چرا بکارگیری بلبرینگ ها در هواپیما ها و سایر تجهیزات هوافضا چالش بر انگیز است؟

یاتاقان ها خصوصا نوع رایج آنها یعنی بلبرینگ ها، پشتیبانان حرکت در صنایع هستند و به همین دلیل لقب روح صنعت را گرفته اند؛ چراکه بدون آنها هیچ یک از فعالیت های صنعتی امکان ادامه یافتن ندارند. چرا که این فعالیت ها به حرکت دورانی گره خورده اند و حرکت دورانی نیازمند بلبرینگ هایی است که جلوی اصطکاک و آسیب به قطعات را گرفته و سرعت و کیفیت را بهبود بخشیده است.

صنعت هوا فضا از صنایعی است که از ابتدای پدیدار شدن شگفت انگیز بوده است و این شگفت انگیزی به معنای چالش هایی است که به لطف دانشمندان و مهندسان، پشت سر گذاشته شده و این شگفتی ها را پدید آورده است. بلبرینگ ها تنها قسمتی از چالش های این صنعت هستند که در این مطلب قصد داریم به آنها بپردازیم و بیان کنیم چگونه و با چه راه حل هایی، می توانیم هواپیما ها یا فضاپیما ها را بر فراز ابرها یا خارج از جو زمین ببینیم.

الزامات بلبرینگ ها در هوافضا چیست؟

بلبرینگ های مورد استفاده در صنعت هوافضا به دلیل ماهیت حیاتی کاربردهایشان، نیازمند الزامات سختگیرانه هستند. برخی از الزامات ویژه برای یاتاقان ها در صنعت هوافضا عبارتند از:

1: قابلیت اطمینان و ایمنی بالا: شرایط سخت، سرعت زیاد، بارهای سنگین وارد شده به قطعات و نیروی گرانش زمین باعث شده است کیفیت و مقاومت بلبرینگ ها در این صنعت اهمیت زیادی داشته باشد. چرا که کیفیت و ایمنی بلبرینگ ها در هواپیما ها به صورت مستقیم با جان انسان ها ارتباط دارد.

2: کارایی و عملکرد مناسب: بلبرینگ های مورد استفاده در این صنعت باید توانایی تحمل بار های سنگین در سرعت های بالا را داشته باشند. همچنین این بلبرینگ ها باید بتوانند مقدار اصطکاک را به کمترین حالت ممکن برسانند. و یکی از مهم ترین خواصی که این بلبرینگ ها باید داشته باشند این است که بتوانند از هم تراز نبودن ( (misalignmentجلوگیری کنند و این یکی از مهم ترین وظیفه های این بلبرینگ هاست. هم تراز نبودن چرخ ها در وزن بالا حتی به مقدار کم میتواند باعث بروز حادثه شود.

3: ملاحضات وزن و فضا: این بلبرینگ ها باید در سایز هایی هرچه کوچکتر و هرچه سبک تر ساخته شوند زیرا کاهش وزن تمامی قطعات صنعت هوا فضا به علت کاهش مصرف سوخت و وزن کلی اهمیت زیادی دارد. نکته قابل توجه این است که این طراحی سبک از کیفیت، استحکام و طول عمر بلبرینگ نکاهد. این 3 نکته کلی اصلی ترین ویژگی هایی هستند که بلبرینگ های هوا فضا باید داشته باشند. در بخش های بعدی به سراغ چالش ها و نو آوری های این بلبرینگ ها میرویم.

بلبرینگ های هوا فضا باید به چه چالش هایی پاسخ بدهند

حال که با الزامات خاص بلبرینگ های صنعت هوا و فضا آشنا شدیم، نوبت آن است که با چالش های این بلبرینگ ها نیز آشنا شویم و ببینیم این قطعات در حین کار با چه مشکلاتی مواجه هستند:

1: شرایط سخت کاری: استفاده در دما های بالا، تغییر دمای ناگهانی، کار در سرعت های بالا، کار در وزن های بسیار زیاد و کار در محیط های کاری خشن از جمله چالش های این بلبرینگ هاست. همانطور که پیش از این گفته شد، برآورده کردن این الزامات با حفظ عملکرد و قابلیت اطمینان یک چالش مهم پیش روی بلبرینگ های هواپیماها است.

2: تعمیرات و نگهداری: این بلبرینگ ها نیز باید توانایی این را داشته باشند که عملیات نت ( نگهداری و تعمیرات) برای آنها به راحتی و سرعت هرچه تمام تر انجام شود. همچنین کیفیت بالا باعث می شود که نیاز های تعمیراتی کاهش یابد.

3: دقت و عملکرد: عملکرد این بلبرینگ های هواپیما باید کاملا بی نقص باشد و به هیچ عنوان نباید کوچکترین مشکل یا ناهماهنگی در کارکرد آن به وجود بیاید.

به صورت کلی این چالش هایی بود که ما در مورد بلبرینگ های صنعت هوا فضا با آن رو به رو هستیم. شرکت های بزرگ تولید کننده بلبرینگ در دنیا مانند برند بلبرینگ SKF و یا برند بلبرینگ TIMKEN راه حل ها و نوآوری هایی در زمینه برآورده کردن الزامات بلبرینگ هوافضا ارئه داده اند که منجر به تولید بلبرینگ هایی با تکنیک های ساخت دقیق شده است. در ادامه توضیحات بیشتری درباره این راهکار ها خواهیم داد.

جدید ترین فناوری در بلبرینگ های مورد استفاده در صنایع هوافضا چیست؟

نوآوری هایی که در زمینه پیشرفت بلبرینگ های صنعت هوافضا توسط SKF و TIMKEN صورت گرفته است با توجه به چالش ها و کاربرد ها به شرح زیر است:

•  یاتاقان های سرامیکی: در این نوع از بلبرینگ ها مواد سرامیکی پیشرفته مانند نیترید سیلیکون استفاده می شود. استفاده از این مواد پیشرفته باعث می شود که مقاومت بلبرینگ ها بیشتر شده و بتوانند در برابر وزن های بالا دوام بیاورند.
•  نظارت بر سلامت یکپارچه: بلبرینگ های هوشمندی توسط کمپانی های نام برده شده تولید شده اند که به حسگر ها و سیستم های مانیتورینگی مجهز هستند که می توانند امکان ردیابی و نظارت در لحظه را فراهم کنند که بسیار در افزایش ایمنی و نگهداری دقیق تر موثر هستند.
• نوآوری های روانکاری: روانکاری یک عملیات بسیار مهم در زمینه نگهداری از بلبرنیگ هاست. استفاده از روانکار های مناسب و حرفه ای سبب می شود میزان اصطکاک و سایش به مقدار قابل توجه ای کاهش یابد.
• ساخت افزودنی: فن آوری ساخت افزودنی بخشی از مهندسی افزودنی (additive engineering) می باشد که در آن به کمک انواع پرینتر های سه بعدی قطعات مختلف را تولید می کنند. میتوان از این فن آوری در زمینه تولید بلبرینگ هایی با طراحی های پیچیده و هندسه های بهینه، وزن کمتر و عملکرد بهینه تر نیز استفاده کرد
• کاربردهای نانوتکنولوژی: نانومواد و تیمارهای سطحی در مقیاس نانو برای افزایش مقاومت به سایش، ظرفیت تحمل بار و ویژگی های اصطکاک برای بلبرینگ های هوافضا در حال بررسی هستند. هدف این نوآوری‌ها رفع چالش‌های پیش روی بلبرینگ‌های هوافضا با بهبود عملکرد، دوام و قابلیت اطمینان آن‌ها و در عین حال برآورده کردن الزامات سخت‌گیرانه صنعت هوافضا است.

بلبرینگ هایی با ویژگی های گفته شده به دلیل مزیت هایی که دارند در صنایع دیگر نیز استفاده می شوند. به عنوان مثال بلبرینگ های سرامیکی در صنایع فولاد نیز به دلیل تحمل دمای بالا کاربرد گسترده ای دارند شما عزیزان میتوانید جهت کسب اطلاعات بیشتر خرید انواع بلبرینگ ها به سایت دیجی برینگ مراجعه کنید. دیجی برینگ از قدیمی ترین واردکننده های بلبرینگ در ایران است که سابقه درخشانی در ارائه بلبرینگ های مناسب صنایع خاص دارد.

منبع: ویرگول