Zergatik joko erradiala eta tolerantzia ez dira bat bera

Zenbait nahaste dago errodamendu baten zehaztasunaren, fabrikazio tolerantzien eta lasterketen eta piloten arteko barne jokoaren edo "jokoaren" arteko erlazioaren inguruan. Hemen, Wu Shizheng JITO Bearings errodamenduen aditu txikien eta miniaturako zuzendari nagusiak argi erakusten du mito honek zergatik jarraitzen duen eta ingeniariek zer begiratu behar duten.

Bigarren Mundu Gerran, Eskoziako munizioen lantegi batean, Stanley Parker izenarekin ezagutzen ez zen gizon batek egiazko posizioaren kontzeptua garatu zuen, edo gaur egun Geometric Dimensioning & Tolerancing (GD&T) izenarekin ezagutzen duguna. Parker ohartu zen torpedoetarako fabrikatzen ari ziren pieza funtzional batzuk ikuskatu ondoren baztertzen ari zirela, ekoizpenera bidaltzen ari zirela.

Azterketa sakon bat egin ondoren, tolerantziaren neurketa zela erruduna aurkitu zuen. XY koordenatuen tolerantzia tradizionalek tolerantzia karratuko zona bat sortu zuten, eta zati hori baztertu egin zuten karratuaren izkinen arteko espazio zirkular kurbatuan puntu bat okupatu arren. Marrazkiak eta neurriak izeneko liburuan egiazko posizioa zehazteko moduari buruzko bere aurkikuntzak argitaratu zituen.

* Barne sakea
Gaur egun, ulermen horrek lagundu egiten digu nolabaiteko joko edo askapen maila erakusten duten errodamenduak garatzen, bestela barruko sakea edo, zehazkiago, joko erradiala eta axiala bezala ezagutzen dena. Jolas radiala errodamendu ardatzarekiko perpendikularki neurtzen den sakea da eta joko axiala errodamendu ardatzarekiko paraleloan neurtutakoa.

Jolas hau hasieratik errodamendurako diseinatuta dago, errodamenduak hainbat baldintzetan kargak sostengatzeko, tenperatura hedapenaren faktoreak eta barne eta kanpoko eraztunen arteko egokitzapenak errodamenduen bizitzan nola eragingo duen kontuan hartuta.

Zehazki, sakeak zarata, bibrazioa, beroaren estresa, desbideratzea, karga banaketa eta nekearen bizitzan eragina izan dezake. Jolas erradial handiagoa desiragarria da barruko eraztuna edo ardatza beroago bilakatuko direla eta erabileran zehar hedatuko dela kanpoko eraztunarekin edo etxebizitzarekin alderatuta. Egoera horretan, errodamenduen jokoa murriztu egingo da. Aldiz, jolasa handituko da kanpoko eraztuna barruko eraztuna baino gehiago zabaltzen bada.

Ardatzaren eta karkasaren arteko desoreka dagoen sistemetan deseatzen da joko axial handiagoa, desorekatzeak barne hutsune txikia duen errodamenduak azkar huts egitea eragin dezakeelako. Distantzia handiagoak errodamenduak bultzada-karga zertxobait altuagoei aurre egiteko aukera ematen du, ukipen-angelua handiagoa baita.

* Doikuntzak
Garrantzitsua da ingeniariek errodamendu batean barneko sakearen oreka egokia lortzea. Jolas nahikoa ez duen kojinete estuegiak gehiegizko beroa eta marruskadura sortuko ditu, eta horrek pilotak lasterbidean irristatu eta higadura azkartuko ditu. Era berean, askatasun handiak zarata eta bibrazioak handituko ditu eta biraketa zehaztasuna murriztuko du.

Likidazioa kontrola daiteke fit desberdinak erabiliz. Ingeniaritzako egokitzapenek bi estalketa-zatien arteko hutsunea aipatzen dute. Hau zulo bateko ardatz gisa deskribatu ohi da eta ardatzaren eta barruko eraztunaren eta kanpoko eraztunaren eta etxebizitzaren arteko estutasun edo askapen maila adierazten du. Normalean hutsune egokian edo interferentzia-estuan agertzen da.

Barruko eraztunaren eta ardatzaren arteko egokitzapen estua garrantzitsua da bere lekuan mantentzeko eta nahi ez diren irristaketak edo irristadak ekiditeko, beroa eta bibrazioa sor dezakete eta degradazioa eragin dezakete.

Hala ere, interferentzia egokitzeak boladun errodamenduan sakea murriztuko du barruko eraztuna zabaldu ahala. Jokoaren erradiazio baxuko errodamenduan etxebizitzaren eta kanpoko eraztunaren artean modu berean estututa egoteak kanpoko eraztuna konprimitu eta sakea are gehiago murriztuko du. Horrek barne-hutsune negatiboa eragingo du - ardatza zuloa baino handiagoa bihurtuz - eta gehiegizko marruskadura eta hasierako porrota eragingo du.

Helburua errodamendua baldintza normaletan martxan dagoenean zero joko eragilea izatea da. Hala ere, hori lortzeko beharrezkoa den hasierako joko erradialak pilotak irristatzean edo irristatzean arazoak sor ditzake, zurruntasuna eta biraketa zehaztasuna murriztuz. Hasierako joko erradial hau aurrez kargatuz kendu daiteke. Aurrez kargatzea errodamendu bati axial karga iraunkorra jartzeko modua da, behin jarri ondoren, barruko edo kanpoko eraztunaren kontra egokitutako garbigailuak edo malgukiak erabiliz.

Ingeniariek ere kontuan hartu behar dute atal meheko errodamenduan sakea murriztea errazagoa dela, eraztunak finagoak eta deformatzeko errazagoak direlako. Errodamendu txikien eta miniaturazko fabrikatzaile gisa, JITO Bearings-ek bezeroei gomendatzen die ardatzetik etxebizitzarako egokitzeekin arreta handiagoa jarri behar dela. Ardatzaren eta etxebizitzaren biribiltasuna ere garrantzitsuagoa da motako errodamenduekin, biribildutako ardatz batek eraztun meheak deformatu eta zarata, bibrazioak eta momentua handituko dituelako.

* Tolerantziak
Jolas erradialaren eta axialaren paperaren inguruko gaizki ulertzeak asko eragin ditu jolasaren eta zehaztasunaren arteko harremana, zehazki fabrikazio-tolerantzia hobeak lortzearen ondorioz.

Batzuek uste dute doitasun handiko errodamenduak ia ez duela jokoik izan behar eta oso zehatz biratu behar duela. Haientzat, joko erradial solteak ez du hain zehatzik sentitzen eta kalitate baxua ematen du, nahiz eta zehaztasun handiko errodamendua izan daiteke joko soltez nahita diseinatua. Adibidez, iraganean gure bezero batzuei galdetu diegu zergatik nahi duten zehaztasun handiko errodamendua eta esan digute "jolasa murriztu" nahi dutela.

Hala ere, egia da tolerantziak zehaztasuna hobetzen duela. Masa ekoizpena iritsi eta gutxira, ingeniariak ohartu ziren ez dela ez praktikoa ez ekonomikoa, nahiz eta posible izan, berdin-berdinak diren bi produktu fabrikatzea. Fabrikazioko aldagai guztiak berdin mantentzen direnean ere, beti egongo dira desberdintasun txikiak unitate baten eta hurrengoaren artean.

Gaur egun, tolerantzia onargarri edo onargarria irudikatu da. Bola errodamenduen tolerantzia eskolak, ISO (metrikoak) edo ABEC (hazbeteko) kalifikazioak, desbideratze onargarria eta estalkiaren neurriak arautzen ditu barneko eta kanpoko eraztunaren tamaina eta eraztunen eta zirkulazioen biribiltasuna barne. Zenbat eta klase handiagoa eta tolerantzia estuagoa, orduan eta zehatzagoa izango da errodamendua muntatu ondoren.

Erabileran egokitzapenaren eta joko erradialaren eta axialaren arteko oreka egokia lortuz, ingeniariek zero operazio-hutsune ideala lor dezakete eta zarata txikia eta biraketa zehatza bermatu dezakete. Hori eginez gero, zehaztasunaren eta jokoaren arteko nahasmena argitu dezakegu eta, Stanley Parkerrek neurketa industriala irauli zuen modu berean, errodamenduei begiratzeko modua funtsean aldatu.


Mezuaren ordua: 21/04/2021