Mayroong ilang pagkalito na nakapalibot sa kaugnayan sa pagitan ng katumpakan ng abearing, mga pagpapaubaya sa pagmamanupaktura nito at ang antas ng internal clearance o 'paglalaro' sa pagitan ng mga raceway at mga bola. Dito, binibigyang-liwanag ni Wu Shizheng, managing director ng small at miniature bearings expert na JITO Bearings, kung bakit nagpapatuloy ang alamat na ito at kung ano ang dapat abangan ng mga inhinyero.
Noong Ikalawang Digmaang Pandaigdig, sa isang pabrika ng mga bala sa Scotland, isang maliit na kilalang tao na nagngangalang Stanley Parker ang bumuo ng konsepto ng totoong posisyon, o ang kilala natin ngayon bilang Geometric Dimensioning & Tolerancing (GD&T). Napansin ni Parker na kahit na ang ilan sa mga functional na bahagi na ginagawa para sa mga torpedo ay tinanggihan pagkatapos ng inspeksyon, ipinapadala pa rin ang mga ito sa produksyon.
Sa mas malapit na pagsisiyasat, nalaman niyang ang pagsukat ng tolerance ang dapat sisihin. Ang tradisyonal na XY coordinate tolerances ay lumikha ng isang square tolerance zone, na hindi kasama ang bahagi kahit na ito ay sumasakop sa isang punto sa curved circular space sa pagitan ng mga sulok ng square. Nagpatuloy siya sa pag-publish ng kanyang mga natuklasan tungkol sa kung paano matukoy ang totoong posisyon sa isang aklat na pinamagatang Drawings and Dimensions.
* Panloob na clearance
Sa ngayon, ang pag-unawang ito ay tumutulong sa atin na bumuo ng mga bearings na nagpapakita ng ilang antas ng paglalaro o pagkaluwag, kung hindi man ay kilala bilang internal clearance o, mas partikular, radial at axial play. Ang radial play ay ang clearance na sinusukat patayo sa bearing axis at ang axial play ay ang clearance na sinusukat parallel sa bearing axis.
Ang dulang ito ay idinisenyo sa bearing mula sa simula upang payagan ang bearing na suportahan ang mga load sa iba't ibang kondisyon, isinasaalang-alang ang mga salik tulad ng pagpapalawak ng temperatura at kung paano makakaapekto ang fitment sa pagitan ng panloob at panlabas na mga singsing.
Sa partikular, ang clearance ay maaaring makaapekto sa ingay, vibration, heat stress, deflection, load distribution at fatigue life. Ang mas mataas na radial play ay kanais-nais sa mga sitwasyon kung saan ang inner ring o shaft ay inaasahang magiging mas mainit at lumawak habang ginagamit kumpara sa outer ring o housing. Sa ganitong sitwasyon, mababawasan ang paglalaro sa bearing. Sa kabaligtaran, tataas ang paglalaro kung ang panlabas na singsing ay lalawak nang higit sa panloob na singsing.
Ang mas mataas na axial play ay kanais-nais sa mga system kung saan mayroong misalignment sa pagitan ng shaft at housing dahil ang misalignment ay maaaring maging sanhi ng isang bearing na may maliit na internal clearance na mabilis na mabigo. Ang mas malaking clearance ay maaari ding payagan ang bearing na makayanan ang bahagyang mas mataas na thrust load habang nagpapakilala ito ng mas mataas na anggulo ng contact.
*Mga kabit
Mahalagang maabot ng mga inhinyero ang tamang balanse ng panloob na clearance sa isang tindig. Ang sobrang masikip na bearing na may hindi sapat na paglalaro ay bubuo ng sobrang init at friction, na magiging sanhi ng pag-skid ng mga bola sa raceway at pagpapabilis ng pagkasira. Gayundin, ang sobrang clearance ay magpapataas ng ingay at panginginig ng boses at makakabawas sa katumpakan ng pag-ikot.
Maaaring kontrolin ang clearance sa pamamagitan ng paggamit ng iba't ibang akma. Ang engineering fit ay tumutukoy sa clearance sa pagitan ng dalawang bahagi ng pagsasama. Ito ay karaniwang inilalarawan bilang isang baras sa isang butas at kumakatawan sa antas ng higpit o pagkaluwag sa pagitan ng baras at ng panloob na singsing at sa pagitan ng panlabas na singsing at pabahay. Ito ay kadalasang nagpapakita ng sarili sa isang maluwag, clearance fit o isang masikip, interference fit.
Ang mahigpit na pagkakaakma sa pagitan ng inner ring at shaft ay mahalaga upang mapanatili ito sa lugar at maiwasan ang hindi gustong paggapang o pagkadulas, na maaaring magdulot ng init at panginginig ng boses at magdulot ng pagkasira.
Gayunpaman, ang isang interference fit ay magbabawas ng clearance sa isang ball bearing habang pinapalawak nito ang panloob na singsing. Ang isang katulad na mahigpit na pagkakasya sa pagitan ng pabahay at panlabas na singsing sa isang tindig na may mababang radial play ay i-compress ang panlabas na singsing at bawasan pa ang clearance. Magreresulta ito sa isang negatibong internal clearance — na epektibong nagiging mas malaki ang shaft kaysa sa butas — at hahantong sa labis na alitan at maagang pagkabigo.
Ang layunin ay magkaroon ng zero operational play kapag ang bearing ay tumatakbo sa ilalim ng normal na mga kondisyon. Gayunpaman, ang paunang radial play na kinakailangan upang makamit ito ay maaaring magdulot ng mga problema sa pag-skidding o pag-slide ng mga bola, pagbabawas ng higpit at katumpakan ng pag-ikot. Maaaring alisin ang paunang radial play na ito gamit ang preloading. Ang preloading ay isang paraan ng paglalagay ng permanenteng axial load sa isang bearing, kapag ito ay nilagyan, sa pamamagitan ng paggamit ng mga washer o spring na nilagyan sa loob o panlabas na singsing.
Dapat ding isaalang-alang ng mga inhinyero ang katotohanan na mas madaling bawasan ang clearance sa isang manipis na seksyon na tindig dahil ang mga singsing ay mas manipis at mas madaling ma-deform. Bilang isang tagagawa ng maliliit at maliliit na bearings, pinapayuhan ng JITO Bearings ang mga customer nito na higit na mag-ingat ang dapat gawin sa mga shaft-to-housing fit. Ang pag-ikot ng baras at pabahay ay mas mahalaga din sa mga manipis na uri ng mga bearings dahil ang isang out-of-round shaft ay magpapa-deform sa mga manipis na singsing at magpapataas ng ingay, panginginig ng boses at metalikang kuwintas.
*Pagpaparaya
Ang hindi pagkakaunawaan tungkol sa papel ng radial at axial play ay nagbunsod sa marami na malito ang ugnayan sa pagitan ng paglalaro at katumpakan, partikular ang katumpakan na nagreresulta mula sa mas mahusay na pagpapaubaya sa pagmamanupaktura.
Ang ilang mga tao ay nag-iisip na ang isang mataas na katumpakan na tindig ay dapat na halos walang paglalaro at dapat itong umikot nang tumpak. Para sa kanila, ang isang maluwag na radial play ay hindi gaanong tumpak at nagbibigay ng impresyon ng mababang kalidad, kahit na ito ay maaaring isang high-precision bearing na sadyang idinisenyo sa maluwag na paglalaro. Halimbawa, tinanong namin ang ilan sa aming mga customer sa nakaraan kung bakit gusto nila ng mas mataas na katumpakan na tindig at sinabi nila sa amin na gusto nilang, "bawasan ang paglalaro."
Gayunpaman, totoo na ang pagpapaubaya ay nagpapabuti sa katumpakan. Hindi nagtagal pagkatapos ng pagdating ng mass production, napagtanto ng mga inhinyero na hindi praktikal o ekonomiko, kung posible man, ang gumawa ng dalawang produkto na eksaktong magkatulad. Kahit na ang lahat ng mga variable sa pagmamanupaktura ay pinananatiling pareho, palaging may mga minutong pagkakaiba sa pagitan ng isang yunit at ng susunod.
Ngayon, ito ay kumakatawan sa isang pinahihintulutan o katanggap-tanggap na pagpapaubaya. Ang tolerance classes para sa ball bearings, na kilala bilang ISO (metric) o ABEC (inch) ratings, ay kinokontrol ang pinapayagang deviation at cover measurements kabilang ang panloob at panlabas na laki ng singsing at ang bilog ng mga ring at raceway. Kung mas mataas ang klase at mas mahigpit ang pagpapaubaya, magiging mas tumpak ang tindig kapag ito ay binuo.
Sa pamamagitan ng pagkakaroon ng tamang balanse sa pagitan ng fitment at radial at axial play habang ginagamit, makakamit ng mga inhinyero ang perpektong zero operational clearance at matiyak ang mababang ingay at tumpak na pag-ikot. Sa paggawa nito, maaari nating alisin ang pagkalito sa pagitan ng katumpakan at paglalaro at, sa parehong paraan na binago ni Stanley Parker ang pang-industriya na pagsukat, sa panimula ay nagbabago ang paraan ng pagtingin natin sa mga bearings.
Oras ng post: Mar-04-2021
