Rulmanlar makine ve mekanizmalarda hareketi sağlayan bilyalardan ve bu bilyaları çevrelereyen iki bilezikten meydana gelir. Rulmanlar dönme hareketi yapan mil, türbin kanadı gibi mekanizmalarda yataklama elemanı olarak kullanılır. Sürtünme katsayısı düşük olduğu için yüksek hız için uygundur. Çünkü sürtünmenin azaltılması demek hareketin en az kayıpla iletilmesi demektir.
Rulmanlar Nerede Kullanılır?
Rulmanlar dönme harketi yapan hemen hemen tüm parçalarda kullanılmaktadır. Tek tek kullanılan yerler sayfalarca yer kaplayacaktır. Bu yüzden kullanılan alanlara örnekler vermek daha doğru olacaktır. Rulmanların kullanıldığı bazı alanlar şu şekildedir;
-Otomotiv endüstrisinde
-Tarım makinalarında
-Üretim yapılan işletmeler ve fabrikalardaki makinelerde
-Enerji santrallerinde
-Hobi, oyuncak vb. araçlarda
-İnşaatta kullanılan araçlarda
-Asansörlerde
-Küçük ev aletlerinde
-Kapı, kilit mekanizmalarında
-Hava ve deniz araçlarında
Rulman Çeşitleri ve Özellikleri
Rulmanların birçok farklı çeşidi olsa da genel olarak bilyalı ve silindirik elemanlı olarak üretilirler.Bu elemanlar dayanım ve kalite faktörlerini yeterince karşılamaktadır. Bilyalı ve silindirik rulmanlar da kendi içerisinde kullanılacak mekanizmaya göre farklı şekillerde üretilebilmektedir. Rulman çeşitlerinden bazıları şu şekildedir.
Bilyalı Rulman
Bilyalı rulman yüksek devir istenen ve fazla yük altında çalışmayan mekanizmalar için idealdir. Çünkü noktasal temas halinde olan bilyalar minimum sürtünme sağlamakta ve yüksek hızlar için avantaj oluşturmaktadır. Fakat yük altında çalışması durumunda küçük temas alanına sahip olan bilyalar büyük basınca maruz kalarak rulman bileziklerinde çukurcuklara neden olmaktadır. Bu deformasyonlar devamında malzeme kaybına yol açmaktadır. Hasar gören rulmanlar bekletilmemeli, daha büyük hasarlara yol açmadan değiştirilmeli veya tamir edilmelidir.
Silindirik Rulman
Silindirik rulman bilyalı rulmandan farklı olarak çizgi şeklinde temas alanına sahiptir. Bu yüzden radyal yani eksene dik olan kuvvetlere karşı daha dayanıklıdır. Bunun nedeni yüksek temas alanının yükü paylaşması ve rulman bileziğinde deformasyona neden olmaması veya geç neden olmasıdır. Silindirik rulmanlar kadar yüksek hızlara çıkamasa da yeterli devir sayılarına ulaşabilmektedir. Fakat eksenel zorlanmalarda dayanıklıkları iyi değildir. Ayrıca milde meydana gelen eksenel kaymalardan daha fazla etkilenir. Silindirik rulmanlara göre temas alanı fazla olduğu için sürtünme fazladır.
Çift sıralı rulmanlar ise yukarıda bahsettiğimiz rulman elemanlarının çift sıra halinde sıralanmasıyla yüklere karşı daha iyi dayanım elde edilmesidir. Çift sıra rulmanlar bilyalı, silindirik elemanlı vb. olabilir. Bu tasarımın amacı tek rulman ile yataklamanın yetmeyeceği durumlara çözüm üretmektir. Çünkü fazla sayıda rulman kullanımı daha çok yer kaplamasına neden olmakta, tasarımı karmaşıklaştırmaktadır. Fakat bu şekilde hem radyal hem de eksenel yüklere daha daha dayanıklı rulmanlar elde edilmiş olur.
Konik rulmanlar hem radyal hem eksenel dayanım sağlanmak istendiğinde kullanılan rulmanlardır. Rulman elemanlarının eksene eğik olarak konumlanması eksenel yükün dağıtılmasını sağlar ve daha dayanıklı rulmanlar üretilebilir. Yüksek dayanım gösterirler. Yüksek performans istenen mekanizmalarda kullanımı yaygındır. Fakat silindirik rulmanlarda olduğu gibi yüksek hızlar için uygun değildir. Ayrıca temas alanının fazla olmasından dolayı sürtünme fazladır.
Çift Sıralı Rulman
Konik Rulman
Rulman Seçimi Nasıl Yapılır?
Rulmanlar daha önce de belirttiğimiz gibi paket elemanlardır ve ihtiyacımız olan mekanik özelliklere göre kataloglardan seçebiliriz. Rulman çeşitlerini ve özelliklerini göz önüne alarak sistemimize uygun rulman çeşidini seçip kataloglardan dayanım kriterlerine göre rulmanımızı seçebiliriz.
Ömür hesapları rulman hesaplamalarında önemli yer tutar. İstediğimiz ömre ve sistemimizin zorladığı yüke göre hesap yapılarak rulmanımız seçilir. Ömür hesabı yapılırken sistemimizin hangi zorlamaları yaptığını bilmek önemlidir. Eğer bilinmeyen zorlamalar varsa da tecrübe yoluyla rulman çeşidi ve karakterine karar verilebilir.Rulman seçimi için ömür hesabı formülüne bir göz atalım.
Lh :Rulman ömrü
P :Sistemin uyguladığı kuvvet
p :Sabit (bilyalı rulmanlar için 3, silindirikler için 3/10 dur.)
n :Devir sayısı
C :Dinamik veya statik dayanım
Denklemimizde gördüğümüz gibi, istediğimiz ömür, devir ve yüklerin yerine konmasıyla bir ''C'' değeri elde ederiz. Bu değerle birlikte rulman kataloglarından değerimizi karşılayabilecek rulmanımızı seçeriz. Seçtiğimiz rulmanın ''C'' değeri denklem yoluyla bulduğumuz değerden yüksek olmalıdır. Çünkü hesaba katmadığımız yüklerin etkilemesiyle rulman kolayca deforme olmamalıdır.
Pratik olarak bulduğunuz rulman değerini 1,25 ile çarpabilir veya bulduğumuz değere karşılık gelen rulmanın bir tık dayanıklısını seçebiliriz.
Pratik olarak bulduğunuz rulman değerini 1,25 ile çarpabilir veya bulduğumuz değere karşılık gelen rulmanın bir tık dayanıklısını seçebiliriz.
Aynı denklem yardımıyla elimizde bulunan rulmanın ömür hesabını yapabilir ve ne kadar dayanabileceğini görebiliriz. Ömür hesapların gerçek değerlerle uyuşmaması sistemimizde hesaba katmadığımız ani yükler veya başka zorlamalar olduğunu gösterir. Eğer seçtiğimiz ve sistemimizde kullandığımız rulman sürekli deforme oluyor ise sistem yeniden gözden geçirilmeli ve rulman çeşitlerinde bahsettiğimiz milde eksenel kayma gibi beklenmedik durumların olup olmadığı incelenmelidir.
Sonuç olarak bu yazımızda rulman ve rulman çeşitleri hakkında bilgi vermeye çalıştık. Rulman seçimi ve hesabı konusunda da genel bilgilere göz attık. Ayrıca rulmanların kullanıldığı alanlara değiinmeye çalıştık. Siz de yorum yaparak yazımızı geliştirmemize katkıda bulunabilirsiniz.
