دعم التحميل:تحمل الأحمال الشعاعية والمحورية من العمود المتوسط، الذي ينقل عزم الدوران من المحرك إلى الترس الصغير وفي النهاية إلى البطانة اللامركزية.
تقليل الاحتكاك:توفير واجهة منخفضة الاحتكاك بين العمود المضاد الدوار والغلاف الثابت، مما يقلل من فقدان الطاقة وتوليد الحرارة أثناء الدوران بسرعة عالية (عادة 500-1500 دورة في الدقيقة).
صيانة المحاذاة:ضمان بقاء عمود الموازن متحدة المركز مع غلافه، ومنع سوء المحاذاة الذي قد يتسبب في تآكل مفرط في التروس والمحامل.
الحماية من التلوث:يعمل كختم لمنع الغبار وجزيئات الخام والرطوبة من دخول واجهة المحمل، مما يطيل عمر خدمة كل من الجلبة وعمود المحمل.
جسم البطانةالمقطع الأسطواني الرئيسي، مصنوع عادةً من برونز الحامل (مثل ZCuSn10Pb1) أو معدن البابيت (سبائك أساسها القصدير أو الرصاص) لخصائصها الممتازة في مقاومة الاحتكاك. تستخدم بعض التصميمات شديدة التحمل بطانات ثنائية المعدن ذات دعامة فولاذية (غلاف فولاذي مع بطانة من البرونز المتكلس أو مادة البولي تترافلوروإيثيلين).
سطح المحمل الداخلي:سطح مُصنع بدقة وخشونة منخفضة (را0.8–1.6 ميكرومتر) يتصل مباشرة بعمود المناولة، وغالبًا ما يحتوي على أخاديد أو جيوب زيتية للاحتفاظ بالمواد المزيلة للزيوت وتعزيز تقليل الاحتكاك.
السطح الخارجي:سطح خارجي أسطواني أو مدبب قليلاً يتناسب مع فتحة الغلاف، مع ملاءمة تداخلية (0.01–0.05 مم) لمنع الدوران بالنسبة للغلاف.
شفة (اختياري):شفة شعاعية في أحد الأطراف للحد من الحركة المحورية للجلبة في الهيكل وتوفير دعم إضافي ضد الأحمال المحورية.
ميزات التشحيم:
أخاديد الزيت:أخاديد محيطية أو محورية على السطح الداخلي (عمق 0.5-2 مم) تعمل على توزيع زيت التشحيم بالتساوي عبر واجهة المحمل.
ثقوب النفط:ثقوب صغيرة (φ3–φ8 مم) تربط السطح الخارجي بالأخاديد الداخلية، مما يسمح بتدفق مواد التشحيم من ممرات الزيت في الغلاف إلى الجلبة.
وجوه الدفع (اختياري):الأسطح المصنعة على أطراف البطانات أو الشفة لتحمل الأحمال المحورية، وغالبًا ما يتم إقرانها بغسالات دفع لتحسين الاستقرار.
اختيار المواد:
يُفضّل استخدام برونز المحامل (ZCuSn10Pb1) لقوته العالية في تحمل التعب، وموصليته الحرارية الجيدة، وتوافقه مع أعمدة الفولاذ. يُضبط تركيبه بحيث يحتوي على 9-11% من القصدير، و0.5-1.0% من الرصاص، وتوازن النحاس، مما يضمن صلابة تتراوح بين 80 و100 درجة مئوية.
صب:
الصب بالطرد المركزيللبطانات الأسطوانية، يُسكب البرونز المصهور في قالب دوار (1000-3000 دورة في الدقيقة)، مما يُنتج بنية كثيفة وموحدة ذات حبيبات دقيقة. تضمن هذه الطريقة مركزية المادة وتقليل المسامية.
صب الرملللبطانات ذات الحواف أو الأشكال المعقدة، تُستخدم قوالب رملية، مزودة بقلب لتشكيل ثقوب أو أخاديد زيتية. تتراوح درجة حرارة الصب بين ١٠٠٠ و١١٠٠ درجة مئوية لضمان ملء كامل.
المعالجة الحرارية:
تخضع البطانات البرونزية للتلدين عند درجة حرارة تتراوح بين 500 إلى 600 درجة مئوية لمدة تتراوح بين ساعة إلى ساعتين، يليها التبريد البطيء، لتخفيف إجهاد الصب وتحسين قابلية التصنيع.
التصنيع والتشطيب:
التشغيل الخشن:يتم تشغيل القالب الفارغ على مخرطة لتصنيع القطر الخارجي والفتحة الداخلية والحافة (إذا لزم الأمر)، مع ترك بدل تشطيب يتراوح بين 0.5 إلى 1 مم.
تشطيب الآلات:السطحان الداخلي والخارجي مُخرطان بدقة لتحقيق تفاوتات أبعادية (تكنولوجيا المعلومات 6–تكنولوجيا المعلومات 7) وخشونة سطحية را0.8 ميكرومتر. التجويف الداخلي مُصقول بدقة لضمان استدارة فائقة (≤0.005 مم).
تشغيل أخاديد الزيت:يتم طحن أو ثقب الأخاديد في السطح الداخلي بعمق وتباعد دقيقين لضمان توزيع مثالي للمواد التشحيم.
تحضير القشرة الفولاذية:يتم سحب أو تشكيل أنبوب أو شفة من الفولاذ منخفض الكربون (Q235) إلى الأبعاد الخارجية المطلوبة، ثم يتم تنظيفها وتخشينها لتعزيز الترابط مع طبقة المحمل.
تطبيق طبقة المحمل:
التلبيد:يتم تسخين مسحوق البرونز (على سبيل المثال، CuSn10) على الغلاف الفولاذي عند درجة حرارة تتراوح بين 800-900 درجة مئوية في جو واقٍ، مما يؤدي إلى تكوين طبقة مسامية بسمك 0.5-2 مم.
الترابط باللف:يتم لف رقاقة رقيقة من البرونز أو النحاس على الغلاف الفولاذي تحت ضغط عالٍ، مما يؤدي إلى إنشاء رابطة معدنية.
التصنيع النهائي:يتم تشكيل السطح الداخلي حسب الأبعاد والخشونة المطلوبة، مع إضافة أخاديد الزيت حسب الحاجة.
اختبار المواد:
يؤكد تحليل التركيب الكيميائي (الطيف) أن سبائك البرونز تلبي المعايير (على سبيل المثال، ZCuSn10Pb1: القصدير 9–11%، الرصاص 0.5–1.0%).
يضمن اختبار الصلابة (برينيل) أن تتمتع البطانات البرونزية بصلابة تتراوح بين هـ ب 70–90، مما يحقق التوازن بين مقاومة التآكل واللدونة.
فحوصات دقة الأبعاد:
تقوم آلة القياس الإحداثية (آلة قياس الإحداثيات) بفحص الأقطار الداخلية والخارجية، وتوحيد سمك الجدار، وسمك الحافة، مع التحكم في التسامحات إلى ±0.01 ملم للأبعاد الحرجة.
يتم قياس استدارة واسطوانية السطح الداخلي باستخدام جهاز اختبار الاستدارة، مع ضمان قيم ≤0.005 مم لمنع التآكل غير المتساوي.
التحليل البنيوي الدقيق:
فحص المعادن يتحقق من المسامية (≤5% في البرونز) وجودة الترابط في البطانات ثنائية المعدن (لا يوجد فصل بين الفولاذ وطبقات المحمل).
اختبار الأداء:
اختبار معامل الاحتكاك:يقيس جهاز قياس الاحتكاك معامل الاحتكاك في ظل ظروف محاكاة الحمل والسرعة، ويتطلب قيمًا ≤0.15 مع التزييت المناسب.
اختبار التآكل:يخضع مادة الجلبة لاختبار دبوس على القرص لمدة 10⁶ دورة، مع فقدان الوزن يقتصر على ≤5 ملغ لضمان عمر خدمة طويل.
فحوصات التركيب والتجميع:
يتم تركيب الجلبة تجريبياً في غلاف اختبار للتحقق من ملاءمة التداخل: يجب أن تتطلب قوة ضغط خفيفة (5-20 كيلو نيوتن) دون تشويه.
يتم فحص التجويف الداخلي للتأكد من توافقه مع عينة عمود مضاد قياسية، مما يضمن دورانًا سلسًا دون ربط.