0 S.C. "RULMENTI" S.A. BARLAD RULMAN KULLANICI EL KİTABI 1 Rulman Kullanıcı El Kitabı İÇİNDEKİLER 1. 2. 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.5.1 2.5.2 3. 3.1 3.2 3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.3 3.3.1 3.3.2 4. 4.1 4.2 4.2.1 4.2.2 4.3 4.3.1 4.3.2 4.3.3 5. 6. 6.1 6.1.1 6.1.2 6.1.3 6.1.4 6.1.5 6.2 6.2.1 6.2.2 6.2.3 6.2.4 6.3 7. 7.1 7.2 7.2.1 7.2.2 8. 9. Rulmanların kodlanması ve tanımlanması Rulman tipinin seçimi için öneriler Yüklerin yön ve büyüklüğüne göre rulman tipinin seçimi Devir hızına ve çalışma sıcaklığına göre rulman seçimi İstenen dönme hassasiyeti ve sessiz çalışma şartlarına göre rulman tipinin seçimi Kabul edilebilir sınırlar dahilindeki eksen kaçıklıklarına uygun rulman tipinin seçimi Bir yataklama düzeninde üstlendikleri role göre rulman seçimi (ayarlı veya oynar yataklama) Rulmanların eksenel yataklanması Rulmanla temas halinde olan parçalarda ısıl genleşmelerin dengelenmesi Rulman yataklama düzenlerinin tasarımı için gerekli teknik veriler Rulman bileziklerinin yük altındaki durumu Rulman geçmelerinin tayini Miller için tolerans sınıfları Yuva delikleri için tolerans sınıfları Bazı tip rulmanlar için özel geçmeler Rulmanlarda sızdırmazlık Statik sızdırmazlık elemanları Dinamik sızdırmazlık elemanları Rulmanların yağlanması Yağlama maddesinin seçimi Sıvı yağlar Sıvı yağ seçimi Sıvı yağlar için devridaim sistemleri (sirkülasyon yağlama) Katı yağlar (gresler) Gres seçimi seçimi Yağ miktarı ve yağ değiştirme aralıkları Gresler için besleme sistemleri Rulmanların depolanması ve bakımı Rulmanların takılması Takma işlemi boyunca kullanılacak ekipmanların hazırlanması Yeni bir rulman takılması halinde yapılması gereken hazırlıklar Kullanılmış bir rulman takılması halinde yapılması gereken hazırlıklar Rulmanın takılacağı milin hazırlanması Yuvanın hazırlanması Eksenel sabitleme elemanlarının montajı için yapılması gereken hazırlıklar Rulman takma cihazları Genel hususlar Silindirik delikli rulmanların takılması Silindirik makaralı rulmanların takılması Konik delikli rulmanların takılması Performans testi Rulmanların sökülmesi Rulmanların sökülmesinde uygulanacak kurallar Rulman sökme cihazları Silindirik delikli rulmanların sökülmesi Konik delikli rulmanların sökülmesi Rulmanlarda önleyici bakım Rulmanlarda hasar tespiti ve hasar görme nedenleri 2 3 3 7 8 8 9 9 10 11 11 12 13 13 13 14 15 15 18 18 21 21 23 23 23 23 24 25 26 26 26 26 26 27 28 28 28 28 30 30 31 33 33 34 34 35 36 37 2 Rulman Kullanıcı El Kitabı 1. RULMANLARIN KODLANMASI VE TANIMLANMASI Rulman kodları; aynı sembollere sahip tüm rulmanların, gerek boyut gerekse çalışma şartları bakımından, birbirleri yerine kullanılabilecek şekilde tanımlanabilir olmasına izin verebilmelidir . Bir rulmana ait sembol: - ana sembol ve - ilave semboller - önekler - sonekler’den oluşur. Bir rulmanı tanımlayan kodlama sistemi, farklı sembol gruplarını da gösterecek şekilde, karakterlerin takip etmesi gereken normal sıraya göre (rakamlar ve harfler) aşağıdaki şemada verilmektedir. Önekler Malzeme türleri Özel tasarımlar, rulmana ait ana elemanlar Ana semboller Rulman türü Boyut serileri Delik çapının tanımlan ması Grup I İç tasarım, temas açısı Sonekler Grup II Grup III Yapısal özellikler, Kafes koniklik, çeşitleri, sızdırmazlık malzemeler, kılavuz yüzeyler Grup IV Tolerans sınıfları, boşluk Rulman serisinin tanımı Rulmanların tanımlanması Kodlama örnekleri: 1. X-6203-2-RSRP6 38EL Rulmanı Paslanmaz çelikten rulman ( X simgesi ) ; tek sıra sabit bilyalı rulman, ( 6 sembolü ); boyut serisi 02 (2 sembolü) ; delik çapı d = 15 mm ( 03 sembolü) ; her iki tarafta sızdırmazlık elemanlı, iç bileziğin kenar yüzeylerine temaslı ( 2RS sembolü ); P6 hassas tolerans sınıfında ( P6 sembolü ); C3 radyal boşluk ( C3 sembolü ); C8 emniyet sınıfı (8 sembolü ); EL titreşim sınıfı ( EL sembolü ). 2. T-NUP315-EMP63S1TR Rulmanı Semantasyon çeliğinden rulman ( T sembolü ) ; serbest fatura kapaklı tek sıra silindirik makaralı rulman ( NUP sembolü ) ; boyut serisi 03 ( 3 sembolü ) ; delik çapı d = 75 mm ( 15 sembolü) ; yük taşıma kapasitesi arttırılmış ( E sembolü ) ; pirinç kafes ( M sembolü ) ; P6 hassas toleransında ( P6 sembolü) ; C3 radyal boşluğunda ( C3 sembolü ) ; 2000C’ye kadar çalışma sıcaklıklarına uygun ( S1 sembolü ) ; elektrikli cer motorları için ( TR sembolü). Rulman Kullanıcı El Kitabı 3 2. RULMAN TİPİNİN SEÇİMİ İÇİN ÖNERİLER 2.1 Yüklerin yön ve büyüklüğüne göre rulman tipinin seçimi: Rulman seçimini etkileyen en önemli faktörler yüklerin büyüklüğü ve yönüdür. Normalde, aynı boyutlarda olmak kaydıyla, silindirik makaralı bir rulman sabit bilyalı bir rulmana göre çok daha ağır yükleri taşıyabilir. Daha fazla yuvarlanma elamanı sırasına sahip rulmanlar, özellikle makaralı rulmanlar, daha yüksek yük taşıma kapasitesine sahiptir. Etkiyen yükün yönüne göre, yük durumu aşağıdaki gibi ikiye ayrılır: a) Radyal yük Bu durumda, bileziklerinde fatura bulunmayan tek sıra makaralı (N veya NU tipi) ya da çift sıra makaralı (NN veya NNU tipi) silindirik makaralı rulmanlar ile iğne makaralı rulmanlar kullanılır. b) Eksenel yük Yükün büyüklüğüne göre eksenel-bilyalı veya eksenel-makaralı rulmanlar kullanılır. Tek yönlü eksenelmakaralı rulmanlar sadece bir yönden etkiyen eksenel yükleri karşılayabilirken, çift yönlü eksenel-makaralı rulmanlar her iki yönden gelen yükleri de karşılayabilir. c) Karma yük Karma yükten kasıt, makaralı rulmana aynı anda hem radyal hem de eksenel yüklerin etkimesidir. Radyal yüklere ilaveten aynı zamanda az miktarda eksenel yüklerin de var olması halinde seçilecek tipler: - tek sıra sabit bilyalı rulmanlar. ( Radyal boşluğun normalden daha büyük seçilmesi halinde, karma yükler, rulmanın olması gerekenin üzerinde zorlanmasına sebep olur ); - NUP and NJ+HJ tipindeki silindirik makaralı rulmanlar ve oynak makaralı rulmanlar. - NJ tipindeki silindirik makaralı rulmanlar sadece tek yönden gelen eksenel yükleri karşılayabilmekte olup, milin her iki yönden de eksenel sabitlenmesine olanak tanıması açısından NUP ve NJ+HJ tiplerinin kullanılması tavsiye edilir. Eğer eksenel yükler fazla ise, eksenel rulmanın makaralı radyal bir rulmanla birlikte takılması gerekir. Öncelikle eksenel yüklerin karşılanması gereken durumlarda ise, yuvaya boşluklu geçecek şekilde, açısal temaslı bilyalı rulmanlar ya da dört nokta rulmanları (Q veya QJ tip) kullanılır. Karma yüklerin etkimesi halinde ise; öncelikle, ağır eksenel yüklerin karşılanması için, , açısal temaslı bilyalı rulmanlar, tek ya da çift sıralı konik makaralı rulmanlar veya eksenel-oynak makaralı rulmanlar kullanılır. Bu durum; siyah üçgenlerin, rulmanın seçilmesinde esas belirleyici etken olan yük yönünü, beyaz üçgenlerin ise muhtemel yükleri temsil ettiği Şekil 2.1’de gösterilmiştir. Rulman boyutları, etkiyen yükün özelliklerine göre rulmandan beklenen ömrü sağlayacak şartların ve rulmanın çalışma güvenliğinin göz önüne alınmasıyla tespit edilir. Rulman seçimi, karakteristik değişken olan temel yük oranları temel alınarak yapılır. Şekil 2.1 d) Temel statik yük 4 Rulman Kullanıcı El Kitabı Temel statik yük sayısı, Cor, her ölçü için rulman kataloglarında verilmekte olup; rulmanın durgun olma hali, yani düşük salınım, düşük devir hızı ( n<10 d/dak ) veya dönme esnasında rulmanın şiddetli, darbeli yükleri karşılama durumu dikkate alınır. Bu durumda, işletme emniyetini belirleyen, rulmanın yuvarlanma yollarındaki deformasyon miktarıdır. Temel statik yük ISO 76’ya göre belirlenmiş olup, yuvarlanma elemanı çapının 0.0001 oranında plastik deformasyona neden olan yük miktarına tekabül eder ve bu yük radyal rulmanlar için yalnızca radyal yönde, eksenel rulmanlar için de yalnızca eksenel yönde etkiyen yükü temsil eder. Karma statik yüklerin ( rulmana aynı anda etkiyen radyal ve eksenel yükler ), aşağıdaki genel formül yardımıyla elde edilen statik eşdeğer yüke dönüştürülmesi gerekir: P0 = X0Fr + Y0Fa , KN bu formülde: - Po makaralı rulmana etkiyen statik eşdeğer yük, KN - Fr statik yükün radyal bileşeni, KN - Fa statik yükün eksenel bileşeni, KN - Xo rulmanın radyal yük katsayısı - Yo rulmanın eksenel yük katsayısı Xo and Yo katsayıları, rulman tipine ve Fa / Fr oranına göre, rulman tablolarında ve kataloglarında verilmektedir. Mil çapı “d ”nin bilinmesi halinde, rulman ölçüsü aşağıdaki denklemden tayin edilir: Cor sofotPo , KN Tablo 2.1 burada: so ; hareket halinde olmayan veya Uygulama s0 Kademeli ayarlanabilir uçak pervaneleri 0,5 sadece salınım hareketi yapan rulmanlar için tablo Baraj kapakları, su bentleri, sel tahliye kapakları 1 2.1’den, dönen ya da titreşimli veya kısa süreli ağır Hareketli köprüler 1,5 darbeli yüklere maruz rulmanlar için tablo 2.2’den Aşağıdaki özelliklerde vinç kancaları: alınan bir statik emniyet faktörü katsayısıdır. - ilave dinamik yüke maruz küçük vinçler 1,6 Rulmanın temel statik yük sayısını aşan - ilave yüklerin gelmediği büyük vinçler 1,5 büyüklükteki darbeli yükler, yuvarlanma Tablo 2.2 yollarında, homojen dağılmayan ve bu sebeple de Sessiz çalışma durumu (gürültüsüz) makaralı rulmanın düzgün ve verimli çalışmasını Düşük Normal Yüksek Yük tipi olumsuz etkileyen kalıcı deformasyonlara neden Rulman Rulman Rulman bilya makara bilya makara bilya makara olur. Yumuşak, titreşimsiz 0,5 1 1 1,5 2 3 Yüksek çalışma sıcaklıklarında Cor’ye Normal 0,5 1 1 1,5 2 3,5 aşağıdaki düzeltme faktörü uygulanır: Ağır darbeli yükler >1,5 >2,5 >1,5 >3 >2 >4 fot = Aynı tipten çok sayıda rulmanın birbirlerine yakın takılmaları halinde, bu rulmanların karşılayacağı statik yük değeri aşağıdaki eşitlikle hesaplanır: C0ri = C0r i, KN burada: C0ri - rulman grubunun temel statik yük sayısı, KN C0r - tek bir rulman için tablolardan alınmış temel statik yük sayısı, KN i - rulman adedi. - 1500C’lik sıcaklıklar için - 2000C’lik sıcaklıklar için - 2500C’lik sıcaklıklar için - 3000C’lik sıcaklıklar için 1 0,95 0,85 0.75 e) Temel dinamik yük Bileziklerinden en az birinin n 10 d / dak ile döndüğü rulmanlarda, çalışma güvenliği üzerindeki esas belirleyici etken, malzeme yorulmasına neden olan sürtünme kuvvetleridir. Sürekli metal sürtünmesinden kaynaklanan yorulma kırılmalarının yol açtığı (karıncalanma ve soyulmaların görülmesi hali) çalışma emniyetini en fazla tehdit eden durumlar göz önüne alındığında, temel dinamik yük sayısı Cr’nin değeri, her bir boyut tipi için rulman kataloglarında gösterilmektedir. Bu yük değeri, rulmanın, 1 milyon defa dönmesine imkan tanıması münasebetiyle, nominal (anma) ömrünü ortaya koyan değer olup, ISO 281’e göre belirlenmiştir. “d” mil çapına göre, ulaşılmak istenen rulman anma ömrü için gerekli temel dinamik yük sayısı aşağıdaki denklemden elde edilir: Cr (L10)1/p Pr , [KN], burada L10 - milyon devir olarak temel anma ömrü Pr - eşdeğer dinamik yük, [KN] p - aşağıdaki değerler uyarınca ömür denkleminin üs sayısı: -p=3 bilyalı rulmanlar için - p = 10/3 makaralı rulmanlar için Saat (h) cinsinden temel anma ömrünün ve d/dak cinsinden n devir hızının bilinmesi halinde, L10 değişkeni aşağıdaki eşitlikten bulunur: Rulman Kullanıcı El Kitabı 5 L10 = (n Lh 60)/106 , milyon devir olarak Dinamik eşdeğer yük Pr ise, aşağıdaki formül yardımıyla bulunur : Pr = fd (XFr + YFa) , [KN] burada: fd = fk fs fr (dinamik yüklenme endeksi olup; tasarım hatalarından dolayı, sistem içinde iletilen hareket ve titreşimlerin yol açtığı sapmaların, rulmanlar üzerinde herhangi bir kuvvet oluşturması halinde dikkate alınır); fk = seçilmiş olan rulmanın takılı olduğu mildeki dişli çarkın hassasiyetine bağlı katsayı; fs = işleme operasyonuna özel ilave kuvvetlere bağlı katsayı; fr = sadece tekerlekli araçların şaft ve aks rulmanları için dikkate alınan katsayı.Diğer hallerde f k = fr = 1 Dinamik eşdeğer yük Pr , rulman tipine bağlı olarak katalog ve rulman tablolarından alınan X (radyal yük faktörü) ve Y (eksenel yük faktörü) değerlerinin kullanıldığı aşağıdaki orantıya göre tespit edilir: e = Fa/Fr burada: Fr – radyal bileşen , KN; Fa – eksenel bileşen , KN. Çoğu uygulamalarda, yükün büyüklüğü ve dönme hızı değişken olduğundan, dinamik eşdeğer yükün bulunabilmesi için ortalama sabit bir Fmr radyal veya Fma eksenel yük değerinin hesaplanması şarttır . 1) Sabit devir hızında dönen rulmana etkiyen kuvvet, belirli zaman aralıklarında yönünü korumak suretiyle minimum bir Fmr ve amin ile maksimum bir Fmr ve amax değerleri arasında doğrusal olarak değişiyorsa, ortalama yük değeri aşağıdaki eşitlikten bulunur: F mr,n = (F r,amin + 2 F r,amax)/3 , [KN] 2) Dönen rulmana etkiyen radyal yük, büyüklüğü ve yönü sabit bir Fr1 kuvveti ile (örneğin bir rotorun kendi ağırlığı) sabit bir dönme kuvveti Fr2’den (örneğin balanssızlık hali) oluşuyorsa, ortalama yük değeri aşağıdaki eşitlikten bulunur: Frm = fm(Fr1 + Fr2) , [KN] Fm katsayısına ait değerler şekil 2.2’den alınabilir: 3) Merkez pozisyona göre 2’lik bir açıyla (bkz .şekil 2.3) salınan rulmana etkiyen Fr yükü için, ortalama radyal yük aşağıdaki formülün yardımıyla hesaplanır: Fmr = f0Fr , [KN] buradaki f0 katsayısının değerleri, salınım açısı ve rulman ömür formülündeki p üssüne bağlı olmak kaydıyla tablo 2.3’de verilmiştir. Büyüklüğü, etkime süresi ve yönü değişken yükler ve farklı devir hızları için, ortalama dinamik yükün değeri aşağıdaki formül sayesinde bulunur: F mr,a = [ (F ir,a p ni)/n]1/p , [KN] burada: F mr,a - radyal veya eksenel ortalama sabit yük miktarı, [KN] F ir,a - n devir hızının etkisiyle kesintisiz uygulanan sabit yük, [KN] ni - F ir,a yüklerine tekabül eden dönme sayısı Şekil 2.2 n = ni , dakikadaki devir sayısı p = 3 bilyalı rulmanlar için ve 10/3 makaralı rulmanlar için İhtiyaç duyulan temel dinamik yük sayısının, d mil çapı için katalogda verilen değerlerin tamamından daha büyük olması halinde, aşağıda bahsedilen çözüm yolları dikkate alınmalıdır: - devir hızı, boyutlar, etkiyen yük türlerinin uygun biçimde karşılanabilmesi gibi diğer kısıtlayıcı faktörlerin tatmin edici sınırlar dahilinde kalması halinde, aynı d çapı için öncelikli olarak temel dinamik yükleri taşımayı garanti edebilen başka bir rulman tipinin seçilmesi; Şekil 2.3 - mil çapının tashihi (konstrüksiyon ve montaj şartlarının buna müsaade etmesi durumunda); Tablo 2.3 - rulman adedinin i ile gösterildiği, iki ve daha fazla sayıda eş rulmanın f o birlikte takılması durumunda dinamik yük sayısı hesabı aşağıdaki gibi yapılır: 10 20 30 45 60 75 90 p =3 0,47 0,61 0,69 0,79 0,87 0,94 1,0 p =10/3 0,53 0,65 0,72 0,81 0,89 0,95 1,0 Cr = i0.7 Cri [KN] noktasal temaslı rulmanlar için; Cr = i7/9 Cri [KN] doğrusal temaslı rulmanlar için. Yüklerin düzgün karşılanabilmesi için, bu rulmanlar, çift takılma durumunda, çap ve radyal boşluk değerlerine ait sapma miktarları izin verilen tolerans sınırlarının 1/2’sini aşmayacak şekilde eşleştirilmelidir. Rulman tablolarındaki makaralı rulmanlara ait temel dinamik yük sayılarının kaynak alınmasından ortaya çıkan tüm formülasyon, ISO 281’e göre belirlenmiş olan 6 Rulman Kullanıcı El Kitabı “temel nominal rulman ömrü” ( L10 )’a bağlıdır. Bu norm uyarınca, eşit şartlar altında çalışan (doğru montaj, yabancı maddelerin girişine karşı koruma, doğru yağlama ve düzgün yük durumu, aşırı hız ve sıcaklıklardan kaçınılması) aynı tip ve boyuttaki rulman gruplarının en az %90’ının hedeflenen ömre ulaşacağı ya da bu ömrü aşacağı varsayılmıştır. Temel dinamik yük esas alınarak yapılan rulman Tablo 2.4 seçimini müteakip, efektif ömrün ( ISO 281’de bahsi geçen şartlardan Bozulma Lna a1 bağımsız olarak ), aşağıdaki formülden belirlenmesi tavsiye olunur: ihtimali , % Ln = a1 a2 a3 ft (Cr / Pr) p 90 L10a 1 burada: Ln – düzeltilmiş nominal ömür / yorulma ömrü (milyon devir), 95 L5a 0,62 96 L4a 0,53 a1 - bozulma ihtimali için düzeltme faktörü (tablo 2.4); 97 L3a 0,44 a2 - malzeme kalitesini ve üretim teknolojisini dikkate alan 98 L2a 0,33 düzeltme faktörü ( URB rulmanlarının üretiminde kullanılan malzeme ve 99 L 0,21 1a teknolojiler için a2 = 1) a3 - çalışma şartlarını ve yağlama kalitesini dikkate alan düzeltme faktörü. ft - çalışma sıcaklığına bağlı düzeltme faktörü (tablo 2.6) a2 ve a3 faktörleri arasındaki ilişkiden ötürü, bu iki katsayıyı, (aldığı değerler tablo 2.5’de verilmiş olan), a23 olarak tek bir katsayıda birleştirmek mümkündür. Bu faktör; yağın, şekil 2.4’deki diyagramdan devir hızına bağlı olarak bulunan 1 bağıl viskozitesininin; St ya da mm2/s cinsinden 400C sıcaklıktaki (anma) viskozitesi esas alınarak şekil 2.5’deki diyagramdan elde edilen, işletme sıcaklığında düzgün bir yağlama için gerekli kinematik viskoziteye oranına göre değişir. Yağın kinematik viskozitesinin hesaplanmasına dair örnek: 3500 d/dak ile dönen ve Dm = 85 mm olan bir rulman için, bağıl Şekil 2.4. viskozite şekil 2.4’den = 8 mm2/s olarak bulunur. Şekil 2.5’den ise, 0 0 40 C’deki anma viskozite doğrusuna paralel olarak, 70 C’lik işletme sıcaklığındaki kinematik viskozite değeri = 20 mm2/s olarak bulunur. Tablo 2.5 /1 a23 0,1 0,45 0,2 0,55 0,5 0,75 1 1 1,5 1,3 2 1,6 3 2 4 2,5 Tablo 2.6 5 2,5 Çalışma sıcaklığı [0C] ft 150 1 200 250 300 0,73 0,42 0,22 Güvenirlik (saat) Şekil 2.6 Şekil 2.5 Şekil 2.7 f) Aşınma Uygun olmayan çalışma şartları durumunda (etrafta aşındırıcı zerreciklerin olması, makaralı rulmanın eksenden kaçık olarak merkezlenmesi nedeniyle kafes ve yuvarlanma elemanları arasında zımpara etkisi yapacak şekilde oluşan sürtünmeler) rulmanın radyal boşluğunda büyüme gözlenir. Radyal boşluktaki büyüme sınırı Gr = fuKu ; rulmanın çalışma şartlarını esas alarak, şekil 2.6’ya göre belirli bir Lu nominal ömrü ortaya koyan, rulmana ait işletme süresi ve şartlarının belirlediği aşınma faktörü fu (bkz. tablo 2.7) ile makaralı rulmanın çapına bağlıdır. Ku ; rulman delik çapı d’ye göre şekil 2.7’den tespit edilen bir sabittir. 7 Rulman Kullanıcı El Kitabı Çalışma şartlarındaki aşındırıcı sürtünme kuvvetlerinin belirlediği Lu nominal ömür ile yüzey sürtünmeleri nedeniyle ortaya çıkan metal yorulmalarının belirlediği Ln yorulma ömrünün karşılaştırılması neticesi, bu hesaplanan iki ömürden en düşük değere sahip olanı, muhtemel anma ömürü olarak değer kazanır. Aşınma faktörü fu ile işletme şartlarının belirlediği fonksiyonel saha aralığına ait değerler şekil 2.6’dadır. Tablo 2.7 İşletme alanı fu Küçük dişli sistemleri Orta büyüklükte dişli sistemleri Küçük fanlar Orta büyüklükte fanlar Büyük fanlar Santrifüj pompalar Santrifüj ayırma cihazları El çarkları Bantlı konveyör makaraları Bantlı konveyör tamburları Ekskavatör döner kepçelerinin tamburları Konkasörler Çekiçli kırıcılar Titreşimli elekler Döner elekler Briket presleri Büyük mikserler Döner fırın makaraları Volanlar Tekerlek rulmanları Dişli kutuları Pervane destek mil rulmanları Gemiler için ağır dişli üniteler 3- 8 3- 8 5- 8 3- 5 3- 5 3- 5 2- 4 8- 12 10-30 10-15 12-15 8-12 4-6 4-6 3-4 8-12 8-15 12-18 3-8 4-8 5-10 15-20 5-10 Fonksiyonel saha aralığı e- g d- e f- h d- f c- d d- f d- e c- d h- k e- f e- g f- g c- d e- f g- i e- g g- h f- g d- f h- i i- k e- f c- d İşletme alanı fu Direksiyon mekanizmaları 3-6 Elektrikli ev cihazları 3-5 Küçük motorlar 3-5 Orta büyüklükte motorlar 3-5 Büyük motorlar 3-5 Tahrik motorları 4-6 Vagonetler için raylı taşıt rulmanları 12-15 Tramvay arabaları için raylı taşıt aks rulmanları 8-12 Yolcu vagonları için raylı taşıt aks rulmanları 8-12 Yük vagonları için raylı taşıt aks rulmanları 8-12 Hafriyat vagonları için aks rulmanları 8-12 Banlyö trenleri için aks rulmanları 6-10 Lokomotif aks rulmanları (iç, dış rulmanlar) 6-10 Raylı taşıt dişli üniteleri 3-6 Haddehaneler 6-10 Hadde dişli üniteleri 6-12 Santrifüj döküm makinaları 8-12 Dümen rulmanları 6-10 Kağıt makinaları, kuru çalışma 10-15 Arıtma silindirleri, vb. 5-8 Merdaneler, vb. 4-8 Tekstil makinaları 2-8 Kağıt makinaları, ıslak çalışma 7-10 Fonksiyonel saha aralığı i- k i- k e- g d- e c- d d- e f- h e- f c- d c- d c- d d- e d- e d- d e- f c- d e- f e- f a- b b- c a- b a- e b- c 2.2 Devir hızına ve çalışma sıcaklığına göre rulman seçimi Bir rulmanın çalışabileceği devir hız sınır’ına ait değerler, gres veya sıvı yağlama durumuna bağlı olarak rulman tablolarından ve kataloglardan alınabilir. Söz konusu değerler, yaklaşık değerler olup, rulmanların, Lh 150.000 saat’lik bir anma ömrüne tekabül eden yüklenme durumunda ve aşağıdaki şartları sağlaması halinde geçerlidir: - mil ve yuvanın rijit olması - elverişli yağlama şartları, yeterli ve uygun gres/sıvı yağ - homojen ısı dağılımı (maks. çalışma sıcaklığı 700C) - yeterli sızdırmazlık Rulmanın çalışma şartlarının iyi bilinmediği hallerde, efektif devir hız sınırının, katalog değerlerinin %75’ini aşmaması tavsiye edilir. Delik çapı 100 mm’den büyük rulmanlara ağır yüklerin etkimesi halinde, eğer nominal ömür Lh 75.000 saatten daha düşük çıkıyorsa, kataloglarda verilen devir hız sınır değeri şekil 2.8’den alınan f0 faktörü ile Şekil 2.8 çarpılmalıdır. Rulmana karma yükler etkiyorsa, kataloglarda verilen devir hızı değeri şekil 2.9’dan alınan f1 faktörü ile çarpılmalıdır. Kataloglarda verilen devir hızlarına ait sınır değerlerin üzerine çıkılmak isteniyorsa, hem daha yüksek hassasiyet sınıfından rulmanların kullanılması, hem mil ve yuvanın üretim hassasiyetinin daha fazla olması, hem de yağlama ve soğutma şartlarının en iyi seviyede olması zorunludur. Tablo 2.8 devir hız sınırlarına ait çarpım faktörünü göstermektedir. Şekil 2.9 8 Rulman Kullanıcı El Kitabı Yüksek devir hızları için küçük boyut serisinden rulmanlar tercih edilmelidir. Rulman yalnızca radyal yüklerin etkisi altında ise, radyal-bilyalı veya radyal-makaralı rulmanlar daha yüksek devir hızlarına dayanabilir. Karma yüklerin taşınması halinde, rulmana gelen eksenel yük çok daha büyük olsa bile, bu durumda yine radyal-eksenel bilyalı rulmanların kullanılması tercih edilmelidir. Ağırlıklı olarak eksenel yükleri karşılama durumundaki oynak bilyalı ya da oynak makaralı rulmanlarda, devir hızına ait sınır değerlerin daha altında çalışılması önerilir. Yüksek devir hızlarında çalışan tüm rulmanlarda radyal boşluğun normalden büyük seçilmesi doğru olur (C3, C4, C5 radyal boşluk grupları). Normal uygulamalara göre tasarlanmış bir rulman için maks. çalışma sıcaklığı 120 0C’dir. Bu sıcaklığın aşılması halinde, bilezik ve yuvarlanma elemanlarının malzeme yapısında; rulmanın boyutsal stabilitesini bozabilecek, rulmanın metal yorulmalarına karşı dayanıklılığını belirleyen fiziksel ve mekanik özelliklerini olumsuz eklileyebilecek değişiklikler meydana geleceği gibi ayrıca, rulman ömrü de düşer. Bu gibi durumlarda, rulmanı oluşturan parçaların (rulman elementleri) ya özel çeliklerden imal edilmiş olması, ya da ısıl işlem görmüş özel rulmanların kullanılması tavsiye edilir. Bu rulmanlar özel kod sembollerine sahiptir. Not: Rulmanın içinde Tablo 2.8 bulunduğu çalışma şartlarında Rulman tipi Yapısal özellikler/ her iki (iç ve dış ) bileziğin Yağlama türü Bilyalı radyal rulman Bilyalı Hassasiyet sınıfı Makaralı radyal r. eksenel r. maruz kaldığı sıcaklık farkı çok yüksekse, normalden büyük Özel kafes / P6 Sıvı yağ sirkülasyonu 1,6 - 1,8 1,1 - 1,3 Soğutulmuş sıvı yağ radyal boşluğa sahip rulmanların Özel kafes / P5 sirkülasyonu / yağ 1,8 - 2,1 1,3 - 1,4 kullanılmasını öneririz (C3, C4, buharı C5 radyal boşluk grupları). Soğutulmuş sıvı yağ Özel kafes / P4 sirkülasyonu/spot yağlama 2,1 - 2,4 1,3 - 1,4 2.3 İstenen dönme hassasiyeti ve sessiz çalışma şartlarına göre rulman tipinin seçimi ; Rulmana ait hassasiyet sınıfı, sistemde çalışan milin dönme hassasiyetinin bağlı olduğu kriterlere göre seçilir (radyal ve eksenel salgı). Mühendislik alanındaki uygulamaların büyük çoğunluğunda P0 hassasiyet sınıfına dahil rulmanlar kullanılır. Yüksek devir hızı, çok düşük gürültü seviyesi, yüksek hareket kabiliyetleri’nin istendiği özel hassasiyet vb. durumların gerekli olduğu özel uygulama hallerinde, daha yüksek hassasiyet sınıfından rulmanların kullanılması gerekmektedir (P6, P5, P4). Rektifiye ve hassas finiş tezgahlarının ana mil rulmanları; ölçme, kontrol, tıbbi cihazlar gibi hassas sistemlerin rulmanları; motor rulmanları; vb. bu uygulama alanlarına verilebilecek örneklerden bazılarıdır. Yeterli hassasiyette imal edilmemiş bir mil veya yuvanın; temas halinde olduğu rulman parçalarının ideal formunu bozacak olmasından, eksenel kaymalara yol açacak olmasından veya bileziklerin kabul edilebilir sınırların üzerinde bir açıyla burulmasına sebebiyet verecek olmasından dolayı; ideal olarak üretilmiş bir rulmanın bile, işletme esnasında gürültülü çalışabileceği hesaba katılmalıdır. Yukarıda bahsedilenlerin ışığında, rulmanın sebep olduğu titreşim ve gürültü seviyesini azaltabilmek için dikkat edilmesi gereken hususlar aşağıdaki gibidir: - mil veya yuvanın dizaynından ya da montaj sırasında merkezleme hatalarından ortaya çıkabilecek ölçü sapmalarına ait önceden belirlenmiş imalat toleranslarının hassasiyet sınıfı, normal hassasiyetteki rulmanın iki veya üç sınıf daha üzerinde olmalıdır; - rulmanın bakım, yağlanma ve sızdırmazlık şartlarına özel itina gösterilerek, çok temiz yağlarla çalışılmalıdır; - normalden daha küçük radyal boşluğa sahip rulmanlar seçilmelidir; - rulmanın, bileziklerde elastik deformasyona sebep olabilecek şekilde, aşırı ön-yüklenmesinden kaçınılmalıdır. Rulmanın gürültü seviyesi, delik çapına paralel olarak artar. Bu nedenle ses seviyesi makaralı rulmanlarda, bilyalı rulmanlara oranla daha yüksektir. 2.4 Kabul edilebilir sınırlar dahilindeki eksen kaçıklığına uygun rulman tipinin seçimi: Bazı konstrüksiyonlarda açısal sapmalardan, mil burulmalarından ve yuva deformasyonlarından kaçınabilmek çok zordur. Bunlar aşağıdaki hallerde ortaya çıkar: - rulmanlar arasındaki mesafe fazla ise; - yuvaların delikleri tek bir bağlamada işlenemiyorsa; - yuvalar farklı zeminlere sabitleniyor ya da metal kaynaklı konstrüksiyonlar üzerinde oturuyorsa. Bu gibi hallerde, hangi tipin seçileceği iç ve dış bileziklerin birbirleri üzerine devrilme açısına bağlı olmakla birlikte, genelde oynak bilyalı rulmanlar kullanılır (tablo 2.9). Mille yuva arasındaki eksen kaçıklığının sınır 9 Rulman Kullanıcı El Kitabı değerlerden fazla olması halinde, rulman çok çabuk bozulur. Küresel dış yüzeye sahip rulmanların (S-tipi bombeli rulmanlar), sürekli yön değiştiren titreşimli hareketleri karşılaması için tasarlanmadığını da belirtmeliyiz. Açısal sapmaları sürekli ve en iyi şekilde dengeleyebilen rulmanlar oynak makaralı rulmanlardır. Tablo 2.9 Rulman tipi Normal boşluk C3 boşluğu C4 boşluğu Makaralı radyal rulman (yuvarlanma elemanı 10, 2, 3, 4 serilerinde N ve NU tip ve yuvarlanma yolu arasındaki temas yüzeyi Diğer seri ve tipler arttırılmak suretiyle güçlendirilmiş yapı) Tek sıra oynak makaralı rulman Çift sıra oynak makaralı rulman - hafif yükler için Bilyalı radyal rulman (mil için k5, delik için J6 tolerans aralığında monte edilmiş) Açısal uyabilirlik değerleri Derece Radyan 8' 2,5x 10-3 12' 3,5x 10-3 16' 5 x 10-3 4' 1,2x 10-3 2' 0,6x 10-3 40 0,50 20 70x 10-3 8,7x 10-3 35 x 10-3 2.5 Bir yataklama düzeninde üstlendikleri role göre rulman seçimi (sabit veya serbest yataklama) Herhangi bir yataklama düzeninde, mile etkiyen eksenel yükler iki rulman tarafından karşılanıyorsa, seçilecek rulmanlarla ilgili çözüm iki türlü olabilmektedir: a) sabit veya kılavuzlayıcı yataklama ve serbest veya oynar yataklama (milin rulmanla birlikte yuva içinde bir “s“ boşluğu kadar kayabildiği eksenel kayma hareketli yataklama); b) ayarlı yataklama. a) Çalışma esnasında, sıcaklık farkı yaratan ısıl değişimlerin meydana gelebileceği, orta veya uzun boydaki miller için tavsiye edilen bir çözümdür. Sabit yatak rulmanı, tüm radyal yükleri ve mile her iki yönden gelen eksenel kuvvetlerin tamamını karşılamakla sorumludur. Kılavuzlayıcı yatak rulmanı, mil ve yuvaya sıkı geçirilmiş olduğundan, bu durumda hafif radyal yüklenmiş olmaktadır. Bu tür rulman olarak, karma yükleri karşılayabilecek herhangi bir rulman kullanılabilir. Serbest veya oynar yatak rulmanı, radyal yükleri karşıladığı gibi; aynı zamanda mildeki ısıl genleşmelerden dolayı oluşacak eksenel kuvvetlerin rulmana ilave yük getirmesini engelleyecek şekilde; milin yuva içinde eksenel kaymasına da izin verir. Eksenel kayma hareketi, N ve NU tiplerinde faturasız silindirik makaralı rulmanların kullanılmasıyla, rulmanın kendi içinde sağlanabilir. Çok yüksek eksenel kaymaların görüldüğü hallerde, dış bilezik ile yuva arasında uygun bir geçme yapılarak, makaralı rulmanın eksenel yönde komple hareket etmesi sağlanır (oynar yataklama). Eğer dış bilezik dönüyorsa, eksenel kayma, iç bilezik ile mil arasında gerçekleşir. Milin birden fazla rulman tarafından yataklanması durumunda, rulmanlardan biri eksenel olarak sabitlenirken, diğeri, eksenel yönde harekete izin verebilmesi için, serbest bırakılır. b) Kural olarak iki simetrik düzenlenmiş eğik bilyalı ya da konik makaralı rulmandan oluşan ayarlı yataklama durumunda, bileziklerden biri, montaj sırasında, yatak istenilen boşluğa veya ön gerilmeye sahip olacak şekilde oturma yüzeyi üzerinde kaydırılır. Bu tip yataklama, ayar imkanından dolayı, özellikle spiral konik dişli pinyon ve tezgahların iş mili yataklamaları gibi dar bir kılavuzlamanın gerekli olduğu hallerde genellikle kısa miller için uygundur. 2.5.1 Rulmanların eksenel yataklanması Rulmanların eksenel sabitlenebilmelerine ait, rulman tipine ve karşılanacak yükün büyüklüğüne bağlı olarak, çok sayıda çözüm bulunmaktadır. Sabit rulmanların eksenel yataklanmasına dair örnekler şematik olarak şekil 2.10’da; serbest rulmanlar içinse aynı olay şekil 2.11’de gösterilmiştir. Belirli bir rulman üzerinden hiçbir eksenel yükün iletilmediği durumlarda, bir bilezik sadece sürme (kayma) geçme olarak takılabilir. Rulman bileziklerinin eksenel olarak desteklendiği en çok başvurulan eksenel sabitleme sistemleri; mil veya yuvada fatura, kapak, somun, vidalı çember, segman vb uygulamalar olmaktadır. Düşük eksenel yüklerde, eksenel sabitleme için emniyet halkaları kullanmak mümkündür. Emniyet halkalarının ve rulman bileziklerinin dış yuvarlatma yüksekliklerinin yeterli olmadığı hallerde, zaman zaman, rulman ve emniyet halkası arasına takılan bir ara halkaya (mesafe halkası) ihtiyaç duyulur. İç bileziğin; mil üzerinde kayarak dönmesini engelleyebilmek için, mile dar sürme geçme toleranslarında takıldığı durumlarda, rulman bileziği ile mil (tespit) somunu arasına bir tespit rondelası konur. Mil somunu kontra rondelası olarak görev yapan bu rondela; mildeki bir oluğa girmek suretiyle, sürtünme kuvvetlerinin somuna iletimini kesip, mil somununun kırılma riskini ortadan kaldıran bir mandala sahiptir. Diğer bir eksenel sabitleme sistemi, germe ya da çakma manşonlarının kullanılması yoluyla elde edilen konik geçmeli uygulamalar sayesinde sağlanır. 10 Rulman Kullanıcı El Kitabı Bu sistem yalnızca konik delikli makaralı rulmanlar için geçerli olup, aşağıdaki avantajlara sahiptir: - ağır eksenel yükler her iki yönde de karşılanabilir; - milin yüksek hassasiyette imal edilmiş olması şart değildir; - takma ve sökme işlemlerinin kolay bir şekilde yapılabilmesine imkan tanır. Ağır eksenel yüklerden dolayı eksenel kaymayı önleyen çakma manşonlarının ya da rulmanın sökülmesini kolaylaştıran germe manşonlarının kullanıldığı hallerde, her şartta rulman iç bileziğinin, mil boynuna veya bir segmana dayandırılması gereklidir. Şekil 2.10 Şekil 2.11 2.5.2 Rulmanla temas halinde olan parçalarda ısıl genleşmelerin dengelenmesi İşletme sırasında, yataklama düzeninin sıcaklığının artmasıyla oluşan mil uzamaları serbest ya da oynar olarak yataklanmış bir rulman tarafından dengelenmiyorsa, rulmanın eksenel boşluğu azalacağından; bu durum, bilezik ve yuvarlanma elemanları gibi parçaların sıkışarak rulmanı kitlemesine neden olacağı için; rulman ömrü düşer. Sıcaklığa bağlı olarak mildeki uzama miktarı aşağıdaki ilişkide verilmektedir: l = l (t2 - t1), [mm] - t2 – milin çalışma sıcaklığı, [0C] - t1 – çevre sıcaklığı, [0C] - l – mil uzunluğu, [mm] - - milin ısıl genleşme katsayısı [0C]-1 Milin ısıl genleşmesinin, labirent tip sızdırmazlık elemanlarının sabit parçaları ile döner parçalar arasında sürtünme kuvvetleri yaratmaması için, bu parçalar arasındaki eksenel boşluğun yeterli miktarda olması gerekir . burada: 11 Rulman Kullanıcı El Kitabı 3. RULMAN YATAKLAMA DÜZENLERİNİN TASARIMI İÇİN GEREKLİ TEKNİK VERİLER 3.1 Rulman bileziklerinin yük altındaki durumu Rulmanların takılmasında seçilecek geçme değerleri, belirli çalışma şartları ( yağlama, sıcaklık, vb.) altındaki rulmanın tip ve büyüklüğüne bağlıdır. Döner bileziğe gelen dalgalı yükler ne kadar büyükse, geçme o kadar sıkı yapılır. Rulmana etkiyen yüklerin yönüne göre, tablo 3.1’de gösterildiği üzere, bileziklerin üç türlü yüklenme durumu ortaya çıkar: Tablo 3.1 İşletme şartları Bilezik iç dış Dönüyor Dönmüyor Yük Dönüyor Durağan Dönüyor Dönüyor Bileşke yükün yönü sabit Dönüyor Dönüyor Bileşke yük iç bilezikle beraber döner Durağan Durağan Bileşke yük dış bilezikle beraber döner Dönüyor Durağan Dönüyor Dönmüyor Bileşke yükün yönü iç bileziğin dönme yönündedir Dönüyor Bileşke yükün yönü sabittir Dönmüyor Prot yükü iç bilezikle beraber döner Pc yükünün yönü sabittir Prot < Pc Dönüyor Prot yükü dış bilezikle beraber döner Pc yükünün yönü sabittir Prot < Pc Her iki bilezik aynı veya zıt yönde farklı devir hızlarıyla dönüyor dış Yük Durağan Bileşke yükün yönü dış bileziğin dönme yönündedir Dönmüyor iç Dönüyor Dönüyor Dönüyor Şema Bileşke yükün yönü sabittir Dönmüyor Dönmüyor Bilezik Kalın çizgiyle gösterilmiş olan bileşke,Prot yükünün konumuna tekabül etmekte olup, bileşkenin diğer konumları noktalı kesik çizgiyle verilmiştir a) Eğer yük (bileşke) sürekli olarak yuvarlanma yollarının aynı noktasına doğru yönleniyorsa, noktasal yük söz konusu demektir. Noktasal yüke maruz bir bilezik boşluklu geçme toleranslarında takılır ( h6, g6, j6, H7, H8, G7 ) 12 Rulman Kullanıcı El Kitabı b) Eğer bileşke yük, rulman yuvarlanma yollarının tüm çevresi ya da sadece bir bölümü boyunca etkin bir şekilde destekleniyorsa, çevresel yük söz konusu demektir. Çevresel yüke maruz bir bilezik sıkı geçme toleranslarında takılır ( j5, k6, m5, m6, p6, r6, H6, J6, J7, K6, K7, M7, N7 ). c) Eğer rulmana gelen yükün yönü tanımlanamayacak şekilde değişkenlik gösteriyorsa ( darbeli yükler, yüksek devir hızına sahip makinalardaki titreşimli ve balanssız çalışma hali ), belirsiz yük söz konusu demektir. Belirsiz yük altında çalışma durumunda, her iki bileziğin de sıkı geçme toleranslarında takılması gerekmektedir. Yük sayısı, dinamik eşdeğer yük (Pr) ile rulmana ait ISO 281’e göre hesaplanmış temel dinamik yük (Cr) arasındaki orandan faydalanılarak bulunur. Bu orana göre üç ana yük tipi vardır: 1) Hafif yük Pr/Cr < 0,06 ; delik çapı d<100 mm için Pr/Cr <0,1 ; d>100 mm için 2) Normal yük Pr/Cr > 0,06 ; d<60 mm için 0,06 < Pr/Cr < 0,12 ; d>60 mm için 3) Ağır yük Pr/Cr > 0,06 ; d<60 mm için Pr/Cr > 0,12 ; d> 60 mm için Tablo 3.2 Çalışma şartları İç bilezik için noktasal yük Kayabilir iç bilezikli serbest yataklama İç bileziğin mil üzerinde eksenel kaymasına gerek yoktur İç bilezik için çevresel yük Hafif ve değişken yükler ( P<0,06C ) Mil çapı mm Silindirik iğneli ve Örnekler Bilyalı konik makaralı Oynak makaralı rulmanlar rulmanlar rulmanlar Silindirik delikli radyal rulman Hareketsiz mil üzerindeki çarklar Gergi kasnakları, Tahrik kasnakları Tüm çaplar Konveyörler, hafif yüklü mekanizma rulmanları 18100 >100140 18 > 18100 >100140 >140200 >200280 18 > 18100 >100200 - Normal ve ağır yükler ( P>0,06C ) Genel makina mühendisliği elektrik motorları, türbinler, pompalar, dişli kutuları, ağaç işleme makinaları Ağır yükler ve darbeli yükler, ağır çalışma şartları ( P>0,12C ) Ağır iş raylı taşıt aks rulmanları, cer motorları, hadde rulmanları Yüksek çalışma hassasiyeti, hafif yükler ( P<0,06C ) Takım tezgahları Tolerans sınıfı g6 (f6) h6 40 >40100 40 >40100 >100140 >140200 >200400 >50140 >140200 >200 40 >40140 >140200 40 >4065 >65100 >100140 >140280 >280500 >500 >50100 >100200 >200 - j6 k6 j5 k5(k6) m5(m6) m6 n6 p6 r6 r7 n6 p6 r6 h5 j5 k5 m5 Eksenel yükler 250 250 >250 >250 Çakma ya da germe manşonlu konik delikli rulmanlar Raylı taşıtların aks milleri Tüm çaplar Genel makina mühendisliği Thrust bearings Tüm rulman uygulamaları Eksenel yükler Eksenel- bilyalı rulmanlar Eksenel-silindirik ve iğne makaralı rulmanlar Eksenel –silindirik ve iğne makaralı rulman ve çemberler Karma yükler etkisinde eksenel-oynak makaralı rulmanlar Mil için noktasal yük Mil için çevresel yük veya belirlenemeyen yük yönü <250 >250 j6 js6 h9 h10 Tüm ölçüler Tüm ölçüler h6 h6(h8) Tüm ölçüler h8 250 >250 200 > 200400 >400 j6 js6 k6 m6 n8 Rulman Kullanıcı El Kitabı 13 3.2. Rulman geçmelerinin tayini Rulman geçme toleransları aşağıdaki kriterler esas alınarak seçilir: a) rijit yataklama ve rulmanın homojen olarak desteklenmesi; b) kolay takma ve sökme; c) oynar yataklamada eksenel kayabilirlik. İç bilezik ile mil arasındaki ve keza dış bilezik ile yuva arasındaki geçme türünün; boşluklu mu, tatlı mı yoksa sıkı geçme mi olacağı, rulmanın çalışma şartları göz önünde bulundurularak belirlenir. Geçme türü seçilirken, diğer bir dikkat edilecek husus da, iç bilezik ile mil, ve dış bilezik ile yuva arasında meydana gelebilecek sıcaklık farklılıklarıdır. Rulmanlar için geçme tolerans sınıfları, çalışma boyunca +1200C’nin aşılmaması halindeki doğru kullanım için geçerlidir. Makaralı ve büyük rulmanlar için aynı boyutlarda bilyalı rulmanlara nazaran daha sıkı bir geçme tavsiye edilir. Sıkı geçme halinde, iç bilezik, milin tüm temas yüzeyi tarafından desteklenir. Bu taktirde rulman, yükün tamamını taşayacak kapasiteye ulaşmış olur. Bir geçme toleransı tayin edilirken, gereğinden fazla boşluk veya aşırı sıkılıktan kaçınmak için, dönen bileziğe gelen yükler dikkate alınmalıdır. Aşırı sıkılıktaki geçmeler, rulmanın takılmadan önceki radyal boşluğunu ortadan kaldıracağı gibi; aynı zamanda, montaj işlemi esnasında bilezikte oluşabilecek iç gerilmeler nedeniyle; bileziğin tahrip olmasına da sebep olur. Ayrıca gereğinden fazla boşluk, sistemdeki mafsalların aşırı hareketliliğinden dolayı, tüm sistemin rijitliğinin azalmasına ve temas yüzeylerinin paslanmasına sebebiyet verir. 3.2.1 Miller için tolerans sınıfları Rulman tipine, yük durumuna ve mil çapına göre, miller için tolerans sınıfının tayinine yönelik tavsiye değerleri, tablo 3.2’de verilmektedir. 3.2.2 Yuva delikleri için tolerans sınıfları Tablo 3.4’de yuva için toleras sınıflarına ait tavsiye değerleri verilmektedir. Mile ve yuva oturma yüzeylerine ait yüzey pürüzlülükleri tablo 3.5’de gösterilmektedir. Rulmanların germe veya çakma manşonları ile takılmaları halinde, mil yüzey pürüzlülüğü en fazla Ra = 1,6 m. olmalıdır. Biçim ve konum sapmaları için temel toleranslar Tablo 3.3 Toleransa bağlı izin verilen sapmalar P0 P6X P6 P5 P4 (SP) P2 (UP) mil IT6(IT5) IT5 IT4 IT4 IT3 yuva IT7(IT6) IT6 IT5 IT4 IT4 IT4/2 IT3/2 mil t, t1 IT2/2 IT1/2 IT0/2 Dairesellik ve (IT3/2) (IT2/2) silindiriklik IT5/2 IT4/2 toleransı yuva t, t1 IT3/2 IT2/2 IT1/2 (IT4/2) (IT2/2) mil t2 IT4(IT3) IT3(IT2) IT2 IT1 IT0 Yüzey aşınma toleransı yuva IT5(IT4) IT4(IT3) IT3 IT2 IT1 mil t3 IT5 IT4 IT4 IT3 IT3 Merkezleme toleransı yuva IT6 IT5 IT5 IT4 IT3 Açısal tolerans mil t4 IT7/2 IT6/2 IT4/2 IT3/2 IT2/2 Notlar: Rulmanların germe ya da çakma manşonları ile takıldığı hallerde, biçim ve konuma ait sapmalar için mil toleransları, çalıştığı deliğin toleransı h9 olması halinde IT5/2 tolerans sınıfında, h10 olması halinde ise IT7/2 tolerans sınıfında alınmalıdır. Tolerans adı Boyut toleransı Geçme Sapmaya ait sembol 3.2.3 Bazı tip rulmanlar için özel geçmeler Bazı özel durumlarda, rulman için ideal geçme şartlarından feragat edilmesi zorunluluğu vardır. Böyle durumlardan biri, rulmanın, işletme süresince çok sık olarak sökülüp montaj yerinden uzaklaştırılmasının gerektiği mekanizmalardır. Mildeki geçme yüzeylerinin hassas ve çok operasyonlu işlenmesinin ekonomik olmadığı ucuz ve düşük önemde makina donanımları için sıkı geçme kullanılmaz. Mil ömrünün, üzerinde takılı rulmanların herhangi birinin ömründen çok daha uzun olması halinde de; rulmanın sıkça değiştirilmesi, kaçınılmaz olarak milin aşınmasına yol açacağından; aynı öneri geçerlidir. Tüm bu durumlarda, teorik geçme toleranslarına göre daha geniş tolerans aralıkları kullanmak, yani olması gerekenden az sıkılıkta bir geçme gerçekleştirmek, daha verimli bir netice verir. Bileziklerin takıldıkları yerden oynamasını önlemek içinse pim, kama ve muhtelif diğer tespit sistemleri kullanılır. Genelde normal hassasiyette rulmanlar kullanılmakla birlikte, nadiren karşılaşılan bazı özel hallerde daha yüksek hassasiyette rulmanlar tercih edilir. Örneğin, hassas torna tezgahları ile taşlama tezgahlarının fener mili rulmanları; dönmekte olan balanssız makina elemanlarından dolayı, santrifüj kuvvetlerinin sınırlandırılmasının gerektiği, yüksek devirde dönen mil rulmanları ve elektrik motorları gibi. Yüksek hassasiyet sınıfından 14 Rulman Kullanıcı El Kitabı rulmanların kullanılması durumunda, mil ve yuva da, imalat hassasiyetleri söz konusu rulmanlarla aynı seviyede olacak şekilde, rijit bir yapıya sahip olmalıdır. Milin ve yuva deliğinin yapısından kaynaklanan sapma hassasiyeti değerleri, normal hassasiyet sınıfından bir rulmanın sapma değerlerinden iki veya üç sınıf daha hassas olmak zorundadır. Takım tezgahlarında kullanılan hassas rulmanlar (P5 ve daha yukarısı) için, bu değerler, yuva deliğinin boyutsal sapması için K6, yapısal sapması içinse IT3 standardlarındadır. Eğer rulman deliği konik ise, yuva deliğinin yapısal sapmasına ait tolerans, IT2 olacak şekilde, daha dar seçilir. Genellikle tavsiye olunan husus, milin dinamik balansının yapılmasıdır. Rulman bilezikleri, takma işlemi süresince, takıldıkları parçanın formunu almaya eğilimli olduğu için; büyük yapısal sapmalara sahip mil ve yuvalara yüksek hassasiyette rulmanların takılması, ekonomik olmayacağından, anlamsızdır. Tablo 3.4 İşletme şartları Örnekler Tolerans sınıfı sembolü Notlar P7 Eksenel sabit dış bilezik RADYAL RULMANLAR TEK PARÇA YUVALAR Dış bilezik için çevresel yük İnce cidarlı yuvalardaki rulmanlara gelen ağır yükler, ağır darbeli yükler (P>0,12C) Normal ve ağır yükler (P>0,06C) Hafif ve değişken yükler (P0,06C) Belirsiz yük yönü Ağır darbeli yükler Normal ve ağır yükler (P>0,06C). Dış bileziğin kayabilir olması gerekli değildir Belirsiz yük yönü Hafif ve normal yükler. Dış bilezik istenilen mikrada eksenel kayabilir. (P0,12C) Dış bilezik için noktasal yük Her türde yük Basit işletme şartlarındaki hafif ve normal yükler (P0,12C) Mil üzerinden ısı iletimi Hassas dönme, sessiz çalışma Değişken yükler altında yüksek montaj ayar kabiliyeti Hafif yükler, belirsiz yük yönü Dış bilezik istenilen miktarda eksenel kayabilir Sessiz çalışma İşletme şartları Makaralı rulman tekerlek poyraları, biyel kolu rulmanları Bilyalı rulman tekerlek poyraları, biyel kolu rulmanları, vinçlerin gezer tekerlekleri Konveyör makaraları, kayış kasnak mekanizmaları, kayışlı gergi kasnakları N7 M7 Cer motorları Elektrik motorları, pompalar, krank mili ana rulmanları İKİ VEYA TEK PARÇALI YUVALAR M7 K7 Eksenel sabit dış bilezik Orta büyüklükte elektrik motorları, pompalar, krank mili ana rulmanları J7 Eksenel kayabilir dış bilezik Genel mekanik raylı taşıt aks rulmanları H7 Rahatça eksenel kayabilir dış bilezik Dişli mekanizmaları H8 Kurutma silindirleri, oynak makaralı rulmanların kullanıldığı büyük elektrik makinaları İKİ PARÇALI YUVALAR G7 Makaralı rulmanların kullanıldığı D125 takım tezgahı ana milleri D>125 Bilyalı rulmanların kullanıldığı taşlama tezgahlarının mil çalışma yüzeyi, aşırı dolumlu yüksek hız kompresörlerin serbest rulmanları Bilyalı rulmanların kullanıldığı taşlama tezgahlarının mil çalışma yüzeyi, aşırı dolumlu yüksek hız kompresörlerin serbest rulmanları Küçük ebatta elektrik motorları M6 N6 K6 Eksenel sabit dış bilezik J6 Eksenel kayabilir dış bilezik H6 Rahatça kayabilir dış bilezik Notlar Tolerans sınıfı sembolleri EKSENEL RULMANLAR Eksenel yük Eksenel-bilyalı rulmanlar H8 Eksenel-silindirik ve iğne makaralı rulmanlar H7 (H9) Eksenel-oynak makaralı rulmana gelen karma yükler Yuva tespit bileziği için noktasal yük Yuva tespit bileziği için çevresel yük Eksenel-oynak makaralı rulmana gelen eksenel veya karma yükler Rulmanın radyal yataklanması başka bir rulman tarafından sağlanır Eksenel sabit dış bilezik Daha az hassasiyette rulman mekanizmaları için, yuvadaki boşluk 0,001D’ye kadar olabilir H7(H9) M7 - Yuva tespit bileziği 0,001D’ye kadar olan boşluklarla takılabilir Mil ve yuvanın montaj yüzeylerinin pürüzlülüğü Rulmanın tolerans sınıfı P0, P6X ve P6 P5, SP ve P4 P2 ve UP 80 Mil. d çapı, mm >80...500 0,8 (N6) 0,4 (N5) 0,2 (N4) 1,6 (N7) 0,8 (N6) 0,4 (N5) Tablo 3.5 > 500 80 Pürüzlülük Ra, [m]. 3,2 (N8) 0,8 (N6) 1,6 (N7) 0,8 (N6) 0,8 (N6) 0,4 (N5) Yuva. D çapı, mm > 80... 500 1,6 (N7) 1,6 (N7) 0,8 (N6) > 500 3,2 (N8) 1,6 (N7) 0,8 (N6) Rulman Kullanıcı El Kitabı 15 3.3. Rulmanlarda sızdırmazlık Doğru sızdırmazlık sistemleri rulman ömrünü uzatacağı gibi, aynı zamanda rulmana yabancı maddelerin (toz, malzeme zerrecikleri, nem, asit vb.) girmesini önlemek ve yağlama maddesini rulman içerisinde tutmak suretiyle de, tüm sistemin düzgün çalışmasını sağlar. Sızdırmazlığın hatalı gerçekleştirildiği ya da hiç yapılmadığı sistemlerdeki rulmanlara, rulmanda aşındırıcı iç sürtünmelere veya rulmanın aktif yüzeylerinin paslanmasına yol açan muhtelif yabancı maddelerin girmesi kaçınılmaz olur. Çalışma sırasında yağın rulmandan dışarı sızması yağın israfına neden olur. Bu sızıntı zamanında tespit edilemezse, hızlı bir sıcaklık artışı ve/veya rulman hasarı meydana gelebilir. Nasıl bir sızdırmazlık sisteminin seçileceği aşağıdaki kriterlere bağlı olup, sızdırmazlık sisteminin yapısı rulmanların çalışma şartları üzerinde çok önemli bir rol oynar: a) rulman devir hızı; b) kullanılan yağın türü; c) yağlama sistemi; d) yataklama düzenin işletme sıcaklığı; e) çevre şartları; a b f) yataklama düzeninin yapısal özelliği Şekil 3.1 Fonksiyonel ve yapısal açıdan bakıldığında, sızdırmazlık sistemleri aşağıdaki gibidir: - Statik ( hareketsiz / sabit ) sızdırmazlık elemanları, hareketsiz parçalar arasında ( yuva ve kapak ); - Dinamik ( hareketli / döner ) sızdırmazlık elemanları, dönen yataklama a b elemanları arasında; Şekil 3.2 - Kauçuk dışı malzemeden sızdırmazlık elemanları; - Kauçuk sızdırmazlık elemanları. Yağlanan rulmanın çalıştığı çevreye ait işletme şartlarına göre, her iki tür sızdırmazlık sistemi (özel sızdırmazlık sistemleri) birlikte kullanılabilir. Bu tür özel sistemleri tanımlarken, rulmanın iç bileziğinin döndüğünü, dış bileziğinin ise sabit ( hareketsiz ) olduğunu varsaymaktayız. 3.3.1 Statik sızdırmazlık elemanları Rulmanlarda en çok kullanılan en basit sızdırmazlık tipi yaylı rondela olarak görev yapan kapaklardır. Bu tip sızdırmazlık, temiz ve kuru çevre şartlarının hüküm sürdüğü, 6 m/s’ye kadar olan çevresel hızlarda kullanılır ve verimliliği, kapak ile dönen milin ya da kapak ile yuvanın arasındaki boşluk miktarına ve rulmanın radyal boşluğuna bağlıdır. Bu nedenden dolayı, düşük radyal boşluktaki rulmanlar için ayar pulu kullanılabilir. Bu tip bir kapağın takılması halinde ise; bunun, her türlü şart altında, milin ( veya yuvanın ) ve rulmanın temas yüzeylerine mükemmel bir şekilde oturtulması zorunludur. Şekil 3.1a, kalın greslerin kullanılması durumunda yaylı rondela gibi çalışan sabit kapak ile sağlanmış sızdırmazlığı göstermektedir. Şekil 3.1b ise, sıvı yağın uygulandığı merkezkaç kuvvetlerinin etkisindeki rulmanların kullanıldığı hallerde yaylı rondela gibi çalışan döner kapak ile sağlanmış sızdırmazlığı göstermektedir. Aynı zamanda kapaklar, yanal olarak, toz zerreciklerini ve diğer pislikleri dışarı püskürtür. Şekil 3.2’de rulman sızdırmazlığına dair, biri 2RS veya 2RSR olarak conta kapaklı sızdırmazlık için (şekil 3.2a), diğeri de 2Z ya da 2ZR olarak metal kapaklı sızdırmazlık için iki örnek verilmektedir. Conta ve metal kapaklı rulmanlar, yeterli ömrü ve uygun işletme şartlarını sağlayacak şekilde, içleri gereken miktarda gresle dolu olarak teslim edilir. 3.3.2 Dinamik sızdırmazlık elemanları 3.3.2.1 Kaçuk dışı malzemeden sızdırmazlık elemanları Yüksek sıcaklık ve devir hızı şartlarında kullanılan bu tür sızdırmazlıkların ömrü çok uzundur. Dinamik tipte kauçuk dışı sızdırmazlık elemanlarına örnek olarak sızdırmazlık aralıklı elemanlar (temassız tip sızdırmazlık elemanları) ile labirent halkalar ve bunların kombinasyonları verilebilir a b Şekil 3.3 c 3.3.2.1.1 Temassız tip (sızdırmazlık aralıklı) kauçuk dışı dinamik sızdırmazlık elemanları Bunlar, rulmanın maruz kaldığı çalışma bölgesine nem ve pislik girişi tehlikesinin nispeten az olduğu yataklamalarda kullanılırlar. Şekil 3.3a’da gösterildiği üzere, özellikle basit sistemler için, gresi rulman içinde tutmaya yönelik dizayn edilmiş uygun miktarda sızdırmazlık aralığı mevcuttur. 16 Rulman Kullanıcı El Kitabı Sızdırmazlığın verimi, aralığın uzunluğuna ve mil (veya yuva) ile sızdırmazlık elemanı arasındaki bu aralığın miktarına bağlıdır. Eğer mil ya da yuvada gresle doldurulmaya müsait bir veya daha çok kanal varsa (şekil 3.3.b), gresin dışarı sızmasının azaltılması ve içeri pislik girmesinin önlenmesiyle, daha iyi bir sızdırmazlık elde edilmiş olur. Sıvı yağ ile yağlamada, mildeki kanallar, helisel (şekil 3.3c) ve yönleri de milin dönme yönüyle aynı olmalıdır. Bu tip sızdırmazlık için izin verilen çevresel hız 5 m/s’ye kadardır. Tüm çalışma boyunca, sızdırmazlık kanalları, temiz ve yüksek kalitede kalın gresle dolu olmalıdır. a b c Şekil 3.4 3.3.2.1.2 Labirent tip sızdırmazlık elemanları Bunlar, toz ya da yuvanın basınçlı suya maruz kalması gibi kirli ortamlarda çalışan yüksek çevresel hıza sahip rulmanlar için kullanılırlar. Bu tip uygulamalar şekil 3.4’de gösterilmektedir. Sızdırmazlık aralıklarının sayısının artmasıyla, verim, oldukça yükselir. Labirent tip sızdırmazlık elemanlarının kanalları, suyla temas durumunda paslanmayı önleyen kalsiyum ya da lityum sabunu bazlı gresle doldurulmalıdır. Ağır çalışma şartlarında, kirli gresi uzaklaştırmak ve sızıntılardan ötürü kaybolan gresi tamamlamak için, labirent boşluklarına (haftada 2 veya 3 kez) taze gres basılması tavsiye edilir. Labirent tip sızdırmazlık elemanları, gerek eksenel (a) gerekse radyal (c) olarak yerleştirilebildiği gibi, sarkık dudaklı (taşma kenarlı) da olabilirler (b). Hem radyal hem de eksenel labirentlerin kullanıldığı hallerde, kanal sayısı artacağından, verimlilik yükselir. Demir plakalar (şekil 3.5a) kullanmak ya da labirent halka kenarlarını; mil burulmalarına neden olan, gresin yuva boşluğundan dışarı atılması olayını önlemeye yönelik; daire yayı formunda (şekil 3.5b) işlemek suretiyle; şekil 3.5’de gösterildiği gibi farklı tipte sızdırmazlıklar elde edilebilir. Özellikle yüksek devir hızlarında ortaya çıkan bu durumun önlenebilmesi için, mil ile sızdırmazlık elemanı arasındaki boşluğu yaratan mil yüzeylerinin salgısı en az düzeyde olmalı ve yüzey pürüzlülük değerleri de Ra > 1.25 m olmalıdır. 3.3.2.2 Kauçuk sızdırmazlık elemanları Dimamik tipte en uygun kauçuk sızdırmazlık elemanını seçerken, Şekil 3.5 malzeme ve malzeme esnekliği (keçe, kauçuk, plastik malzemeler, deri, grafit, asbest, metaller vb.), farklı sıcaklıklara dayanıklılık, sızdırmazlık yüzeyinde maks. çevresel hız, sızdırmazlık yönü ve diğerleri gibi faktörler göz önüne alınmalıdır. Özellikle çok yüksek çevresel hızlarda, sızdırmazlık elemanının temas ettiği yüzeylerin pürüzlülüğü çok düşük olmalıdır. Ayrıca, takılmaları sırasında, sızdırmazlık elemanlarına bir zarar verilmemelidir Şekil 3.6a ve 3.6b, çoğunlukla gres ya da madeni sıvı yağlama için, tek veya çift halka keçelerle yapılan sızdırmazlığı göstermektedir. Bunlar, basit yapıda ve ucuz olup; çevresel hızların genellikle 4 ila 7 m/s arasında (temas yüzeyleri hassas işlenmiş) olması kaydıyla 100oC’nin üzerindeki sıcaklıklarda, rulmanın etkin bir şekilde korunmasını ve yağın dışarı sızmamasını sağlar. Halka keçeler, takılmadan önce, sızdırmazlık etkisinin güçlendirilmesi ve sürtünmelerin azaltılabilmesi için, 70..90oC sıcaklıkta 1 saat boyunca %66 oranında madeni yağ ve %33 oranında parafinden oluşan bir karışım ile doyurulmalıdır. Esas itibariyle bu tip bir sızdırmazlığın verimi keçe kalitesine bağlıdır (uzun elyaflı). Düşük kalitede keçelerin kullanılması sadece çok sık değiştirilmelerine neden olmayacağı gibi rulmana da zarar verir. Şekil 3.6c ve 3.6e, içine, sentetik kauçuktan ya da özel plastikten yapılmış bir yay konulmuş olan, çoğu halde metal sertliğinde bir yapıya sahip kauçuk sızdırmazlık elemanını göstermektedir. Keçe dudağının basma gücünü mümkün olduğu kadar uzun süre koruyabilmek için halka keçenin çevresine spiral bir yay geçirilir. Keçe dudağının bozulmaması için, keçe, yuvaya pres kullanarak geçirilmelidir. Yaylı kauçuk keçeler, daha çok, 5 ila 10 m/s a b c çevresel hızda ve –40.. +1200C arasındaki sıcaklıklarda çalışan sıvı yağla yağlanan rulmanlar için uygundur. Bu tür bir sızdırmazlık kullanarak rulmana toz ve başka pisliklerin girmesi engellenmek isteniyorsa; a d b e Şekil 3.6 f 17 Rulman Kullanıcı El Kitabı yağın dışarı sızması, içe dönük yaylı (şekil 3.6c) veya dışa dönük yaylı (şekil 3.6e) bir keçenin takılmasıyla önlenebilir. Bu kauçuk keçeleri, çiftli takmak suretiyle, sızdırmazlık güvenliğini ve sızdırmazlığın dayanıklılığını daha da arttırmak mümkündür. Şekil 3.6e’de sıvı yağlama, şekil 3.6f’de gresle yağlama için olan V-ring’leri tanıtmaktayız. V-ring sızdırmazlık elemanları, sızdırmazlık yüzeyinin yüzey pürüzlülüğü Ra = 1,5 - 3 m olacak şekilde, -40oC.. +100oC’lik sıcaklık aralığında kullanılır. V-ring’ler, eksantrik ve (2 ...3)0’lik açısal harekete maruz millerde de kullanılabilir. 15 m/s’ye kadar olan çevresel hızlarda V-ring’ler bir kauçuk keçe, 15 m/s’nin üzerindeki çevresel hızlarda ise, keçe dudağının sızdırmazlık yüzeyinden uzaklaşması nedeniyle, bir savurma keçe gibi çalışır. Sızdırmazlıktan en üst seviyede netice alabilmeye yönelik, şekil 3.7a ve 3.7b’de gösterildiği üzere, söz konusu sızdırmazlık elemanı kombine olarak takılır ya da, her tür çalışma şartları için yataklama düzeninin sızdırmazlığını en iyi biçimde sağlayan, diğer kombine sızdırmazlık elemanları kullanılır. Dikey rulmanların yatık çalışmasından dolayı meydana gelebilecek yağ sızıntısını önlemek için özel bir donanım kullanılması haricinde, bu millerin sızdırmazlık sistemleri, yatay millerin sızdırmazlık sistemlerinden pek bir farklılık göstermez. Burada bahsedilen sızdırmazlık sistemleri, mevcut tüm uygulama alanlarına yönelik bütün sızdırmazlık sistemi türlerini kapsamaz. Labirent halka sızdırmazlık elemanlarındaki; rulmanın sağlıklı çalışabilmesi bakımından son derece büyük önem taşıyan, kanal ve sızdırmazlık aralığına ait boyutlar; normal işletme sıcaklıkları için geçerli olacak şekilde verilmiştir. Rulmanın maruz kaldığı aşırı sıcaklık değişimleri durumunda ve rulmana ağır eksenel yüklerin etkimesi halinde bu boyutların büyütülmesi gerekmektedir. a. b. Kauçuk olmayan bir eksenel labirent tip sızdırmazlık elemanıyla birlikte takılmış kauçuktan halka keçe Şekil 3.7 Kauçuk olmayan bir eksenel labirent tip sızdırmazlık elemanıyla birlikte takılmış V tipi kauçuk keçe 18 Rulman Kullanıcı El Kitabı 4. RULMANLARIN YAĞLANMASI 4.1. Yağın seçimi Rulmanların yağlanmasında sıvı yağlama maddeleri (madeni veya sentetik yağlar), katı yağlama maddeleri (gresler) ya da kuru yağlama maddeleri (grafit, molibdendisülfit, teflon) kullanılır. Sıvı yağlar, sağladıkları şu avantajlardan dolayı, yağlama metodunun seçiminde öncelikli olarak tercih edilir: Katı yağlara göre daha yüksek bir kararlılığa sahiptirler ve hem yüksek hem düşük devir hızlarında kullanılabilirler. Isının, rulmanın içinden daha kolay tahliye olmasını sağladıkları gibi; hassas ve duyarlı cihazlarda kullanılmalarını mümkün kılan, yuvarlanma elemanlarının hareketine karşı daha az mukavemet gösterme özelliğine sahiptirler. Yataklama düzeninin sökülmesine gerek kalmadan değiştirilebilirler ve dozajlı çalışmaya olanak tanırlar. Sıvı yağlamanın en büyük dezavantajı, sızdırmazlığın daha zor sağlanabilir olması ve yağ seviyesinin düzenli kontrol edilmesinin şart olmasıdır. Greslerin avantajları şunlardır: Basit yuva yapısı, daha güvenilir ve ucuz sızdırmazlık, rulmanın olumsuz dış etkenlere karşı daha iyi korunması ve sızıntı riskinin sıvı yağlamaya göre daha az olması. Evrensel bir yağlama metodu mevcut olmadığı için, yağ seçimi, işletme şartlarının analizine ve yağın teknik özelliklerine göre yapılır. Yağ seçiminde ve yağ değiştirme aralıklarının belirlenmesinde, aşağıdaki kriterlerin göz önünde bulundurulması gerekmektedir: - makaralı rulmanın boyutu - makaralı rulmanın yüklenme durumu - makaralı rulmanın sıcaklığı. Tablo 4.1’de, yukarıdaki kriterlerin de hesaba katılmasıyla, yağ seçimi ve yağ değiştirme aralıklarının tayini için bazı örnekler verilmiştir. Aşağıdaki tabloda bahsedilmemiş olan uygulama şartlarını karşılaştırma yoluyla belirleyebilmek için, rakamlar; ihtiyaç duyulan bakımla uygunluk gösteren ve yağ seçimini etkileyen faktörlere ait aralıkları (interval) işaret eder. Yağl için alışılagelmiş semboller de kullanılabilirdi: Sıvı yağlar için tablo 4.2’de belirtilmiş olan viskoziteleri ile işletme sıcaklıklarına göre ve gresler için tablo 4.3’de belirtilmiş olan işletme sıcaklığı seviyeleri ile koyultucularına (sabun) göre. Tablo 4.1’deki yağ için belirleyici kriterler ve atanmış semboller aşağıdaki gibidir: a) Rulmanın ölçüsü - (dış çap) – D boyutu, mm olarak: 1 - D 22 mm olan rulmanlar için 2 - 22< D 62 mm olan rulmanlar için 3 - 62 < D 240 mm rulmanlar için 4 - D> 240 mm olan rulmanlar için Tablo 4.1’de verilmiş örnekler doğrultusunda, rulman ölçüsünün yağ seçimine etkisi, aşağıdaki şekilde özetlenebilir: - özellikle yüksek devir hızlarındaki küçük ebatta makaralı rulmanlar için, sürtünmelerin azaltılabilmesi açısından düşük viskoziteli sıvı yağ ya da kaliteli bir gres tercih edilir; - ağır yüklerin etkisi altında sürtünme kuvvetleri ihmal edilebilir olduğundan, büyük ebatta rulmanlar için, daha yüksek viskozitede yağların kullanılması uygun olur. b) Rulmanın devir hızı - n, d/dak olarak: 1 - for n 0,8 nlim 2 - for n> 0,8 nlim , burada: nlim , rulmana ait katalogda verilen devir hız sınırını temsil eder. Rulman devir hızının değeri işletme sıcaklığının artışında önemli rol oynar. Yağının viskozitesi ne kadar yüksekse iç sürtünmeler de o kadar büyük olur. Aynı zamanda, yağın viskozitesi, rulmanın sıcaklığının artmasıyla düşer. Viskozite değerinden bağımsız olarak yağlamanın kalitesi korunabilmelidir. Başka bir yağ ve soğutma sisteminin seçimini etkileyen kriterlerden biri de, dm’nin rulman ortalama çapını temsil ettiği, “dmn [mmd/dak]” çarpım değerine bağlıdır. Bu kriter de dahil olmak üzere, tablo 4.4’e göre, uygulama alanı ve şartlarına bağlı altı adet kriter vardır. 19 Rulman Kullanıcı El Kitabı Kataloglarda nlim olarak verilen devir hız sınırının aşıldığı çok yüksek devir hızlarında uygulanan yağlama metodu, ısı tahliyesine imkan tanımak durumundadır. Genel bir sonuç olarak, yüksek devir hızları düşük yağ viskozitesi gerektirir. Rulman ortalama çapı (d m) ve rulmanın devir sayısı (n)’ye bağlı olararak, yağın kinematik viskozitesinin tayinine dair tavsiye değerleri, şekil 2.4’deki diyagramda verilmekteydi. Tablo 4.1 Uygulama Taşıtlar Tekerlekler Krank milleri Dişli kutuları Diferansiyeller Debriyaj balataları Elektrik motorları Ev aletleri motorları Orta ebatta motorlar Büyük ebatta motorlar Cer motorları Tarım makinaları Toprak işleme makinaları Yem ayıklama makinaları Demiryolu sistemleri Dekovil aksları Elektrikli raylı araç aksları Yolcu ve yük taşıyıcı araç aksları Maden cevheri veya cüruf hafriyat aks Motorlu vagonlar Hadde vagonetleri Yüksek hız lokomotifleri Manevra lokomotifleri Maden ocağı lokomotifleri Lokomotif dişli kutuları Gemi inşaat Dümen rulmanları Pervane rulmanları Dümen mekanizması rulmanları Ağaç işleme tezgahları Dik freze tezgahları Yatay freze tezgahları Planya tezgahları Testereler Takım tezgahları Matkap ana milleri Frezeler, tornalar Kağıt üretim makinaları Islak çalışma bölümü Kuru çalışma bölümü Rafine (arıtma) bölümü Merdaneler Haddehaneler Hadde dişli kutuları Konveyör makaraları Fanlar - küçük - orta - büyük Kompresörler Santrifüj pompalar Taşıma tekniği Kablolu sistem tekerlekleri Konveyör avara kasnakları Tambur milleri Konkasörler Titreşimli elekler Merdaneli kırıcılar Mikserler Döner fırın hareket makaraları Büküm makinaları D İşletme şartları n F t Yağlama maddesi Gres Sıvı yağ 1b, 2 2, 3 2, 3 - Yağ değiştirme aralığı 2-3 2 2 2 3 1 1 1 1 2 1 1 1 2 1 1 2 3 2 3 2a, 2b 2b, 2c, 3 30.000 - 50.000 km 15.000 - 20.000 km 15.000 - 20.000 km 15.000 – 20.000 km Yağ değiştirmeksizin 1 2-3 4 3 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 2 3 2a 2a 3 2c, 3 2-3 2 1 1 2 1 1 1 1a, 2b, 3 1a, 2b, 3 3 3 3 3-4 3 3-4 4 3-4 3 3-4 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2-3 1 1 3-4 2a 2a 2a 2a 2a, 3 2a, 3 2a, 3 2a 2a 10.000 - 15.000 km 30.000 - 100.000 km 20.0000 - 400.000 km 100.000 - 200.000 km 200.000 - 300.000 km 300.000 – 400.000 km 40.000 – 60.000 km 10.000 – 20.000 km 3 4 4 2 1 1 2 1 1 3 1 1 2a, 3 4.000 - 5.000 saat 8.000 - 10.000 saat 10.000 - 15.000 saat 2 3 3 3 1 2 1 1 1 1 1 2 1 1 1 2 2a, 3 2a, 3 2a, 3 2a. 2b, 3 2-4 2 2 2 1 1 1 1 - 1a 1a 800 - 1500 saat 800 - 1500 saat 3-4 3-4 3-4 4 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 1 2 2a 2a - 3 1a 2 - 3 ay 6 - 12 ay 6 - 12 ay 2 - 3 ay 4 3-4 2 1 1 1 2 2-3 2c 2, 3 - 500 – 1.000 saat Dişli yağları Yağ değiştirmeksizin 1.000 - 2.000 saat 500 - 1.000 saat 200.000 - 500.000 km 1.000 saat 5.000 saat 1-2 yıl 1-2 yıl 3-4 yıl 2-3 yıl 2-3 yıl 3-4 yıl 1-2 yıl 2-3 yıl 1-2 yıl Dişli yağı – Sirkülasyon yağlama 3 2 - 150 - 200 saat 200 - 300 saat 300 - 500 saat 2.000 - 3.000 saat 2 3 4 2 3 1 1 1 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 2 3 3 2 2a, 3 3 2 2 - Yağ değiştirme yok 1.000 - 1.500 saat 3.000 - 4.000 saat 500 - 1.000 saat 500 - 1.000 saat 1-3 2 4 4 3 3 3-4 4 4 1 1 1 1 2 2 1 1 2 2 1 1 2 1 2 1 2 1 1 1 1 1 2 3 3 1 1 3 3 3 3 2a, 3 3 3 2a 2 3 - Yağ değiştirme yok 2 yıl 4 hafta 1.000 - 1.500 saat 200 - 250 saat 200 - 500 saat 100 - 200 saat 1.500 saat 2 ay Kullanılan semboller: D – dış çap; F – rulmanın bileşke yükü; Notlar n – rulmanın çalışma sırasındaki devir hızı; t – işletme sıcaklığı. Yağ buharı (püskürtme yağl.) Sirkülasyon yağlama Sirkülasyon veya yağ buharı (püskürtme yağl.) 20 Rulman Kullanıcı El Kitabı Tablo 4.2 Simge 1a 1b 2 3 4 Donma noktası t, (0 C) t 50 0 t 50 0 50 t 80 0 80 t 120 0 120 t 150 0 Önerilen viskozite, (m2/s) (16 - 37)·10-6 (11,8 - 60)·10-6 (37 - 75,8)·10-6 75,8·10-6 227,4·10-6 Tablo 4.3 Simge 1a 1b 2a 2b 2c 3 4a 4b dm·n [mm·d/dak] 50.000 50.000’den 150.000’e kadar 150.000’den kadar 300.000’e 300.000’den kadar 600.000’e 600.000’den 1.200.000’e kadar 1.200.000 üzeri İşletme sıcaklıkları sahası -35...+500 -35...+500 -30,..+800 -35...+1200 -35...+1200 -25...+1100 600 1100 Gres koyultucu Kalsiyum Kalsiyum Sodyum Sodyum Sodyum Lityum Kalsiyum Sodyum Suya dayanıklılık su tutmaz su tutmaz kararsız kararsız kararsız 900C’ye kadar kararlı sızdırmazlık için sızdırmazlık için Yağlama maddesi türü Sentetik olanlar da dahil olmak üzere tüm gres türleri. Madeni yağlar, sentetik olmayan gresler. Orta değerde viskoziteli madeni yağlar ve KalsiyumSodyum ya da Lityum sabunu esaslı gresler. Sıcaklık artışına neden olacağı için, yuva içinde gres fazlası bulunmaması gerekmektedir. Düşük viskoziteli madeni yağ ile yağlama (fitilli yağlayıcı ile yağ beslemesi) veya yağ buharı püskürtme Madeni yağlar için serbest akışlı veya emme sistemli tazyikli yağlama. Küçük rulmanlar ya da düşük yükler için yağ buharı (püskürtme yağlama) tevsiye edilir. Madeni yağlar için serbest akışlı veya emme sistemli tazyikli yağlama. Küçük rulmanlar ya da düşük yükler için yağ buharı (püskürtme yağlama) tevsiye edilir. Tablo 4.4 Soğutma sistemi Hava akımlı soğutma (yağ buharı püskürtmeli sistemler için). Suni soğutma önerilir. Suni soğutma önerilir. Ayrıca, tablo 4.5’de ISO viskozite sınıfları ile mm2/s (cSt) cinsinden 400C’deki kinematik viskozite arasındaki ilişki verilmektedir. Tablo 4.5 Viskozite sınıfı sayısı olduğu, 1, 2, 3 genişlik serileri için F 0,1 ise ve 4 genişlik C F < 0,15 ise normal yüklenme kuvveti vardır. C F 2 – 1, 2, 3 genişlik serileri için > 0,1 ise ve 4 genişlik serisi C serisi için için ISO ISO VG 2 ISO VG 3 ISO VG 5 ISO VG 7 ISO VG 10 ISO VG 15 ISO VG 22 ISO VG 32 ISO VG 46 ISO VG 68 ISO VG 100 ISO VG 150 ISO VG 220 ISO VG 320 ISO VG 460 ISO VG 680 ISO VG 1000 ISO VG 1500 f * F/C c) Aşağıdaki denklemden hesaplanan rulmana etkiyen yüklenme kuvveti F: F = XFr + ZFa [N], burada: - Fr : makaralı rulmana etkiyen radyal yük, [N] - Fa : makaralı rulmana etkiyen eksenel yük, [N] - X, Y, yükün eksenel ya da radyal olmasına göre düzeltme faktörü (yük katsayıları) olup, değerleri katalogda verilmiştir. Söz konusu bu yüklenme kuvveti için tanımlanan formül aşağıdaki gibidir: 1 – C’nin, rulmana ait, kataloglarda verilen, temel dinamik yük 400C’de kinematik viskozite, mm2/s (cSt) ort. min. maks. 2,2 1,98 2,42 3,2 2,88 3,52 4,6 4,14 5,06 6,8 6,12 7,48 10 9 11 15 13,5 16,5 22 19,8 24,2 32 28,8 35,2 46 41,4 50,6 68 61,2 74,8 100 90 110 150 135 165 220 198 242 320 288 352 460 414 506 680 612 748 1000 900 1100 1500 1350 1650 F > 0,15 ise yüksek yüklenme kuvveti kabul edilir. C n/nlim Şekil 4.1 Rulman Kullanıcı El Kitabı 21 Gresle yağlamada yük miktarının (rulmanın yüklenme kuvveti) etkisi, Şekil 4.1’deki diyagramda F oranı ile ifade edilmektedir. f katsayısı deneysel olarak bulunur ve aşağıdaki değerleri alır: C Fa f = 1 her tür yük için bilyalı rulmanlarda ve radyal yükün baskın olduğu ( 1) makaralı rulmanlarda; Fr gösterildiği gibi, f f = 2 eksenel yükün baskın olduğu ( Fa >1) makaralı rulmanlarda, Fr Şekil 4.1’de, gres grubu, yük ve devir hızına göre belirlenmiştir. Uygulanma alanı, aşağıda gösterildiği üzere, üç farklı sahaya ayrılmıştır: - ilk saha, I, f F = 0,15 ve n/nlim = 1 değerleriyle sınırlandırılmıştır. Bu C saha sınırları içine giren işletme şartlarında yüksek sıcaklıklar oluşabilmekte ve zaman zaman yüksek sıcaklık greslerine ihtiyaç duyulabilmektedir; - ikinci saha, II, yüksek yüklere maruz rulmanlara tekabül eder ve daha yüksek viskoziteye sahip, yüksek basınçlara karşı dayanıklılık sağlayan İşletme viskozitesi ve yağlama özelliklerini iyileştiren EP (ekstra basınç) katkı maddeli Viskozite greslerin kullanılmasını gerektirir; - üçüncü saha, III, yüksek devir hızlarına ve düşük yüklere maruz rulmanlara tekabül eder. Yağ filmi oluşumunun sağlanabilmesi açısından, yağdaki iç sürtünmeler ile rulman parçalarının arasındaki sürtünmelerin azaltılması, büyük önem taşır. Gresin, yüksek devir hızının yarattığı santrifüj etkisiyle, dışarı atılmaması için yapışma (adhesiv) kapasitesi iyi olan gresler kullanılmalıdır. Bu özelliğe sahip olan gresler, lityum sabunu esaslı, karma sabun esaslı veya organik-sentetik koyultuculu gresler ile düşük viskoziteli sentetik bazlı yağlardır. Aynı şekilde, eğik ya da dik milli sistemlerde, gresin; özellikle yüksek sıcaklıklarda; kendi ağırlığından ötürü makaralı rulmandan akma tehlikesi vardır. Bu durumda yapışma kapasitesi iyi olan yüksek sıcaklık greslerinin kullanılması doğru olur. Şekil 4.2’deki diyagramda verilen uygulanma sahası ve eğrilerin anlamı: Şekil 4.2 1 – radyal yüklenmiş silindirik makaralı rulmanlara ait eğri; 2 – sabit bilyalı, eğik ve oynak bilyalı rulmanlara ait uygulanma sahası ( a-radyal yükler , b-eksenel yükler ); 3 – dört nokta rulmanlarına ait eğri; 4 – konik ve oynak makaralı rulmanlara ait uygulanma sahası ( b eğrisi-radyal yükler, c eğrisi-eksenel yükler ); 5 – eksenel-bilyalı ve eksenel-oynak makaralı rulmanlara ait eğri. d) İşletme sıcaklığı, t (oC) için ise: 1 0 t < 500C 2 50 t < 800C 3 80 t < 1200C 4 t 1200C Rulmanın çalışma sıcaklığı, birçok durumda, işletme sırasında üretilen ısı miktarı ile diğer makina parçalarına ya da dış ortama iletilen ısı miktarı arasındaki farka bağlıdır. Rulmanın çalışma sıcaklığı, gerek yağın viskozitesini şartlandırdığı gibi; her yağın kendi fiziksel ve kimyasal özelliklerini değişmeden koruyabildiği belirli bir işletme sıcaklığı alanı olmasından dolayı da; gerekse yağın teknik özelliklerine etki eder (Rulmanın çalışma sıcaklığı, sabit bilezik üzerinden ölçülen sıcaklıktır). Tablo 4.6 Rulmanların işletme sıcaklığı, (0C) 30 40 50 60 70 80 90 100 100 500C’deki viskozite Sentistok, Engler açıları, (cSt) (0E) 7 1,52 8,5 1,70 12 2,06 17 2,65 25 3,65 35 4,96 50 6,96 70 9,67 150...200 20...30 4.2 Sıvı yağlar 4.2.1 Sıvı yağ seçimi Sızdırmazlığın zor sağlanabilir olması ve yağ sızıntıları; yağ filmin kararlılığı ve kontrolünün, düşük sürtünmelerin ve de soğutma etkisinin (yağ üzerinden ısı tahliyesi yük, devir hızı ve işletme sıcaklığına bağlıdır) önemli olduğu sıvı yağ ile yağlamaya ait uygulama alanlarını oldukça daraltır. Daldırma yağlama (yağ banyosu) metodunun 22 Rulman Kullanıcı El Kitabı uygulanabileceği rulmanlar için sıvı yağ ile yağlama yöntemi tavsiye edilir. Sıvı yağlar, madeni ve sentetik yağlar ile bunların karışımı şeklindedir. Sıvı yağlara; ağır yükler altında yağ filminin dayanıklılığını iyileştirmek, sıcaklığın artmasıyla oksidasyonu, köpüklenmeyi ve viskozitenin düşmesini vb. engellemek bakımından; kuru yağlar (molibdendisülfür, grafit, teflon) veya diğer başka maddeler katılabilir. Isı, yağ viskozitesini çok fazla etkiler; sıcaklığın artmasıyla viskozite düşer. Viskozitenin sıcaklığa bağlılığı, viskozite endeksine (IV) bakılarak değerlendirilir; IV’nin yüksek değerleri (IV>100) yine sıcaklığa bağlı olarak daha kararlı bir viskozite oranını gösterir. Tablo 4.6, yağın 500C’deki viskozitesine bağlı olarak, rulmanın işletme sıcaklığına göre değişen tavsiye değerlerini içermektedir. Rulmanın özellikle ağır yüklere maruz kaldığı bazı özel uygulama alanlarında, viskozite, basınçtan da etkileneceğinden; yağ seçimini bir dizi analizden sonra yapmak işin en doğrusu olur. 500C’deki viskoziteyi (cSt cinsinden) belirlemeye yönelik, şekil 4.2’deki diyagramdan yararlanılabilir. Diyagramın üst kısmı; rulman tipine, yük türüne ve rulmanın çalıştığı yerdeki devir hızının n ile, sıvı yağlama için katalogda verilen devir hız sınırının ise nlim ile temsil edildiği n/nlim oranına bağlı olarak; yağın viskozitesinin belirlenmesine yarar. Genel bir kural olarak, eksenel yüklenmiş rulmanlar için viskozite, radyal yüklenmiş olanlara nazaran daha büyük seçilmelidir. Aşağıdaki tablo, işletme sıcaklığı t [0C] ve viskoziteye bağlı olarak, yağın viskozitesinin (500C’de cSt cinsinden) tayini için kullanılır. Tablo 4.7 Sirkülasyon sistemi Daldırma yağlama Dış sirkülasyonlu daldırma yağlama Yağ jeti Çarpmalı yağlama Püskürtme yağlama Damlatma yağlama Çalışma şartlarına dair kısa bilgiler Rulman, yatay miller için, en alttaki yuvarlanma elemanının ortasına kadar yağa daldırılırken; dikey miller içinse makaralı rulman genişliğinin %70-80’i oranında daldırılır. Karayolları taşıtları, takım tezgahları ve raylı taşıtlar için uygulanır. Metal zerreciklerin yakalanabilmesi için manyetik pimlerin kullanılması önerilir. Sızdırmazlığa dikkat edilmeli, yağ seviyesi kontrol altında tutulmalıdır. Yağ; 0,15 MPa’lık bir basınçla; soğutma, ısıtma, filtre ve akış düzenleyici sistemlerine sahip bir merkez tanktan gönderilir. Tahliye hortumunun çapı besleme hortum çapından 2 ila 10 kat daha büyük olur. Soğutmanın şart olduğu ağır yük ve yüksek hızlar. Tahliye hortumunun çapı jiklenin çapından daha büyüktür. Sıcaklığa bağlı olarak, akış, 0,5 ila 10 l/min’ya ayarlanır. Takım tezgahları,eksenel kompresörler ve savurma(santrifüj) makinaları için kullanılır. Orta dereceli yükler ve devir hızları. Taşıtlar ve dişli kutuları için uygulanır. Metal zerreciklerin yakalanabilmesi için manyetik pimlerin kullanılması önerilir. Yüksek hızlar. Yağ deflektörü yağ buharı için de ayarlanabilir olmalıdır. Yağ buharı Orta dereceli yükler ve göreceli olarak yüksek devir hızları. Takım tezgahları için uygulanır. Yağ akışı dakikada 0,5 .. 6 damla olacak şekilde ayarlanmalıdır. Yüksek devir hızı ve ağır yüklerdeki orta ve küçük rulmanlar. Gerekli yağ buharı püskürtmesi (0,001 .. 5) cm3/hr, basınç (0,05 - 0,5 MPa) ve hava akışı 0,5 - 4 m3/h arasıdır. Şekil 4.3 Şekil 4.4 Şekil 4.5 Şekil 4.8 Şekil 4.9 Şekil 4.10 dmn 500C’de (m2/s) yağın viskozitesi Örnek şekilleri < 200000 (12,5..180)x10-6 4.3, 4.4 < 600000 (30..120)x10-6 4.5 < 900000 (15..50)x10-6 4.6 < 175000 (20..90)x10-6 4.7 < 180000 30x10-6 4.8 < 210000 30x10-6 4.9 < 1200000 (16,5..45)x10-6 Şekil 4.6 Şekil 4.7 Şekil 4.11 4.10 23 Rulman Kullanıcı El Kitabı 4.2.2 Sıvı yağlar için devridaim sistemleri (Sirkülasyon yağlama) Rulmanların yağlanmasında, normal olarak, yağ filminin elde edilebilmesi için çok az bir yağ miktarı yeterli olur. Yağa, bir soğutma maddesi olarak da ihtiyaç duymamızı göz önünde bulunduracak olursak; yağ miktarını belirlerken, bu ihtiyacımızı da dikkate almamız lazımdır. Yük ve devir hızı arttıkça, yağ üzerinden iletilmek suretiyle ısının rulmandan uzaklaştırılması, çok daha fazla önem kazanır. Rulmanın ne şekilde yağlandığına bağlı olarak, yağ sirkülasyon sistemleri şu şekilde gerçekleştirilir: daldırma yağlama; dış sirkülasyonlu daldırma yağlama,; yağlama jeti; sevk halkası kanalıyla çarpmalı yağlama; deflektör kanalıyla püskürtme yağlama; damlatma yağlama; yağ buharı. Yağlama metodunun seçimi, genel çalışma şartlarını ve dmn çarpımını hesaba katan tablo 4.7’de verilmiş tavsiyelere göre de yapılabilir. 4.3 Katı yağlar (gresler) 4.3.1. Gres seçimi Uygulamalarda çok ender rastlanan bitkisel veya hayvansal yağların dogrudan kullanılışını bir yana bırakırsak, basit bir yuva yapısı yeterli olduğundan ve sızdırmazlık ile yağ değiştirme imkanı kolayca sağlanabildiğinden, gresler, en çok kullanılan katı yağlardır. Gresler; dağılım içinde (%75 – 90) yer tutan madeni veya sentetik yağda ya da yağlı akışkanlarda dağılmış fazda bulunan bazı koyultucuların (Na, Ca, Li, Pb vb elementlerdeki yağlı asidin sabunu veya parafin, betonit, jel halinde silis vd gibi) plastik özellikleriye oluşmuş karışımlar olarak elde edilirler. Gresler; ağır yükler, ısıl kararlılık ve korozyona karşı koyabilme için, katkı maddeleri içerebilir. 4.3.2 Yağ miktarı ve yağ değiştirme aralıkları Başlangıçta rulmana koyulan gres miktarı devir hızına bağlıdır. Rulmanın tüm çalışan bölgelerinin gresle kaplanabileceği şekilde, rulman içindeki boş hacim, kapasitesi oranında gresle doldurulur. Yuva boşluğu aşağıdaki gibi doldurulmalıdır: - n/nlim < 0,2 ise tamamen; - n/nlim = 0,2 .. 0,8 ise 1/3 .. 2/3 oranında; - n/nlim > 0,8 ise hiç koyulmaz. Burada n rulmanın çalışma esnasındaki devir hızını, nlim ise kataloglarda gresle yağlama için verilen devir hız sınırını temsil eder. Normal rulmanlarda ilk yağlama için gereken gres miktarı aşağıdaki ilişkiden yararlanılmak suretiyle hesaplanabilir: G = d 2,5 / 900 [g], d (mm), bilyalı rulmanlar için; 2,5 G = d / 350 [g], d (mm), makaralı rulmanlar için. burada d, rulmanın delik çapıdır. Yüksek devir hızlarında çalışacak rulmanlara gres doldurulmadan önce, bu rulmanların ortalama bir viskozitedeki rafine madeni yağ ile yıkanmaları tavsiye edilir. Daha sonra bu yağın temizlenmesini müteakip rulmana gres basılır. n/nlim = 0,2 .. 0,8 olan yatay eksenli rulmanlarda, kapak boş kalacak şekilde, yuva boşluğunun sadece alt yarısına kadar gres konulmalıdır. Yuvanın iki parçadan oluştuğu dikey milli montajlarda ise, boş alanın sadece yarısına kadar olmak şartıyla, her iki parça da gresle doldurulmalıdır. Tozlu ve nemli ortamlarda çalışan düşük devir hızlı (n/nlim < 0,2) rulmanlarda, sağlıklı bir sızdırmazlığın sağlanabilmesi açısından, yuva boşluğunun tamamı gresle doldurulmalıdır. Yeni greslenmiş bir rulman ilk çalışmaya başladığı anda, sıcaklığının, bir miktar normal çalışma sıcaklığının üstüne çıktığı gözlense de ; bu sıcaklık, hemen akabinde tekrar düşerek, çevre sıcaklığının 10 - 50C kadar üzerinde sabit kalır. Eğer sıcaklık düşmemekte ısrar ediyorsa, rulmanda gres fazlalığı ya da milde ayarsızlık var demektir veya rulman çok ağır yüklere maruz kalmaktadır. Tablo 4.8 katsayısının değeri Yağ değiştirme Gresin aralığı ömrü Oynak makaralı rulman 1 2 Konik makaralı rulman 1 2 Eksenel-bilyalı rulman 1 2 Silindirik makaralı rulman 5 15 İğne makaralı rulman 5 15 Sabit bilyalı rulman 10 20 -40* * Conta/metal kapaklı rulmanlar için düşürülmüş değerler. Rulman tipi Tablo 4.9 Sıcaklık0C f1 700 1 850 0,5 1000 0,25 Tablo 4.10 İşletme şartları f2 (toz), f3 (titreşim) Hafif Orta Ağır Çok ağır 1 0,7 - 0,9 0,4 - 0,7 0,1 - 0,4 24 Rulman Kullanıcı El Kitabı Yağ değiştirme aralıkları, pratik gözlemler ve uygun tavsiyeler ışığında belirlenebildiği gibi, ayrıca aşağıdaki ampirik (deneysel yolla elde edilmiş) formül yardımıyla da bulunabilir: Tu = ( 14 10 6 4d ) f1 f2 f3, burada: n d Tu - yağ değiştirme aralığı veya gres ömrü, çalışma saati olarak; - rulman tipine bağlı katsayı (bkz. tablo 4.8); n - rulmanın devir hızı, d/dak; d - rulmanın delik çapı, mm olarak; f1, f2, f3 – işletme ve ortam şartlarına bağlı katsayılar (bkz. tablo 4.9 ve 4.10) f1 , f2 , f3 düzeltme faktörleri hesaba katılmaksızın bulunan değerler, 700C’ye kadar olan çalışma sıcaklıkları için geçerlidir. Bu değerin üzerindeki sıcaklıklarda yağ değiştirme aralığı yarıya düşer ve her 150C’lik sıcaklık artışı için, ilgili gresin sınır sıcaklığını aşmamak kaydıyla, bu düşüş aynı şekilde devam eder. Gres için kötü ortam şartlarının veya ağır çalışma şartlarının bulunması halinde de yağ değiştirme aralıkları düşer. Gresin suya karşı sızdırmazlık görevi üstlendiği durumlarda (yuvanın sıkça yıkandığı kağıt işleme makinalarında olduğu gibi), gres miktarı haftalık olarak tamamlanmalıdır. Tablo 4.11 Bu tamamlanma (gresin yeniden doldurulması) için Gres yenileme aralığı Kc gerekli miktarlar aşağıdaki formülle verilmektedir: Günlük 0,0012 - 0,0015 Tc = Kc DB [g], Haftalık 0,0015 - 0,0020 burada: Aylık 0,0020 - 0,0030 Yıllık 0,0030 - 0,0045 D – dış çap, mm olarak; 2-3 yılda bir 0,0045 - 0,0550 B – makaralı rulmanın genişliği, mm olarak; Kc - katsayı (tablo 4.11) Gres yenileme, karışımda uyumsuzluk meydana gelmemesi için, aynı tip bir gresle veya eskisiyle karıştırılabilir bir gresle yapılmalıdır. 4.3.3 Gresler için besleme sistemleri Rulmanların greslenmesine ilişkin hızla artan uygulamalar için artık, koruma ekipmanları (metal kapak) ya da sızdırmazlık ekipmanları (conta kapak) önerilmektedir. Kontrol altında tutulabilen teknolojik proseslerde, gresle yağlama metodunun, rulmanın performansını ve ömrünü olumlu yönde etkileme özelliği vardır. Rulmanın içinde üretilen ısı miktarının ve bunun dış ortama tahliyesinin de göz önünde bulundurulması şartıyla; rulmanın ihtiyacı olan en az gres miktarı dikkate alınarak; rulmana, rulman boş hacminin %30 – 50’si oranında gres doldurulur. Bu şartlarda normal olarak rulman, “ömür boyu yağlama" adı verilen, tüm ömrü boyunca greslenmiş olur. Rulmanların gresle yağlanmasında, gresin yuva boşluğuna doldurulduğu (şekil 4.12) normal uygulamalar için en iyi çözüm yukarıda temas edilen oranla sağlanır. Eğer Şekil 4.12 yağ değiştirme aralıkları 6 aydan daha kısa değilse, yağlama teçhizatlarına gerek yoktur. Gresin mil ya da rulmanla birlikte dönme eğilimini azaltabilmek için kapağa yivler açılabilir; veya rulmana gereğinden fazla gresin doldurulmasını önlemek için uygun boyutta parçalar (ayar pulu) kullanılabilir (şekil 4.13). Gresin, basınç altında doldurulabilmesi için, ya bir gresörlük ile ya da bir gres tabancası ile basılması veya merkezi gresleme sistemi içinde çalışabilmesi için gres pompasının kullanılması gerekir. Şekil 4.13 Rulman Kullanıcı El Kitabı 25 5. RULMANLARIN DEPOLANMASI VE BAKIMI Rulmanların en hassas makina elemanları olduğu düşünüldüğünde, uygun depolama ve bakım şartlarının sağlanmış olması ve ayrıca montajın doğru yapılmış olması zorunludur. Rulmanların, tozdan ve paslandırıcı etkisi olan uçucu maddelerden korunabilmesi için, orjinal ambalajlarında ve temiz mekanlarda saklanmaları gerekmektedir. Rulmanların depolandığı ortamın izafi nemi %75’i aşmamalıdır. Bu oran bir higrometre ( nemölçer ) yardımıyla belirlenebilir. En uygun depolama sıcaklığı 18 .. 200C civarında olup; maks. 350C, min. 150C Depoda leke şeklinde paslanma . Nemli ortamda uygun olmayan ambalaj şartlarında saklanmış. Depoda korozyona uğrama. Aşınma, nemin yoğunlaştığı makara altlarında meydana gelmiş gegelmiş. olmalıdır. Bozulmasına meydan vermemek için, rulman; depolandığı mekandan takılacağı yere getirilinceye kadar, orjinal ambalajından çıkarılmamalıdır. Rulman çeliği hava akımlarına karşı oldukça hassas olduğundan, sert hava akımlarının olumsuz etkisinden kaçınılmalı; rulman, yere düşme vb gibi darbelere maruz bırakılmamalıdır. Rulmanlar, duvardan en az 50 mm mesafede kurulmuş metal ya da kuru ağaçtan raflarda (boyalı ve metal plaka ile kaplanmış) saklanmalıdır. Rulmanlar; suyla, sıcakla, hava akımıyla, direkt güneş ışığıyla, kimyasallarla ve aşındırıcı / paslandırıcı maddelerle temas edecek şekilde depolanmamalıdır. Rulmanların direk olarak zemin üzerinde saklanması tavsiye edilmez. Rulmanlar, ancak, takma işlemine başlamadan hemen önce ambalajlarından çıkarılmalıdır. Rulman, nem ve terin korozyona neden olmasından ötürü, çıplak elle tutulmamalıdır. Eldiven giyilmesi ya da rulmanın, temiz ve kuru, lif bırakmayan bir bez parçasıyla kavranması tavsiye edilir. Taşınma esnasında hasarlanma (yükleme esnasındaki titreşimler). ( sol - makaralarda kazınmalar, sağ - dış bilezikte kazınmalar ). (left - scuffed rollers, right - outer ring) 26 Rulman Kullanıcı El Kitabı 6. RULMANLARIN TAKILMASI 6.1 Takma işlemi boyunca kullanılacak teçhizatın hazırlanması: Tüm parçalar, takmadan önce, boyutla ilgili talimatnamelere, form hassasiyetine ve yüzey kalitesine uygunluk bakımından araştırılarak ya da test edilerek doğrulanmış , onaylanmış olmalıdır. Rulmanın takılma işlemi ile ilgili ana teçhizatlar şunlardır: Mil, yuva, eksenel yataklama için sabitleme elemanları ( germe manşonlar, mil ve yuvalar, kapaklar ) ve sızdırmazlık elemanları. 6.1.1 Yeni bir rulman takılması halinde yapılması gereken hazırlıklar: Rulmanlar, orjinal ambalajları içinde korozyona karşı korunmuş olduğundan koruyucu maddenin (sıvı yağ veya gres) rulmandan uzaklaştırılması şart değildir. Rulmanlar, orjinal ambalajlarından, montajın yapılacağı yerde aynı gün ortam sıcaklığına erişme zamanı gözetilerek çıkarılmalıdır. 6.1.2 Kullanılmış veya uzun süreden beri saklanmakta olan bir rulmanın takılması halinde yapılması gereken hazırlıklar: Ambalajı hasarlı ya da 12 ayı geçkin süredir beklemiş rulmanlar, yıkanarak tekrar korumaya alınmalıdır. Rulmanların temizlenmesi için benzin, gaz, ispirto ve alkali temizlik maddeleri kullanılabilir. Bu şekilde daha önceki koruyucu madde ve diğer pislikler rulmandan uzaklaştırılmış olur. Temizleme sırasında, tüm yüzeylerinin iyice temizlenebilmesi açısından, bilezikler döndürülerek temizlenmelidir. Temizlemeden sonra ispirto ile çalkalanarak yıkanmalı ve asılarak kurutulmalıdırlar. Çalkalama işleminden önce rulman dış yüzeyleri kontrol edilerek, korozyon bölgeleri olup olmadığına bakılmalıdır. Dış bileziğin dış yüzeylerinde ya da her iki bileziğin ön yüzlerinde 5 mm2’yi geçmeyen korozyon alanları varsa, bunların bir su zımparası ile temizlenmesine müsaade edilebilir. Bu işlemi rulmanın hareketli parçalarına uygulamak kesinlikle yasaktır ( yuvarlanma yolu ve makaralar )! Yağı değiştirilebilir olan rulmanları korozyona karşı korumanın en etkili yolu, onları, 50-600C’de sanayi tipi vazalin (mazot jeli) banyosuna veya 70-900C’ler arasına ısıtılmış grese tabi tutmaktır. Rulmanın komple olarak ısıtılmasının ( gresin homojen olarak rulman üzerine yayıldığına dikkat edilmelidir ) ardından banyodan çıkarılmalı ve sonrasında plastik folyo ya da balmumu kağıtlara sarılarak ( küçük ve orta ebattaki rulmanlar için ) karton kutularda saklanmalı veya ( büyük boy rulmanlar için ) uygun bir kumaşa sarılmalıdır. Rulmanlar banyoya daldırılırken ve banyodan çıkartılırken, çıplak elle dokunulmaksızın, plasik kancalar kullanılmalıdır. Gres veya sanayi tipi vazalin, rulmanlar için koruyucu maddeler olarak kullanılabilir. Greslenen rulmanlara pislik girmesini önleyebilmek için aşağıdaki hususlara dikkat etmek gerekir: - gres, kapaklı bir kutuda muhafaza edilmelidir; - gres, kutudan kirli ellerle veya yeterince temiz olmayan bir malzeme kullanarak alınmamalıdır. Böyle bir malzeme olarak kolayca temizlenebilir bir metal kepçe kullanmak doğru olur. Yukarıda bahsedilen talimat niteliğindeki hususlara uyulmaması halinde, rulmanın daha kullanılmadan hasar görmesi kuvettle muhtemeldir. 6.1.3 Rulmanın takılacağı milin hazırlanması: Rulmanın takılacağı mil yüzeyinin temiz ve pürüzsüz olduğundan; darbe izlerinin, korozyon ve aşınmaların, vs. bulunmadığından emin olunmalıdır. Aşındırıcı zerreciklerin ve çapakların varlığı takma işlemini son derece zorlaştırır. Bunların yol açtığı hasara rağmen rulman o mile takılıyorsa, rulmanın yataklanması düzgün yapılamamış olabileceğinden, ömrü azalır. Eğer mil sabit bir rulman tarafından eksenel olarak yataklanıyorsa, mil somunu önceden en az bir defa vidalanıp tekrar sökülmelidir ki, rulmanın içine girebilecek çapaklar mil yüzeyinden uzaklaştırılmış olsun. Şekil 6.1 Rulman Kullanıcı El Kitabı 27 Mil boyutlarının, ait olduğu teknik resmindeki verilerle uyuşup uyuşmadığı kontrol edilmelidir. Bunun için mil, ekseni boyunca iki ucundan sabitlenerek, bir kumpas veya bir mikrometre yardımıyla ölçülür. Mil çapının ölçüsünü, bir mikrometre kullanarak, mil boyu üzerinde farklı birkaç noktadan kontrol etmek gerekir (şekil 6.1). Bu işlem, milin tüm uzunluğu boyunca ( çapının ) homojen olup olmadığını ve milde herhangi bir koniklik bulunup bulunmadığını anlamamızı sağlar. Keza milin ovalliği de; en az üç yönde olması şartıyla her düzlem için 120 olacak şekilde; birkaç düzlem üzerinden, yine bir mikrometre ya da bir kumpas yardımıyla kontrol edilmelidir. Uzun miller için, biçimsel sapmaları kontrol edebilmek açısından, kenarı mürekkepli bir cetvel mastar kullanılır. Mastar mile mil boyuna paralel olarak yerleştirilir ve sonra da ileri geri hareket ettirilir. Mil tam düz ise, yüzeyinde sürekli devam eden bir mürekkep şeridi oluşur; ancak milde yüzey sapmaları varsa mürekkep bandı kesik kesik olur. Kısa konik miller için, içine mürekkep sürülmüş bir mil ( koniklik ) mastarı vasıtasıyla mürekkebin mil yüzeyindeki birikme noktalarına bakarak, biçimsel sapmadaki değişimler kontrol edilir. 140 mm’den büyük çaplarda, mil mastarı, özel ölçme cihazları yardımıyla mile yerleştirilir. Olması gereken çap toleranslarının altında boyutlandırılmış miller, iç bileziğin düzgün dönmesini engelleyeceği için, kesinlikle montaja kabul edilmemelidir. Bu durum, hızla yükselen rulman sıcaklığının da etkisiyle, rulmanın çok çabuk tahrip olmasını beraberinde getirir. Yüksek sıcaklıkdan dolayı rulman zorlanacak ve mil yüzeyi hasar görecektir. Rulman iç bileziğinin eksenel kaymalara karşı sabitlenmiş olması bileziğin mil üzerinde dönerek kayma riskini ortadan kaldırmayacağından, takma işlemi gerçekleştirilmemelidir. Mil çapına ait toleransların olması gereken ölçülerin üzerinde bulunması halinde de, miller; iç bileziğin, esneyerek rulmanın çalışması sırasında radyal boşluğunun kaybolmasına yol açacağından, montaja Şekil 6.2 Şekil 6.3 alınmamalıdır. Her iki bilezik arasındaki boşluğun azalması makaraların veya bilyaların sıkışarak bloke olmasına neden olur. Bu durumdaki rulmanın dönmesi frenlenecek, rulman aşırı ısınarak çok kısa sürede bozulacaktır. Bu nedenle milin tolerans sahası ile biçimsel sapma ve merkezi kaçıklık toleranslarının doğru seçilmiş olması çok önemlidir. Rulmanın, özellikle ağır eksenel yükler altında ve Şekil 6.4 yüksek devir hızlarında, problem çıkarmadan çalışabilmesi için, mil faturalarının ve bağlantı elemanlarının doğru tasarlanmış olması ve azami hassasiyetle uygulanmaları çok büyük önem taşır. Rulman bileziğinin homojen olarak faturanın tüm yüzeyi boyunca tamamen bu ön yüze yaslanması gerektiği için, fatura ön yüzünde darbe izleri ve herhangi bir hasar bulunmamalıdır. Fatura mil eksenine dik olmalıdır. Faturanın dikey durum normalitesinin kontrolü, her iki yüzü için de, mil üzerinden bir gönye mastar ile yapılabilir. Eğer faturalar mil yüzeyine ve eksenine göre dikey konumda değilse, rulmana dış yükler gelmese bile, bu hal rulmanda ilave bir gerilim yaratır. Eksenel yüklenen silindirik makaralı rulmanların, takılması veya rulman dış bileziğinin yuvaya sıkı geçirilmesi halinde, faturalarla ilgili bu işlemler rulmanlar açısından daha da önem kazanır. Faturalı milin düzgün işlenememiş olmasından ötürü, silindirik makaralı bir rulmanın iç bileziğinin nasıl deforme olabileceği şekil 6.2’de abartılı bir biçimde gösterilmektedir. Şekil 6.3 ve 6.4’de gösterildiği üzere, faturasında koniklik olan miller; takıldıktan sonra rulmanın sadece ya üst ya da alt yanı fatura ön yüzüne temas edeceğinden, montaj işlemine alınmamalıdır. Yüksek yükler altında fatura süratle deformasyona uğrar ve rulman mil somunu ile mil faturası arasına istenilen sıkılıkta sabitlenmemiş olur. Rulmanla temas halindeki mil yüzeyinin pürüzlülük değeri Ra tablo 3.5’e göredir. Miller, atelye içinde taşınırken, mil kovanlarıya korunmuş olmalıdır. Gerek birçok defalar için montajda kullanılacak olmalarından gerekse diğer başka nedenlerden ötürü olsun, sanayi tipi vazalinle veya gresle yağlanarak saklanmalı ve akabinde su geçirmez kağıtla sarılmalıdırlar. Şekil 6.5 28 Rulman Kullanıcı El Kitabı 6.1.4 Yuvanın hazırlanması: Genel olarak, yukarıda milin montaja hazırlanmasıyla ilgili verilen bilgiler, yuva ve bir yataklama düzeninin diğer parçaları için de geçerlidir. Yuvanın iç kısmı sabit bir komparatör ya da iç mikrometre ile ölçülür. İç yüzeyler; pürüzsüzlük, temizlik, pislik ve çapak barındırmaması, çatlak ve kazınma izleri vb. bulunmaması bakımlarından kontrol edilir. Yuvaya takılan rulman dış bileziğinin, yuvanın tüm oturma yüzeyi boyunca homojen olarak, bu yüzeye temas etmesi sağlanmalıdır. Bu durum ancak yuvanın hassas bir şekilde delinmesiyle mümkün olur. İki parçalı yuvaların kullanılması halinde, her iki parçanın temas yüzeylerinin arada herhangi bir boşluk kalmayacak şekilde son derece düzgün olarak birleştiğine emin olabilmek için, yeterince hassas işlenmiş olup olmadıkları kontrol edilmelidir. Temas yüzeylerinin öpüşme kontrolü, hiçbir surette her iki yuva yarımının temas aralığına girememesinin şart olduğu bir kalınlık mastarı ( sentil ) ile yapılır. Biçimsel sapma ( silindiklik, koniklik ) kontrolü; şekil 6.5’de gösterildiği gibi, yüzeyin çevresi boyunca, mikrometreyi 1200’lik açılarla döndürmek suretiyle; en az üç noktadan olmak üzere farklı düzlem ve pozisyonlarda (1, 2, 3, 4) yapılacak ölçümler yoluyla gerçekleştirilir (AA, BB, CC, DD çapları). Yuva yarılarının yanal yüzeylerinin birbirlerine göre ayar ve paralelliği L1 ve L2 kalınlıklarının ölçülmesiyle kontrol edilir. Yuvanın geometrik şekilsellik açısından kontrolü ( ki bu her iki yuva parçasının her biri için de geçerlidir), uygun boyutlardaki delik mastarları yardımıyla yapılır. Mastarın silindirik yüzeyi boyandıktan sonra delik yüzeyinin içine doğru itilerek bastırılır ve muhtelif defalar her iki yönde de olmak üzere döndürülür. Boya izlerinin yüzeyin en azından %75’ini kaplaması halinde, yuva deliğinin düzgün işlenmiş olduğu kabul edilir. Yuva deliği yüzeyine ait pürüzlülük değeri Ra tablo 3.5’e göredir. 6.1.5 Eksenel sabitleme elemanlarının montajı için yapılması gereken hazırlıklar: İç bilezik mile, genellikle destek kovanları ve kapakları ya da milin ön yüzüne takılan mil somunları vasıtasıyla monte edilir. Eksenel sabitleme elemanlarında aşağıdaki yüzey hatalarının bulunmasına müsaade edilemez: - lokal aşınmalar - çatlak ve pütürler - yapışkanlık izleri - oklüzyon ( gaz sıkışmasından meydana gelen gözenek ve kabarcıklar ) Destek kovanları bir mikrometre yardımıyla kontrol edilir. Eksenel sabitleme elemanlarının biçimsel sapma toleransları, birlikte çalışacağı rulmanların hassasiyet sınıfıyla aynı toleranslarda seçilir. Gerek mil gerek yuva gerekse sabitleme elemanlarının ölçümleri ortalama 200C’lik sıcaklık değerine ve %55 bağıl nem oranına sahip temiz mekanlarda yapılmalıdır. Ölçme işlemlerine başlamadan önce, ölçme cihazlarının, oda sıcaklığına alışabilmeleri bakımından, odaya birkaç saat önceden getirilmiş olmaları gerekir. Tüm ölçme cihazları kutularında muhafaza edilmeli; titreşim ve hava akımı gibi unsurların olumsuz etkisinden uzak bir şekilde, tozdan arınmış temiz odalarda bulundurulmalıdır. İç ve dış dişler, yiv ve oluklar, bir “geçer” - “geçmez” mastarıyla kontrol edilmelidir. 6.2 Rulman takma cihazları 6.2.1 Genel hususlar Rulmanların monte edildikleri yerdeki çalışma emniyeti, büyük oranda, doğru yöntemlerle takılmalarına ve sökülmelerine bağlıdır. Rulmanların bakım amaçlı takılıp sökülmeleriyle ilgili birbirinden farklı talepler, teknik açıdan mükemmel dizayn edilmiş yataklama düzenleriyle uyum gösterecek olan yöntem ya da yöntemlerden hangisine karar verilmesi gerektiği hususunu çok önemli kılar. Rulman tiplerinin ve işletme şartlarının ( yük, devir sayısı, sıcaklık ) çeşitliliği, takma ve sökme işlemleri için, uygun araç ve cihazların kullanılmasını icap ettiren farklı Şekil 6.6 yöntemlerin uygulanmasını gerektirir. Ne tür bir rulman takma cihazının kullanılması düşünülüyorsa düşünülsün, buradaki temel kural, sıkı geçme sırasında uygulanan dış kuvvetlerin yuvarlanma elemanları üzerinden iletilmemesi gerektiğidir. Bu prensibe uyulmazsa, geçme kuvvetlerinin etkisiyle yuvarlanma yolları üzerinde oluşabilecek basınç, rulmanı belirli bir süre sonra kullanılmaz hale getirecektir. Şekil 6.7 Rulman Kullanıcı El Kitabı 29 Takma cihazları mümkün olduğu kadar basit yapıda olmalı ve sıkı geçme kuvvetlerinin temas yüzeyleri üzerinde homojen ve simetrik olarak dağılımını sağlamalıdır. Bu cihazlar kolay kullanılabilir olmalı ve takma işleminin verimliliğini arttıracak yönde etki etmelidir. 6.2.2 Silindirik delikli rulmanların takılması: Rulmanların mile veya yuvaya geçirilmelerinde mekanik, ısıl ya da hidrolik ekipmanlar kullanılır. Takma kuvvetleri mil veya yuvaya yalnızca sıkı geçirilecek bileziğin üzerinden iletilmek durumundadır ve kesinlikle yuvarlanma elemanları üzerinden iletilmemelidir. Yuva ve/veya mile sıkı ya da sürme/kayma geçmeyle takılacak küçük ebattaki rulmanlar (delik çapı 50 mm’den küçük) için, yumuşak darbelerle plastik başlı bir çekiç tarafından üzerine kuvvet uygulanan bir veya iki faturaya sahip özel kovanlar kullanılır. Kovan, uygulanan kuvvetin homojen olarak dağılmasını temin eder (şekil 6.6, 6.7). Takma kuvvetlerinin devamlılığını ve düzgün doğrusal artmasını sağlayabilmek açısından mekanik ya da hidrolik presler kullanılır. Eğer parçalarına ayrılamayan bir rulman aynı anda hem mile hem de yuvaya sıkı geçiriliyorsa, kuvvetlerin bilezik ön yüzü üzerinde homojen dağılabilmesi için rulmanla montaj kovanı arasına bir levha yerleştirilir. Her iki bileziğin de sıkı geçirilmesinin gerektiği hallerde, ön yüzü aynı anda hem iç hem de dış bileziğe dayanan ileriye doğru çıkıntılı iki dairesel formda alına sahip bir kovan kullanılır (şekil 6.7). Parçalarına ayrılabilir rulmanlarda özellikle her iki bilezik de sıkı geçirilecekse, bileziklerin sırasıyla mil ve yuvaya ayrı ayrı takılabilmesi mümkündür. Geçme kuvvetlerinin rulman büyüklüğüne paralel olarak artması nedeniyle, orta büyüklükteki rulmanlar (delik çapı 50 ila 100 mm arasında) ile büyük boyuttaki rulmanlar (delik çapı 100 ila 200 mm arasında) mil veya yuvaya soğuk preslemeyle geçirilemezler. Bu durumda, parçalarına ayrılamayan rulmanın kendisi ya da parçalarına ayrılabilir bir rulmansa iç bileziği, takılmadan önce ısıtılır. Eğer parçalarına ayrılamayan bir rulman aynı Şekil 6.8 anda hem mile hem de yuvaya sıkı geçiriliyorsa, kuvvetlerin homojen olarak dağılabilmesi açısından rulmanla kovan arasına bir destek plakası yerleştirilmesi gerektiğini daha önce belirtmiştik (şekil 6.8). Rulman bileziği ile takılacağı parça arasında ihtiyaç duyulan sıcaklık farkı, geçme sıkılığına ve rulman büyüklüğüne bağlıdır. Rulmanda boyutsal değişiklikler ve çelik sertliğinin düşmesi ile sonuçlanabilecek, çeliğin iç (mikro) yapısında fiziksel değişimlere sebep olmamak için, rulmanlar 1100C’nin üzerine kesinlikle ısıtılmamalıdır. Şekil 6.9 Şekil 6.10 Şekil 6.11 Isıtılmasının ardından takılacağı yere kadar götürülürken rulman soğumaya başlayacağı için, rulmanın ne kadar ısıtılacağına karar verilirken, ısıtıcı ile montaj yerinin arasındaki uzaklık hesaba katılmalıdır. Rulman üzerinde aşırı bölgesel ısınmalardan kaçınılması gerekir. Metal ya da conta kapaklı rulmanlar (2Z ve 2RS) takma işleminden önce ısıtılmazlar. Yağ banyosu, termostat ayarlı sıcak hava dolapları ya da elektrikli ısıtıcı plakalar rulmanların ısıtılmasında kullanılan en temiz ve güvenilir yöntemlerden bazılarıdır. Yağ banyosunda ısıtma yapılması halinde, korozyondan koruyucu ve banyodan çıkarılırken döndürüldüğünde rulmandan kolayca süzülebilen düşük viskoziteli bir yağın kullanılması gerekir. Yağ banyosunda ısıtıcı ortama bir örnek olarak transformatör yağı gösterilebilir. Şekil 6.9’da görüldüğü üzere, yağ banyosunda ısıtmanın yapıldığı kap, elektrikli ısıtıcı plakanın üzerine konmuştur. Isıtmanın termostat ayarlı olarak gerçekleştirilmesi tercih edilen bir yöntem olmakla birlikte, yağ sıcaklığı bir termometre ile de kontrol edilebilir. Yağ banyosu içine, zeminden 60-70 cm yukarıda olacak şekilde, rulmanın ısıtıcı plaka ile direk temas etmesini ve ayrıca rulmana banyodan pislik girme riskini engelleyen bir ızgara yerleştirilir. Yağ rulmanı tamamen sarmalı , kaplamalıdır. Elektrikli plaka üzerinde ısıtılan rulmanlar, homojen bir ısıtma için ve aşırı bölgesel ısınmalardan kaçınabilmek için, muhtelif defalar çevirilmelidir. Rulman ebadına bağlı olarak rulmanın ısınma süresi yaklaşık 30 ila 50 dakika arasındadır. Elektrikli ısıtıcı plakanın sıcaklığı termostatla ayarlanmalıdır. 30 Rulman Kullanıcı El Kitabı Seri montajlarda verimliliği arttırmak üzere başka cihaz ve ısıtma aletleri de kullanılabilir (örnek: NU, NJ ve NUP tipindeki silindirik makaralı rulmanların iç bilezikleri elektrik sistemli çektirme cihazları (şekil 6.10) ya da ısıtma halkaları (şekil 6.11) yardımıyla ısıtılabilir. Orta ve büyük boyuttaki rulmanlar indüksiyonla ısıtma cihazları kullanmak suretiyle de takılabilir. Bunlar, prensip olarak, oda sıcaklığının yaklaşık 800C üzerine kadar bir ısıtma yaparlar. Bu tip indüksiyonla ısıtma cihazları, endüktör bobini ile kademeli voltaj ayarlı ve iç bilezik için zaman ve koruma röleli bir güç merkezine sahiptir. Rulmanın ayrılabilir iç bileziği endüktörün deliğine geçirilir ve burada kısa bir süre (80 sn kadar) tutulmak suretiyle (Foucault akım kanunu prensibine göre) ısıtılmış olur. Isıtma işleminden sonra, manyetikliği otomatik olarak aynı cihaz tarafından alınmış olan bilezik, cihazdan çıkarılarak mile takılır. İndüksiyonla ısıtma cihazı Şekil 6.12 6.2.3 Silindirik makaralı rulmanların takılması İç ya da dış bilezik kuvvet uygulanarak takılmamalıdır. Eğer kayda değer bir mukavemetle karşılaşılırsa, makaralı bileziğin döndürülerek takılması bir alternatif olarak düşünülebilir (şekil 6.12). Takma işlemini kolaylaştırabilmek ve rulman hasarlarından kaçınabilmek için, özel imal edilmiş yardımcı bileziklerin kullanılması tavsiye edilir (şekil 6.13 ve 6.14). N veya NU tipi silindirik makaralı rulmanların takılması halinde, iç ve dış bileziklerin birbirlerine göre eksenel kayma miktarı ölçülerek kontrol edilmelidir. 6.2.4 Konik delikli rulmanların takılması Konik delikli rulmanlar, doğrudan mil muylusuna takılabileceği gibi, germe ya da çakma a manşonları ile de monte edilebilirler. Bu rulmanlar ancak sıkı geçme olarak takılabilir. Sıkı geçme, ya konik delikli iç bileziğin doğrudan mil muylusu üzerinde ya da germe veya b çakma manşonunun silindirik yüzeyli mil üzerinde, eksenel yönde itilmesiyle elde edilir. Sıkı geçmenin kontrolü, iç bileziğin Şekil 6.15 Şekil 6.13 Şekil 6.14 genişlemesinden dolayı radyal boşluğun azalma miktarı ölçülerek veya mil üzerinde sürme mesafesi ölçülerek yapılabilir. Radyal boşluğun ölçülmesinde kalınlık mastarlarından yararlanılır. Montajı yapılmış olan konik delikli bir rulmanın eksenel yönde sürülme miktarı, sınır mastarı (ayar mastarı) yardımıyla belirlenir (şekil 6.15a ve b). Söz konusu sürülme miktarı (kayma mesafesi) aşağıdaki ilişkiden tayin edilir: Germe manşonu m = s – a, burada: m - mastar genişliği, (mm); s - başlangıçta ölçülen mesafe (mm); a - tablo 6.1’den alınan kayma miktarı Konik delikli oynak makaralı rulmanların takılmaları sırasında radyal boşluk azalmasına ait değerler tablo 6.1’de verilmektedir. 31 Rulman Kullanıcı El Kitabı Direkt olarak mil muylusuna geçirilen veya germe ya da çakma manşonu ile takılan küçük ebattaki konik delikli rulmanlar KM tipi tespit somunları (mil somunları) ve MB tipi emniyet saçları vasıtasıyla eksenel yönde a b Şekil 6.16 Şekil 6.17 a c Şekil 6.18 b Şekil 6.19 c kaydırılmak suretiyle mil üzerinde sabitlenir (şekil 6.16 a, b, c). Orta büyüklükteki rulmanlar ise, üzerinde belirli sayıda civata bulunan özel bir somun ( baskı civatalı mil somunları ) kullanarak kaydırılır ( şekil 6.17 ). Bu özel somun daha sonra sökülerek yerine eksenel bir tespit somunu takılır. Orta ve büyük ebattaki rulmanlar için hidrolik pres (şekil 6.18) veya halka pistonlu presler kullanmak uygun olur. Söz konusu bu yöntemle, konik delikli rulmanın direkt mil muylusuna takılması hali şekil 6.19a’da; germe manşonu ile takılması hali şekil 6.19b’de; çakma manşonu ile takılması hali şekil 6.19c’de gösterilmiştir. mm cinsinden boyutlar İç çap, d üzeri 30 40 50 65 90 100 120 140 160 180 200 225 250 280 315 355 400 450 500 560 630 710 800 900 1000 1200 kadar 40 50 65 90 100 120 140 160 180 200 225 250 280 315 355 400 450 500 560 600 710 800 900 1000 1200 1250 Radyal boşluk azalması maks 0,02 0,025 0,03 0,04 0,045 0,05 0,065 0,075 0,08 0,09 0,1 0,11 0,12 0,13 0,15 0,17 0,2 0,21 0,24 0,26 0,3 0,34 0,37 0,41 0,45 0,49 min 0,025 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,09 0,1 0,11 0,13 0,14 0,15 0,17 0,19 0,21 0,23 0,26 0,28 0,32 0,35 0,4 0,45 0,5 0,55 0,6 0,65 Tablo 6.1 1:12 koni üzerinde kayma mesafesi: a Mil muylusunda Manşon üzerinde maks 0,35 0,4 0,45 0,6 0,7 0,7 1,1 1,2 1,3 1,4 1,6 1,7 1,9 2 2,4 2,6 3,1 3,3 3,7 4 4,6 5,3 5,7 6,3 6,8 7,4 min 0,4 0,45 0,6 0,75 0,9 1,1 1,4 1,6 1,7 2 2,2 2,4 2,6 3 3,4 3,6 4,1 4,4 5 5,4 6,2 7 7,8 8,5 9 9,8 maks 0,35 0,45 0,5 0,7 0,75 0,8 1,2 1,3 1,4 1,5 1,7 1,8 2 2,2 2,6 2,9 3,4 3,6 4,1 4,4 5,1 5,8 6,3 7 7,6 8,3 min 0,45 0,5 0,7 0,85 1 1,2 1,5 1,7 1,9 2,2 2,4 2,6 2,9 3,2 3,6 3,9 4,4 4,8 5,4 5,9 6,8 7,6 8,5 9,4 10,2 11 1:30 koni üzerinde kayma mesafesi: a Mil muylusunda Manşon üzerinde maks min maks min 1,7 2,2 1,8 2,4 1,9 2,7 2 2,8 2,7 3,5 2,8 3,6 3 4 3,1 4,2 3,2 4,2 3,3 4,6 3,5 4,5 3,6 5 4 5,5 4,2 5,7 4,2 6 4,6 6,2 4,7 6,7 4,8 6,9 5 7,5 5,2 7,7 6 8,2 6,2 8,4 6,5 9 6,8 9,2 7,7 10 8 10,2 8,2 11 8,4 11,2 9,2 12,5 9,6 12,8 10 13,5 10,4 14 11,5 15,5 12 16 13,3 17,5 13,6 18 14,3 19,5 14,8 20 15,8 21 16,4 22 17 23 18 24 18,5 25 19,6 26 Boşluk gruplarına göre takmadan sonraki en küçük boşluğun kontrol değeri Normal C3 C4 0,015 0,025 0,04 0,02 0,03 0,05 0,025 0,035 0,065 0,025 0,04 0,07 0,035 0,05 0,08 0,05 0,065 0,1 0,055 0,08 0,11 0,055 0,09 0,13 0,06 0,1 0,15 0,07 0,1 0,16 0,08 0,12 0,18 0,09 0,13 0,2 0,1 0,14 0,22 0,11 0,15 0,24 0,12 0,17 0,26 0,13 0,19 0,29 0,13 0,2 0,31 0,16 0,23 0,35 0,17 0,25 0,36 0,2 0,29 0,41 0,21 0,31 0,45 0,23 0,35 0,51 0,27 0,39 0,57 0,3 0,43 0,64 0,32 0,48 0,7 0,34 0,54 0,77 32 Rulman Kullanıcı El Kitabı 6.3 Performans testi Test, aşağıdaki hususların yerine getirilmesinden sonra başlatılır: a) civata ve somunların sıkılığı; b) rulmanın radyal boşluğunun kontrol edilmesi; c) rulmanın el ile döndürülmesi testi (yataklama düzeninin buna müsaade etmesi halinde). DİKKAT! Bu iki adım ( b ve c ), rulman takılmadan önce de gerçekleştirilmelidir; bu durumda: b) Rulmanın radyal boşluğunun ölçülmesi, bir kalınlık mastarının aşağıdaki şekillerde kullanılmasıyla olur; mastar, oynak rulmanın üst noktasında, makaralar ile dış bileziğin hareket yolu arasına sokulur; mastar, NU ve NJ tipi rulmanların alt noktasında; makaralar ile iç bileziğin hareket yolu arasına sokulur; mastar, N tipi rulmanların alt noktasında, makaralar ile dış bileziğin hareket yolu arasına sokulur. NOT: Gerek takılmadan önce gerekse sonra olsun, sabit bilyalı rulmanların radyal boşluğunun normal yollarla kontrol edilebilmesi mümkün olmadığından, bu işlemin yapılabilmesi için özel bir ekipman gerektir. c) Rulmanın; düşük ve homojen bir ses seviyesinde, kesintiye uğramadan kolayca dönüp dönmediğinin anlaşılabilmesi için; el ile döndürme testinin uygulanması şarttır. Kuru yüzey sürtünmelerinin oluşmasını önlemek için, bu kontrolden önce rulman içersine birkaç damla yağ damlatılır. Test istenilen neticeyi vermişse, ardından sızdırmazlık durumu kontrol edilir ve rulmana gerekli miktarda yağ konularak deneme çalışmasına geçilir. Deneme çalışması sırasında, yataklama düzeni, ses ve kolay dönebilirlik bakımlarından kontrol edilir. Çalışma sırasındaki gürültü seviyesi kontrolü, sesin rulmandan mı yoksa makinanın diğer hareketli elemanlarından mı geldiğini ayırt edebilecek kapasiteye sahip uzman bir personel tarafından yapılmalıdır. Böyle bir kontrol, zıvana şeklindeki bir boruya geçirilmiş uzun tornavida şaftı vasıtasıyla yapılabilir (polyscope dinleme cihazı prensibi uyarınca). Doğru takılmış bir rulmanın, darbeler ve alışılmadık sesler olmadan, düzgün bir şekilde çalışıyor olması gerekir. Kesik kesik gelen titreşim sesi rulmanın kirli olduğunu, “ıslık” şeklinde bir ses ise rulmanın kafi miktarda yağlanmamış olduğunu veya rulman ile bağlantı elemanları arasında sürtünmeler olduğunu gösterir. Her iki halde de testi durdurup, montaj işlemini ve montaj şartlarını yeniden gözden geçirmek gerekir. Performans testi boyunca rulman sıcaklığı sürekli olarak değişir. Normal şartlar altında sıcaklık, çevre sıcaklığının 20 - 300C’den daha fazla üzerine çıkmamalıdır. Sıcaklıkların 800C’yi aşmasına müsaade edilmemelidir. Testin ilk başlarında, sızdırmazlık elemanı ile mil arasındaki sürtünmeden dolayı, sıcaklık, normal değerlerin üzerinde ani bir artış gösterse bile, çalışma başladıktan belli bir süre sonra normal seviyelere inerek kararlı hale gelir. Eğer sıcaklık sürekli olarak artıyorsa ve düşmeyeceği kesin olarak anlaşılmışsa, rulmanın ısınma sebebinin bulunması için test yarıda kesilmelidir. Rulman söküldüğünde eğer rulmanda veya diğer komşu elemanlarda herhangi bir olağan dışı durum gözlenmiyorsa ya da tüm ilgili parçaların görünüşü normal ise, işletme şartlarına uygun bir rulman tipinin seçilip seçilmediği kontrol edilmelidir. Boşluk kontrolü Yüksek devir hızının bulunması halinde, yataklama düzeninin, aşağıdaki verilere uygun olan en düşük seviyede bir yüklenme (Fr min) altında test çalışmasına tabi tutulması tavsiye edilir. Fr min 0,01Cr – bilyalı radyal rulmanlar için, Fr min 0,02Cr – makaralı radyal rulmanlar için, Fr min 0,04Cr – karma yükleri karşılayabilen rulmanlar için, burada: Cr = rulman kataloğundan alınan temel dinamik yük sayısı. Bu verilere uymak, yuvarlanma yolu ile yuvarlanma elemanlarının birbiri üzerinde kayarak dönmesinin sebebi olan işletme şartlarına olumsuz yönde tesir eden iç kuvvetlerin etkisini azaltmak açısından oldukça önemlidir ( ilave sürtünme kuvvetleri, sıcaklık artışı ). İşletme şartları uyarınca yük altındaki bir rulmanın performans testi sayesinde, ortaya çıkabilecek hataları önceden kestirebilmek ve bu şekilde yataklama düzeninin düzgün çalışabilmesini sağlamak mümkün olur. Rulman Kullanıcı El Kitabı 33 7. RULMANLARIN SÖKÜLMESİ Sökme seti Hatalı Doğru 7.1 Rulmanların sökülmesinde uyulacak kurallar Rulmanlarda sökme işlemi, yukarıda ( rulmanların takılması ) bölümünde bahsedilenlerle aynı prensipleri kapsar. Birçok kullanıcı, maalesef, sökme işlemine gereken özeni ve çabayı göstermez. Sökme metotlarını iyi bilmediklerinden dolayı uygulayamazlar. Rulmanın sökülmesini gerektiren sebepler aşağıda belirtildiği gibi birbirinden farklıdır: a) hatalı takma; b) rulmanın çalışma esnasında gittikçe aşınması; c) rulmanın komple olarak hasar görmesi; d) sistemin veya rulmanın kendisinin genel bakımı; Rulman mil ve yuvadan çıkartılırken azami özen gösterilmelidir. Sökülen rulmanın, hasar sebeplerinin tesbiti açısından, dikkatle incelenmesinde büyük fayda vardır. Rulmanın tamamı hasar görmüşse, sökme işlemini kurallara uygun olarak yapmanın pek bir anlamı kalmaz. Bu gibi durumlarda uygulanacak sökme metodu çevre elemanlara veya makina, cihaz vb sistemlerin çalışma kalitesine zarar vermemelidir. Sökülmüş rulmanlar için uygun temizlik şartlarının sağlanmasına ait problem, rulmanların durumunun gösterdiği farklılığa göre ele alınmalıdır. 34 Rulman Kullanıcı El Kitabı Şekil 7.1 Şekil 7.2 Şekil 7.3 Şekil 7.4 Hasarlı bir rulmanı sökerken temiz bakım kurallarını gözetmek şart değildir. Ancak iyi durumdaki bir rulmanın ya da muayene edilecek bir rulmanın sökülmesınde temizlik şartları son derece önem kazanır. Sökme işlemine başlamadan önce, çalışma ortamının temizliğine dair tüm tedbirlerin alınmış olması tavsiye edilir. Rulmanı söken işçilerin eldiven giymiş olmaları ve boyasız, ezilmemiş temiz aletler kullanmaları gerekir. Rulman tekrar takılacaksa ( ve çalışma esnasında içine pislik girmiş olabileceği varsayılıyorsa ) rulman söküldükten sonra, daha önce bahsedilmiş yöntemlere uygun olarak, derhal yıkanarak temizlenmelidir. Şekil 7.5 Şekil 7.6 7.2 Rulman sökme cihazları Sökme yöntemleri, geçme türüne, rulman tip ve büyüklüğüne bağlı olarak; rulmanın, yuvanın ya da milin tekrar kullanılıp kullanılmayacağı da göz önünde bulundurulmak suretiyle; amaca uygun özel aletler yardımıyla gerçekleştirilir. Rulman sökme işlemleri iki ana başlık altında toplanabilir: 1. Silindirik delikli rulmanların 2. Konik delikli rulmanların sökülmesi. Rulmanların sıkı geçirildikleri mil veya yuvalardan sökülmelerinde mekanik, ısıl ya da hidrolik donanımlar kullanılır. Önce daha az sıkı (kayma geçme) geçirilmiş olan üniteler sökülecek şekilde; sökme işlemleri, takma işlemlerine göre ters sırada yapılmak suretiyle gerçekleştirilir. Çektirme kuvvetleri yalnızca mil veya yuvaya sıkı geçirilmiş bilezik üzerinden iletilmelidir. Kuvvetlerin, 35 Rulman Kullanıcı El Kitabı yuvarlanma elemanları üzerinden iletilmesinden mutlaka kaçınılmalıdır. 7.2.1 Silindirik delikli rulmanların sökülmesi İster parçalarına ayrılabilir ister ayrılamaz olsun, delik çapı 50 mm’den küçük sıkı geçirilmiş rulmanların çektirilerek sökülmesinde; yuvarlatılmış kenarlı yumuşak çelik ya da bakır bir mandrelin bileziğin tüm çevresi boyunca dayandırılması suretiyle, iç bileziğin ön yüzünden uygun stroklarla kuvvet uygulamaya yarayan plastik kaplı bir çekiç kullanılır. Rulmanda onarılamaz bir hasara sebebiyet vermemek için mile veya rulmanın iç kısımlarına vurulmamasına çok dikkat edilmelidir. Rulman bir daha kullanılmayacaksa, sökme işlemi; şekil 7.1 ve 7.2’de gösterildiği üzere, mekanik bir pres yardımıyla ya da şekil 7.3’de gösterildiği üzere, milin özel bir konstrüksiyona sahip olması sayesinde yerine getirilebilir. En iyi çektirme yöntemi ise şekil 7.4’de verilmektedir. Düşük kapasiteli mekanik veya hidrolik bir pres kullanmak suretiyle rulmanın mille birlikte yataklama sistemi içerisinden alınması mümkün olur. Sökme üniteleri muhtelif boyut aralıklarına uygun çeşitlilikte üretilir. Rulmanın mille birlikte sökülebilmesi mümkün olmuyorsa; mil veya yuvada çektirme oluklarının bulunması halinde, iki veya üç kollu mekanik çektirmeler kullanılır (şekil 7.5 ve 7.6). Bu aletler ayarlanabilir özellikte olup, geniş bir ölçü yelpazesine sahiptir. Orta ve büyük ebattaki rulmanlar için, çok yüksek çektirme kuvvetleri üretebilen yağ basınçlı hidrolik sisteme sahip yöntemlerin kullanılması önerilir (şekil 7.7 veya 7.8). Bu yöntemin uygulanmasıyla, mil ile iç Şekil 7.7 Şekil 7.8 bilezik arasında, bunların birbirleri üzerinden kaymasını kolaylaştıran bir yağ filmi oluşturulmuş olur. Temas yüzeyleri arasında oksidasyona neden olacak şekilde kötü yağlama şartları altında uzun süre çalışmış rulmanların bu metodla sökülmesinde, söz konusu temas yüzeylerinin zarar görmesini önlemek bakımından, oksit giderici katkı maddeleri içeren bir yağın kullanılması tavsiye edilir. Orta ve büyük ebatta rulmanlar ile bileziklerin milden seri olarak yapılan sökme işlemlerinde ısıl yöntemle çalışan cihazları kullanmak uygun olmaktadır. Genleşmeleri sağlanarak milden kolayca çıkarılabilmeleri için, rulman veya ayrılabilir bileziğin 80 1000C arası bir sıcaklığa kadar ısıtılması yeterli olur. Sökme işleminin tekrarlanabilirliğine ve sökülen elemanların boyutlarına bağlı olarak çok çeşitli ısıtma metot ve sistemleri mevcuttur. Bu amaçla ısıtma aşağıdaki şekillerde yapılabilir: a) Milin geri kalan kısmının asbest ya da mukavva türü bir malzemeyle korunması temin edilerek, sadece bilezik veya rulmanın ısıtıldığı, 80 - 1000C arası sıcaklığa sahip madeni yağ banyosu. Çektirme işi mekanik Şekil 7.9 Şekil 7.11 Şekil 7.10 aletler kullanarak yapılır. Şekil 7.12 Şekil 7.13 Şekil 7.14 Şekil 7.15 36 Rulman Kullanıcı El Kitabı b) Orta ve büyük boyutlu bilezikler için, ısıtma halkaları (bkz. şekil 6.11) kullanmak iyi bir çözümdür. Isıtma halkaları, elektrikli bir ısıtıcı plakada ya da indüksiyonla 2200C civarı sıcaklığa kadar ısıtıldıktan sonra, çektirilecek iç bileziğin üzerine sürülür ve ısı yalıtımı yapılmış sapları vasıtasıyla gerdirilir. Yaklaşık 20-30 saniye sonra, mile sıkı geçmiş bileziğin gevşemesiyle, bilezik ve ısıtma halkası kolayca birlikte çektirilebilir. Yuvarlanma yollarını korumak için bileziğe, paslanmaya karşı koruyucu silikon yağ sürülür. 7.2.2 Konik delikli rulmanların sökülmesi: Doğrudan mile geçirilmiş konik delikli küçük rulmanların sökülme işlemi, bileziğin ön yüzüne dayandırılmış özel bir vurma parçasına (mandrel, kovan, yarım ay halka) uygulanan hafif çekiç darbeleriyle, iç bileziğin milden sürülmesi sağlanarak yapılır. Eğer bu rulmanlar manşona takılmışlarsa, ilk olarak tespit somununun emniyeti gevşetilir ve somun, kayma yolu üzerinde geriye doğru döndürülerek çıkarılır. Çekiçleme darbelerinin oluşturduğu kuvvetlerin tüm bilezik ön yüzüne homojen dağılabilmesi için, bir mandrel (şekil 7.9) veya yarım ay halka (şekil 7.10) türünde ara parçalar uygun biçimde yerleştirilir. Bir çakma manşonu da mekanik olarak sökülebilir. Bu amaçla, mil tespit somununun ve tespit rondelasının sökülmesinin ardından, eksenel yönde sabitlenmiş bir somun kullanılır (şekil 7.11). Bu somun, özel bir anahtar yardımıyla, manşon çektirilerek çıkarılana kadar sıkılır. Rulman ne kadar büyükse (delik çapı 100 mm’den fazla), o kadar yüksek sökme kuvvetlerine ihtiyaç duyulur. Bu taktirde, geçme yüzeyleri arasına yağ basıldığı (rulmanın doğrudan takıldığı konik milde uygun yağ kanalları ve besleme deliklerinin bulunması halinde) ya da halka pistonlu preslerin (hidrolik somunlar) kullanıldığı, hidrolik sökme yöntemleri uygulanır. Basınç üretmek için yağ pompası kullanılır. Yağ basma metodu, bu amaca uygun kanallara sahip germe ya da çakma manşonları ile takılmış rulmanlara da uygulanabilir (şekil 7.12 ve 7.13). İhtiyaç duyulan fiziksel gücü ve sökme süresini azaltmak bakımından, rulmanın çakma (şekil 7.14) ya da germe (şekil 7.15) manşonundan sökülebilmesinin en kolay yolu halka pistonlu presler kullanmaktır. Basınçlı yağın halka pistona gönderilmesi işi bir el pompası yardımıyla yapılır. Büyük boyutlu rulmanların sökülmesinde veya onların mil üzerinde sabitlenmelerinde, yağ basma yöntemi ve halka pistonlu presler aynı anda birlikte kullanılabilirler. 8. RULMANLARDA ÖNLEYİCİ BAKIM İşletme sırasında içinde rulman barındıran cihaz ve donanımların denetlenmesi ve bu sistemlere ait bakım programlarının güvenilir bir biçimde hazırlanmış olması, düzenli uygulanması gereken çok önemli bir prosedürdür. Her ne kadar bir yataklama düzenindeki rulmanların ömrü esas itibariyle işletme şartları tarafından belirleniyor olsa da; bu prosedürlerin uygulanması halinde, rulman ömrünü tayin eden başlıca unsur biz kendimiz oluruz. İşletme şartlarının ağırlığına paralel olarak yataklama düzenine o denli sık müdahale etmek mecburiyetinde kalmak maliyet arttırıcı bir sorundur. Rulmanın ve diğer çevre elemanların sürekli izlenebilmesi halinde, rulmanda oluşmaya başlamış hasarlar hakkında önemli bilgiler elde etmek mümkün olur. Bu sayede rulmanın tamamen bozulmasını beklemeye gerek kalmadan yenisiyle değiştirilmesini programlayabilme imkanı ortaya çıkar. Böylece, sadece yataklama düzeninin revizyon ve bakımı için planlı durmalar haricinde, ani rulman arızalarından dolayı işletme için tehlikeli olabilecek kesintiye uğramalar önlenmiş olur. Rulmanı çalıştığı yerde izleme sıklığı, takılı olduğu o makina donanımının işletme için ne kadar önemli olduğuna ve rulmanın maruz kaldığı çevre şartlarına bağlı olarak değişkenlik gösterir. Rulmanı sürekli denetim altında tutabilen bir takip sistemi yoksa (rulman ölçme cihaz ve sistemleri), bu iş bakım personelinin kişisel tecrübelerine kalmış demektir. Titreşim, gürültü seviyesi ve sıcaklıktaki artışlar ile yağ sızıntıları; rulmanın durumunun adamakıllı gözden geçirilmesinin zamanını geldiğine dair alarm işaretleridir. Rulmana dair ilk sorgulamalar performans testi esnasında gerçekleştirilenlerdir. NOT : Bir yataklama düzeni yüksüz ve yağsız çalıştırılmamalıdır! Rulmanın çalışma sırasındaki gürültü seviye kontrolü, rulman ses dedektörleri gibi bu amaca özel tasarlanmış cihazlar yardımıyla yapılır, ya da rulman bir stetoskop, akustik tüp boru veya tahta çubuk kullanarak dinlenir. Rulmandan gelen ses düz ve monoton olmalıdır. Sesteki düzensizlikler (gıcırtı türü sesler) veya sesin keskin bir çınlamaya dönüşmesi; rulmana pislik girmesinden veya yağ kaçakları olmasından veya yataklama düzeni içinde hatalı işlenmiş ya da hatalı monte edilmiş parçaların bulunmasından ötürü; rulmanın hasarlanmaya başladığına dair ilk sinyallerdir. Rulman Kullanıcı El Kitabı 37 Sıcaklıktaki değişmeler termometre ya da ısı elektrodları ile kontrol edilir. Sıcaklık, izin verilen maks. çalışma sıcaklığına düzgün doğrusal bir şekilde artarak ulaşıyorsa, rulmanda herhangi bir sorun yok demektir. İzin verilebilen maks. çalışma sıcaklığına ulaşma süresi, rulman tipine ve büyüklüğüne göre değişir. Sıcaklıktaki ani artışlar; yağlama sisteminde kaçaklar olduğuna, yağa pislik karıştığına, yanlış yağ seçildiğine, takma işleminin hatalı yapıldığına, rulmana aşırı yük bindiğine ya da rulmanın radyal boşluğunun yeterli olmadığına işaret eder. Çalışır durumdaki rulmanların ilk kontrolleri, sızdırmazlığın ve yağlamanın durumu ile diğer hareketli bağlantı parçalarının durumunu anlamaya yönelik, yuvanın gözle muayene edilmesi suretiyle gerçekleştirilir. Kontrol edilmesi gerekenler şunlardır: - yağ sızıntısı olup olmadığına bakarak sızdırmazlık sisteminde bir bozukluk olup olmadığı; - yataklama düzeninin diğer hareketli parçalarında yağ kaçakları olup olmadığı; - periyodik olarak temizliğinin yapılması gereken bir yağlama sisteminin kullanılıp kullanılmadığı ve yağlama sisteminin genel durumu; - rulmandaki, yuvadaki ya da merkezi yağlama sistemindeki yağ seviyesi veya miktarı ve yağ besleme tertibatının düzgün çalışıp çalışmadığı; - yağın görünüşü ve kalitesi (rulmandan bir miktar yağ numunesi alınarak aynı tip hiç kullanılmamış yağ ile karşılaştırılır); - işletme sıcaklığında ani ve aşırı artışlar olma ihtimaline işaret eden, rulmanda renk deformasyonlarının (ısıl izler) meydana gelip gelmediği. Yağlama maddesinin kontrolü sayesinde şu bilgiler elde edilebilir: - yağdaki renk değişimi yağın yaşlanmaya başladığı anlamına gelir ki, çoğunlukla bu durum, yağın hiç kullanılmamış yağ numunesine göre viskozitesinin düştüğü hallerde ortaya çıkar; - yağın kirli renkte bir görünüm alması, yuva elemanlarının paslanmasından dolayı yağa çapak karıştığına ya da sızdırmazlık sisteminin bozulması yüzünden yağa metal dışı zerreciklerin girdiğine işaret eder; - kireçlenme belirtileri yağın suyla temas ettiğini gösterir. Tüm bu hallerde, yağın, uzmanlarca tavsiye edilen bir yağ ile veya muadilleriyle değiştirilmesini öneririz. Gresle yağlanan rulmanların bakımı, gresle yağlama ile ilgili talimatlara gereken önemi vermeyi gerektirir. Bunlar; yağ değiştirme aralıkları, gres kalitesi, teknik uzmanlarca tavsiye edilen gres ya da muadilleri ve gres besleme sistemlerinin temizlik şartları ile ilgili talimatlardır. Diğer bir kontrol rulmanların çalışma esnasındaki gürültü seviyeleri ile ilgilidir. Düz ve monoton devam eden bir ses durumu rulmanın iyi ve düzgün çalıştığına işaret eder. Kesik kesik veya çok yüksek seviyede duyulan bir ses ya da “vuruntulu çalışma” tipinde bir ses, rulmanda hasar olduğunu gösterir ve bu taktirde rulmanın sökülerek muayene edilmesi ve/veya değiştirilmesi icap eder. Hasar başlangıçlarının en önemli nedeni uygun olmayan yağlama, fakir yağlama ve yağın pislik ihtiva etmesi gibi olumsuzluklar olduğundan; yağlama sisteminin ve yağın kontrol edilmesi gerekir. İşletme sıcaklığı, ani artışlar ve olması gerekenden yüksek değerler açısından kontrol edilmelidir (ancak yeni yağlanmış ya da yağı yeni değiştirilmiş rulmanların sıcaklığı ilk 24 – 48 saat içinde tabii bir artış gösterir). Yük şartları değişmeden kalmışsa, sıcaklık artışının sebebi, yağ kaçağı veya rulmanda aşırı yağ birikmesi olabilir. 9. RULMANLARDA HASAR TESPİTİ VE HASAR GÖRME NEDENLERİ Eğer rulman takma işlemi doğru yapılmış ve rulmanın çalışma şartları önceden belirlenmiş olan yük, devir ve sıcaklıklara uygunluk gösteriyorsa ve de uygun bir yağlama sistemi mevcutsa; rulmanın, normal olarak, malzeme yorulması (pitting) nedeniyle hasarlandığı kabul edilir. Bu şekilde çalışmaya devam edilmesi halinde, soyulma hızla artar ve tüm yataklama düzenine zarar verebilecek şekilde rulman tamamen bozulur. Rulman hasarları çoğu zaman aşağıdaki sebeplerden kaynaklanır: - rulmanın veya çevre elemanların hatalı montajı; - geçme yüzeylerinin düzgün geometrik formdan sapma göstermesi ve mil ile yuvaya ait çap toleranslarına riayet edilmemesi; - mil ile yuva arasında eksen kaçıklığı; - rulman için uygun olmayan işletme şartları ( yük, devir sayısı, sıcaklık); - fakir yağlama - uygun olmayan bir sızdırmazlık sistemi - uygun olmayan yağ seçimi - rulman üzerinden elektrik akımı geçmesi. 38 Rulman Kullanıcı El Kitabı Hasara ait ilk belirtiler sayesinde, problemin ne olduğunu ortaya çıkarmak ve rulmanın tekrar düzgün çalışmasını sağlamaya yönelik, bu problemleri gidermek mümkün olur. En sık karşılaşılan rulman hasarlarına dair bazı örnekler, aşağıda verilmiştir. Genellikle, şu hasarların oluşması halinde rulmanlar değiştirilir: rulman parçalarına ait hareketli yüzeylerde ve iç bilezik delik yüzeyinde korozyon belirtileri; mekanik veya elektrik sebepli karıncalanma; kazıntılar; çatlaklar; pütürler; pullanma veya malzeme kayıpları; deforme olmuş veya kırılmış perçinler; çatlak kafes; sarı, mavi, gri ya da kırmızıya dönüşmeye başlamış renk değişimleri; yuvarlanma yolları ve yuvarlanma elemanları üzerinde ezikler, vuruklar ya da kaynak malzemesi. Radyal boşluğun artmasına sebep olarak rulmanın gürültülü ve titreşimli çalışmaya başlamasıyla kendini belli eden mikro seviyedeki çapaklanma ve soyulmalar farkedilir farkedilmez, rulmanın değiştirilmesi önerilir. Çalışma yüzeylerinde kazıntıların oluşmaya başlaması; gürültüye, salgılı bir dönmeye ve rulmanın kilitlenmesine neden olacağından, çoğu zaman rulmanın değiştirilmesini gerektirir. Fakir yağlama şartları kaçınılmaz olarak sürtünmelerin aniden artmasına ve temas yüzeylerinin aşırı ısınmasına sebebiyet verir. Ağır yük ve yüksek devir hızlarına maruz hareketli yüzeyler arasındaki yağ filminin kopması, mikro seviyede kalıcı şekil değiştirmelere (plastik deformasyon) ve malzeme kaynamalarına neden olur (bu durum, temas yüzeylerinin pürüzsüzlüğünün ve parlaklığının kaybolmasıyla kendini gösterir). Bu aşınma, yapışarak kaynama etkili bir aşınma olup; rulmanı ve bunun neticesi olarak da zincirleme şeklinde tüm yataklama düzenini kilitlemeye kadar varan, malzeme kırılma ve kopmalarına sebep olur. Rulmanın nemli bir ortamda çalışıyor olmasından ya da su, asit veya alkali maddelerle teması sonucu kirlenmesinden dolayı, metal yüzeylerde oluşan kimyasal reaksiyonlar, rulmanın paslanarak aşınmasına yol açar. Durgun biçimde titreşen veya yavaşça salınan rulmanların kayma (makara uçları) ve yuvarlanma temasına maruz kalan yüzeylerinde, küçük kızıl zerrecikler şeklinde gözlenebilen oksitlenmeler oluşur. Rulmanın korozyona uğramasından dolayı ortaya çıkan bu türden bir aşınma; radyal boşluğun, titreşimlerin ve gürültü seviyesinin artmasına neden olmak suretiyle, rulman ömrünün düşmesinde doğrudan etkili olur. Uygun olmayan geçme toleranslarının kullanılmış olmasına ya da geçme yüzeylerine ait montajın hatalı yapılmış olmasına bağlı olarak ortaya çıkan, mil üzerinde veya yuvada bileziklerin dönüş uygunsuzlukları (nispi hareketlilik) ; bu temas noktalarında paslanmaya yol açarak, yüzeylerin aşınmasına sebebiyet verir. Durgun haldeyken oluşan titreşimlerden dolayı rulmanın bozulmasıyla ortaya çıkan görüntü ( yuvarlanma yollarında ve yuvarlanma elemanlarında çapraz izler ), görünüş itibariyle, rulmandan elektrik akımı geçmesiyle meydana gelen hasar tipini (elektrik esaslı karıncalanma) andırır. Bu tür bir hasarın oluşmasına, makara ve bilezikler arasındaki temas noktalarında erime yaratabilecek, 0,5V’luk bir voltaj yeterli olur. Bu iki problemden kaçınabilmek için aşağıdaki tedbirler tavsiye edilir: - rulmana durma halindeyken yük binmemesini sağlamak ya da titreşimleri engelleyebilmek açısından mili eksenel yönde sabitlemek; - elektrik akımını rulmanın arkasından geçecek şekilde saptırmak. Problemlerin, yataklama düzeninin ya da makinanın tamamını etkileyecek şekilde büyümesini önlemek, bütün bu hata ve olumsuzlukları zamanında ortaya çıkarabilmek, özel bir ilgi, gözleme ve tecrübe gerektirir. Rulmanların gözle muayenesinde, hata ve hasarları kesin bir doğrulukla teşhis edilebilme imkanını yakalayabilmek için, rulmanın yerinden sökülmesi şarttır. Bir rulman normal şartlarda “malzeme yorulması”ndan dolayı bozulur. Resimde, bu sebepten bozulan oynak bilyalı rulmana ait tipik bir örnek verilmiştir. Bozulmanın bazı bölgelerde daha net ve kaba olarak ortaya çıkmış olması sürtünmelere ya da yağlama hatasına bağlanabilir. Eşit uzunlukta iki adet daire yayı şeklinde bölgenin, her iki yuvarlanma yolunda da aynı açısal konumdua bulunuyor olması, iyi yüklenme şartlarının bir ispatıdır. 1 Rulman Kullanıcı El Kitabı Rulman için olağan bir bozulma. Oynak bilyalı rulmanın dış bileziğine ait, “malzeme yorulması” hasarından oluşan, tipik bir örnek. Eşit uzunlukta ve aynı açısal konumda iki adet yay şeklinde bölge bulunması, iyi yüklenme şartlarının bir ispatıdır. 2 “Malzeme yorulması” nedeniyle olağan bir bozulma. 3 Eğer rulman doğru takılmış ve uygun bir yağlamanın yapıldığı işletme şartlarında önceden belirlenmiş yük, devir sayısı ve sıcaklıklara göre çalıştırılıyorsa; rulmanın “malzeme yorulmasından” dolayı bozulduğu kabul edilir. Bu tür bir bozulma ilk olarak, yaklaşık 0,1 mm derinliğinde kavitasyon ve karıncalanmaların ortaya çıkmasıyla başlar. 4 Eksenel bir rulmana ait faturalı yuvarlanma yolunun tamamen pullanması. Rulman hasarı “malzeme yorulması”ndan kaynaklanmıştır. 5 Korozyon etkisi: Mercek altında bakılan yuvarlanma yolu yüzeyinde yer yer çukurlar gözlenmektedir. Bir teki bile rulmanda komple bir hasarın doğmasına neden olabilir. 6 Korozyon genellikle “malzeme soyulması”na neden olur. Makaralar arasındaki boşluğa denk gelecek biçimde eşit aralıklarla ortaya çıkmış bir hasarın görüldüğü iç bilezik. Hasarın çıkış noktası korozyondur. 7 39 40 Rulman Kullanıcı El Kitabı Önceki iç bileziğin yuvarlanma yolu karşı parçası. Korozyonun yuvarlanma yolunda başladığını anlatmak için gösterilmiştir. Korozyon, rulmanın çalışmadığı süre içinde neme maruz kalmasından kaynaklanmıştır. Makaraların konumu net bir şekilde görülebilmektedir (makaralar arasındaki boşluk). 8 Uygunsuz depolama şartlarından kaynaklanmış korozyon. Rulmanların uygun şartlarda korunarak saklanmadığı nemli ortamlarda korozyon, nemin hapis kaldığı makara altlarında ortaya çıkar. Bu haldeki rulmanın kullanılması halinde, büyük ihtimalle, resimde görülen hasarlanma oluşacaktır. 9 Oluşmuş korozyonun sebepleri : - nemden uygun bir biçimde korunamamış olması; - asit buharına maruz kalmış olması; - asitli yağ; - rulmanda su buharı yoğunlaşması; - depoda uygun olmayan şartlarda saklanmış rulman. 10 Rulmanın nemli bir ortamda çalışmasından veya yağın (su, asit veya alkali maddelerle teması sonucu) kirlenmesiyle; rulmanın metal yüzeylerinde, korozyona yol açan kimyasal reaksiyonlar oluşur. Bu reaksiyonların yüzey kaplaması derinliklerine nüfuz etmesi halinde, rulman zamanından önce ve hızla pullanır. Durgun biçimde titreşen veya yavaşça salınan rulmanların kayma ( makara uçları ) ve yuvarlanma temasına maruz kalan yüzeylerinde, küçük kızıl zerrecikler şeklinde oksitlenmeler oluşur. Bu aşınma, gittikce büyümek suretiyle, radyal boşluğun, titreşimlerin ve gürültü seviyesinin artmasına sebep olur. 11 12 İç bilezik ile mil arasındaki geçmenin uygun seçilmemesi halinde, iç bileziğin mil üzerinde kayarak dönmesi, bu bölgelerde metal yenmelerinden oluşan korozyonu ortaya çıkarır. Oksitlenme milin ve iç bilezik deliğinin hızla aşınmasına sebep olur. Radyal boşluğun artması sonucu aşınma, zincirleme olarak rulmanın tamamına yayılır, hatta dış bilezik bile hasar görebilir. Metal yenmelerinden dolayı korozyona uğramış iç bilezik. Rulman Kullanıcı El Kitabı 13 Mil veya yuvadaki bileziklerin, uygun olmayan geçme toleranslarında takılmış ya da geçme yüzeylerinin hatalı işlenmiş olmasından ötürü, birbirleri üzerinde nispeten kaymaları nedeniyle oluşan korozyon aşınması. iç bileziğinin mil üzerinde kayarak döndüğü bir rulman görülmektedir. Yüzeyde kızıl renk hakim olup, ara ara parlak yüzeyler veya kazıntı ve yuvarlanma izleri göze çarpmaktadır. 14 Yuva içinde kayarak dönmüş bir dış bilezik, Yüzeyde kızıl renk hakim olup, ara ara parlak yüzeyler veya kazıntı ve yuvarlanma izleri göze çarpmaktadır. 15 Hatalı takma. Rulmanlar, özellikle montaj sırasında olmak üzere, çok defa yanlış uygulamalar yüzünden hasar görürler. (makaranın radyal yönde hareket etmesine neden olacak biçimde,) takıldıktan sonra kuvvet altında yerinden oynamış bir rulmanın iç bileziği ile makarası verilmiştir. Her iki flanş da kırılmış ve makarada izler oluşmuştur. 16 Hatalı takma. Bilezik kenarlarının kırıldığı ve makaranın şiddetli biçimde ezilmiş olduğu gözlenmektedir. 17 Makaraların darbeli çalışması yüzünden yuvarlanma yollarında malzeme sertik homojenliğinin bozulduğu bölgeler. Bu şekilde hasar görmüş yüzey, gürültülü çalışmaya ve daha da önemlisi rulmanın, zamanından önce bozulmasına sebep olur. 18 41 42 Rulman Kullanıcı El Kitabı Hatalı takma: Şiddetli darbelere maruz kalmaktan dolayı iç bileziğin faturası kırılmış. Dış bileziğin yuvarlanma yolundaki izler, bunun bir ispatıdır. Rulmanın zamanından önce bozulmasının temel sebebi olan çentik ve kazıntıların ortaya çıktığı gözlenmektedir. 19 Hatalı Takma: Takma kuvvetlerinin rulmanın hareketli parçaları üzerinden iletilmesi neticesi yapılan hatalı montaj sebebiyle, yuvarlanma yolunda çentikler oluşmuştur. 20 Hatalı Takma: Takma kuvvetlerinin rulmanın hareketli parçaları üzerinden iletilmesi sonucu, iç bilezik yuvarlanma yollarında oluşan çentikler; ( makaralar arası boşluğun belirlediği eşit aralıklarla ), yuvarlanma yolunun pullanarak soyulmasına sebep olur. 21 Hatalı Takma: Doğrudan konik mile takılmış rulmanın hatalı konumu: Yükün, rulman üzerinde düzgün dağılmamasına sebep olacağından, bu durumda dengesiz yüklenmiş olan yuvarlanma yolunun hasar görmesine yol açacaktır. 22 Özellikle serbest geçmeler veya kafi sıkılık sağlanamamış geçmelerde, rulman ile mil veya yuva arasında meydana gelebilecek ( nispi hareket ) oynamalar, ısıl izlere sebep olur. Bir bileziğin yerinden oynaması, sürtünme yüzeylerinde çatlak oluşturacak yeterli ısıyı doğurabilir. Çatlaklar, normalde, genellikle dönme yönündedir. (resimde, dış bilezik dış yüzündeki ısıl izler görülmektedir). 23 İç bilezik deliğinde ısıl izler : Eğer iç bilezikte ısıl izler varsa, bu bileziğin sıkı geçme olarak takılmaması gerekir, çünkü bu ısıl izler bileziğin yırtılmasına sebep olur. 24 Rulman Kullanıcı El Kitabı Hatalı Takma: İç bilezik ön yüzünde sürtünmeğe bağlı ısıl izler. 25 Yüzey sertleşmelerinden ötürü malzeme akması (yüzey altına kadar giren kenarlara sahip kısımlarda ortaya çıkar), bir bölgede çentikleşmeye sebep olan aşırı basınçlara bağlı hatalı sertleşmenin yol açtığı malzeme kopmaları. Kesin hasar sebebi hakkında şimdiye dek ortak bir görüşe varılamamış olsa da; elemanlar arasındaki nispi hareket, yük ve osijenin varlığı; korozyon ve paslanmalar için yeterli şartları oluşturmaktadır. 26 Hatalı kullanış: Dış bilezik yuvarlanma yollarına etki edecek kadar şiddetli titreşmiş makaraların oluşturduğu hatalı sertleşme. 27 Hatalı Takma: ( Hareketli elemanların arasındaki boşluğa denk gelecek mesafelerle ) yuvarlanma yolunda oluşmuş ( izlerden teşhis edilebilen ) hatalı sertleşme. Hatalı takma neticesi meydana gelen çentikleşmeden farklı olarak, bu tür bir hasarda keskin kenarlar ortaya çıkmaz. 28 Hatalı kullanış: Rulmanın takılı olduğu ünitenin maruz kaldığı titreşimler yüzünden, iç bilezik yuvarlanma yolu üzerinde hatalı sertleşme. 29 Yanlış veya yetersiz yağlama şartları yüzünden Dış bilezik yuvarlanma yolunda hasar başlangıcı. Hasar derinliği henüz çok az ve yuvarlanma yolu üzerinde, kaba beneklenmeye doğru giden, ince bir tabaka şeklinde görünüm mevcut. Dış yanda ise korozyon. 43 44 Rulman Kullanıcı El Kitabı 30 Makara uçlarındaki pullanma ve makaraların hassas taşlanmış gibi bir görünüme sahip olmasından hatalı veya yetersiz yağlamadan dolayı hasar başlangıcı. Makara ortalarında henüz direkt temas yok. Öncelikle makara uçlarında başlamış iç aşınmalar. 31 İç bilezik ve bir önceki resimden alınan dış bileziğe ait makara çiftleri. Yuvarlanma yollarında derin oluklar oluşmuş ve makaralar kum saatine benzeyecek şekilde çok fazla aşınmış. Bu tip bir hasarda yuvarlanma yolu ve makaralar genellikle koyu kahverengi bir renk alır. 32 Hatalı ya da yetersiz yağlama nedeniyle oluşan hasarlar kafesi de etkiler. Pirinç kafesler yağlamadan doğan hasarlara karşı hassas olup, çabuk aşınırlar. İç bileziğin orta flanşı üzerine binmiş yapıdaki kafes, neredeyse kendi kalınlığının yarısı kadar aşınmış durumdadır. 33 Eğilmiş temas yüzeylerinden anlaşıldığı gibi, bir yetersiz yağlama gerçekleştirilmiştir. Merkez faturaya ve makara yan yüzlerine ait eğilmiş yüzeylerde, bu bölgelerde yağ filmi koptuğu için, sikloidal izler gözlenmektedir. Buna sebep yetersiz yağlama veya aşırı eksenel yüklenme olabilmektedir. 34 Rulmanın yüklenme durumuna göre uygun olmayan kalitede bir yağ veya yağlama kabiliyetini yitirmiş bir yağ kullanmak, makaralara ait geniş bir alan üzerinde yüzeysel soyulmalara sebebiyet verir. 35 Yetersiz, hatalı yağlama, aşırı yük: Makaraların ön yüzlerindeki bu aşınma, yetersiz veya hatalı yağlama yapıldığını, ya da rulmanın, yağ filmi kopacak kadar, eksenel yönde aşırı yüklendiğini gösterir. 36 Sürtünme aşınmaları, hasarlı yüzeyin aldığı mat gri renkten teşhis edilebilir. Aşınma, ekseriya, iç bilezik orta flanşında ve ortadaki faturanın makaralar ile açısal temasının olduğu yerlerde başlar. Ortadaki faturanın her iki yüzündeki aşınma dikkat çekicidir. Dış bilezik yuvarlanma yolunda, aşınma başlangıcını gösteren, mat bir görünüm hakim olup; dar ve koyu renkli bant ise, aşınma olmayan yüzeyin ilk halini ortaya koymaktadır. Kafesin, aşındırıcı parçacıklarla kirlenmiş olması, büyük çaplı makaraların aşınmasına yol açmıştır. Makaralar, bu noktalarda, dış bilezik yuvarlanma yolu ile temas edememiş olduğundan; aşınmamış yüzey kendini, bant şeklinde göstermiştir. Rulman Kullanıcı El Kitabı 37 Bir titreşimli elek rulmanı iç ve dış bileziklerinde, yabancı parçacıkların sebep olduğu aşınma belirtileri. Aşınmaya, rulmanın, bu yabancı zerrecikler yüzünden kirlenmesi sebep olmuştur. İç bilezik yuvarlanma yolunun “dalgalı” görünümü makinanın ürettiği titreşimler sonucudur. 38 Makara uçlarının bu şekilde aşınmış olduğu açıkça görülmektedir. İkiz makaralardan aşınmış ve aşınmamış olanları kıyaslandığında, açıkça görülmektedir ki, makara yan yüzleri destek cep dipleri çevresine kadar aşınmıştır. Aşınma; yağın, dışardan giren sert parçacıklarla kirlenmesiyle başlamıştır. Yetersiz yağlama şartlarında, hareketli yüzeylerin doğrudan birbirleriyle temasıyla, bu parçacıklar ortaya çıkar. Dönen temas yüzeylerinde, kılavuzlama yapan yüzeylerde, durum, açıkca gözlenir. Hasar oldukça yavaş gelişir. Bu tip aşınma, yüzeylerde pullanmaların gelişerek artmasına yol açar. 39 Yabancı zerreciklerin başlattığı aşınmanın sebep olduğu pullanmanın gittikce artması sonucu ortaya çıkan hasar görülmektedir. 40 Eksenel yönde nominalden fazla yüklenmiş bir dış bileziğe ait tipik bir görüntü. Yuvarlanma yolları farklı boyda daire yayları şeklinde soyulmuş. Makara izlerinden, eksenel yük yönünde kayma olduğu açıkça anlaşılmaktadır. Bu, “malzeme yorulması” nedeniyle oluşmuş bir hasardır. 41 Eksenel yüklenmenin bir önceki örneğe göre daha fazla olduğu hal. Kenarlardan parça koparacak kadar, makara izleri dış bilezik kenarlarına kadar uzanıyor. Sonuç: hasar, “malzeme yorulması” sebebiyle oluşuyor. 42 Statik yüklenme halinin belirleyici olduğu çok ağır eksenel yüklerden dolayı, makaraların yol açtığı çentik etkisi. Buradaki ezilmeler ancak, rulman seçimini doğru yapmakla (arttırılmış temel statik yük miktarına sahip bir rulman kullanmak suretiyle) önlenebilirdi. 45 46 Rulman Kullanıcı El Kitabı 43 Aşırı Yük : Rulmanın bölgesel olarak aşırı yüklenmesi sonucu meydana gelmiş yırtılmalar. İç bilezik çatlamış. 44 Aşırı Yük : İç bilezikteki soyulma ( pullanma ), çalışma esnasında mekanik esasda hasar görmüş bir rulmanın ancak bakımı yapılırken durum tespit edilebilmiştir. Yuvarlanma yolu aşırı derecede noktasal yüke maruz kalmış ve rulman vaktinden önce bozulmuştur. Makara yüzeyinde soyulma, boylamasına oluşan bir çatlak etrafında gelişmiştir. Hasarın gelişimi zamanında izlenemediği taktirde, pullanma, makaraların tamamına yayılır. Sonuc: sıcaklığın sınır değerleri aşmasıyla, rulman ömrü kısalır. 45 Hatalı Takma : Hatalı montaj yüzünden yuvarlanma yolunda oluşmuş aşınma. 46 47 Makaranın tam çevresinde oluşmuş kazınma izleri. Yetersiz yağlama, yağa aşındırıcı zerreciklerin bulaşması, rulmanın gereğinden fazla sıkı geçirilmesi hallerinde ortaya çıkar. Bu hal; rulmanın düzgün çalışamamasına, kilitlenmesine, aşırı gürültüye sebep olur; rulman çoğu zaman değiştirilmek zorunda kalır. Hatalı Takma: Eğik izler, rulman takıldığında mile 90 0 lik diklik sağlanamamış, mil faturası yanal yaslanma yuzeyi işlenmesinde hata 48 Hatalı Takma : Rulmanın mile tam dik olarak takılamamasından dolayı, eksenel yüklerin eksantrik (mil ekseninden kaçık şekilde) etkimesi sonucu yuvarlanma yolunda oluşan pullanmalar. 49 Rulman Kullanıcı El Kitabı Hatalı Takma: Rulman takılırken, bilezikler, izin verilenden daha büyük bir açıyla birbirleri üzerine devrildiği için, kafes hasar görmüştür. 50 Oynak bilyalı bir rulmana ait dış bilezik yuvarlanma yolunun tek yüzünde oluşan mevzi pullanma. Hasar sebebi, aşırı eksenel yükler ve uygun olmayan takma metodu. Radyal boşluğun büyümesi, ses ve titreşim seviyesinin artmasıyla mikro-parçacık kopmaları ve soyulmalar tespit edilir edilmez, rulman derhal yenisiyle değiştirilmelidir. 51 Hatalı Takma: İç bileziğin çatlaması. Hasar; iç bileziğin mile uygun olmayan geçme toleranslarında takılmış olması, geçme yüzeylerinin hatalı işlenmiş olması, rulmana ağır darbeli yüklerin etkimiş olması veya yetersiz yağlama sebebiyle rulmanın bazı bölgelerinin aşırı ısınmasından montaj sırasında rulmanın şişmesiyle meydana gelmiştir. 52 Hatalı Takma : Sınır gerilmelerinin düzgün dağılmamış olmasından yuvarlanma yolunun bir kenarında soyulmalar, Hatalı takmanın oluşturduğu, diğer bir tipik hasar çeşidi 53 Hatalı takma: Dış bilezikte kırılma; Montajda, iç bileziğin mile fazla sıkı geçirilmiş olması, geçme yüzeylerinin hatalı işlenmiş olması, rulmana ağır darbeli yüklerin etkimesi veya yetersiz yağlama kaynaklı rulman bazı bölgelerinin aşırı ısınması, şişmesiyle bilezık kırılması 54 Hatalı takma: Makara uçları ve yuvarlanma yolunda soyulmalar, montajda bilezikler arasında eksen kaçıklığının oluşması, iç gerilmelerin homojen dağılmaması kaynaklı hasar. 55 Hatalı bakım, tesisat veya kullanış : Üzerinden elektrik akımı geçmiş oynak makaralı bir rulmanın dış bilezik yuvarlanma yolundaki düzgün sürekli izler. 56 47 48 Rulman Kullanıcı El Kitabı Hatalı bakım, tesisat veya kullanış : Elektrik akımına maruz kalmış silindirik makaralı bir rulmana ait makara ile bir iç bileziğe ait yuvarlanma yolu üzerinde yakmanın oluşturduğu oyuk 57 Makaranın yüzeyinde bir çatlak etrafında pullanma. Hasarın zamanında fark edilememesi halinde; rulmanın tüm hareketli parçaları soyulmaya başlar, sıcaklık; müsaade edilen sınırları aşar, rulman nominal ömrüne erişmeden erkenden bozulur. 58