ভারী-শুল্ক যান্ত্রিক নকশা এবং শিল্প সরঞ্জাম রক্ষণাবেক্ষণে, সঠিকভাবে লোড ক্ষমতা গণনা করে থ্রাস্ট নলাকার রোলার বিয়ারিং সিস্টেম নির্ভরযোগ্যতা নিশ্চিত করার মূল। এই বিয়ারিংগুলি তাদের ব্যতিক্রমী অক্ষীয় লোড-বহন ক্ষমতা এবং উচ্চ দৃঢ়তার জন্য বিখ্যাত, যার ফলে এগুলি তেল ড্রিলিং প্ল্যাটফর্ম, ভারী-শুল্ক এক্সট্রুডার এবং শিল্প গিয়ারবক্সে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। ভারবহন পরিষেবা জীবন সর্বাধিক করতে এবং বিপর্যয়মূলক সরঞ্জাম ব্যর্থতা এড়াতে, প্রকৌশলীদের অবশ্যই ডায়নামিক লোড রেটিং এবং স্ট্যাটিক লোড রেটিং উভয়ের জন্য সুনির্দিষ্ট গণনা পদ্ধতি আয়ত্ত করতে হবে।
1. অক্ষীয় লোড ক্ষমতা এবং ভারবহন জ্যামিতির মৌলিক বিষয়
থ্রাস্ট নলাকার রোলার বিয়ারিংয়ের লোড ক্ষমতা বোঝার জন্য, প্রথমে বল বিয়ারিং থেকে তাদের গঠনগত পার্থক্যগুলিকে আলাদা করতে হবে। নলাকার রোলার প্রদান করে লাইন যোগাযোগ বরং পয়েন্ট যোগাযোগ বল বিয়ারিং পাওয়া যায়. এই জ্যামিতিক বৈশিষ্ট্যটি থ্রাস্ট নলাকার রোলার বিয়ারিংগুলিকে খুব ছোট জায়গার মধ্যে বিশাল অক্ষীয় থ্রাস্ট সহ্য করতে দেয়। যাইহোক, এটি কম্পন নিয়ন্ত্রণ এবং প্রান্তিককরণ সম্পর্কিত উচ্চ নির্ভুলতার দাবি করে।
1.1 লাইন যোগাযোগের চাপের তাৎপর্য
গণনা প্রক্রিয়ায়, লাইন যোগাযোগের অর্থ হল চাপটি রোলারের পুরো দৈর্ঘ্য জুড়ে বিতরণ করা হয়। হার্টজিয়ান কন্টাক্ট স্ট্রেস তত্ত্ব অনুসারে, লোড ক্ষমতার গণনাকে অবশ্যই রোলারগুলির কার্যকর দৈর্ঘ্য বিবেচনা করতে হবে। যদি ভারবহনটি ভুলভাবে ইনস্টল করা হয়, যার ফলে কাত হয়ে যায়, লোডটি রোলারগুলির প্রান্তগুলিতে মনোনিবেশ করবে, "এজ স্ট্রেস" তৈরি করবে। এটি তাত্ত্বিক লোড ক্ষমতা 50 শতাংশের বেশি কমাতে পারে। অতএব, উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি অনুসন্ধানে, "বিয়ারিং মিসালাইনমেন্ট" লোড গণনার সাথে সম্পর্কিত একটি গুরুত্বপূর্ণ দীর্ঘ-টেইল কীওয়ার্ড হিসাবে রয়ে গেছে।
1.2 বেসিক ডাইনামিক বনাম স্ট্যাটিক লোড রেটিং
- বেসিক ডাইনামিক লোড রেটিং (Ca): এটি একটি ধ্রুবক অক্ষীয় লোডকে নির্দেশ করে যা একটি ভারবহন ঘূর্ণন করার সময় এক মিলিয়ন বিপ্লবের একটি রেটেড জীবন পেতে পারে। এটি সরঞ্জামের অপারেশনাল জীবন মূল্যায়নের জন্য মূল মেট্রিক।
- বেসিক স্ট্যাটিক লোড রেটিং (C0a): এটি সীমা লোডকে বোঝায় যেখানে যোগাযোগ কেন্দ্র বিন্দুতে একটি স্থায়ী বিকৃতি ঘটে যখন ভারবহনটি স্থির থাকে বা খুব ধীর গতিতে ঘোরে। এটি প্রভাব লোডের অধীনে বা স্টার্টআপের তাত্ক্ষণিক সময় ভারবহনের নিরাপত্তা নির্ধারণ করে। এই দুটি মানের মধ্যে পার্থক্য আয়ত্ত করা হল বিয়ারিং নির্বাচনের প্রথম ধাপ।
2. ISO 281 ব্যবহার করে বেসিক ডায়নামিক লোড রেটিং (Ca) গণনা করা
ডায়নামিক লোড রেটিং এর গণনা হল ক্লান্তি জীবনের ভবিষ্যদ্বাণী করার ভিত্তি। থ্রাস্ট নলাকার রোলার বিয়ারিংয়ের জন্য, বিশ্বব্যাপী স্বীকৃত মান ISO 281 . এই সূত্রটি শুধুমাত্র ভৌত মাত্রাই নয়, বস্তুগত প্রযুক্তির প্রভাব এবং লোড ক্ষমতার উপর প্রক্রিয়াকরণের নির্ভুলতাকেও বিবেচনা করে।
2.1 ISO 281 স্ট্যান্ডার্ড সূত্র
একক-সারি থ্রাস্ট নলাকার রোলার বিয়ারিংয়ের জন্য, মৌলিক গতিশীল অক্ষীয় লোড রেটিং Ca (নিউটনে পরিমাপ করা হয়) নিম্নলিখিত ভেরিয়েবলগুলি ব্যবহার করে গণনা করা হয়:
Ca = fc * (Lw * cos alpha)^7/9 * Z^3/4 * Dw^29/27
2.2 পরিবর্তনশীল সংজ্ঞা এবং তাদের প্রভাব
- fc (জ্যামিতি ফ্যাক্টর): একটি সহগ নির্দিষ্ট জ্যামিতি, সহনশীলতা শ্রেণী এবং বিয়ারিং এর উপাদান মানের উপর নির্ভর করে। উচ্চ-মানের বিয়ারিং স্টিলের (যেমন GCr15) সাধারণত উচ্চতর fc মান থাকে।
- Lw (কার্যকর রোলার দৈর্ঘ্য): রোলার কার্যকরী দৈর্ঘ্য। রোলার দৈর্ঘ্য বৃদ্ধি সরাসরি লোড ক্ষমতা উন্নত করে, কিন্তু অত্যধিক দীর্ঘ রোলার ঘূর্ণনের সময় উল্লেখযোগ্য স্লাইডিং ঘর্ষণ তৈরি করে; এইভাবে, ডিজাইনারদের অবশ্যই আকৃতির অনুপাতের ভারসাম্য বজায় রাখতে হবে।
- Z (রোলার সংখ্যা): যত বেশি রোলার আছে, প্রতিটি স্বতন্ত্র রোলার কম বল বহন করে, সামগ্রিক রেটিং বাড়ায়।
- Dw (রোলার ব্যাস): রোলার ব্যাস লোড ক্ষমতার উপর একটি সূচকীয় প্রভাব ফেলে এবং এটি ডিজাইনের সবচেয়ে সংবেদনশীল পরিবর্তনশীল।
2.3 রেটিং লাইফ গণনা করা (L10)
Ca প্রাপ্তির পর ইঞ্জিনিয়ারদের হিসাব করতে হবে রেটিং লাইফ (L10) . থ্রাস্ট রোলার বিয়ারিংয়ের জন্য, গণনার সূত্রটি হল:
L10 = (Ca / Pa)^10/3
10/3 (প্রায় 3.33) এর সূচকটি এই সত্যটিকে প্রতিফলিত করে যে বল বিয়ারিংয়ের তুলনায় ক্লান্তি ব্যর্থতার আগে রোলার বিয়ারিংগুলি আরও টেকসই হয় (যা 3 এর সূচক ব্যবহার করে)। একটি কর্পোরেট ওয়েবসাইটে, এই সুনির্দিষ্ট জীবন ভবিষ্যদ্বাণী প্রদর্শন করা পণ্যের প্রতি গ্রাহকের আস্থাকে উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করে৷
3. স্ট্যাটিক লোড ক্যাপাসিটি (C0a) এবং সেফটি ফ্যাক্টর
অনেক অ্যাপ্লিকেশনে, বিয়ারিংগুলি সর্বদা উচ্চ-গতির অপারেটিং অবস্থায় থাকে না। উদাহরণস্বরূপ, একটি ভারী ভালভ খোলার সময় বা একটি ক্রেন একটি লোড উত্তোলনের মুহূর্তে, স্থির থাকা অবস্থায় বিয়ারিংটি প্রচুর চাপের শিকার হয়। এই ধরনের ক্ষেত্রে, আমাদের উপর নির্ভর করতে হবে ISO 76 স্ট্যাটিক লোড ক্ষমতা গণনা করার জন্য স্ট্যান্ডার্ড।
3.1 স্থায়ী বিকৃতি রোধ করা (ব্রিনেলিং)
স্ট্যাটিক লোড ক্ষমতাকে লোড হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয় যার ফলে সর্বাধিক ভারী লোড হওয়া রোলার এবং রেসওয়ের যোগাযোগ কেন্দ্রে সম্পূর্ণ স্থায়ী বিকৃতি ঘটে, এর বেশি না হয় 0.0001 রোলার ব্যাসের। এই মান অতিক্রম করা হলে, ভারবহন পরবর্তী ঘূর্ণনের সময় গুরুতর কম্পন এবং শব্দ উৎপন্ন করবে। এটি সাধারণত শিল্প অনুসন্ধানে "ব্রিনেলিং প্রভাব" হিসাবে উল্লেখ করা হয়।
3.2 স্ট্যাটিক গণনার সূত্র
স্ট্যাটিক অক্ষীয় লোড রেটিং C0a এর সাধারণ সূত্রটি এভাবে প্রকাশ করা হয়:
C0a = 220 * Z * Lw * Dw * sin alpha
ধ্রুবক 220 নির্দিষ্ট যোগাযোগ স্ট্রেস স্তরের অধীনে স্ট্যান্ডার্ড শক্ত ভারবহন ইস্পাত কর্মক্ষমতা স্তর প্রতিনিধিত্ব করে।
- নিরাপত্তা ফ্যাক্টর (S0): ব্যবহারিক প্রকৌশলে, আমরা একটি স্ট্যাটিক সেফটি ফ্যাক্টর S0 = C0a/P0a প্রবর্তন করি। প্রভাব লোড সহ সরঞ্জামগুলির জন্য, 3 বা উচ্চতর একটি S0 সুপারিশ করা হয়; নির্ভুল সরঞ্জামের জন্য, প্লাস্টিকের বিকৃতি নির্ভুলতাকে প্রভাবিত করে না তা নিশ্চিত করার জন্য S0 আরও বেশি হওয়া উচিত।
4. অপারেশনাল তুলনা: লোড অ্যাডজাস্টমেন্ট ফ্যাক্টর
প্রকৃত কাজের অবস্থা পরীক্ষাগারের অবস্থার চেয়ে অনেক বেশি জটিল। তৈলাক্তকরণ, তাপমাত্রা এবং ইনস্টলেশনের নির্ভুলতা সবই "সংশোধন কারণ" হিসাবে কাজ করে যা ভারবহনের কার্যকর লোড ক্ষমতাকে সরাসরি প্রভাবিত করে।
| ইমপ্যাক্ট ফ্যাক্টর | পরিবর্তনশীল | ক্ষমতার উপর প্রভাব | সুপারিশ |
|---|---|---|---|
| অপারেটিং তাপমাত্রা | ফুট | 120C এর উপরে উল্লেখযোগ্য হ্রাস | তাপ-স্থিতিশীল ইস্পাত ব্যবহার করুন |
| তৈলাক্তকরণের অবস্থা | কাপ্পা | দরিদ্র তৈলাক্তকরণ ধাতু যোগাযোগ ঘটায় | সান্দ্রতা অনুপাত কাপ্পা > 1.5 নিশ্চিত করুন |
| প্রান্তিককরণ ত্রুটি | বিটা | ছোট কাত কোণ লোড ঘনত্ব কারণ | গোলাকার ওয়াশার বা স্ব-সারিবদ্ধ আসন ব্যবহার করুন |
| উপাদান বিশুদ্ধতা | aISO | অমেধ্য তাড়াতাড়ি spalling বাড়ে | ভ্যাকুয়াম-ডিগ্যাসড বা ESR ইস্পাত চয়ন করুন |
| অপারেটিং গতি | n | কেন্দ্রাতিগ শক্তি চাপ বাড়ায় | সীমিত গতির স্পেসিফিকেশন যাচাই করুন |
5. প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্ন (FAQ)
প্রশ্ন 1: থ্রাস্ট নলাকার রোলার বিয়ারিং কি রেডিয়াল লোড পরিচালনা করতে পারে?
না. এই বিয়ারিংগুলি অক্ষীয় লোডের জন্য কঠোরভাবে ডিজাইন করা হয়েছে। যেহেতু রোলারগুলি খাদের অক্ষের সাথে লম্বভাবে সাজানো হয়, রেডিয়াল বাহিনী খাঁচার সাথে তীব্র ঘর্ষণ সৃষ্টি করে বা এমনকি সমাবেশের পতনের কারণ হতে পারে। যদি রেডিয়াল বাহিনী উপস্থিত থাকে, তাহলে অনুগ্রহ করে সংমিশ্রণে একটি সুই রোলার বিয়ারিং ব্যবহার করুন।
প্রশ্ন 2: কেন L10 লাইফ এক্সপোনেন্ট বল বিয়ারিং থেকে আলাদা?
এটি যোগাযোগের মেকানিক্সের পার্থক্যের কারণে। বল বিয়ারিংগুলি পয়েন্টের যোগাযোগ ব্যবহার করে, যার ফলে উচ্চ চাপের ঘনত্ব এবং 3 এর সূচক হয়। নলাকার রোলার বিয়ারিংগুলি লাইনের যোগাযোগ ব্যবহার করে, যা স্ট্রেসকে আরও সমানভাবে বিতরণ করে, এইভাবে 10/3 এর উচ্চতর সূচক ব্যবহার করে।
প্রশ্ন 3: কীভাবে তৈলাক্তকরণ সান্দ্রতা কার্যকরী লোডকে প্রভাবিত করে?
তৈলাক্তকরণ তেল ফিল্মের পুরুত্ব নির্ধারণ করে যে যোগাযোগের পৃষ্ঠগুলির রুক্ষতা শিখরগুলি সংঘর্ষ করবে কিনা। এমনকি যদি তাত্ত্বিক লোড রেটিং বেশি হয়, যদি তেলের সান্দ্রতা খুব কম হয়, প্রকৃত পরিষেবা জীবন গণনা করা মানের 10 শতাংশের কম হতে পারে।
6. রেফারেন্স এবং প্রযুক্তিগত মান
- ISO 281:2007 : রোলিং বিয়ারিং — গতিশীল লোড রেটিং এবং রেটিং লাইফ।
- ISO 76:2006 : রোলিং বিয়ারিং - স্ট্যাটিক লোড রেটিং।
- ANSI/ABMA স্ট্যান্ডার্ড 11 : রোলার বিয়ারিংয়ের জন্য লোড রেটিং এবং ক্লান্তি জীবন।
- হ্যারিস, টি.এ. এবং কোটজালাস, এম.এন. : রোলিং বিয়ারিং বিশ্লেষণ, ভলিউম 1 এবং 2 , সিআরসি প্রেস। (ভারবহন বিশ্লেষণের জন্য শিল্প-মান পাঠ্যপুস্তক)।
