শিল্প জুড়ে নির্ভরযোগ্যতা উন্নত করার জন্য বর্ধিত চাহিদা মানে ইঞ্জিনিয়ারদের তাদের সরঞ্জামের সমস্ত উপাদান বিবেচনা করতে হবে।বিয়ারিং সিস্টেমগুলি একটি মেশিনের গুরুত্বপূর্ণ অংশ এবং তাদের ব্যর্থতা বিপর্যয়কর এবং ব্যয়বহুল পরিণতি হতে পারে।ভারবহন নকশা নির্ভরযোগ্যতার উপর একটি বড় প্রভাব ফেলে, বিশেষ করে উচ্চ বা নিম্ন তাপমাত্রা, ভ্যাকুয়াম এবং ক্ষয়কারী বায়ুমণ্ডল সহ চরম অপারেটিং পরিস্থিতিতে।এই নিবন্ধটি চ্যালেঞ্জিং পরিবেশের জন্য বিয়ারিংগুলি নির্দিষ্ট করার সময় নেওয়া বিবেচনার রূপরেখা দেয়, যাতে ইঞ্জিনিয়াররা তাদের সরঞ্জামগুলির উচ্চ নির্ভরযোগ্যতা এবং দুর্দান্ত দীর্ঘ-জীবনের কার্যকারিতা নিশ্চিত করতে পারে।

একটি বিয়ারিং সিস্টেমে বল, রিং, খাঁচা এবং তৈলাক্তকরণ সহ অনেক উপাদান রয়েছে।স্ট্যান্ডার্ড বিয়ারিংগুলি সাধারণত কঠোর পরিবেশের কঠোরতার সাথে দাঁড়ায় না এবং তাই পৃথক অংশগুলির প্রতি বিশেষ বিবেচনা করা প্রয়োজন।সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ উপাদানগুলি হল তৈলাক্তকরণ, উপকরণ এবং বিশেষ তাপ চিকিত্সা বা আবরণ এবং প্রতিটি ফ্যাক্টর দেখে বোঝায় যে বিয়ারিংগুলি অ্যাপ্লিকেশনের জন্য সর্বোত্তমভাবে কনফিগার করা যেতে পারে।

উচ্চ তাপমাত্রায় অপারেটিং

উচ্চ তাপমাত্রার অ্যাপ্লিকেশন, যেমন মহাকাশ শিল্পের মধ্যে অ্যাকচুয়েশন সিস্টেমে ব্যবহৃত হয় স্ট্যান্ডার্ড বিয়ারিংয়ের জন্য চ্যালেঞ্জ উপস্থাপন করতে পারে।তদ্ব্যতীত, ইউনিটগুলি ক্রমবর্ধমান ছোট হয়ে যাওয়া এবং শক্তি-ঘনত্ব বৃদ্ধির ফলে সরঞ্জামগুলিতে তাপমাত্রা বাড়ছে এবং এটি গড় ভারবহনের জন্য একটি সমস্যা তৈরি করে।

তৈলাক্তকরণ

তৈলাক্তকরণ এখানে একটি গুরুত্বপূর্ণ বিবেচনা।তেল এবং গ্রীসগুলির সর্বাধিক পরিচালন তাপমাত্রা থাকে যেখানে তারা ক্ষয় হতে শুরু করে এবং দ্রুত বাষ্পীভূত হতে শুরু করে যার ফলে ভারবহন ব্যর্থ হয়।স্ট্যান্ডার্ড গ্রীস প্রায়ই 120 ডিগ্রি সেলসিয়াসের সর্বোচ্চ তাপমাত্রায় সীমাবদ্ধ থাকে এবং কিছু প্রচলিত উচ্চ তাপমাত্রার গ্রীস 180 ডিগ্রি সেলসিয়াস পর্যন্ত তাপমাত্রা প্রতিরোধ করতে সক্ষম।

যাইহোক, যে অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য এমনকি উচ্চ তাপমাত্রার প্রয়োজন সেগুলির জন্য বিশেষ ফ্লোরিনেটেড লুব্রিকেটিং গ্রীস পাওয়া যায় এবং 250 ডিগ্রি সেলসিয়াসের বেশি তাপমাত্রা অর্জনযোগ্য।যেখানে তরল তৈলাক্তকরণ সম্ভব নয়, কঠিন তৈলাক্তকরণ একটি বিকল্প যা এমনকি উচ্চ তাপমাত্রায় কম গতির নির্ভরযোগ্য অপারেশনের অনুমতি দেয়।এই ক্ষেত্রে মলিবডেনাম ডিসালফাইড (MOS2), টাংস্টেন ডিসালফাইড (WS2), গ্রাফাইট বা পলিটেট্রাফ্লুরোইথিলিন (PTFE) শক্ত লুব্রিকেন্ট হিসাবে সুপারিশ করা হয় কারণ তারা দীর্ঘ সময়ের জন্য খুব উচ্চ তাপমাত্রা সহ্য করতে পারে।

উপকরণ

300 ডিগ্রি সেলসিয়াসের বেশি তাপমাত্রার ক্ষেত্রে বিশেষ রিং এবং বল উপকরণ প্রয়োজন।AISI M50 একটি উচ্চ তাপমাত্রার ইস্পাত যা সাধারণত সুপারিশ করা হয় কারণ এটি উচ্চ তাপমাত্রায় উচ্চ পরিধান এবং ক্লান্তি প্রতিরোধের প্রদর্শন করে।BG42 হল আরেকটি উচ্চ তাপমাত্রার ইস্পাত যার 300°C এ উত্তপ্ত কঠোরতা রয়েছে এবং এটি সাধারণত নির্দিষ্ট করা হয় কারণ এতে উচ্চ মাত্রার ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে এবং এটি চরম তাপমাত্রায় ক্লান্তি ও পরিধানের জন্যও কম সংবেদনশীল।

উচ্চ তাপমাত্রার খাঁচাগুলিরও প্রয়োজন এবং সেগুলি PTFE, Polyimide, Polyamide-imide (PAI) এবং পলিথার-ইথার-কেটোন (PEEK) সহ বিশেষ পলিমার সামগ্রীতে সরবরাহ করা যেতে পারে।উচ্চ তাপমাত্রার তেলের জন্য লুব্রিকেটেড সিস্টেম বহনকারী খাঁচাগুলিও ব্রোঞ্জ, পিতল বা সিলভার-প্লেটেড স্টিল থেকে তৈরি করা যেতে পারে।

আবরণ এবং তাপ চিকিত্সা

উন্নত আবরণ এবং পৃষ্ঠ চিকিত্সা ঘর্ষণ মোকাবেলা, ক্ষয় প্রতিরোধ এবং পরিধান কমাতে বিয়ারিং প্রয়োগ করা যেতে পারে, এইভাবে উচ্চ তাপমাত্রায় ভারবহন কর্মক্ষমতা উন্নত।উদাহরণস্বরূপ, কর্মক্ষমতা এবং নির্ভরযোগ্যতা উন্নত করতে ইস্পাত খাঁচা রূপালী দিয়ে প্রলিপ্ত করা যেতে পারে।লুব্রিকেন্টের ব্যর্থতা/অনাহারের ক্ষেত্রে, সিলভার-প্লেটিং একটি শক্ত লুব্রিকেন্টের মতো কাজ করে, যা বিয়ারিংকে অল্প সময়ের জন্য বা জরুরি পরিস্থিতিতে চলতে দেয়।

কম তাপমাত্রায় নির্ভরযোগ্যতা

স্কেলের অন্য প্রান্তে, কম তাপমাত্রা স্ট্যান্ডার্ড বিয়ারিংয়ের জন্য সমস্যাযুক্ত হতে পারে।

তৈলাক্তকরণ

নিম্ন তাপমাত্রার প্রয়োগে, উদাহরণস্বরূপ -190°C অঞ্চলে তাপমাত্রা সহ ক্রায়োজেনিক পাম্পিং অ্যাপ্লিকেশনে, তেলের তৈলাক্তকরণ মোম হয়ে যায় যার ফলে ভারবহন ব্যর্থ হয়।MOS2 বা WS2 এর মতো সলিড লুব্রিকেশন নির্ভরযোগ্যতা উন্নত করার জন্য আদর্শ।তদ্ব্যতীত, এই অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে, পাম্প করা মিডিয়া লুব্রিকেন্ট হিসাবে কাজ করতে পারে, তাই মিডিয়ার সাথে ভালভাবে কাজ করে এমন উপকরণ ব্যবহার করে এই নিম্ন তাপমাত্রায় কাজ করার জন্য বিয়ারিংগুলিকে বিশেষভাবে কনফিগার করতে হবে।

উপকরণ

একটি উপাদান যা একটি ভারবহনের ক্লান্তি জীবন উন্নত করতে এবং পরিধান প্রতিরোধের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে তা হল SV30® - একটি মার্টেনসিটিক থ্রু-কঠিন, উচ্চ নাইট্রোজেন, জারা-প্রতিরোধী ইস্পাত।সিরামিক বলগুলিও সুপারিশ করা হয় কারণ তারা উচ্চতর কর্মক্ষমতা প্রদান করে।উপাদানের অন্তর্নিহিত যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলির অর্থ হল তারা দুর্বল তৈলাক্ত অবস্থার মধ্যে চমৎকার অপারেশন প্রদান করে এবং এটি কম তাপমাত্রায় নির্ভরযোগ্যভাবে কাজ করার জন্য অনেক বেশি উপযুক্ত।

খাঁচার উপাদানগুলিকে যতটা সম্ভব পরিধান প্রতিরোধী হিসাবে বেছে নেওয়া উচিত এবং এখানে পিইক, পলিক্লোরোট্রিফ্লুরোইথিলিন (পিসিটিএফই) এবং পিএআই প্লাস্টিকগুলি রয়েছে।

তাপ চিকিত্সা

কম তাপমাত্রায় মাত্রিক স্থিতিশীলতা উন্নত করতে রিংগুলিকে বিশেষভাবে তাপ চিকিত্সা করা উচিত।

অভ্যন্তরীণ নকশা

নিম্ন তাপমাত্রায় কাজ করার জন্য আরও বিবেচ্য বিষয় হল বিয়ারিংয়ের অভ্যন্তরীণ নকশা।বিয়ারিংগুলি রেডিয়াল খেলার একটি স্তরের সাথে ডিজাইন করা হয়েছে, তবে তাপমাত্রা হ্রাসের সাথে সাথে ভারবহন উপাদানগুলি তাপীয় সংকোচনের মধ্য দিয়ে যায় এবং তাই রেডিয়াল খেলার পরিমাণ হ্রাস পায়।অপারেশন চলাকালীন রেডিয়াল খেলার মাত্রা শূন্যে কমে গেলে এর ফলে ভারবহন ব্যর্থ হবে।নিম্ন তাপমাত্রার প্রয়োগের উদ্দেশ্যে তৈরি করা বিয়ারিংগুলিকে ঘরের তাপমাত্রায় আরও রেডিয়াল প্লে দিয়ে ডিজাইন করা উচিত যাতে কম তাপমাত্রায় রেডিয়াল প্লে চালানোর গ্রহণযোগ্য স্তরের অনুমতি দেওয়া যায়।

ভ্যাকুয়ামের চাপ হ্যান্ডলিং

আল্ট্রা-হাই ভ্যাকুয়াম পরিবেশে যেমন ইলেকট্রনিক্স, সেমিকন্ডাক্টর এবং এলসিডি তৈরিতে উপস্থিত থাকে, চাপ 10-7mbar-এর চেয়ে কম হতে পারে।আল্ট্রা-হাই ভ্যাকুয়াম বিয়ারিংগুলি সাধারণত উত্পাদন পরিবেশের মধ্যে অ্যাকচুয়েশন সরঞ্জামগুলিতে ব্যবহৃত হয়।আরেকটি সাধারণ ভ্যাকুয়াম অ্যাপ্লিকেশন হল টারবোমলিকুলার পাম্প (টিএমপি) যা উত্পাদন পরিবেশের জন্য ভ্যাকুয়াম তৈরি করে।এই পরবর্তী অ্যাপ্লিকেশনে বিয়ারিংগুলিকে প্রায়শই উচ্চ গতিতে কাজ করতে হয়।

তৈলাক্তকরণ

এই পরিস্থিতিতে তৈলাক্তকরণ গুরুত্বপূর্ণ।এই ধরনের উচ্চ শূন্যস্থানে, মানক তৈলাক্তকরণ গ্রীসগুলি বাষ্পীভূত হয় এবং গ্যাসও বের হয়ে যায় এবং কার্যকর তৈলাক্তকরণের অভাবে ভারবহন ব্যর্থ হতে পারে।তাই বিশেষ তৈলাক্তকরণ ব্যবহার করা প্রয়োজন।উচ্চ ভ্যাকুয়াম পরিবেশের জন্য (প্রায় 10-7 mbar পর্যন্ত) PFPE গ্রীসগুলি ব্যবহার করা যেতে পারে কারণ তাদের বাষ্পীভবনের প্রতিরোধ অনেক বেশি।অতি-উচ্চ ভ্যাকুয়াম পরিবেশের জন্য (10-9mbar এবং নীচে) কঠিন লুব্রিকেন্ট এবং আবরণ ব্যবহার করা প্রয়োজন।

মাঝারি ভ্যাকুয়াম পরিবেশের জন্য (প্রায় 10-2mbar), বিশেষ ভ্যাকুয়াম গ্রীস, ভারবহন সিস্টেম যা 40,000 ঘন্টার বেশি (প্রায় 5 বছর) দীর্ঘ জীবনকাল প্রদান করে, এবং উচ্চ গতিতে কাজ করে, সতর্কতার সাথে ডিজাইন এবং নির্বাচন সহ অর্জন

জারা প্রতিরোধের

ক্ষয়কারী পরিবেশে ব্যবহারের উদ্দেশ্যে তৈরি বিয়ারিংগুলিকে বিশেষভাবে কনফিগার করা দরকার কারণ সেগুলি অন্যান্য ক্ষয়কারী রাসায়নিকগুলির মধ্যে অ্যাসিড, ক্ষার এবং লবণের জলের সংস্পর্শে আসতে পারে৷

উপকরণ

উপাদানগুলি ক্ষয়কারী পরিবেশের জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ বিবেচনা।স্ট্যান্ডার্ড বিয়ারিং স্টিলগুলি সহজেই ক্ষয়প্রাপ্ত হয়, যার ফলে প্রথম দিকে ভারবহন ব্যর্থ হয়।এই ক্ষেত্রে, সিরামিক বল সহ SV30 রিং উপাদান বিবেচনা করা উচিত কারণ তারা ক্ষয় প্রতিরোধী।প্রকৃতপক্ষে, গবেষণায় দেখা গেছে যে SV30 উপাদান লবণ স্প্রে পরিবেশে অন্যান্য জারা প্রতিরোধী ইস্পাতের তুলনায় অনেক গুণ বেশি সময় ধরে থাকতে পারে।নিয়ন্ত্রিত লবণ-স্প্রে পরীক্ষায় SV30 ইস্পাত লবণ স্প্রে পরীক্ষার 1,000 ঘন্টা পরে ক্ষয়ের সামান্য লক্ষণ দেখায় (গ্রাফ 1 দেখুন) এবং SV30-এর উচ্চ জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা পরীক্ষার রিংগুলিতে স্পষ্টভাবে দেখা যায়।জিরকোনিয়া এবং সিলিকন কার্বাইডের মতো বিশেষ সিরামিক বল উপকরণগুলিও ক্ষয়কারী পদার্থের প্রতি ভারবহনের প্রতিরোধ ক্ষমতা বাড়াতে ব্যবহার করা যেতে পারে।

মিডিয়া লুব্রিকেশন থেকে আরও বেশি পাওয়া

চূড়ান্ত চ্যালেঞ্জিং পরিবেশ হল অ্যাপ্লিকেশন যেখানে মিডিয়া লুব্রিকেন্ট হিসাবে কাজ করে, উদাহরণস্বরূপ রেফ্রিজারেন্ট, জল, বা হাইড্রোলিক তরল।এই সমস্ত অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে উপাদানটি সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বিবেচ্য, এবং SV30 - সিরামিক হাইব্রিড বিয়ারিংগুলি প্রায়শই সবচেয়ে ব্যবহারিক এবং নির্ভরযোগ্য সমাধান প্রদান করতে দেখা গেছে।

উপসংহার

চরম পরিবেশগুলি স্ট্যান্ডার্ড বিয়ারিংয়ের জন্য অনেকগুলি অপারেশনাল চ্যালেঞ্জ উপস্থাপন করে, এইভাবে তাদের অকালে ব্যর্থ হয়।এই অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে বিয়ারিংগুলি সাবধানে কনফিগার করা উচিত যাতে সেগুলি উদ্দেশ্যের জন্য উপযুক্ত হয় এবং দুর্দান্ত দীর্ঘস্থায়ী কর্মক্ষমতা প্রদান করে।বিয়ারিংয়ের উচ্চ নির্ভরযোগ্যতা নিশ্চিত করার জন্য তৈলাক্তকরণ, উপকরণ, পৃষ্ঠের আবরণ এবং তাপ চিকিত্সার দিকে বিশেষ মনোযোগ দেওয়া উচিত।