Yüksek Sıcaklık Uygulamalarında Rulmanlar

Rulmanlarınızın ısıya karşı dayanıksız olaması yüksek sıcaklık uygulamalarınızda sorun oluşturabilir. Aşırı ısı, haddeleme tesislerinden tutun fırın içerisinden geçen zincirlere kadar uygulama alanları olan ve uygun ısı stabilizasyonuna sahip olmayan, yüksek ısıya maruz kalan ortamlarda kullanılan rulmanlarda olumsuz sonuçlar doğurabilir.

Tedarik edeceğiniz geleneksel rulmanlar tipik olarak 150°C’ye (yaklaşık 300 fahrenayt) kadar olan sıcaklıklarında çalışabilir. Bundan daha yüksek sıcaklıklar, bu rulmanların verimliliğini ve etkinliğini çok çeşitli problemlerle olumsuz yönde etkileyebilir.

Rulmanlar İçin Potansiyel Isı Sorunları

İlave Aşınma ve Yırtılma

Ortamdaki yüksek ısı, zamanla çeliğin mikroyapısının değişimine ve rulmanın tahmini ömrünün azalmasına sebep olacaktır. Bir rulman döndüğünde oluşan sürtünme ortamda ısı oluşumuna sebep olur; bu da zaten sıcak bir ortamı daha da sıcak hale getirmektedir. Ortaya çıkan ısı, sayısız sorunlara yol açabilmekte, doğal yıpranma ve yırtılmayı doğal olmayan yıpranmaya doğru değiştirerek rulmanın hasarlanmasına sebep olabilmektedir.

Genleşme

Isı, bükülme sorunları yaratacak şekilde metallerin genişlemesine neden olur. Bir rulmanda metal yüzeyler genleştiğinde, bilya/makara ve yüzükler arasındaki boşluklar daralacaktır. Boşluklardaki (bakınız: ”bearing clearance”) bu değişiklik rulmanın sıkışmasına ve arızalanmasına sebep olacaktır.

Uygunsuz Conta / Kapaklar

Rulmanın diğer tüm parçaları gibi, contalar da aşırı sıcaklıklarda fonksiyonlarını yerine getirebilmek çin stabilize edilmelidir. Geleneksel kauçuk contalar sadece belirli sıcaklıklara kadar dayanıklıdırlar ve bu nedenle de aşırı sıcaklık bu tip contaları işe yaramaz hale getirir. Bunun sonucunda rulman gresinin boşalarak diğer bileşenlerle teması söz konusudur. Uygulamaya bağlı olarak, gelişen bu sızıntı özellikle yağın diğer ürünlere temasına sebep olacak ve istenmeyen yan etkiler yaratacaktır.

Uygunsuz Gres

Contalar gibi, yüksek sıcaklıktaki ortamlar için özel gresler gereklidir. Standart gresler 150 dereceye kadar etkilidirler, ancak daha sıcak koşullarda ardlarında kurumuş sabun birikintisi bırakan içerdikleri yağı bırakırlar. Gres olmaksızın dönen rulmanlar daha fazla sürtünmeye maruz kalırlar, bu da daha fazla aşınmaya ve rulman ömrünün azalmasına sebep olur.

Yüksek Sıcaklık Uygulamaları İçin Rulman Seçiminde Dikkat Edilecek Hususlar

Yüksek ısıya maruz kalan rulmanların seçiminde bazı hususları göz önünde bulundurmalıyız.

Dönüş Hızlarının Düşürülmesi

Daha önce de bahsettiğimiz gibi, dönüş sebebiyle ortaya çıkan doğal sürtünme ısı oluşumuna sebep olur. Isıya karşı stabilize edilmiş rulmanlar (heat-stabilized) geleneksel rulmanların aksine düşük hızlarda oluşan bu ısıyla başa çıkabilirler. Sonuç olarak, uygulamaların ihtiyaçlarının karşılanıp karşılanmadığını belirleyebilmek için yüksek sıcaklıklara dayanıklı rulmanların hızlarını değerlendirmek isteyeceksiniz. Bazı rulman üreticileri aynı ebata sahip rulmanların değişik tiplerini sunarak, uygulamalarınıza en uygun sıcaklık aralığını belirleyebilme imkanını sizlere sunmuş olurlar.

Yumuşak Metaller

Uygun olan sıcaklık aralığı icin ısı stabilizasyonunda değişikliğe gittiginiz zaman, rulman yapımında kullanılan çeliğin sertliği de azalacaktır. 150°C’ye kadar dayanıklı olan geleneksel rulmanlar yaklaşık 60 ile 64 arasında Rockwell sertlik değerine sahiptirler. Isıyla stabilize edilen rulmanların sertlik değerleri calışma ortamlarındaki sıcaklıklara göre ayarlanır. Bu yüzden, yüksek sıcaklık uygulamalarında rulman seçimi yaparken düşük sertliğe sahip rulmanların yüksek hızlarda daha fazla aşınmaya maruz kaldıklarını aklınızdan çıkarmayınız.

Isıyla stabilize edilmiş çeliğe duyulan ihtiyaç dolayısıyla, doğru yük desteğini sağlayacak rulmanın seçimi de önem kazanmaktadır. Çalışma sıcaklığının artması, doğal olarak sağlanan yük desteğinin azalamasına sebep olacak ve bu nedenle alternatif çözümlere başvurmamız gerekecektir. Yüksek sıcaklık aralığına sahip bir malzemeye geçmek önerilebilir. Örneğin, ısı ile stabilize edilmiş krom rulmanlar yetersiz kaldığında, büyük yüklerin karşılanmasında 440 paslanmaz çelik rulmanlar kullanılabilirler.

Sipariş Miktarları

Özel nitelikleri nedeniyle, ısıl işlem uygulanmış rulmanların her zaman tedarik edilmeleri mümkün değildir. Birçok rulman üreticisi, kar elde edebilmek için (zarardan kaçınmak maksadıyla) bu tip rulmanları kısıtlı sayıda üretmektedir. Sonuç olarak, yüksek sıcaklığa dayanıklı rulmanlar için fabrika sipariş miktarları minimum seviyededir. Bu durum uygulamalarınızda gereken rulman miktarları açısından bir sorun teşkil etmeyebilir, ancak ürün ararken göz önünde bulundurmanız önemlidir.

Uygulamalarınız İçin Doğru Rulmanları Bulun

Birçok rulman arızası gibi, uygulamalarınız için doğru ürünü seçtiğinizde aşırı ısınma önlenebilir. Yüksek sıcaklıklara dayanıklı rulmanlar, uygulamalarınızın zorlu ortamlarda sorunsuz şekilde çalışmasına olanak tanır ve masraflı bakım ve onarımlar için zamandan ve paradan tasarruf etmenizi sağlar.

Yazar Hakkında

Chris Wilson Ritbearing Corporation‘da genel müdür olarak görev yapmaktadır. Ritbearing, bilyalı ve makaralı rulmanlar için uluslararası distribütörlük hizmeti sağlayan, benzersiz uygulamalar için özel tasarlanmış (custom engineered) rulman çözümleri konusunda uzmanlaşmış ve özel ince kesit bilyaların üreticisi olan ABD menşeli bir firmadır.

Chris’e 1-800-431-1980 veya cwilson@ritbearing.com adresinden ulaşabilirsiniz.