Soğuk inceleme sırasında düzgün çalışan bir mil, makine çalışma sıcaklığına ulaştığında çok farklı davranabilir. Mil gövdesine göre genleşirken, rulman düzeni istenmeyen eksenel kuvvetler oluşturmadan bu harekete izin vermelidir. Bu nedenle silindirik makaralı rulmanların konfigürasyonu, yük kapasitesi kadar önemlidir.

Rulmanın, kendi içinde her iki yönde eksenel yer değiştirmeye izin verirken radyal yük taşıması gerekiyorsa NU konfigürasyonunu kullanın. Bu konfigürasyon genellikle, milin eksenel konumunu başka bir rulmanın belirlediği düzenlerde serbest tarafta seçilir. Elektrik motorları, dişli kutuları ve diğer döner ekipmanlar, görevlerin bu şekilde ayrılmasından çoğu zaman yarar sağlar.

Ancak “milin genleşmesi için yer gerekir” düşüncesi yalnızca başlangıç noktasıdır. Doğru seçimde dış eksenel yükler, yer değiştirme sınırları, hizasızlık, yağlama ve montaj erişimi de dikkate alınır.

NU rulmanı gerçekte ne yapar, ne yapmaz?

Standart tek sıralı bir NU silindirik makaralı rulmanda dış bilezikte iki bütünleşik flanş, iç bilezikte ise flanş bulunmaz. Dış bilezik flanşları makara takımına kılavuzluk ederken flanşsız iç yuvarlanma yolu, rulmanın belirtilen yer değiştirme sınırları içinde bileziklerin her iki yönde birbirine göre eksenel hareket etmesine izin verir.

Bu özellik, NU tasarımını iç eksenel hareket serbestliğine sahip bir radyal destek hâline getirir. Milin eksenel konumunu belirlemez ve standart konfigürasyonunda harici eksenel yük taşıma görevi verilmemelidir.

Bu ayrım, yaygın bir seçim hatasını önler: eksenel hareket kabiliyetini eksenel yük kapasitesiyle karıştırmayı. NU rulman harekete izin verir; ancak mil konumunu kontrol etmek için gereken eksenel kısıtlamayı sağlamaz. Dişli kavrama kuvvetleri, kaplin tepkileri veya proses kaynaklı eksenel yükler düzenin başka bir noktasında karşılanmalıdır.

Ayrılabilir yapısı montajı da kolaylaştırır. İç bilezik ile makaralı-kafes takımını içeren dış bilezik ayrı ayrı monte edilebilir. Sıkı geçmelerin gerektiği durumlarda bu özellik, montaj kuvvetinin yuvarlanma elemanları üzerinden iletilmesini önleyerek kurulumu kolaylaştırabilir.

NU, N, NJ veya NUP: mil konumlandırma görevine göre seçim yapın

Bu konfigürasyonların tümünde silindirik yuvarlanma elemanları bulunur; ancak flanş düzenleri, eksenel işlevlerini birbirinden farklı kılar. Bu nedenle yalnızca delik çapına ve dinamik yük kapasitesine göre seçim yapmak, mile uyan ancak makineye uygun olmayan bir rulmana yol açabilir.

NU, doğası gereği N'den daha iyi bir serbest taraf rulmanı değildir. Her ikisi de iç eksenel hareket serbestliği sağlayabilir. Uygun seçim; montaj sırasına, makaralı takımın hangi bilezik tarafından tutulmasının istendiğine, komşu bileşenlere ve gerekli rulman tasarımının bulunabilirliğine bağlıdır.

NJ ve NUP tasarımları farklı değerlendirilmelidir. Flanşları eksenel kuvvetleri iletebilir, ancak izin verilen eksenel yük; makara uçları ile flanş arasındaki temas koşullarına, yağlamaya, hıza ve ısı oluşumuna bağlıdır. Bu rulmanlar, açısal temaslı bilyalı rulmanlara veya konik makaralı rulmanlara sınırsız birleşik yük alternatifi olarak değerlendirilmemelidir.

NU silindirik makaralı rulmanların en uygun olduğu durumlar

Konumlandırıcı rulman zaten belirlenmişse

Başka bir rulman veya rulman grubu eksenel konumu kontrol ediyorsa NU rulman uygun bir adaydır. Örneğin konumlandırıcı destek, radyal yükü ve her iki yöndeki eksenel yükleri taşırken NU destek, radyal yükün kendisine düşen kısmını taşır ve farklı ısıl genleşmeye uyum sağlar.

Önemli olan yalnızca iki rulmanın mili destekleyip desteklemediği değildir. Önemli olan, eksenel görevlerinin açıkça belirlenmiş olmasıdır. Her iki destek de istemeden mili konumlandırırsa, ısıl genleşme başlangıçtaki dış yük hesabında yer almayan iç kuvvetler oluşturabilir.

Uygulamada önemli radyal yük ve ısıl genleşme birlikte bulunuyorsa

Silindirik makaralı rulmanlar, uygun bir montaj zarfı içinde yüksek radyal yük kapasitesi ve radyal rijitlik sunar. NU konfigürasyonu, milin genleşmesini karşılamak için bir bileziğin yatak yuvasında kaymasına gerek bırakmadan bu özellikleri korur.

Bu özellik, yük yönünün, titreşimin veya çalışma koşullarının her iki bilezikte de güvenli geçme gerektirdiği durumlarda yararlıdır. İç eksenel yer değiştirme, genleşme mekanizması olarak gevşek bilezik geçmesine güvenmek yerine geçmelerin oturma işlevine göre seçilmesine olanak tanıyabilir.

Yatak yuvasındaki eksenel kayma güvenilir olmayacaksa

Yatak yuvasında kayan bir bileziğe dayalı serbest taraf desteği, doğru tasarlandığında iyi çalışabilir. Ancak korozyon, kirlenme, yuva hasarı veya uygun olmayan geçme hareketi engelleyebilir. NU rulman, amaçlanan yer değiştirmeyi rulmanın geometrisine taşır.

Bu, hareketin sınırsız veya sürtünmesiz olduğu anlamına gelmez. Kullanılabilir yuvarlanma yolu mesafesi, makara temas koşulları ve monte edilmiş bileziklerin konumları yine önemlidir. Avantaj, tanımlı bir iç yer değiştirme mekanizmasıdır; toleransları göz ardı etme izni değildir.

Rulmanı seçmeden önce hareketi hesaplayın

Serbest ısıl genleşme için yararlı bir ilk tahmin şöyledir:

ΔL = α × L × ΔT

Burada α malzemenin doğrusal genleşme katsayısı, L konumlandırma referansından serbest taraf desteğine kadar olan ilgili uzunluk, ΔT ise sıcaklık artışıdır. Rulman seçiminde belirleyici olan, tek başına milin uzaması değil, mil ile gövde arasındaki göreli harekettir.

Örnek olarak, ilgili uzunluğu 1.000 mm olan ve sıcaklığı 50°C artan çelik bir mil, 12 × 10⁻⁶/°C genleşme katsayısı kullanıldığında yaklaşık 0,6 mm uzar. Bu yalnızca bir ön tahmindir: gövdenin genleşmesi, sıcaklık gradyanları ve eksenel referansın gerçek konumu, gereken rulman yer değiştirmesini değiştirebilir.

Hesaplanan hareketi seçilen rulman üreticisinin izin verilen eksenel yer değiştirme değeriyle karşılaştırın. Şunları hesaba katın:

• Montaj toleranslarını ve bileziklerin başlangıçtaki eksenel konumunu.
• İlk çalıştırma, kararlı çalışma ve durdurma sırasındaki hareketi.
• Anormal sıcaklık koşulları da dâhil olmak üzere her iki yöndeki olası yer değiştirmeyi.
• Omuzlara, keçelere, kapaklara ve bitişik döner bileşenlere olan açıklığı.

Bir rulmanın toplam hareket mesafesi yeterli olabilir, ancak uç konumlardan birine çok yakın monte edilirse bir yöndeki kullanılabilir hareket tükenebilir. Bu nedenle soğuk montaj konumu, rulmanın tam ortalanacağı yönündeki otomatik varsayıma değil, hesaplanan çalışma hareketine göre belirlenmelidir.

NU konfigürasyonunun uygun olmayabileceği durumlar

Çözümlenmemiş eksenel yük en açık uyarıdır. Helisel bir dişli kutusunun silindirik makaralı rulmanlar için uygun bir radyal yük profili olabilir; ancak dişlinin oluşturduğu eksenel kuvvet için yine de tanımlı bir yük yolu gerekir. Bu kuvveti başka bir destek taşımıyorsa tek başına NU rulman eksiksiz bir çözüm değildir.

Belirgin hizasızlık da bir başka endişe kaynağıdır. Silindirik makaralı rulmanların açısal hizasızlık toleransı sınırlıdır; mil sehimleri, gövde deliği hataları ve montaj kusurları elverişsiz yük dağılımına yol açabilir. Makara profillemesi, tasarım sınırları içinde kenar gerilimini azaltabilir; ancak NU rulmanı kendinden hizalamalı bir rulmana dönüştürmez.

Önemli radyal yük ile kaçınılmaz hizasızlığın bir arada olduğu durumlarda, küresel makaralı rulmanın değerlendirilmesi uygun olabilir. 23984 MB/W33 gibi bir ürün, alternatif rulman değerlendirmesinde ele alınmalıdır; NU konfigürasyonunun yerine geçen bir ürün olarak değil. Uygunluğu; uygulamanın yükü, hızı, geçmeleri ve eksenel yer değiştirme düzenine göre kontrol edilmelidir.

Yüksek hızda çok hafif radyal yük altında NU kullanımı da dikkatle değerlendirilmelidir. Yuvarlanma elemanlarının uygun yuvarlanma koşullarını sürdürebilmesi için yeterli yüke ihtiyacı vardır; yetersiz yük kaymaya ve yüzey sıvanmasına yol açabilir. Yük kapasitesi payının her zaman güvenilirliği artırdığını varsaymak yerine tedarikçinin minimum yük önerilerine uyun.

Düzenin çalışma sırasında işleyip işlemeyeceğini belirleyen ayrıntılar

İç boşluk, montajdan ve ısınmadan sonraki durumda değerlendirilmelidir

Sıkı geçmeler ve bilezik sıcaklıklarındaki farklılıklar radyal iç boşluğu değiştirir. Çalışma boşluğunun çok az olması ısıyı ve temas gerilimini artırabilir; aşırı boşluk ise yük dağılımı kalitesini düşürebilir ve titreşimi etkileyebilir.

Makine sıcak çalışıyor diye daha büyük bir boşluk sınıfını seçmeyin. Mil ve gövde geçmelerini, malzeme özelliklerini, bilezik sıcaklıklarını, hızı ve gereken çalışma boşluğunu birlikte değerlendirin. NU tasarımındaki eksenel hareket serbestliği, uygun olmayan radyal boşluk seçimini telafi etmez.

Yağlama gerçek çalışma koşullarına uygun olmalıdır

Hız kapasitesi; rulmanın tüm tasarımına, kafese, yağlayıcı viskozitesine, yağlayıcının iletimine ve ısı uzaklaştırmasına bağlıdır. NU tanımı tek başına izin verilen çalışma hızını belirlemez.

Gresle yağlamada gres miktarını, yeniden yağlama erişimini ve çalkalanma kayıpları riskini değerlendirin. Yağla yağlamada, aşırı sürükleme olmadan temas bölgesine yeterli yağ ulaştığını doğrulayın. Her iki durumda da kirlenmenin kontrolü önemlidir; özellikle aşındırıcı parçacıkların yuvarlanma yollarına ve makara yüzeylerine zarar verebildiği madencilik, metalürji ve tarım ekipmanlarında.

Montaj, hassasiyeti ve hareket mesafesini korumalıdır

Ayrılabilir yapı montajı kolaylaştırır; ancak kontrollü montaj gerekliliğini ortadan kaldırmaz. Geçme kuvvetini monte edilen bileziğe uygulayın, yuvarlanma yollarını ve makara takımını koruyun, montaj sırasında bileziklerin eğilmesini önleyin.

Bileziklerin tespiti, bileşenleri yuvalarında güvenli biçimde tutarken rulman içindeki amaçlanan göreli eksenel harekete engel olmamalıdır. Omuz ölçülerini, köşe yarıçaplarını ve çevredeki boşlukları rulman çizimine göre kontrol edin. Üretici açıkça izin vermedikçe farklı rulmanlara ait bileşenleri birbirinin yerine kullanmayın.

Teknik değerlendiriciler için pratik onay kontrol listesi

Bir NU silindirik makaralı rulmanı onaylamadan önce seçim kaydı aşağıdaki altı soruyu yanıtlamalıdır:

1. Mil eksenel yönde nerede konumlandırılıyor? Eksenel yükten ve mil konumundan sorumlu rulmanı veya rulman grubunu belirleyin.
2. NU rulman hangi radyal çalışma koşullarını karşılamalı? Normal çalışmayı, tepe yükleri, darbeleri ve minimum yük koşullarını hesaba katın.
3. Ne kadar göreli eksenel hareket gerekiyor? Tüm yer değiştirme aralığını ilgili rulmanın izin verilen hareket mesafesiyle karşılaştırın.
4. Hizalama ve rijitlik kabul edilebilir mi? Mil sehimlerini, gövde hassasiyetini ve destek deformasyonunu inceleyin.
5. Geçmeler ve sıcaklıklar uygun çalışma boşluğu sağlayacak mı? Yalnızca katalog boşluğunu değil, montaj sonrası çalışma koşullarını değerlendirin.
6. Rulman uygun şekilde yağlanabilir, monte edilebilir ve incelenebilir mi? Düzeni onaylamadan önce bu gereklilikleri doğrulayın.

Shandong Huamai Power Technology Co., Ltd. gibi bir üreticiyle yapılacak yararlı bir seçim görüşmesi, yalnızca rulman tanımıyla değil bu çalışma girdileriyle başlar. Mil ve gövde çizimleri, yük durumları, hız aralığı, sıcaklıklar, yağlama yöntemi ve beklenen yer değiştirme; standart bir NU rulmanın değerlendirilmesi veya özelleştirilmiş bir tasarımın dikkate alınması için temel oluşturur.

Radyal destek ve eksenel hareket serbestliği aynı rulman konumunda gerektiğinde, eksenel konumlandırma görevi ise başka bir yerde olduğunda NU seçin. Uygulama bunun yerine aynı konumda eksenel yük taşımayı, belirgin hizasızlığa tolerans göstermeyi veya rulmanın izin verdiğinden daha fazla hareket sağlamayı gerektiriyorsa yalnızca rulman boyutunu değil, düzeni de yeniden değerlendirin.