tomasyon Sistemlerinde Dana Gözü Rulmanlar
Endüstriyel otomasyon sistemlerinde hareketin doğru, tekrarlanabilir ve güvenli biçimde aktarılması büyük önem taşır. Robotik kollar, paketleme makineleri, montaj hatları, pnömatik silindirler, lineer aktüatörler ve otomatik taşıma sistemlerinde bağlantı noktaları sürekli olarak yük, salınım ve küçük eksen kaçıklıkları altında çalışabilir.
Dana gözü rulmanlar, diğer adıyla mafsallı rulmanlar veya spherical plain bearing, otomasyon sistemlerindeki bağlantı noktalarında oluşan açısal hareketleri ve hizalama farklılıklarını karşılamak için kullanılan önemli makine elemanlarıdır.
Küresel kayma yüzeyine sahip bu rulmanlar, bağlantı mekanizmasının belirli bir açı içinde hareket etmesine izin verir. Böylece pnömatik veya hidrolik silindirlerin, robotik kolların ve hareketli mekanizmaların yan yük altında kalması azaltılabilir.
Dana gözü rulman, küresel dış yüzeye sahip bir iç bilezik ile bu bileziği çevreleyen dış bilezikten oluşur. İç ve dış bilezik arasındaki küresel kayma yüzeyi, rulmanın belirli bir salınım açısı içinde hareket etmesini sağlar.
Standart bilyalı rulmanlardan farklı olarak dana gözü rulmanlar yüksek devirli sürekli dönme hareketinden çok, düşük hızlı salınım, açısal hareket ve yük aktarımı için kullanılır.
Ürünün temel yapısı ve çalışma prensibi hakkında daha fazla bilgi için Dana Gözü Rulman Nedir? başlıklı rehberimizi inceleyebilirsiniz.
Otomasyon makineleri hassas şekilde tasarlansa bile montaj toleransları, gövde esnemesi, yük değişimleri ve çalışma sırasında oluşan küçük hizasızlıklar bağlantı noktalarının tam eksende kalmasını engelleyebilir.
Dana gözü rulmanlar bu farklılıkları karşılayarak şu avantajları sağlar:
Pnömatik silindirler otomasyon makinelerinde itme, çekme, kaldırma, yönlendirme ve sıkıştırma işlemlerinde yaygın olarak kullanılır.
Dana gözü rulmanlar şu noktalarda kullanılabilir:
Mafsallı bağlantı, silindir ile hareket ettirilen parça arasında küçük açı değişimlerinin oluştuğu sistemlerde yan yükü azaltabilir.
Yüksek kuvvet gerektiren otomasyon makinelerinde hidrolik silindirler ve aktüatörler kullanılabilir. Bu bağlantılarda oluşan yüksek kuvvetin gövdeye dengeli aktarılması gerekir.
Dana gözü rulmanlar, hidrolik silindirin gövde ve piston kolu bağlantılarında açısal hareketi karşılayabilir.
Bu kullanım alanı hakkında ayrıntılı bilgi için Hidrolik Silindirlerde Dana Gözü Rulmanlar yazımızı inceleyebilirsiniz.
Robotik kollar ve endüstriyel manipülatörler, çok eksenli hareketlerin bulunduğu sistemlerdir. Ana robot eklemlerinde özel hassas rulmanlar kullanılsa da yardımcı bağlantılar, dengeleme kolları ve aktüatör uçlarında mafsallı rulmanlardan yararlanılabilir.
Bu uygulamalarda dana gözü rulmanlar;
Elektrikli lineer aktüatörler; ayar, kaldırma, konumlandırma ve kapak hareketlerinde kullanılır. Aktüatörün iki bağlantı noktası çalışma sırasında aynı doğrultuda kalmıyorsa mafsallı rulman veya rot başı bağlantısı tercih edilebilir.
Aktüatör gövdesinde yuva içerisine yerleştirilecek bağlantılarda dana gözü rulman, dişli ayar bağlantısı gereken noktalarda ise rot başı kullanılabilir.
Paketleme makinelerinde sürekli çalışan çok sayıda kol, çene, kapak ve yönlendirme mekanizması bulunur.
Dana gözü rulmanlar şu sistemlerde kullanılabilir:
Bu makinelerde düşük sürtünme, hassas hareket ve bakım kolaylığı önemlidir.
Otomatik montaj hatlarında parça taşıma, presleme, yönlendirme ve sabitleme mekanizmaları bulunur. Mafsallı rulmanlar, aktüatör ile hareketli parça arasında küçük hizasızlıkların oluştuğu bağlantılarda kullanılabilir.
Konveyör sistemlerinde yönlendirme kapakları, iticiler, damperler ve ürün ayırıcı mekanizmalar pnömatik veya elektrikli aktüatörlerle çalıştırılabilir.
Dana gözü rulmanlar bu bağlantılarda;
Robotik kaynak fikstürlerinde parça sıkıştırma, döndürme ve konumlandırma işlemleri yapılır. Mafsallı rulmanlar, sıkıştırma silindirleri ve yardımcı kol bağlantılarında kullanılabilir.
GE serisi, standart ölçüleri ve geniş ürün seçenekleri sayesinde otomasyon makinelerinde en sık değerlendirilen mafsallı rulman serilerinden biridir.
GE serisi rulmanlar farklı kayma yüzeyi seçenekleriyle üretilebilir:
Seri hakkında ayrıntılı bilgi için GE Serisi Dana Gözü Rulmanlar yazımızı okuyabilirsiniz.
GEG serisi, GE serisine göre farklı genişlik ve gövde ölçülerine sahip olabilir. Daha geniş iç bilezik veya yataklama yüzeyi gereken otomasyon bağlantılarında değerlendirilebilir.
Aynı iç çaptaki GE ve GEG ürünleri doğrudan birbirinin yerine kullanılmamalıdır. Dış çap ve bilezik genişlikleri teknik katalogdan kontrol edilmelidir.
Detaylı bilgi için GEG Serisi Dana Gözü Rulmanlar içeriğimizi inceleyebilirsiniz.
GEEW serisi, her iki taraftan uzatılmış iç bilezik yapısıyla bağlantı noktalarında ilave yataklama yüzeyi sağlayabilir.
Bu seri;
amacıyla kullanılabilir.
Serinin özellikleri için GEEW Serisi Dana Gözü Rulmanlar yazımıza göz atabilirsiniz.
GAC serisi, radyal yükle birlikte daha yüksek eksenel yüklerin bulunduğu uygulamalarda değerlendirilen açısal temaslı mafsallı rulman gruplarından biridir.
Otomasyon sisteminde yük yönü tek taraflı eksenel bileşen içeriyorsa standart GE serisi yerine uygulamaya uygun bir GAC serisi tercih edilebilir.
Seri hakkında daha fazla bilgi için GAC Serisi Dana Gözü Rulmanlar rehberimizi inceleyebilirsiniz.
GACZ serisi, üretici ve ürün yapısına bağlı olarak bakım gerektirmeyen veya özel kayma yüzeyli açısal temaslı mafsallı rulman seçenekleri arasında yer alabilir.
Bu ürünlerin kesin yük yönü, çalışma sıcaklığı ve yağlama özellikleri üretici kataloğundan kontrol edilmelidir.
GE…ES tipi ürünler çoğunlukla çelik-çelik kayma yüzeyine sahip ve düzenli yağlama gerektiren mafsallı rulmanlardır.
Başlıca avantajları şunlardır:
Ancak bu ürünlerin greslenebilmesi için yağlama kanalına ve bakım erişimine ihtiyaç vardır.
GE…UK tipi rulmanlar çoğunlukla PTFE veya kompozit kayma yüzeyine sahip bakım gerektirmeyen ürünlerdir.
Otomasyon sistemlerindeki avantajları şunlardır:
Bu nedenle gıda, ambalaj, elektronik ve hassas montaj hatlarında bakım gerektirmeyen ürünler avantaj sağlayabilir. Ancak yük, sıcaklık ve hareket hızı üretici sınırları içinde olmalıdır.
Seriler arasındaki ayrıntılı farklar için GE…ES ve GE…UK Serileri Arasındaki Farklar yazımızı inceleyebilirsiniz.
Rulmanın taşıyacağı radyal ve eksenel yükler belirlenmelidir. Aktüatör kuvveti, mekanizmanın kol oranı ve hareket sırasında oluşabilecek ani yükler birlikte değerlendirilmelidir.
Yük hesabında şu faktörler dikkate alınmalıdır:
Hareketsiz veya düşük hareketli bağlantılarda statik yük kapasitesi önemlidir. Sürekli salınım yapan otomasyon mekanizmalarında ise dinamik yük değeri, hareket açısı ve kayma hızı birlikte değerlendirilmelidir.
Otomasyon sistemlerinde tekrarlanabilirlik ve konum doğruluğu önemli olabilir. Mafsallı rulmanda oluşan boşluk, mekanizmanın uç noktasında daha büyük konum sapmalarına neden olabilir.
Bu nedenle;
birlikte değerlendirilmelidir.
Çok yüksek konum hassasiyeti gereken bağlantılarda standart mafsallı rulman yerine ön yüklemeli veya daha hassas bir bağlantı çözümü gerekebilir.
Rulmanın iç çapı bağlantı pimine uygun seçilmelidir. Fazla boşluk vuruntu ve konum hatasına, aşırı sıkılık ise hareketin zorlaşmasına neden olabilir.
Pimde şu özellikler kontrol edilmelidir:
Aynı iç çapa sahip GE, GEG, GEEW ve diğer serilerin dış çap ve genişlikleri farklı olabilir. Rulman yuvası, teknik resimde verilen ölçü ve toleranslara uygun hazırlanmalıdır.
Bağlantının çalışma sırasında yaptığı maksimum açı, rulmanın izin verilen salınım açısının içinde kalmalıdır.
Yetersiz salınım açısı;
neden olabilir.
Dana gözü rulmanlar genel olarak düşük hızlı salınım hareketleri için uygundur. Yüksek frekanslı ve sürekli hareketlerde kayma yüzeyinde sıcaklık artışı ve aşınma oluşabilir.
Seçim sırasında şu değerler kontrol edilmelidir:
Otomasyon sistemlerinde her çevrimde aynı konuma ulaşılması gerekebilir. Rulman boşluğu ve bağlantı esnemesi, hassasiyeti etkileyebilir.
Yüksek tekrarlanabilirlik gereken uygulamalarda rulman seçimi mekanizmanın genel tolerans zinciriyle birlikte yapılmalıdır.
Bakım ekibinin kolayca erişebildiği ağır yük bağlantılarında çelik-çelik, greslenebilir rulmanlar tercih edilebilir.
Bakım erişiminin zor olduğu veya makinenin temiz çalışması gereken sistemlerde bakım gerektirmeyen PTFE kaplamalı rulmanlar avantaj sağlayabilir.
Otomasyon sistemleri çok farklı ortamlarda çalışabilir:
Ortam şartlarına göre korozyon dayanımı, conta yapısı, yağlayıcı türü ve kayma yüzeyi seçilmelidir.
| Özellik | Dana gözü rulman | Rot başı |
|---|---|---|
| Gövde yapısı | Bağımsız halka biçimindedir | Erkek veya dişi dişli gövdeye sahiptir |
| Montaj şekli | Özel yuvaya veya gövdeye takılır | Bağlantı koluna veya aktüatöre vidalanır |
| Ayar imkânı | Sınırlıdır | Dişli bağlantı sayesinde ayarlanabilir |
| Kompakt bağlantı | Yuva tasarımına bağlıdır | Hazır bağlantı gövdesi sunar |
| Yük kapasitesi | Seri ve yuva yapısına bağlıdır | Dişli gövde kapasitesiyle sınırlanabilir |
Makine gövdesinde özel bir rulman yuvası varsa dana gözü rulman; aktüatör veya bağlantı koluna vidalanacak ayarlanabilir bir uç gerekiyorsa rot başı tercih edilebilir.
İki ürün arasındaki yapı farkları için Erkek Dişli ve Dişi Dişli Rot Başları Arasındaki Fark yazımızdan yararlanabilirsiniz.
Dana gözü rulman ile lineer rulman farklı görevler için kullanılır.
| Özellik | Dana gözü rulman | Lineer rulman |
|---|---|---|
| Temel hareket | Salınım ve açısal hareket | Doğrusal hareket |
| Eksen kaçıklığı | Küçük açısal kaçıklıkları karşılar | Mil hizasının hassas olmasını ister |
| Kullanım noktası | Aktüatör ve kol bağlantıları | Lineer kızak ve mil sistemleri |
| Çalışma yapısı | Kaymalı mafsallı temas | Bilyalı veya kaymalı doğrusal yataklama |
Bir lineer eksenin hareketini taşımak için lineer rulman, bu ekseni hareket ettiren aktüatörün açılı bağlantısı için ise dana gözü rulman kullanılabilir.
Yanlış montaj, rulmanın boşluk yapmasına, sıkışmasına veya kısa sürede aşınmasına neden olabilir.
Montaj sırasında şu noktalara dikkat edilmelidir:
Ayrıntılı montaj adımları için Dana Gözü Rulman Montajı Nasıl Yapılır? rehberimizi inceleyebilirsiniz.
Çelik-çelik kayma yüzeyine sahip rulmanlarda uygun yağlama, sürtünme ve aşınmayı azaltır.
Yağlama aralığı şu faktörlere göre belirlenmelidir:
Gıda ve ambalaj makinelerinde kullanılan yağlayıcıların ilgili ortam şartlarına uygun olması gerekir.
PTFE kaplamalı bakım gerektirmeyen rulmanlara üretici tarafından açıkça belirtilmedikçe gres uygulanmamalıdır.
Boşluk tespit edildiğinde yalnızca rulman değil, pim, yuva ve mekanizmanın bağlantı geometrisi de kontrol edilmelidir.
Aşınma nedenleri hakkında ayrıntılı bilgi için Dana Gözü Rulman Arızaları ve Aşınma Belirtileri yazımızı okuyabilirsiniz.
Otomasyon sistemlerinde dana gözü rulmanlar; pnömatik silindirler, hidrolik aktüatörler, robotik yardımcı mekanizmalar, paketleme makineleri, konveyör sistemleri ve üretim hatlarındaki açılı bağlantılarda önemli görevler üstlenir.
Küresel kayma yüzeyi sayesinde açısal hareketleri ve küçük eksen kaçıklıklarını karşılayan bu rulmanlar, aktüatör millerindeki yan yükü azaltabilir ve bağlantı mekanizmasının daha düzenli çalışmasına yardımcı olabilir.
Doğru ürün seçiminde yalnızca rulmanın ölçüleri değil; çalışma yükü, çevrim sayısı, hareket hızı, salınım açısı, boşluk, tekrarlanabilirlik, yağlama imkânı ve çalışma ortamı birlikte değerlendirilmelidir.
Ağır yüklerin bulunduğu ve düzenli bakım yapılabilen otomasyon sistemlerinde çelik-çelik GE…ES tipi rulmanlar avantaj sağlayabilir. Temiz çalışma, düşük sürtünme ve bakım gerektirmeyen yapı istenen uygulamalarda ise uygun yük ve sıcaklık sınırları içinde GE…UK tipi PTFE veya kompozit yüzeyli rulmanlar tercih edilebilir.
Rulman değişimi sırasında pim, yuva ve aktüatör hizası mutlaka kontrol edilmelidir. Hatalı hizalanmış bir mekanizma, yeni rulmanın kısa sürede boşluk yapmasına ve otomasyon sisteminin konum hassasiyetinin bozulmasına neden olabilir.
Aktüatör ve bağlantı mekanizmalarındaki açısal hareketleri ve küçük eksen kaçıklıklarını karşılar. Pim, yuva ve silindir mili üzerindeki yan yüklerin azalmasına yardımcı olur.
Evet. Silindir ile hareket ettirilen mekanizma arasında açı değişimi oluşuyorsa gövde veya piston kolu bağlantısında dana gözü rulman kullanılabilir.
Ana robot eklemlerinden çok yardımcı aktüatör bağlantılarında, dengeleme kollarında, fikstürlerde ve düşük hızlı salınımlı mekanizmalarda kullanılabilir.
Ağır yük ve düzenli yağlama imkânı bulunan sistemlerde GE…ES tipi çelik-çelik ürünler tercih edilebilir. Temiz çalışma ve bakım gerektirmeyen yapı istenen sistemlerde GE…UK tipi ürünler değerlendirilebilir.
Evet. Rulman, pim veya yuva boşluğu mekanizmanın uç noktasında konum sapmasına neden olabilir. Hassas uygulamalarda izin verilen boşluk ve toleranslar dikkatle belirlenmelidir.
Uygun seri ve kayma yüzeyi seçilirse kullanılabilir. Ancak çevrim sayısı, hareket hızı, salınım açısı ve oluşan sıcaklık üretici katalog sınırları içinde olmalıdır.
Genellikle yağlama gerektirmez. Üretici talimatında açıkça izin verilmedikçe PTFE veya kompozit kayma yüzeyine gres uygulanmamalıdır.
Aşırı yük, yüksek çevrim sayısı, yanlış montaj, yetersiz yağlama, aşınmış pim, uygun olmayan yuva toleransı veya aktüatör hizasızlığı nedeniyle kısa sürede boşluk oluşabilir.
