Endüstriyel makinelerde rulmanlar çoğu zaman yalnızca tek yönden yüklenmez. Birçok uygulamada mil üzerine hem radyal yük hem de eksenel (aksiyel) yük aynı anda etki eder. Bu durum kombine yük olarak adlandırılır.
Kombine yük altında çalışan sistemlerde doğru rulman seçimi yapılmadığında aşırı ısınma, titreşim, erken aşınma ve beklenmeyen arızalar meydana gelebilir.
Bu yazımızda kombine yükün ne olduğunu, nasıl oluştuğunu, hangi rulmanların kombine yük taşımaya uygun olduğunu ve rulman seçiminde nelere dikkat edilmesi gerektiğini detaylı olarak ele alıyoruz.
Kombine yük, bir rulmana aynı anda hem radyal yükün hem de eksenel yükün etki etmesidir.
Başka bir ifadeyle mil, hem eksenine dik yönde hem de ekseni boyunca oluşan kuvvetlere aynı anda maruz kalır. Rulmanın bu iki farklı yükü güvenli şekilde taşıyabilmesi gerekir.
Bu nedenle kombine yük altında çalışacak uygulamalarda, yalnızca yüksek yük kapasitesine değil, yük yönlerine uygun rulman tasarımına da dikkat edilmelidir.
Kombine yük birçok endüstriyel uygulamada doğal olarak meydana gelir.
Başlıca nedenleri şunlardır:
Helisel dişli sistemleri
Konik dişli mekanizmaları
Kayış ve kasnak tahrikleri
Otomotiv tekerlek göbekleri
Redüktörler
Pompa ve kompresör sistemleri
Fan ve pervane uygulamaları
Takım tezgâhları
Bu sistemlerde ağırlık ve tahrik kuvvetleri radyal yük oluştururken, dişli geometrisi veya itme kuvvetleri eksenel yük meydana getirir.
Her rulman tipi aynı oranda kombine yük taşıyamaz.
Yanlış rulman seçimi aşağıdaki sorunlara yol açabilir:
Aşırı sıcaklık oluşması
Gürültü seviyesinin artması
Titreşim oluşması
Yuvarlanma yollarında deformasyon
Kafes hasarı
Erken aşınma
Plansız makine duruşları
Bu nedenle uygulamadaki yük yönleri mutlaka analiz edilmelidir.
Bazı rulman tipleri özellikle kombine yükler için tasarlanmıştır.
Açısal temaslı bilyalı rulmanlar hem radyal hem de eksenel yükleri aynı anda taşıyabilmeleri sayesinde en yaygın kombine yük rulmanlarından biridir.
Yüksek devirli uygulamalarda hassas çalışma performansı sunarlar.
Konik makaralı rulmanlar yüksek radyal yüklerin yanında yüksek eksenel yükleri de güvenle taşıyabilir.
Otomotiv, diferansiyel sistemleri ve ağır sanayi uygulamalarında yaygın olarak kullanılır.
Yüksek radyal yük kapasitesinin yanında belirli seviyede eksenel yük taşıyabilirler.
Ayrıca mil kaçıklıklarını tolere edebilme özellikleri sayesinde ağır çalışma koşullarında tercih edilirler.
Sabit bilyalı rulmanlar öncelikle radyal yükler için tasarlanmıştır. Ancak belirli sınırlar içerisinde her iki yönde de eksenel yük taşıyabildikleri için hafif ve orta seviyedeki kombine yük uygulamalarında kullanılabilirler.
Kombine yük hesaplamalarında radyal ve eksenel kuvvetler birlikte değerlendirilir.
Genellikle aşağıdaki bilgiler dikkate alınır:
Radyal yük değeri
Eksenel yük değeri
Devir sayısı
Çalışma süresi
Darbe yükleri
Mil çapı
Güvenlik katsayısı
Dinamik yük kapasitesi
Üreticilerin kataloglarında yer alan eşdeğer dinamik yük formülleri kullanılarak uygun rulman seçimi yapılır.
Uzun ömürlü bir rulman performansı için şu noktalara dikkat edilmelidir:
Yük yönleri doğru analiz edilmelidir.
Radyal ve eksenel yük birlikte değerlendirilmelidir.
Uygun rulman tipi seçilmelidir.
Doğru ön yükleme uygulanmalıdır.
Uygun yağlama yapılmalıdır.
Mil ve yatak toleransları doğru olmalıdır.
Düzenli titreşim ve sıcaklık kontrolleri gerçekleştirilmelidir.
Bu önlemler rulman ömrünü uzatırken bakım maliyetlerini azaltır.
Kombine yükler aşağıdaki sistemlerde yaygın olarak görülür:
Elektrik motorları
Redüktörler
Pompa sistemleri
Otomotiv tekerlek göbekleri
CNC takım tezgâhları
Vinç sistemleri
Fanlar
Konveyörler
Tarım makineleri
Bu uygulamalarda doğru rulman seçimi, sistem güvenilirliği açısından kritik öneme sahiptir.
Kombine yük, rulmana aynı anda hem radyal hem de eksenel kuvvetlerin etki ettiği çalışma koşullarını ifade eder. Bu tür uygulamalarda kullanılacak rulmanın yük kapasitesi, çalışma hızı ve montaj özellikleri dikkatle değerlendirilmelidir.
Makparsan olarak farklı sektörlerin ihtiyaçlarına uygun açısal temaslı, konik makaralı, oynak makaralı ve sabit bilyalı rulman çözümleri sunuyor; doğru ürün seçimi konusunda teknik destek sağlıyoruz.
Kombine yük, bir rulmana aynı anda hem radyal hem de eksenel yükün etki etmesidir.
Açısal temaslı bilyalı rulmanlar, konik makaralı rulmanlar, oynak makaralı rulmanlar ve belirli uygulamalarda sabit bilyalı rulmanlar kombine yük taşıyabilir.
Yanlış rulman seçimi; aşırı ısınma, titreşim, erken aşınma ve plansız arızalara neden olabilir.
Radyal ve eksenel yük değerleri birlikte değerlendirilir. Üretici kataloglarındaki eşdeğer dinamik yük hesaplama yöntemleri kullanılarak uygun rulman seçimi yapılır.
