है, इसमें कोई स्नेहन चैनल नहीं होते। गैर-स्नेहन बेलनाकार बियरिंग केवल कम भार अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त होते हैं। कई गैस स्नेहन बियरिंग बेलनाकार साधारण बियरिंग होते हैं, जिसमें वे शामिल होते हैं जो कंप्यूटर हार्ड ड्राइव के लिए उपयोग किए जाते हैं (पुराने प्रकार जो एक घूर्णन चुंबकीय डिस्क का उपयोग करते थे)।
साधारण बेलनाकार बियरिंग के अनुप्रयोग सीमित होते हैं जब तक कि डिज़ाइन को संशोधित नहीं किया जाता। बियरिंग सतहों पर स्नेहक को पेश करने का कुछ साधन जोड़ने से बियरिंग को उच्च भार और गति पर उपयोग करने की अनुमति मिलती है। तेल छेद और तेल खांचे बियरिंग की भार वहन सतहों पर स्नेहक वितरित करने के लिए उपयोग किए जाते हैं। स्नेहन बेलनाकार बियरिंग के सबसे सामान्य प्रकार चार-अक्षीय खांचे वाला बियरिंग और अंडाकार खांचे वाला बियरिंग हैं।
साधारण, विभाजित और बहु-भाग बियरिंग
विभाजित साधारण बियरिंग का उपयोग कई कारणों से किया जाता है:
- विभाजित बियरिंग को उन शाफ्ट पर माउंट किया जा सकता है जो लगातार सीधे नहीं होते।
- विभाजित बियरिंग को शाफ्ट को हटाए बिना माउंट किया जा सकता है।
स्लीव बियरिंग
स्लीव बियरिंग साधारण बेलनाकार बियरिंग होते हैं जो दो अलग-अलग सामग्रियों से निर्मित होते हैं। इस प्रकार के बियरिंग में बियरिंग की सतह पर एक पतली परत होती है जो जर्नल के साथ मेल खाती है। जर्नल का सामना करने वाली बियरिंग सतह आमतौर पर एक बलिदान सामग्री जैसे कि एक नरम धातु से लेपित होती है, जबकि मुख्य बियरिंग शरीर (जो जर्नल के संपर्क में नहीं होता) एक अलग सामग्री जैसे कि स्टील से बना होता है।
बुशिंग बियरिंग
बुशिंग बियरिंग साधारण बेलनाकार बियरिंग होते हैं जो एकल सामग्री के टुकड़े से निर्मित होते हैं। स्लीव बियरिंग और बुशिंग बियरिंग के बीच केवल एक अंतर होता है; स्लीव बियरिंग एक पतली परत का उपयोग करते हैं जो शाफ्ट के साथ मेल खाती है, जबकि बुशिंग बियरिंग पूरी तरह से एकल सामग्री से निर्मित होते हैं। बुशिंग आमतौर पर पतले होते हैं और संरचनात्मक रूप से कमजोर होते हैं।
गोलाकार
गोलाकार साधारण बियरिंग का उपयोग तब किया जाता है जब गलत संरेखण अन्य बियरिंग डिज़ाइनों का उपयोग करना कठिन बना सकता है। बियरिंग की आंतरिक रिंग एक गोलाकार बाहरी रिंग के भीतर स्वतंत्र रूप से घूम सकती है, जो बियरिंग को शाफ्ट के अभिविन्यास से मेल खाने के लिए पिवट/घूमने की अनुमति देती है। अन्य प्रकार के गोलाकार बियरिंग में गोलाकार रोलर बियरिंग शामिल हैं।
गोलाकार साधारण बियरिंग
गोलाकार साधारण बियरिंग को ' रखरखाव की आवश्यकता' या ' रखरखाव मुक्त' के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।
गोलाकार साधारण रखरखाव मुक्त बियरिंग पीटीएफई सामग्री का उपयोग करते हैं जो आंतरिक और बाहरी रिंग को अलग करती है; इस प्रकार के बियरिंग को कभी-कभी 'पीटीएफई ऑन मेटल' बियरिंग कहा जाता है। पीटीएफई स्वयं-स्नेहन करता है और बियरिंग को कोई रखरखाव की आवश्यकता नहीं होती (कोई स्नेहक नहीं जोड़ा जाना चाहिए)।
गोलाकार साधारण बियरिंग रखरखाव की आवश्यकता होती है और इन्हें समय-समय पर स्नेहन की आवश्यकता होती है; इस प्रकार के बियरिंग को कभी-कभी 'मेटल ऑन मेटल' बियरिंग कहा जाता है।
नोट
कोई भी घटक या मशीन कभी भी 'रखरखाव मुक्त' नहीं होती। यह वाक्यांश अक्सर विपणन उद्देश्यों के लिए उपयोग किया जाता है, लेकिन यह गलत है। यदि कोई इंजीनियर बियरिंग की किसी भी स्थिति-आधारित रखरखाव (दृश्य निरीक्षण, अल्ट्रासोनिक परीक्षण, कंपन विश्लेषण, थर्मोग्राफी) करता है, तो बियरिंग का रखरखाव किया जा रहा है। यदि बियरिंग का निरीक्षण और/या समय-समय पर प्रतिस्थापन किया जाता है, तो यह एक रखरखाव कार्यक्रम का हिस्सा है और इस प्रकार इसका रखरखाव किया जा रहा है। एकमात्र अवसर जब कोई आइटम 'रखरखाव मुक्त' होता है, वह तब होता है जब इसे स्थापना और विफलता के बीच बिना किसी जांच या रखरखाव के संचालन किया जाता है।
3डी मॉडल घटक
यह 3डी मॉडल एक सामान्य साधारण धातु बियरिंग से जुड़े सभी प्रमुख घटकों को दिखाता है, इनमें शामिल हैं:
- ऊपरी बियरिंग शेल
- तेल खांचे
- स्नेहन तेल छेद
- निचला बियरिंग शेल
- फ्लैंज
संबंधित ऑनलाइन इंजीनियरिंग पाठ्यक्रम
एंटी-फ्रिक्शन बियरिंग फंडामेंटल्स
अतिरिक्त संसाधन
https://en.wikipedia.org/wiki/Plain_bearing
https://clr.es/blog/en/plain-bearings
https://www.ggbearings.com/en/tribou/internet-bearings/bearings
https://www.maschinenmarkt.international/the-plain-bearing--function-types-and-applications-a-832022