By
ทั้งสอง แนวตั้ง และ มอเตอร์แนวนอน มีความคล้ายคลึงกันทางโครงสร้างหลายประการ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการใช้ตลับลูกปืนเพื่อรองรับโรเตอร์ แบริ่งเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการรับประกันการทำงานของมอเตอร์ที่ราบรื่นและมั่นคงโดยการจัดการแรงที่กระทำโดยน้ำหนักของโรเตอร์ แม้จะมีความคล้ายคลึงกันเหล่านี้ แต่การวางแนวของมอเตอร์มีอิทธิพลอย่างมากต่อการกระจายและการจัดการแรงเหล่านี้โดยตลับลูกปืน
การวางแนวของมอเตอร์ส่งผลต่อลักษณะของแรงที่กระทำต่อตลับลูกปืน ในมอเตอร์แนวนอน แบริ่งที่ปลายทั้งสองข้างจะรองรับน้ำหนักของโรเตอร์เป็นภาระในแนวรัศมี โดยกระจายโหลดเท่าๆ กัน ในทางกลับกัน ในมอเตอร์แนวตั้ง น้ำหนักของโรเตอร์จะกลายเป็นภาระในแนวแกน การเปลี่ยนแปลงนี้ทำให้ตลับลูกปืนต้องรับมือกับแรงประเภทอื่น ซึ่งส่งผลต่อการออกแบบและการเลือกตลับลูกปืน
ในมอเตอร์แนวนอน โหลดหลักบนแบริ่งจะเป็นแนวรัศมี ซึ่งเป็นผลมาจากแรงโน้มถ่วงของโรเตอร์ โหลดในแนวรัศมีนี้ ซึ่งตั้งฉากกับแกนของเพลา จะถูกแบ่งใช้โดยแบริ่งทั้งสอง การกำหนดค่านี้ช่วยให้แน่ใจว่าโรเตอร์ยังคงมีความสมดุลและทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยมีตลับลูกปืนที่ให้การสนับสนุนและความมั่นคงที่จำเป็น
ในมอเตอร์แนวตั้ง แรงโน้มถ่วงของโรเตอร์จะออกแรงตามแนวแกนตามแนวเพลามอเตอร์ ตลับลูกปืนในมอเตอร์แนวตั้งได้รับการออกแบบมาเพื่อรองรับแรงในแนวแกนนี้ต่างจากมอเตอร์แนวนอนที่ตลับลูกปืนรองรับแรงในแนวรัศมี การเปลี่ยนแปลงนี้จำเป็นต้องใช้ตลับลูกปืนที่สามารถจัดการโหลดตามแนวแกนได้อย่างมีนัยสำคัญ เพื่อรักษาตำแหน่งของโรเตอร์และรับรองว่ามอเตอร์จะทำงานได้อย่างเหมาะสม
สำหรับการวิเคราะห์อย่างง่าย ให้สันนิษฐานว่าไม่มีแรงตามแนวแกนหรือแนวรัศมีภายนอกที่กระทำต่อมอเตอร์ ยกเว้นน้ำหนักของโรเตอร์ นอกจากนี้ โหลดในแนวรัศมีใดๆ ที่เกิดจากความไม่สมดุลของช่องว่างอากาศเนื่องจากการวางแนวที่ไม่ตรงเล็กน้อยระหว่างสเตเตอร์และเส้นกึ่งกลางของโรเตอร์จะถูกละเว้น สมมติฐานเหล่านี้ช่วยมุ่งเน้นไปที่แรงหลักที่ส่งผลต่อตลับลูกปืน ทำให้มีความเข้าใจที่ชัดเจนยิ่งขึ้นเกี่ยวกับบทบาทในทิศทางของมอเตอร์ที่แตกต่างกัน
โดยทั่วไปแล้วตลับลูกปืนของมอเตอร์จะได้รับการกำหนดค่าโดยให้ปลายด้านหนึ่งอยู่ในตำแหน่งและปลายอีกด้านจะลอยอยู่ แบริ่งปลายตำแหน่งได้รับการออกแบบมาเพื่อรองรับแรงตามแนวแกน ทำให้มั่นใจได้ว่าโรเตอร์จะอยู่ในแนวที่ถูกต้อง ตลับลูกปืนปลายลอยรองรับแรงในแนวรัศมี และช่วยให้มีการขยายตัวเนื่องจากความร้อนและการวางแนวที่ไม่ตรงเล็กน้อยโดยไม่สร้างแรงกดดันเพิ่มเติมให้กับตลับลูกปืน
แบริ่งปลายคงที่หรือแบบกำหนดตำแหน่งรองรับทั้งแรงตามแนวแกนและแนวรัศมี ให้ความเสถียรและการจัดตำแหน่งโรเตอร์ที่แม่นยำ ในทางตรงกันข้าม ตลับลูกปืนปลายลอยจะจัดการโหลดในแนวรัศมีเป็นหลัก เพื่อให้สามารถเคลื่อนที่ตามแนวแกนได้เนื่องจากการขยายตัวเนื่องจากความร้อนหรือปัจจัยอื่นๆ ในมอเตอร์แนวตั้ง น้ำหนักของโรเตอร์ทำหน้าที่เป็นแรงตามแนวแกนบนแบริ่งปลายตำแหน่ง ทำให้ต้องรองรับโหลดนี้โดยไม่มีการสึกหรอหรือชำรุดอย่างมีนัยสำคัญ
เพื่อชี้แจงให้ชัดเจน จึงมีการใช้คำว่า "ปลายส่วนขยายของเพลา" และ "ปลายส่วนขยายที่ไม่ใช่เพลา" ปลายส่วนต่อขยายเพลาคือส่วนที่เพลามอเตอร์ยื่นออกจากตัวเรือนมอเตอร์ ซึ่งมักใช้เพื่อเชื่อมต่อกับส่วนประกอบทางกลอื่นๆ ส่วนต่อขยายที่ไม่ใช่เพลาคือด้านตรงข้ามของมอเตอร์
หลักการที่ควบคุมการกำหนดค่าตลับลูกปืนและการกระจายโหลดยังคงสอดคล้องกัน ไม่ว่าส่วนต่อขยายของเพลาจะอยู่ที่ด้านบนหรือด้านล่างในมอเตอร์แนวตั้งก็ตาม ข้อควรพิจารณาที่สำคัญคือต้องแน่ใจว่าตลับลูกปืนปลายกำหนดตำแหน่งซึ่งรับภาระตามแนวแกน ได้รับการออกแบบและบำรุงรักษาอย่างเหมาะสมเพื่อรองรับน้ำหนักของโรเตอร์และแรงเพิ่มเติมใดๆ ที่เกิดขึ้นระหว่างการทำงาน
สามประเด็นที่ควรทราบ:
1.การเลือกตลับลูกปืนที่ปลายทั้งสองข้าง
เนื่องจากปลายของการกำหนดตำแหน่งมีแรงตามแนวแกน ปลายของการกำหนดตำแหน่งจึงจำเป็นต้องเลือกตลับลูกปืนที่สามารถทนต่อแรงในแนวแกนได้ ปลายที่ไม่อยู่ในตำแหน่งไม่สำคัญ ตัวเลือกที่พบบ่อยที่สุดคือตลับลูกปืนเม็ดกลมร่องลึก ตลับลูกปืนเม็ดกลมสัมผัสเชิงมุม ฯลฯ สามารถทนต่อแรงตามแนวแกนและสามารถใช้เป็นส่วนปลายของตำแหน่งได้ แบริ่งลูกกลิ้งทรงกระบอกซีรีส์ NU/N ไม่สามารถทนต่อแรงในแนวแกนและไม่สามารถใช้เป็นจุดสิ้นสุดของตำแหน่งได้ แบริ่งลูกกลิ้งทรงกลมสามารถรับแรงตามแนวแกนได้ แต่เมื่อแบริ่งโหลดตามแนวแกน ลูกกลิ้งหนึ่งในสองแถวจะถูกรับน้ำหนักมากเกินไปได้ง่าย ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีการวิเคราะห์ปัญหาที่เกิดขึ้นจริงโดยเฉพาะ
2. มีแรงรัศมีที่ส่วนต่อขยายของเพลา
หากมีภาระรัศมีภายนอกที่ปลายส่วนขยายของเพลา เมื่อแบริ่งยังอยู่ภายใต้แรงโน้มถ่วงของโรเตอร์ (แรงตามแนวแกน) แรงบนแบริ่งปลายส่วนขยายของเพลาจะมีขนาดค่อนข้างใหญ่ เมื่อดูที่ปลายอีกด้านหนึ่ง ดูเหมือนว่าจะไม่มีภาระที่ส่วนต่อขยายที่ไม่ใช่เพลา . เมื่อเกิดสถานการณ์เช่นนี้ ขนาดของตลับลูกปืนที่ปลายตลับลูกปืนจะมีขนาดใหญ่ขึ้น และตลับลูกปืนที่ปลายที่ไม่มีส่วนต่อจะมีขนาดเล็กลง การจับคู่ขนาดตลับลูกปืนดังกล่าวจะทำให้เกิดความไม่สมดุลในด้านประสิทธิภาพและราคา ไม่เพียงแต่ไม่ประหยัดเท่านั้น แต่ยังอาจทำให้เกิดปัญหาตลับลูกปืนอีกด้วย
3.สะดวกในการบำรุงรักษา
เมื่อดูแลรักษาตลับลูกปืน ให้พิจารณาสภาวะการรับน้ำหนักของตลับลูกปืนที่ปลายทั้งสองข้าง เนื่องจากแบริ่งปลายกำหนดตำแหน่งรับน้ำหนักรวมกัน (ตามแนวแกนและแนวรัศมี) จึงต้องมีการบำรุงรักษามากขึ้นและต้องเผชิญกับการถอดชิ้นส่วนบ่อยขึ้น จากนั้นเมื่อวางแบริ่งที่ต้องการการบำรุงรักษาเพิ่มเติมไว้ที่ปลายเพลาที่ไม่มีส่วนต่อ เมื่อทำการบำรุงรักษา จำเป็นต้องพิจารณาว่าจะมีขั้นตอนเพิ่มเติมในการแยกชิ้นส่วนพัดลม กระจกบังลม และส่วนประกอบอื่นๆ หรือไม่ เราไม่สามารถตอบได้คำเดียวว่าควรวางแบริ่งปลายตำแหน่งของมอเตอร์แนวตั้งไว้ด้านบนหรือด้านล่างจะดีกว่า แต่ละทางเลือกจะต้องปรับให้เข้ากับสภาพการทำงานที่สอดคล้องกัน หลังจากที่เข้าใจหลักการพื้นฐานแล้วเท่านั้นที่เราจะสามารถปรับตัวเข้ากับการเปลี่ยนแปลงและตัดสินใจเลือกได้อย่างเหมาะสม
สรุป
โดยสรุป การทำความเข้าใจความคล้ายคลึงและความแตกต่างทางโครงสร้างระหว่างมอเตอร์แนวตั้งและแนวนอน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในแง่ของแรงแบริ่งและการกำหนดค่าเป็นสิ่งสำคัญ ด้วยการวิเคราะห์แรงที่กระทำต่อตลับลูกปืนอย่างครอบคลุม และพิจารณาผลกระทบของการกำหนดค่าตลับลูกปืนที่แตกต่างกัน เราจึงสามารถตัดสินใจได้อย่างชาญฉลาดเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบและการบำรุงรักษามอเตอร์ วิธีการนี้ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการทำงานของมอเตอร์ที่มีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้ในการใช้งานต่างๆ
