Mafsallı rulmanlar; ağır yüklerin, düşük hızlı salınım hareketlerinin ve bağlantı noktalarındaki küçük eksen kaçıklıklarının karşılanması amacıyla kullanılan küresel kaymalı yataklama elemanlarıdır. Ancak bütün mafsallı rulmanlar aynı yük yönü için tasarlanmamıştır.
Radyal mafsallı rulmanlar öncelikle mil eksenine dik yönde oluşan radyal yükleri taşımak için kullanılır. Açısal mafsallı rulmanlar ise radyal yükle birlikte belirgin bir eksenel yükün bulunduğu bağlantılarda tercih edilir.
Bu nedenle iki rulman türü arasındaki temel fark yalnızca dış görünüş veya seri kodu değildir. Kayma yüzeyinin geometrisi, yükün rulman içerisinde izlediği yön, eksenel yük kapasitesi, montaj düzeni ve kullanım alanı birbirinden farklıdır.
Doğru ürün seçimi yapılırken rulmanın iç ve dış çapından önce bağlantıya gelen kuvvetin yönü belirlenmelidir. Radyal yük için tasarlanmış bir rulmanın yüksek eksenel yük altında kullanılması veya açısal temaslı bir rulmanın yük yönü dikkate alınmadan monte edilmesi erken aşınmaya, boşluğa ve bağlantı hasarına neden olabilir.
Mafsallı rulman, küresel dış yüzeye sahip bir iç bilezik ile bu yüzeyi çevreleyen dış bilezikten oluşan kaymalı yataklama elemanıdır. İç ve dış bilezik arasındaki küresel temas yüzeyi, rulmanın belirli bir açı içinde salınım yapmasına ve küçük hizasızlıkları karşılamasına imkân verir.
Mafsallı rulmanlar özellikle şu çalışma koşullarında kullanılır:
Ürünün temel yapısı ve çalışma prensibi hakkında ayrıntılı bilgi için Dana Gözü Rulman Nedir? başlıklı rehberimizi inceleyebilirsiniz.
Radyal mafsallı rulman, öncelikli olarak rulman eksenine dik yönde oluşan radyal kuvvetleri taşımak için tasarlanan mafsallı rulman türüdür.
Bu rulmanlarda küresel kayma yüzeyi, yüksek radyal yükleri geniş bir temas alanına dağıtacak biçimde düzenlenir. Rulman aynı zamanda bağlantı noktasındaki belirli açısal hareketleri ve küçük eksen kaçıklıklarını da karşılayabilir.
Radyal mafsallı rulmanların yaygın özellikleri şunlardır:
En yaygın radyal mafsallı rulman grupları arasında GE, GEG, GEEW ve bazı ağır hizmet GEH serileri yer alır. Ancak seri yapısı, ölçüler ve son ekler üreticiye göre değişebilir.
Açısal mafsallı rulman veya açısal temaslı mafsallı rulman, kayma yüzeyi rulman eksenine belirli bir açıyla yerleştirilmiş olan ve radyal yükle birlikte eksenel yük taşıyabilen mafsallı rulman türüdür.
Temas yüzeyinin açılı olması nedeniyle rulmana gelen birleşik yük, iç ve dış bilezik arasında belirli bir temas açısı üzerinden aktarılır.
Açısal temaslı mafsallı rulmanların yaygın özellikleri şunlardır:
GAC serisi ürünler, açısal temaslı mafsallı rulmanların yaygın örnekleri arasında yer alır. Bazı üreticiler açısal temaslı ürünlerde GE…SX, GE…SW veya farklı seri tanımları kullanabilir. Seri kodları ve son eklerin anlamları üreticiye göre değişebilir.
İki rulman arasındaki en önemli fark taşımak üzere tasarlandıkları ana yük yönüdür.
Radyal mafsallı rulmanlarda temas yüzeyi radyal yük kapasitesini destekleyecek şekilde simetrik bir yapıya sahiptir. Açısal temaslı mafsallı rulmanlarda ise küresel kayma yüzeyi eksene göre açılıdır. Bu açı, rulmanın eksenel kuvvet taşıyabilmesini sağlar.
| Özellik | Radyal mafsallı rulman | Açısal mafsallı rulman |
|---|---|---|
| Ana yük yönü | Radyal yük | Radyal ve eksenel birleşik yük |
| Eksenel yük kapasitesi | Sınırlı ve ürün yapısına bağlıdır | Belirgin eksenel yükler için tasarlanır |
| Temas yüzeyi | Radyal yüke uygun küresel yüzey | Eksene göre açılı küresel yüzey |
| Yük yönü | Çoğunlukla eksene dik | Radyal ve eksenel bileşen birlikte |
| Tek rulmanla eksenel yük | Yüksek eksenel yük için uygun değildir | Genellikle bir yönde taşır |
| Çift kullanım | Her uygulamada gerekli değildir | İki yönlü eksenel yükte gerekebilir |
| Yaygın seriler | GE, GEG, GEEW, GEH | GAC, GE…SX, GE…SW ve üreticiye özel seriler |
| Tipik kullanım | Hidrolik silindir ve pimli bağlantılar | Eksenel kuvvet içeren ağır mafsallar |
| Montaj yönü | Yük yönüne göre daha simetrik yapı | Eksenel yük yönüne göre monte edilmelidir |
| Yanlış seçim sonucu | Eksenel yükte kenar aşınması oluşabilir | Yanlış yönde eksenel yük taşıyamayabilir |
Radyal yük, rulmanın veya bağlantı piminin eksenine dik yönde uygulanan kuvvettir.
Örneğin yatay duran bir bağlantı piminin üzerine yukarıdan aşağıya doğru gelen yük, pim ve rulman açısından radyal yük oluşturur.
Radyal yüklerin yaygın görüldüğü uygulamalar şunlardır:
Yükün büyük bölümü pim eksenine dik olarak oluşuyorsa genellikle radyal mafsallı rulman seçenekleri değerlendirilir.
Eksenel yük, rulman veya pim ekseni boyunca itme ya da çekme yönünde oluşan kuvvettir.
Bir bağlantıda yük pimi yan taraftan değil, pim ekseni boyunca itiyorsa rulman eksenel yüke maruz kalır.
Belirgin eksenel yüklerin görülebileceği uygulamalar şunlardır:
Yüksek eksenel kuvvet bulunan bir bağlantıda standart radyal mafsallı rulman yerine açısal temaslı veya eksenel mafsallı rulman gerekebilir.
Bir rulmana aynı anda hem radyal hem eksenel kuvvet uygulanıyorsa buna birleşik yük denir.
Birleşik yükün bulunduğu bağlantılarda yalnızca toplam kuvvetin büyüklüğü yeterli değildir. Radyal ve eksenel bileşenlerin ayrı ayrı belirlenmesi gerekir.
Seçim sırasında şu değerler hesaplanmalıdır:
Eksenel yük oranı yükseldikçe açısal temaslı mafsallı rulman ihtiyacı artabilir.
Radyal mafsallı rulmanlar, ürün geometrisine ve üretici sınırlarına bağlı olarak sınırlı miktarda eksenel yük taşıyabilir. Ancak bu durum, radyal rulmanın yüksek eksenel yükler için uygun olduğu anlamına gelmez.
Eksenel yük arttığında;
İzin verilen eksenel yük oranı her ürün serisinde aynı değildir. Kesin değerler için üreticinin teknik kataloğu kontrol edilmelidir.
Evet. Açısal mafsallı rulmanlar radyal yükle birlikte eksenel yük taşımak üzere tasarlanır. Ancak yükün rulmana hangi açıyla aktarıldığı, ürünün temas açısı ve montaj yönü önemlidir.
Açısal temaslı bir rulman yalnızca eksenel rulman olarak düşünülmemelidir. Temel görevi çoğunlukla birleşik radyal ve eksenel yükleri karşılamaktır.
Taşınabilecek radyal ve eksenel yük oranı ürün serisine, boyuta, kayma yüzeyine ve üretici tasarımına göre değişir.
GE serisi, en yaygın radyal mafsallı rulman gruplarından biridir. Öncelikle radyal yüklerin, düşük hızlı salınım hareketlerinin ve küçük eksen kaçıklıklarının karşılanması için kullanılır.
GE serisi ürünler;
yaygın olarak kullanılabilir.
Seri hakkında ayrıntılı bilgi için GE Serisi Dana Gözü Rulmanlar yazımızı inceleyebilirsiniz.
GAC serisi, radyal ve tek yönlü eksenel yüklerin birlikte bulunduğu uygulamalarda kullanılan açısal temaslı mafsallı rulman gruplarından biridir.
GAC serisinin öne çıkan özellikleri şunlardır:
GAC serisi hakkında daha ayrıntılı bilgi için GAC Serisi Dana Gözü Rulmanlar başlıklı içeriğimizi inceleyebilirsiniz.
Tek sıralı açısal mafsallı rulmanın kayma yüzeyi asimetrik ve açılıdır. Bu yapı, yüksek eksenel kuvvetin belirli bir yönde iç bilezikten dış bileziğe aktarılmasını sağlar.
Yük ters yönde uygulandığında rulmanın temas yüzeyi aynı taşıma kapasitesini sağlayamayabilir. Bu nedenle montaj sırasında rulmanın geniş ve dar omuz yönleri ile eksenel kuvvetin yönü birlikte değerlendirilmelidir.
İki yönde yüksek eksenel yük oluşuyorsa karşılıklı yerleştirilmiş iki açısal mafsallı rulman kullanılabilir.
Açısal temaslı mafsallı rulmanlar çift olarak kullanıldığında rulmanların temas doğruları farklı biçimlerde düzenlenebilir.
O düzeninde rulmanların temas doğruları rulman çiftinin dışına doğru açılır.
Bu düzenin genel özellikleri:
X düzeninde temas doğruları rulman çiftinin arasında kesişecek biçimde düzenlenir.
Bu düzenin genel özellikleri:
O veya X düzeninin seçimi yalnızca mevcut alana göre yapılmamalıdır. Yük yönü, moment, yataklama mesafesi, gövde rijitliği ve üretici montaj talimatları birlikte değerlendirilmelidir.
| Uygulama | Genellikle değerlendirilen rulman tipi | Seçim nedeni |
|---|---|---|
| Hidrolik silindir uç bağlantısı | Radyal mafsallı rulman | Yük çoğunlukla pim eksenine dik aktarılır |
| İş makinesi bom bağlantısı | Radyal mafsallı rulman | Yüksek radyal yük ve salınım hareketi bulunur |
| Tarım makinesi bağlantı kolu | Radyal mafsallı rulman | Açısal hareket ve radyal yük baskındır |
| Yüksek eksenel kuvvetli merkez mafsalı | Açısal mafsallı rulman | Radyal ve eksenel yük birlikte oluşur |
| İki yönlü eksenel yük taşıyan mafsal | Çift açısal mafsallı rulman | Karşılıklı eksenel yüklerin taşınması gerekir |
| Saf veya baskın eksenel yük | Eksenel mafsallı rulman | Yük büyük ölçüde rulman ekseni boyunca oluşur |
Tablodaki bilgiler genel seçim yaklaşımını gösterir. Kesin rulman tipi makinenin yük hesabına, bağlantı geometrisine ve üretici teknik verilerine göre belirlenmelidir.
Aşağıdaki koşullarda radyal mafsallı rulmanlar genellikle daha uygun bir seçenek olabilir:
Aşağıdaki koşullarda açısal mafsallı rulmanlar değerlendirilebilir:
Hayır. Açısal mafsallı rulman ile eksenel mafsallı rulman aynı ürün değildir.
| Özellik | Açısal mafsallı rulman | Eksenel mafsallı rulman |
|---|---|---|
| Yük türü | Radyal ve eksenel birleşik yük | Öncelikle eksenel yük |
| Temas geometrisi | Eğik küresel kayma yüzeyi | Eksenel kuvvete uygun yüzey düzeni |
| Yaygın kullanım | Birleşik yüklü mafsallar | Baskın eksenel kuvvetli bağlantılar |
| Radyal yük kapasitesi | Mevcuttur | Sınırlıdır veya ek yataklama gerektirir |
Yükün büyük bölümü eksenel ise açısal temaslı rulman yerine özel bir eksenel mafsallı rulman daha uygun olabilir.
Hem radyal hem açısal mafsallı rulmanlar farklı kayma yüzeyi seçenekleriyle üretilebilir.
Çelik-çelik mafsallı rulmanlar genellikle yüksek yük, darbe ve değişken yüklerin bulunduğu ağır hizmet uygulamalarında kullanılır.
Başlıca özellikleri:
PTFE veya kompozit yüzeyli mafsallı rulmanlar çoğunlukla bakım gerektirmeyen ürünlerdir.
Başlıca özellikleri:
Ancak kayma yüzeyi seçimi yalnızca bakım ihtiyacına göre yapılmamalıdır. Yük yönü, temas basıncı, hareket hızı, sıcaklık ve darbe durumu birlikte değerlendirilmelidir.
İlk olarak bağlantıya gelen kuvvet radyal ve eksenel bileşenlerine ayrılmalıdır.
Açısal temaslı mafsallı rulmanlar çoğunlukla yüksek eksenel yükü bir yönde taşır.
Eksenel kuvvet çalışma sırasında yön değiştiriyorsa;
gerekebilir.
Düşük hızlı ve ağır yüklü bağlantılarda statik yük kapasitesi önemlidir. Sürekli salınım yapan bağlantılarda ise dinamik yük kapasitesi, salınım açısı ve kayma hızı birlikte değerlendirilmelidir.
Rulmanın izin verilen salınım açısı, mekanizmanın maksimum çalışma açısından büyük olmalıdır.
Yetersiz salınım kapasitesi;
neden olabilir.
Radyal mafsallı rulmanların çoğu daha simetrik bir yapıya sahipken açısal temaslı mafsallı rulmanlarda montaj yönü kritik olabilir.
Açısal rulman monte edilirken;
kontrol edilmelidir.
Rulmanın iç çapı, dış çapı ve genişliği bağlantı pimi ve gövde yuvasıyla uyumlu olmalıdır.
GE ve GAC gibi farklı rulman grupları aynı iç çapa sahip olsa bile dış çapları ve genişlikleri farklı olabilir. Bu nedenle yalnızca iç çapa göre ürün değişimi yapılmamalıdır.
Düzenli bakım yapılabilen ağır hizmet bağlantılarında çelik-çelik ürünler tercih edilebilir. Bakım erişiminin zor olduğu sistemlerde uygun yük sınırları içinde bakım gerektirmeyen ürünler değerlendirilebilir.
Yük yönüne uygun olmayan mafsallı rulman seçimi şu sorunlara neden olabilir:
Arıza nedenleri hakkında ayrıntılı bilgi için Dana Gözü Rulman Arızaları ve Aşınma Belirtileri yazımızı inceleyebilirsiniz.
Radyal ve açısal mafsallı rulmanlar aynı iç çapa sahip olsa bile doğrudan birbirlerinin yerine kullanılamaz.
Değişim öncesinde şu noktalar kontrol edilmelidir:
Makine tasarımı radyal rulman için hazırlanmışsa yalnızca eksenel kapasiteyi artırmak amacıyla açısal rulmana geçilmesi yeterli olmayabilir. Gövde ve karşı yataklama düzeninin de yeniden tasarlanması gerekebilir.
Belirgin eksenel yük taşımak üzere kullanılan açısal temaslı bir rulmanın yerine standart radyal mafsallı rulman takılması genellikle doğru değildir.
Radyal rulman eksenel yükü gereken doğrultuda ve kapasitede taşıyamayabilir. Bu durum kayma yüzeyinde kenar aşınmasına, bağlantı boşluğuna ve güvenlik riskine yol açabilir.
Mafsallı rulman kodlarında kullanılan harf ve son eklerin anlamları üreticiye göre değişebilir.
Örneğin bir üreticide kullanılan;
gibi ifadeler başka bir üreticide farklı bir yüzey, conta, ölçü veya bakım özelliğini gösterebilir.
Bu nedenle yalnızca seri koduna bakılarak ürün seçilmemelidir. Üreticinin güncel kataloğunda şu bilgiler kontrol edilmelidir:
Radyal mafsallı rulman ile açısal mafsallı rulman arasındaki temel fark, rulmanın taşımak üzere tasarlandığı yük yönüdür.
Radyal mafsallı rulmanlar öncelikle pim eksenine dik yönde oluşan yüksek radyal yükleri taşır. GE, GEG ve GEEW gibi seriler bu grubun yaygın örnekleridir.
Açısal temaslı mafsallı rulmanlar ise radyal yükle birlikte belirgin eksenel kuvvetlerin bulunduğu bağlantılarda kullanılır. GAC ve üreticiye bağlı olarak GE…SX veya GE…SW gibi seriler bu grupta değerlendirilebilir.
Tek sıralı açısal mafsallı rulman genellikle yüksek eksenel yükü bir yönde taşır. Eksenel yük iki yönde oluşuyorsa rulmanların O veya X düzeninde çift olarak kullanılması gerekebilir.
Doğru seçim için yalnızca rulman ölçüsü veya seri kodu yeterli değildir. Radyal ve eksenel yüklerin büyüklüğü, yük yönü, salınım açısı, montaj düzeni, pim ve yuva toleransları, bakım ihtiyacı ve üretici katalog değerleri birlikte değerlendirilmelidir.
Seri kodlarındaki harflerin ve son eklerin anlamı üreticiye göre değişebileceğinden ürün seçimi mutlaka ilgili markanın güncel teknik kataloğu üzerinden doğrulanmalıdır.
Radyal mafsallı rulman öncelikle radyal yükleri taşır. Açısal mafsallı rulman ise radyal yükle birlikte belirgin eksenel yükleri taşıyacak biçimde tasarlanır.
Standart GE serisi genel olarak radyal mafsallı rulman grubundadır. Ancak seri son ekleri, özel tasarımlar ve ürün özellikleri üreticiye göre değişebilir.
GAC serisi genel olarak açısal temaslı mafsallı rulman grubundadır ve radyal yükle birlikte tek yönlü eksenel yükleri taşıyabilir.
Ürün yapısına bağlı olarak sınırlı eksenel yük taşıyabilir. Ancak yüksek veya sürekli eksenel yükler için açısal ya da eksenel mafsallı rulman tercih edilmelidir.
Evet. Açısal mafsallı rulmanlar radyal ve eksenel yükleri birlikte taşımak üzere tasarlanır.
Tek sıralı bir açısal mafsallı rulman genellikle yüksek eksenel yükü bir yönde taşır. İki yönlü eksenel yük için karşılıklı iki rulman veya uygun özel yataklama düzeni gerekebilir.
İki yönden eksenel yük taşınması veya bağlantının momentlere karşı desteklenmesi gerektiğinde açısal temaslı rulmanlar O ya da X düzeninde çift olarak kullanılabilir.
Doğrudan takılması doğru değildir. Dış ölçüler, yuva yapısı, yük yönü, montaj alanı ve karşı yataklama düzeni kontrol edilmelidir.
Yükün çoğunlukla pim eksenine dik aktarıldığı standart silindir uçlarında radyal mafsallı rulmanlar yaygındır. Belirgin eksenel kuvvet varsa bağlantı özel olarak değerlendirilmelidir.
İlk olarak yükün yönü belirlenmelidir. Radyal ve eksenel yükler ayrı hesaplandıktan sonra uygun rulman türü, boyutu ve kayma yüzeyi seçilmelidir.
