Rulmanların uzun ömürlü ve verimli çalışabilmesi için maruz kaldıkları yüklerin doğru analiz edilmesi büyük önem taşır. Rulman seçiminde dikkate alınan temel yük türlerinden biri de eksenel (aksiyel) yüktür.
Yanlış rulman seçimi veya yük yönünün doğru değerlendirilememesi; aşırı ısınma, erken aşınma, titreşim ve plansız makine duruşlarına neden olabilir.
Bu yazımızda eksenel yükün ne olduğunu, nasıl oluştuğunu, hangi rulmanların eksenel yük taşıyabildiğini ve radyal yükten farklarını detaylı olarak ele alıyoruz.
Eksenel yük (aksiyel yük), mil ekseni boyunca etki eden itme veya çekme kuvvetidir.
Başka bir ifadeyle kuvvet, mili ileri veya geri yönde zorlar. Rulman ise bu kuvveti karşılayarak milin eksen boyunca dengeli şekilde çalışmasını sağlar.
Pompa sistemleri, vidalı miller, redüktörler, otomotiv şanzımanları ve takım tezgâhları gibi birçok uygulamada eksenel yükler oluşur.
Makine elemanlarının çalışma prensibine bağlı olarak eksenel yük oluşabilir.
Başlıca nedenler şunlardır:
Helisel dişlilerin oluşturduğu itme kuvvetleri
Vidalı mil mekanizmaları
Pompa ve kompresör sistemleri
Pervane ve fan uygulamaları
Şanzıman sistemleri
Termal genleşmeler
Hidrolik ve pnömatik kuvvetler
Bu kuvvetlerin doğru hesaplanmaması, rulmanın tasarım sınırlarının aşılmasına ve erken arızalara neden olabilir.
Rulman seçiminde yük yönünü doğru belirlemek son derece önemlidir.
| Özellik | Eksenel (Aksiyel) Yük | Radyal Yük |
|---|---|---|
| Kuvvet yönü | Mil ekseni boyunca etki eder | Mil eksenine dik etki eder |
| Oluşma şekli | İtme ve çekme kuvvetleri | Ağırlık, kayış, kasnak ve dişli kuvvetleri |
| Yaygın rulmanlar | Açısal temaslı, konik makaralı, eksenel rulmanlar | Sabit bilyalı, silindirik makaralı, oynak makaralı |
Birçok makinede hem radyal hem de eksenel yük aynı anda oluşur. Bu nedenle rulman seçimi yapılırken her iki yük birlikte değerlendirilmelidir.
Her rulman tipi eksenel yük taşımak için tasarlanmamıştır. Bu nedenle uygulamaya uygun rulman seçmek büyük önem taşır.
Hem radyal hem de eksenel yükleri taşıyabilen en yaygın rulman tiplerinden biridir.
Yüksek devirlerde çalışabilmeleri sayesinde takım tezgâhları, pompalar ve hassas makinelerde sıkça tercih edilir.
Yüksek radyal yüklerin yanında oldukça yüksek eksenel yükleri de taşıyabilir.
Otomotiv tekerlek göbekleri, diferansiyeller ve ağır sanayi makinelerinde yaygın olarak kullanılır.
Yalnızca eksenel yükleri taşımak amacıyla tasarlanmıştır.
Vinçler, dikey miller ve ağır yük uygulamalarında tercih edilir.
Sabit bilyalı rulmanlar temel olarak radyal yükler için tasarlanmıştır. Ancak belirli sınırlar içerisinde her iki yönde de eksenel yük taşıyabilirler.
Rulmanın taşıyabileceğinden daha yüksek eksenel yüke maruz kalması;
Yuvarlanma yollarında deformasyona,
Aşırı sıcaklık oluşmasına,
Gürültü ve titreşime,
Kafes hasarına,
Erken aşınmaya,
Beklenmeyen rulman arızalarına
neden olabilir.
Bu nedenle yük kapasitesi, rulman seçiminde mutlaka dikkate alınmalıdır.
Eksenel yük hesaplamasında uygulamanın çalışma şartları dikkate alınır.
Başlıca değerlendirme kriterleri şunlardır:
Mil çapı
Devir sayısı
Dişli tipi
Vida adımı
İtme kuvvetleri
Çalışma süresi
Darbe yükleri
Güvenlik katsayıları
Doğru hesaplama, uygun dinamik ve statik yük kapasitesine sahip rulmanın seçilmesini sağlar.
Uzun ömürlü ve güvenilir çalışma için aşağıdaki noktalara dikkat edilmelidir:
Uygulamaya uygun rulman tipi seçilmelidir.
Radyal ve eksenel yük birlikte değerlendirilmelidir.
Doğru ön yükleme uygulanmalıdır.
Mil ve yatak yuvası toleransları uygun olmalıdır.
Doğru yağlama yapılmalıdır.
Düzenli titreşim ve sıcaklık kontrolleri gerçekleştirilmelidir.
Bu uygulamalar rulmanın servis ömrünü uzatırken bakım maliyetlerini de azaltır.
Eksenel (aksiyel) yük, mil ekseni boyunca oluşan kuvvetleri ifade eder ve birçok endüstriyel uygulamada rulman performansını doğrudan etkiler. Doğru rulman seçimi yapılırken yalnızca ölçüler değil, radyal ve eksenel yüklerin büyüklüğü ile çalışma koşulları da birlikte değerlendirilmelidir.
Makparsan olarak farklı sektörlerde kullanılan açısal temaslı, konik makaralı ve eksenel rulman çözümleriyle doğru ürün seçimi konusunda teknik destek sunuyoruz.
Eksenel yük, mil ekseni boyunca oluşan itme veya çekme kuvvetidir.
Evet. Makine mühendisliğinde "aksiyel yük" ve "eksenel yük" aynı anlamda kullanılan iki farklı ifadedir.
Hayır. Bazı rulmanlar yalnızca radyal yük taşımak üzere tasarlanırken, bazıları hem radyal hem de eksenel yükleri birlikte taşıyabilir.
Konik makaralı rulmanlar ve eksenel rulmanlar, yüksek eksenel yük taşıma kapasitesine sahip rulman tipleri arasında yer alır.
