Spiral groove bearing
સર્પાકાર ખાંચ બેરિંગ્સ (રાઇફલ બેરિંગ્સ તરીકે પણ ઓળખાય છે) એ સ્વ-અભિનય (જર્નલ અને થ્રસ્ટ) અથવા હાઇડ્રોડાયનેમિક બેરિંગ્સ છે જેનો ઉપયોગ ઘર્ષણ ઘટાડવા અને દબાણવાળા ઊંજણના ઉપયોગ વિના પહેરવા માટે થાય છે. પોલાણની ખાસ પેટર્નને કારણે તેમની પાસે આ ક્ષમતા છે. સર્પાકાર ખાંચ બેરિંગ્સ સ્વ-કાર્યરત હોય છે કારણ કે તેમનું પોતાનું પરિભ્રમણ બેરિંગ સપાટીઓને અલગ કરવા માટે જરૂરી દબાણ બનાવે છે. આ કારણોસર, તેઓ સંપર્ક વિનાના બેરિંગ્સ પણ છે. ઓપરેશન સ્પાઈરલ ગ્રૂવ થ્રસ્ટ બેરિંગ્સ બેરિંગ સપાટીઓને લ્યુબ્રિકેટ રાખવા માટે જરૂરી દબાણ ઉત્પન્ન કરે છે અને પોલાણની પંપીંગ અસર દ્વારા સંપૂર્ણપણે અલગ પડે છે, જ્યારે જર્નલ, શંકુ અને ગોળાકાર સ્વરૂપો પણ હાઇડ્રોડાયનેમિક બેરિંગ ફાચર ક્રિયા દ્વારા વધારાનું દબાણ પેદા કરે છે. જ્યારે બેરિંગના ભાગોને એકબીજાના સંદર્ભમાં ફેરવવામાં આવે છે ત્યારે પોલાણ લુબ્રિકન્ટને સપાટીઓ વચ્ચેના બેરિંગ દ્વારા દબાણ કરે છે જેના કારણે દબાણમાં એકંદર વધારો થાય છે. સપાટીઓની ગતિ પછી પ્રવાહીને પોલાણ પર વહેવાનું કારણ બનશે અને ગતિની દિશાને લંબરૂપ દબાણની લહેર રચાય છે. બેરિંગ્સ અને પ્રવાહીની સપાટી વચ્ચે, ચોખ્ખું દબાણ વધે છે કારણ કે આ પ્રવાહ સાદા બેરિંગ વિભાગ અથવા પોલાણના અન્ય સમૂહ દ્વારા મર્યાદિત હોય છે જે દબાણમાં વધારો કરે છે જે પોલાણના પ્રથમ સમૂહ (હેરિંગબોન પેટર્ન) દ્વારા સર્જાયેલા દબાણમાં વધારાનો સામનો કરવા માટે કાર્ય કરે છે. પૂરતી ઝડપે, આંતરિક દબાણ લાગુ કરેલા ભારને ટેકો આપવા માટે પૂરતું બળ બનાવે છે અને બેરિંગ સપાટીઓ સંપૂર્ણપણે અલગ પડે છે. તે ગતિની દિશાને લંબરૂપ કામ કરતું દબાણ છે જે બેરિંગ લોડને ટેકો આપે છે. મોટાભાગના વાયુઓ અથવા પ્રવાહીનો ઉપયોગ ઊંજણ તરીકે થઈ શકે છે, જેમાં શીતક, પ્રવાહી ધાતુઓ, તેલ, ગ્રીસ, પાણી અથવા હવા સામેલ છે. આ સમજૂતી જડતા, ઊંજણની સંકોચનક્ષમતા અને અન્ય પરિબળોની અસરોની અવગણના કરે છે. ફેબ્રિકેશન પોલાણના પરિમાણો બેરિંગની ઇચ્છિત ઓપરેટિંગ શરતો અનુસાર તૈયાર કરવામાં આવે છે. જો ખાંચાવાળી સપાટી પરના ઇન્ડેન્ટેશન ખૂબ ઊંડા હોય, તો ત્યાં ઊંજણનું નોંધપાત્ર લિકેજ થશે. જો ઊંડાઈ ઓછી થાય, તો પંપની અસર બંધ થઈ જશે. બેરિંગ સપાટીઓના પરિભ્રમણની ઝડપ અને પરિમાણોની ચોકસાઈ પણ ધ્યાનમાં લેવી આવશ્યક છે. ડિઝાઇનર્સ અને ઉત્પાદકો સૌથી વધુ કાર્યક્ષમતા માટે શ્રેષ્ઠ પરિમાણોની ગણતરી કરે છે. ખાંચો નીચેની પદ્ધતિઓ દ્વારા બનાવવામાં આવે છેઃ એચિંગ સિલેક્ટિવ એચિંગ મિકેનિકલ ગ્રૂવિંગ સોલ્ડરિંગ લેસર મશીનિંગ એચિંગ એ સર્પાકાર ખાંચ બેરિંગ્સ બનાવવાની સૌથી સરળ રીત છે. ધાતુની સપાટીને ઇચેન્ટ-પ્રતિરોધક રોગાનથી કોટેડ કરવામાં આવે છે, પછી પોલાણના ઇચ્છિત સ્થાનોને હાથથી દૂર કરવામાં આવે છે. આ પદ્ધતિમાં પોલાણના ગુણધર્મોને અસર કરતા પરિબળો આ પ્રમાણે છેઃ ઢોળાવની સ્નાન પરિભ્રમણ દ્વારા ધાતુના ઢોળાવની ગતિના કોતરવાના સમયનું તાપમાન આ પદ્ધતિની સરળતા હોવા છતાં, એક નોંધપાત્ર ગેરલાભ છેઃ ખાંચની ઊંડાઈ બિન-સમાન છે અને તેથી તે એકદમ અચોક્કસ છે. પસંદગીયુક્ત કોતરણી આ પદ્ધતિ નિયમિત કોતરણીથી અલગ છે કારણ કે બે સ્તરો ખાંચવા માટે સપાટી પર મૂકવામાં આવે છે, પરંતુ માત્ર ઉપલા સ્તરને ઈચેન્ટનો સંપર્ક કરવામાં આવે છે, જેનાથી નીચલી સપાટીઓ સુરક્ષિત રહે છે. યાંત્રિક ખાંચો આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ ત્યારે થાય છે જ્યારે વધુ સચોટ અને વધુ એકસમાન ખાંચોની જરૂર હોય. પોલાણને વિદ્યુત વ્યાસના કટર દ્વારા કાપવામાં આવે છે, ડિસ્કની સપાટીને ફેરવવામાં આવે છે, અને કટરને માર્ગદર્શક વીંટી દ્વારા ચલાવવામાં આવે છે, જેથી સર્પાકારમાં જરૂરી લઘુગણક આકાર હોય. આ પદ્ધતિનો એક ગેરલાભ એ છે કે નાના પોલાણને ચોક્કસપણે કાપવા માટે વધુ વિશિષ્ટ સાધનોની જરૂર પડે છે. (આશરે 6 સે. મી. અને ઓછું). સોલ્ડરિંગ સોલ્ડરિંગનો ઉપયોગ ત્યારે થાય છે જ્યારે અન્ય બનાવટની પદ્ધતિઓ ઉપલબ્ધ ન હોય અથવા આપેલ પરિસ્થિતિને લાગુ પડતી ન હોય; દા. ત., કોતરણી સ્નાન માટે બેરિંગ ખૂબ મોટી હોય છે. એક વરખ કે જેના પર પોલાણ કોતરવામાં આવ્યું છે તે મેળવવામાં આવે છે, અને સપાટ બેરિંગ સપાટી પર સોલ્ડર કરવામાં આવે છે. આ પદ્ધતિમાં જે પરિબળોને ધ્યાનમાં લેવામાં આવે છે તે છેઃ તાપમાન કે જેના પર બેરિંગનો ઉપયોગ કરવાનો છે તે બેરિંગનું કદ અને જોડવાની સામગ્રીની પ્રકૃતિ. આધુનિક લેસરોએ ચોક્કસ ખાંચનું ઉત્પાદન સરળ અને વધુ સસ્તું બનાવ્યું છે, પરંતુ તમામ લેસરો કે લેસર કંપનીઓ પાસે જરૂરી ટેકનોલોજી નથી. એક સારો સપ્લાયર સિરામિક અથવા ધાતુના ભાગોમાં માઇક્રોમીટરના અપૂર્ણાંકોની અંદર ચોક્કસ સતત ઊંડાઈના પોલાણનું ઉત્પાદન કરશે, જેમાં થ્રસ્ટ બેરિંગ્સ માટે યોગ્ય લઘુગણક પોલાણનો સમાવેશ થાય છે. પ્રકાર આ સર્પાકાર ખાંચ બેરિંગ્સના મુખ્ય પ્રકારો છે. સર્પાકાર પોલાણની હેરિંગબોન પેટર્ન સાથે જર્નલ નળાકાર ફોર્મ જર્નલ બેરિંગ્સ ઉત્તમ ભાર ક્ષમતા, પોલાણ સામે પ્રતિકાર અને ઉત્તમ સ્થિરતા સાથે બેરિંગ આપે છે. સપ્રમાણ હેરિંગબોન પેટર્નમાં શૂન્ય પ્રવાહ હોય છે જે બેરિંગમાં ગંદકીને પ્રવેશવાની શક્યતાને ઘટાડે છે, પરંતુ સર્પાકાર ગ્રુવ જર્નલ બેરિંગ્સ પણ એક જ પેટર્ન સાથે જોવા મળે છે જે લ્યુબ્રિકન્ટનો પ્રવાહ ઉત્પન્ન કરે છે. આ સુવિધાનો ઉપયોગ સતત-પ્રવાહ ડીઝલ-પંપ માપન પ્રણાલીઓ માટે પ્રવાહના જાણીતા જથ્થાને ઉત્પન્ન કરવા માટે કરવામાં આવ્યો છે. ફ્લેટ થ્રસ્ટ ફ્લેટ થ્રસ્ટ બેરિંગ્સ, સૌથી સામાન્ય સર્પાકાર ખાંચ બેરિંગ્સ, તેનું નામ એટલા માટે રાખવામાં આવ્યું છે કારણ કે તેમાં સપાટ સપાટી હોય છે જે ખાંચવાળી સપાટીનો વિરોધ કરે છે. આ પ્રકારના બેરિંગમાં ફેરફારો સર્પાકાર સપાટીની પ્રકૃતિ અને પ્રવાહી પ્રવાહના પ્રકારમાંથી આવે છે. નીચે વિવિધ પ્રકારના સપાટ થ્રસ્ટ બેરિંગ્સની યાદી આપવામાં આવી છેઃ ત્રાંસા પ્રવાહ સાથે હેરિંગબોન ગ્રુવ્ડ, ત્રાંસા પ્રવાહ વિના આંશિક રીતે ગ્રુવ્ડ (અંદરની તરફ અથવા બહારની તરફ પંપીંગ) ત્રાંસા પ્રવાહ પર સતત પ્રતિબંધ સાથે. ગોળાકાર થ્રસ્ટ એક ગોળાકાર (અથવા વધુ સામાન્ય રીતે ગોળાકાર) થ્રસ્ટ બેરિંગમાં એક ગોળાનો સમાવેશ થાય છે જે ગોળાકાર કપમાં ખાંચની પેટર્ન સાથે કેન્દ્રિત રીતે ફરે છે. આ છબી બ્રિટિશ ગેસના સહયોગથી સાઉધમ્પ્ટન યુનિવર્સિટી ખાતે ગેસ બેરિંગ એડવાઇઝરી સર્વિસના રોન વૂલી દ્વારા શોધાયેલ ગ્રીઝ લ્યુબ્રિકેટેડ સર્પાકાર ખાંચ અર્ધગોલાકાર બેરિંગ દર્શાવે છે. કોનિકલ થ્રસ્ટ આ બેરિંગ્સમાં, એક શંકુ નળાકાર શાફ્ટના છેડેથી કાપવામાં આવે છે. નળાકાર ભાગની બાજુમાં શંકુની સપાટી પર, પોલાણ બનાવવામાં આવે છે. ઇતિહાસ અને એપ્લિકેશન્સ સર્પાકાર ખાંચ બેરિંગ્સની શોધ યુકેમાં કરવામાં આવી હતી અને પ્રથમ પ્રકાશિત થયેલા કાગળોમાંથી એક વ્હીપલ દ્વારા કરવામાં આવ્યું હતું, જેમાંથી તેમને મૂળ રીતે વ્હીપલ ખાંચ તરીકે ઓળખવામાં આવતા હતા. 1960 અને 1970 ના દાયકા દરમિયાન તેમની રચના માટે વિશ્લેષણાત્મક પદ્ધતિઓમાં વિસ્ફોટ થયો હતો અને અસંખ્ય ઉપયોગો અજમાવવામાં આવ્યા હતા. મોટાભાગનો ઇતિહાસ ઇન્ટરનેશનલ ગેસ બેરિંગ સિમ્પોસિયમના પ્રકાશનોમાં જોઈ શકાય છે સર્પાકાર ખાંચ બેરિંગ્સનો ઉપયોગ વિમાનો અને જહાજો માટે જડતા જાઇરોસ્કોપમાં સૌથી વધુ સફળતાપૂર્વક કરવામાં આવ્યો હતો. આ એપ્લિકેશનમાં, સર્પાકાર ખાંચ બેરિંગ્સ બોરોન કાર્બાઇડ સિરામિકમાંથી બનાવવામાં આવ્યા હતા અને ખાંચોનું ઉત્પાદન આઈ. ઓ. એન. બીમ દ્વારા કરવામાં આવ્યું હતું. 100, 000 કલાકથી વધુના એમ. ટી. બી. એફ. મૂલ્યો અને 1,000,000 વખતની સ્ટોપ-સ્ટાર્ટ ક્ષમતા સાથે બેરિંગ્સ ખૂબ જ સફળ રહ્યા હતા. બહુવિધ તકનીકી ફાયદાઓને કારણે, હબલ ટેલિસ્કોપ જેવા જાઇરોસ્કોપમાં થ્રસ્ટ બેરિંગ્સનો ઉપયોગ ચાલુ છે. છેલ્લા 20 વર્ષોમાં કોમ્પ્રેસર અને ટર્બાઇનમાં તેલ મુક્ત, લાંબા જીવન, ઓછા ઘર્ષણ અને સ્વચ્છ લીલા લાક્ષણિકતાઓનો લાભ લેતા અન્ય ઘણા ઉપયોગો ઉદ્ભવ્યા છે. એક મુખ્ય ઉપયોગ વિસ્તાર શુષ્ક ગેસ સીલનો છે, જ્યાં સર્પાકાર ખાંચો દબાણ બેરિંગ સીલના ચહેરાને ઊંચકવાનું કામ કરે છે, જે એક સાંકડી સીલ ગેપ બનાવે છે જે સંપર્ક અને ઘસારો અટકાવે છે. આ ખૂબ જ સફળ છે અને ઘણા ઔદ્યોગિક કોમ્પ્રેસર પર લાગુ કરવામાં આવ્યા છે. સર્પાકાર ખાંચ બેરિંગનો બીજો નોંધપાત્ર ઉપયોગ ક્રાયોજેનિક વિસ્તરણમાં થાય છે. તેનો ઉપયોગ અહીં ટર્બાઇનના ઝડપી પરિભ્રમણને ટેકો આપવા અને બિનકાર્યક્ષમતાને કારણે વીજ નુકસાનને ઘટાડવા માટે થાય છે. ક્રાયોજેનિક વિસ્તરણકર્તાઓ તેમાં પ્રવેશતા વાયુઓના પ્રવાહોમાંથી ઊર્જા કાઢે છે, જેના કારણે તાપમાનમાં ઝડપથી ઘટાડો થાય છે અને કાઢવામાં આવેલી ઊર્જાનો ઉપયોગ ટર્બાઇનને ફેરવવા માટે થાય છે. ફાયદા અન્ય સ્વ-કાર્યકારી બેરિંગ્સના વિરોધમાં સર્પાકાર ખાંચ બેરિંગ્સનો ઉપયોગ કરવાના ફાયદાઓની યાદી નીચે મુજબ છે. ટિલ્ટિંગ પેડ બેરિંગ્સની સરખામણીમાં તેનું ઉત્પાદન કરવું સરળ અને સસ્તું છે તેઓ દોડે ત્યારે શૂન્ય વસ્ત્રો ધરાવે છે અને ખૂબ જ લાંબા સમય સુધી કામ કરશે તેમની પાસે ઉત્તમ સ્થિરતા હોય છે (તમામ ગેસ બેરિંગ્સ સ્થિરતાના મુદ્દાઓથી પીડાય છે, સર્પાકાર ખાંચો કેટલાક શ્રેષ્ઠ છે) તેઓ નાના ઉપકરણોમાં ઉપયોગ માટે બનાવી શકાય છે અને કાર્યક્ષમતા જાળવી શકે છે તેઓ દંડ ટીપ ક્લિયરન્સ અને સુધારેલી કાર્યક્ષમતાને મંજૂરી આપતા ચોક્કસ ચાલી રહેલા સ્થાન પ્રદાન કરે છે તેઓ ગેસ અથવા એર લ્યુબ્રિકન્ટ સાથે સારી રીતે કામ કરે છે અને જેમ કે સંપૂર્ણપણે તેલ મુક્ત હોય છે અને સ્વચ્છ લીલા કાર્યક્રમો માટે યોગ્ય હોય છે ડિઝાઇન અસંપીડ્ય લ્યુબ્રિકન્ટ્સ (તેલ, પાણી) માટે બજારમાં કેટલીક સ્પ્રેડશીટ ડિઝાઇન પદ્ધતિઓ છે, પરંતુ સંકુચિત ગેસ લ્યુબ્રિકન્ટ્સ માટે આંકડાકીય પદ્ધતિઓ અને નિષ્ણાત ડિઝાઇન કંપનીઓનો આશરો લેવો પડે છે. સામાન્ય રીતે સર્પાકાર ખાંચ બેરિંગ્સના વિશ્લેષણ માટે રેનોલ્ડ્સ સમીકરણને હલ કરવા માટે આંકડાકીય પદ્ધતિની જરૂર પડે છે, જો કે કેટલાક મહત્તમ પરિમાણો પ્રકાશિત કરવામાં આવ્યા છે. આધુનિક સી. એફ. ડી. પદ્ધતિઓ સામાન્ય ડિઝાઇન કાર્ય માટે યોગ્ય નથી કારણ કે બેરિંગની આસપાસ અને ક્લીયરેન્સમાં તત્વોની સંખ્યા વિશ્લેષણને ખૂબ ધીમું બનાવે છે. કોમ્પ્રેસિબલ ગેસ લ્યુબ્રિકન્ટ્સનો ઉપયોગ કરીને તમામ બેરિંગ્સ માટે નિર્ણાયક ડિઝાઇન પાસું સ્થિરતા છે જ્યારે ઇન-કોમ્પ્રેસિબલ પ્રવાહી લોડ અને પાવર લોસ સમાન રીતે મહત્વપૂર્ણ બની જાય છે. સંદર્ભો બ્રોમૅન, ગોઅરાન પણ જુઓ. સપાટ સર્પાકાર ખાંચ પર થ્રસ્ટ બેરિંગ. લંડઃ [મશીન એલિમેન્ટ્સ ડિવિઝન, લંડ ટેકનિકલ યુનિવર્સિટી], 1991. પ્રિન્ટ કરો. હેમરોક, બર્નાર્ડ જે. પ્રવાહી ફિલ્મ લ્યુબ્રિકેશનના મૂળભૂત સિદ્ધાંતો. ન્યૂ યોર્કઃ મેકગ્રો-હિલ, 1994. પ્રિન્ટ કરો. "સ્પાઈરલ ગ્રુવ બિયરિંગ્સ-એસ. કે. એફ. ઇન્ડસ્ટ્રિયલ ટ્રેડિંગ એન્ડ ડેવલપમેન્ટ કંપની, બી. વી". પેટન્ટ શોધ અને શોધ પેટન્ટિંગ માહિતી. વેબ. 26 જાન્યુઆરી 2012. <http://www.freepatentsonline.com/3836214.html>. જાઇરોસ્કોપમાં ગેસ બેરિંગના ઉપયોગની શક્યતાઓ. અનટરબર્ગર, આર. એ. એ. (મ્યુનચેન, ટેક્નીશે યુનિવર્સિટી, મ્યુનિક, પશ્ચિમ જર્મની). ગાયરોસ્કોપ ટેકનોલોજી પર પરિસંવાદ, હેડલબર્ગ, પશ્ચિમ જર્મની, એપ્રિલ 25,26,1974, કાર્યવાહી. (A 75-10151 01-35) ડ્યુસેલડોર્ફ, ડોઇશ ગેસેલશાફ્ટ ફ્યુઅર ઓર્ટુંગ અંડ નેવિગેશન, 1974, પૃ. 189-209. જર્મનમાં. (1974) ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટેશન એન્ડ ફોટોગ્રાફી. જાઇરોસ્કોપના ગેસ-લ્યુબ્રિકેટેડ બેરિંગ્સઃ સપ્ટેમ્બર-ઓક્ટોબર 1970માં ડિપાર્ટમેન્ટ ફોર જનરલ મિકેનિક્સ ખાતે યોજાયેલો અભ્યાસક્રમ. સી. આઈ. એસ. એમ. શ્રેણીનો અંક 43, અભ્યાસક્રમો અને વ્યાખ્યાનોનો અંક 43. ગેરહાર્ડ હેઇનરિચ. સ્પ્રિંગર-વેરલેગ, 1972. કોર્નેલ યુનિવર્સિટી, 9780387811475. બાહ્ય કડીઓ જરૂરી સંખ્યામાં પરિભ્રમણ અને ઘર્ષણના નુકસાનની ગણતરી કરો લુબ્રિકેટિંગ બેરિંગ્સ (યાંત્રિક) લ્યુબ્રિકેશન માટે રચાયેલ નજીવા ઓપરેટિંગ શરતોની ગણતરી કરો.