بوشینگ سرماک

بوش یک لوله‌ی فلزی توخالی استوانه‌ای شکل است که روی شفت پمپ قرار میگیرد و آن را در برابر محیط خورنده محافظت می‌کند. بوش‌ها به‌طور کلی در پمپ‌های تک‌مرحله‌ای دیده می‌شوند. از آنجا که شفت یک پمپ معمولاً در معرض محافظت از خوردگی و سایش قرار می‌گیرد، وجود این قطعه در پمپ اهمیت زیادی دارد.

کاربرد بوش

همانطورکه ابتدا گفتیم بوش‌ها عمدتاً برای محافظت شفت‌ها یا محورها از سایش آب‌بندها در کاسه‌نمدها استفاده می‌شوند. با توجه به طراحی، در حال حاضر بوش‌ها با قابلیت بازیابی و استفاده‎‌ی مجدد، شفت پمپ‌ها را از سایش، خوردگی و فرسایش در اتصالات نشتی و محفظه‌های آب‌بندی محافظت می‌کنند.

اما بوش‌های شفت به‌طور ویژه می‌توانند محافظت بیشتری تأمین کرده و مقرون‌به‌صرفه‌تر است که به جای اینکه شفت‌ها جایگزین شوند، بوش‌ها را جایگزین کنیم. برای مثال یک بوش می‌تواند شفت را از تماس با سیال پمپ محافظت کرده در حالی که یک ضربه‌گیر بوده و جایگزین کردن آن به جای خود شفت راحت‌تر و بسیار کم‌هزینه‌تر است.

دستورالعمل نگهداری از بوش

همانگونه که در دفترچه‌ی راهنمای پمپ شما مشخص شده است باید دستگاه خود را در بازه های زمانی مشخصی مورد بررسی قرار دهید. این بررسی باید شامل باز کردن بوش‌های شفت به‌منظور چک کردن از لحاظ فرسایش و تعویض آب‌بندهای کاسه‌نمد باشد. برای اجتناب از تعویض زودهنگام، بهترین اقدامات شامل بازرسی منظم پمپ‎‌ها برای ارتعاش غیرمعمول یا فرسایش و همچنین داشتن یک برنامه‌ی منظم بررسی کلی پمپ است.

نحوه تعویض

برای جایگزین کردن بوش میتوان از دستورالعملی که در دفترچه‌ی راهنمای پمپ وجود دارد، استفاده کرد. تعویض بوش با جدا کردن پروانه شروع می‌شود. سپس به‌محض اینکه بوش را جدا کردید، تمیز کردن زنگ‌زدگی و کثیفی از شفت لازم و ضروری است. اگر کثیفی و نشتی موجود نزدیک آب‌بند شفت بیش از اندازه باشد، زمان تعویض کامل بوش است.

فراموش نکنید که هنگام نصب یک بوش نو یک اورینگ آب‌بندی و واشرهای پروانه را نصب کنید. برای رسیدن به بهترین عملکرد پمپ، اطلاع از اینکه بوش شما به‌شکل بهینه عمل می‌کند دارای اهمیت است.

یکی از خدمات شرکت سرماک است.

بوش راهنما (Guide Bushing) 

بوشها قطعات استوانه ای هستند که در میان سوراخ و میله راهنما قرار گرفته و ضمن کاهش اصطکاک در حرکات دورانی، خطی یا نوسانی از آسیب دیدن سطح داخلی سوراخ جلوگیری کرده و دقت و عمر قالب را افزایش میدهند، همچنین مواد بکار رفته در بوشها و مکانیزمهای بکار گرفته شده برای روانکاری سبب میشود میله راهنما حرکت روانتری داشته باشد و مونتاژ و اصلاح قالب بسادگی صورت پذیرد.

با ساییدگی ناشی از تماس مستقیم میله راهنما و سطح داخلی سوراخ به مرور زمان از دقت هندسی میان آنها کاسته میشود و با آسیب سطوح (همچون ترک خوردن، شکستن تحت تاثیر نیروهای برشی و …) لازم است کل کفشک (یا صفحه ی مبنای قطعات قالب) تعویض شود که فرآیندی زمانبر است و با استفاده از بوش راهنما بعنوان یک قطعه ی مصرفی، اصلاح قالب با زمان و هزینه ی بسیار کمتری مقدور خواهد بود.

نکته: بوش راهنما نوعی بلبرینگ خطی محسوب میشود.

انواع بوش راهنما در قالبهای فلزی کدامند؟

بوشها از نظر نحوه ی اتصال، مشخصات و ابعاد هندسی، جنس ماده ی سازنده، نحوه ی سختکاری یا روکش دهی و نحوه روانکاری در انواع مختلفی تولید میشوند، با این حال ماهیت اصلی آنها به روش روانکاری و مکانیزم بکارگرفته شده برای کاهش اصطکاک وابسته است که بر این مبنا در گروه های زیر طبقه بندی میشوند:

بوشهای خود روانکار  یا Self-Lubricating guide bushing

معمولا این بوشها از مواد سینتر شده (Sintered)  یا پلاستیکهایی ساخته میشود که تخلخل زیادی دارند (معمولا ۱۵ درصد تا ۲۰ درصد حجم این مواد از سوراخهای ریز تشکیل میشود)؛ این قطعات ابتدا به مواد روانکار آغشته شده و با تجمع آن در حفره ها نیازی به روانکاری مجدد نخواهد بود.

در حین جابجایی میله راهنما با حرارت ناشی از سایش، روانکار منبسط شده و با خروج از حفره ها فضای میان میله و سوراخ روانکاری خواهد شد، همچنین برای افزایش مقاومت سایشی سطوح داخلی و خارجی کربن دهی میشود.

در تصویر زیر شماره ی ۱) میله راهنما، ۲) بوش ساخته شده از ماده ی متخلخل و ۳) سطوح کربونیزه شده ی بوش میباشد.

بوشهای خود روانکار در چه مواردی استفاده میشوند؟

این بوشها ظرفیت بالایی در تحمل نیرو دارند اما مقاومت چندانی نسبت به ضربه ندارند، همچنین در کورسهای پرسرعت استفاده از آنها امکان پذیر است اما گزینه ی ایده آلی محسوب نمیشوند.

در بوشهای خود روانکار میله راهنما حرکت نسبتا روانی دارد، عمر کاری بالاست و در عین حال نیاز چندانی به نگهداری های ثانویه نیست با این حال برای استفاده در محیط های آلوده و پر گرد و غبار توصیه نمیشوند.

بوشهای خود روانکار میتوانند برای هر دو حرکت خطی و دورانی مورد استفاده قرار بگیرند.

بوش راهنما با روکش برنزی یا Bronze-Coated bushing guide

این بوشها فولادی هستند اما سطح سوراخ بمنظور کاهش اصطکاک و افزایش مقاومت سایشی توسط برنز روکش دهی میشود.

بوشهای برنزی دائما نیازمند روانکاری هستند و به همین منظور در کنار آنها منبعی برای ماده ی روانکار در نظر گرفته میشود که از طریق شیارهای مارپیچ به سطح داخل سوراخ منتقل و به آرامی تزریق میشود.

در تصویر زیر ۱) میل راهنما،  ۲) بوش با روکش برنزی ، ۳) روکش برنزی و ۴) شیار روانکاری میباشد.

در چه مواردی از بوشهایی با روکش برنزی استفاده میشود؟

این بوشها مقادیر بالایی از نیرو را تحمل کرده و ضربه پذیری مناسبی دارند اما استفاده از آنها برای کورسهای پرسرعت امکان پذیر نیست.

میله راهنما در این بوش حرکت نسبتا روانی دارد (نه به اندازه ی بوشهای خود روانکار)، عمر کاری متوسط است و نیازمند عملیات نگهداری مداوم هستند، همچنین برای محیط های آلوده گزینه ی مطلوبی محسوب نمیشوند. (اما نسبت به بوشهای خودروانکار حساسیت کمتری نسبت به آلودگی دارند)

این بوش ها برای هر دو حرکت خطی و دورانی قابل استفاده هستند.

بوش با روانکار جامد یا Solid Lubrication bushing guides

در این بوشها از مواد روانکار جامد استفاده میشود که بصورت حلقوی، دایره های ریز یا سایر اشکال هندسی در سطح داخلی بوش تعبیه شده اند.

در تصویر زیر شماره ی ۱) میل راهنما، ۲) بوش راهنما و ۳) حلقه ی روانکاری جامد است.

در تصویر زیر نمای برش خورده ای از بوش با حقله های روانکار جامد مشاهده می شود :

در چه مواردی از بوش با روانکاری جامد استفاده میشود؟

این بوشها مقادیر بسیار زیادی از نیرو را تحمل کرده و ضربه پذیری مناسبی دارند اما برای کورسهای پرسرعت قابل استفاده نیستند.

میله راهنما حرکت نسبتا روانی دارد که میزان آن کمتر از بوشهای خود روانکار میباشد، عمر کاری ابزار زیاد است و نیاز چندانی به نگهداری ثانویه  ندارد، همچنین این بوشها در برابر آلودگیهای محیط مقاومت نسبتا بالایی دارند.

معمولا در صورت استفاده از روانکارهای حلقوی جامد استفاده از این بوش برای حرکات دورانی امکان پذیر نیست اما با تغییر نحوه ی قرار گیری و افزایش سطح موثر روانکار هر دو حرکت خطی و دورانی میله راهنما امکان پذیر خواهد شد. تصویر زیر نمونه ی دیگری از بوش با روانکاری جامد است که برای هر دو حرکت خطی و دورانی میلراهنما قابل استفاده میباشد:

در تصویر بالا شماره ی ۱ میلراهنما، شماره ی ۲ بوش و شماره ی ۳ ماده روانکار جامد است.

بوش با غلتکهای کروی یا Roller bearing bushing guide

در این بوشها برای کاهش اصطکاک از غلتکهای کروی استفاده میشود که تماس سطوح میل راهنما و بوش را به تماس نقطه ای تغییر داده و سبب میشوند میله راهنما در روانترین و سریعترین حالت ممکن جابجا شود.

در حقیقت بوشهای غلتکی از دو بخش اصلی تشکیل میشوند که یکی از آنها بدنه ی فولادی بوش و دیگری قفسه ی نگهدارنده ی غلتکهاست که معمولا از جنس برنج یا آلومینیوم میباشد و در زیر نمایش داده شده است:

قفسه غلتکهای کروی میان میله راهنما و بوش قرار خواهد گرفت که در تصویر مشاهده میشود:

در تصویر زیر شماره ی ۱)میل راهنما،  ۲) بوش راهنما ، ۳) قفسه ی غلتکها و ۴)غلتک کروی است.

در چه مواردی از بوش با غلتکهای کروی استفاده میشود؟

این بوشها ظرفیت تحمل بار و ضربه پذیری چندانی ندارند اما برای کورسهای پرسرعت بهترین گزینه هستند. میله راهنما در این بوش حرکت بسیار روانی دارد و با توجه یه تعداد زیاد غلتکها عمر کاری زیاد است.

بوشهای غلتکی کروی به نگهداری و نظارت دائمی نیاز دارند و برای استفاده در محیطهای آلوده مناسب نیستند، همچنین این بوشها برای هر دو حرکت خطی و دورانی قابل استفاده میباشند.

بوش با غلتکهای استوانه ای

در غلتکهای کروی بواسطه ی تماس نقطه ای کمترین میزان سایش و اصطکاک مشاهده میشود، با این حال بعلت ظرفیت پایین نیرو در بسیاری از کاربردها بوشهایی با غلتک استوانه ای بکار گرفته میشوند. (البته کاملا استوانه ای نیستند و مطابق تصویر انحنایی مماس بر سطح میلراهنما دارند)

با کمک غلتکهای استوانه ای ظرفیت تحمل نیرو افزایش و  از روان بودن و سرعت بالای حرکت میله راهنما کاسته میشود که یا این حال نسبت به بوشهای غیر غلتکی وضعیت بسیار مناسبتری خواهد داشت.

در تصویر زیر شماره ی ۱) میل راهنما، ۲) بوش راهنما، ۳) نگهدارنده ی غلتکها و ۴) غلتک میباشند.

در ادامه تصویر قفسه ی نگهدارنده غلتکهای استوانه ای مشاهده میشود:

در چه مواردی از بوش هایی با غلتک استوانه ای استفاده میشود؟

این بوشها ظرفیت تحمل بار و ضربه پذیری مناسبی دارند و  برای کورسهای پرسرعت قابل استفاده هستند. میله راهنما در این بوش حرکت روانی دارد، عمر کاری زیاد است با این حال نیازمند فرآیندهای نگهداری هستند و برای استفاده در محیطهای آلوده توصیه نمیشوند.

این بوشها برای حرکات دورانی میله راهنما قابل استفاده نمیباشند.

متداولترین انواع بوش راهنما

در ادامه متداول ترین انواع بوش مورد بررسی قرار خواهند گرفت که عملکرد آنها بر مبنای یکی از موارد توضیح داده شده در بخش قبلی میباشد، بخاطر داشته باشید که اصطلاحات زیر استاندارد سازی نشده و صرفا عباراتی هستند که در میان فروشندگان رواج دارد.

بوش راهنمای ساده

ساده ترین توع بوش، استوانه ای توخالیست که بصورت پرسی در صفحات مقید میشود:

این بوش مانند تمامی بوشهای دیگر میتواند بصورت خودروانکار، غلتکی، روکش برنزی، روانکاری جامد و … باشد، مثلا تصویر زیر یک بوش ساده با روانکاری جامد است که تنها برای حرکات خطی قابل استفاده میباشد:

بوشهای فلنج دار

تعداد زیادی از بوشها بصورت فلنجی ساخته میشوند و میتوانند بدون نیاز به قطعه ی جانبی روی صفحات پیج شوند:

نمونه ی بالا یک بوش فلنج دار یا روانکاری جامد است، در زیر یک بوش خود روانکار فلنج دار مشاهده میشود:

بوشهای رزروه دار 

در بعضی موارد ناحیه ی فوقانی یا تحتانی بوش رزوه شده و با کمک مهره به صفحه (یا کفشک) متصل میشود:

برای اتصال این بوش از مهره ای مشابه زیر استفاده میشود :

بوشهای یقه دار یا Collared

گاها صفحاتی همچون قلاده روی بدنه ی بوش قرار میگیرند که به آنها Collar (ترجمه صحیح آن قلاده است) و به چنین بوشهایی Collared یا قلاده دار گفته میشود؛ با این حال در منابع و کاتالوگهای فارسی از ترجمه ی دیگر کلمه ی Collared استفاده شده و بوشهای “یقه دار” ترجمه شده اند.

یقه میتواند برای اتصال بوش به کفشک (یا هر صحفه ی دیگری) با پیچ یا ایجاد نشیمنگاهی برای تسهیل فرآیند مونتاژ باشد:

تصویر زیر نمونه ای از بوش یقه دار است که بدون نیاز به قطعات جانبی توسط پیچ به کفشک متصل میشود:

در تصویر زیر یک بوش یقه دار با سوراخ مخروطی (برای میل راهنمای مخروطی) مشاهده میشود:

در تصویر زیر یک قطعه ی جانبی برای اتصال بوش به صفحه (کفشک) مورد استفاده قرار گرفته است:

بوش نشان داده شده در زیر از روانکارهای جامدی استفاده میکند که در بدنه ی آن تعبیه شده (با رنگ مشکی) و به همین علت به روانکاری مجدد نیازی ندارد، به بوشهایی با این شکل اصطلاحا T نیز گفته میشود.

میل راهنما (Guide Pillar) چیست؟

برای انطباق میان صفحات قالب (کفشک ها) روی هر یک از آنها سوراخ هایی تعبیه میشود که با هم محور شدن آنها موقعیت صفحات نسبت به یکدیگر تنظیم خواهد شد. (معمولا دو کفشک و در بعضی موارد سه کفشک)

برای هم محور کردن سوراخها لازم است میله ای از میانشان عبور کند که تلورانس هندسی مناسبی نسبت به آنها دارد، وظیفه ای که بر عهده ی میله راهنمای قالب است و تعداد آن دو، سه یا چهار عدد است.

در منابع و کاتالوگهای لاتین به میل راهنما Guide Pillar ، Guide Post یا Guide Pin گفته میشود و نامهای دیگر آن به فارسی پین راهنما، میله راهنما و راهنمای خطی قالب است.

در قالبهای فلزی بهتر است میل راهنما در حین فرآیند ثابت باشد لذا میلراهنما روی کفشک (یا صفحه ی) ثابت و بوشها روی کفشک متحرک نصب میشوند.

انواع میله راهنما کدامند؟

میله های راهنما بر اساس متغیرهای زیر در گروه های مختلفی تولید و عرضه میشوند که مهمترین آنها عبارتند از:

• نحوه ی اتصال
• جنس ماده ی اولیه
• نوع سختکاری سطوح و عمق سختی
• مشخصات ابعادی (قطر، طول و …)
• مشخصات حجمی (فلنجها، لبه ها، سوراخ ها و …)

نکته : در عموم موارد سطح میله راهنما سختکاری میشود (حدود ۱٫۵ میلیمتر یا بیشتر) و میزان آن معمولا بیشتر از ۶۰ راکول C است، در ادامه متداولترین انواع میله راهنما مورد یررسی قرار خواهند گرفت.

ساده ترین نوع میله راهنما قطعه ی فولادی استوانه ای با فیلتهای ابتدایی و انتهایی است که در زیر مشاهده میشود، در این حالت لازم است میله راهنما بصورت پرسی در کفشک یا صفحه ی مورد نظر جا زده شود:

در بعضی موارد یک یا هر دو سمت میله راهنما شامل سوراخهای رزوه دار است و توسط یک یا چند پیچ به صفحات (کفشکها) متصل میشوند:

اگر دفعات باز و بسته کردن (دمونتاژ) قالب زیاد باشد معمولا یک سمت میل راهنما بصورت مخروطی ساخته میشود:

در بعضی از میله های راهنما شیارهایی تعبیه شده که میتواند برای روانکاری یا اتصال باشد :

در بعضی موارد روی میله راهنما صفحاتی وجود دارد که  Collar و در فارسی یقه (و طوق) نامیده میشوند، این صفحات میتوانند بعنوان نشیمنگاه یا ابزاری برای اتصال میلراهنما مورد استفاده قرار بگیرند.

بررسی میزان انحراف در انواع اتصالات بوش راهنما و میله راهنما

در تصویر زیر انواع روشهای اتصال بوش و میزان انحراف آنها مورد بررسی قرار گرفته است، در تمامی موارد نیروی ثابت در موقعیت ثابتی به میله راهنما وارد شده و میزان انحراف آن در راستای طولی اندازه گیری شده است.