Rolling Contact Bearing MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Rolling Contact Bearing - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

अवधारणा:

भार-आयु संबंध:

गेंद या रोलर बेयरिंग के सेवा जीवन की अनुमानित रेटिंग दिए गए मूल समीकरण पर आधारित है।

\({\rm{L_{10}}} = {\left( {\frac{{\rm{C}}}{{\rm{P}}}} \right)^{\rm{k}}} \)

L10 = रेटेड बेयरिंग जीवन (मिलियन क्रांतियों में)

C = गतिशील भार क्षमता।

P = बेयरिंग में कार्य करने वाला भार।

k = गेंद बेयरिंग के लिए 3 और रोलर बेयरिंग के लिए k = 10/3

मिलियन क्रांतियों में जीवन और घंटों में जीवन के बीच संबंध इस प्रकार दिया गया है:

\(L_{10}=\frac{L_{10h}\;\times \;N \;\times \;60}{10^6}\)

जहाँ, L10h = घंटों में रेटेड बेयरिंग जीवन और N = rpm में घूर्णन की चाल।

गणना:

दिया गया है:

N = 600 rpm, P = 22 kN, L10h = 2000 घंटे, रोलर बेयरिंग k = 3

हम जानते हैं कि;

\({\rm{L_{10}}} = {\left( {\frac{{\rm{C}}}{{\rm{P}}}} \right)^{\rm{k}}} \times {10^6}{\rm\;{revolution}}\) और;

\(L_{10}=\frac{L_{10h}\;\times \;N \;\times \;60}{10^6}\)

दोनों समीकरणों को मिलाकर:

\(\frac{L_{10h}\;\times \;N \;\times \;60}{10^6}= {\left( {\frac{{\rm{C}}}{{\rm{P}}}} \right)^{{3}}} \)

\(\frac{2000\;\times \;600 \;\times \;60}{10^6}= {\left( {\frac{{22}}{{\rm{P}}}} \right)^{{3}}} \)

P = 5.29 KN

व्याख्या:

सर्पण संपर्क धारक गति में नकल पिन:

• नकल पिन यांत्रिक लिंकेज और जोड़ों में आवश्यक घटक हैं, जो गति के संचरण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।
• ये पिन विशेष रूप से कुछ प्रकार की सर्पण संपर्क धारक गति को सुविधाजनक बनाने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, जो विभिन्न यांत्रिक प्रणालियों में मौलिक हैं।
• नकल पिन को दोलन प्रकार की सर्पण संपर्क धारक गति के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।
• यांत्रिक प्रणालियों में, दोलन गति किसी घटक की एक निश्चित सीमा के भीतर दोहराव वाली आगे-पीछे की गति को संदर्भित करती है। नकल पिन अक्सर जोड़ों और लिंकेज में उपयोग किए जाते हैं जहाँ ऐसी दोलन गति प्रचलित होती है।
• एक दोलन गति में, नकल पिन जुड़े हुए भागों को आगे-पीछे जाने की अनुमति देता है, महत्वपूर्ण घर्षण या घिसाव के बिना वांछित गति को सुविधाजनक बनाता है।
• इस प्रकार की गति विभिन्न अनुप्रयोगों में आम है, जिसमें ऑटोमोटिव सस्पेंशन, मशीनरी लिंकेज और रोबोटिक आर्म शामिल हैं।

नकल जोड़:

• नकल जोड़ तनावी भार के तहत दो छड़ों को जोड़ने के लिए उपयोग किया जाता है।
• यह जोड़ छड़ों के कोणीय विचलन की अनुमति देता है और यदि इसे निर्देशित किया जाता है तो एक संपीड़ित भार ले सकता है।
• ऑटोमोटिव इंजन पिस्टन संयोजी छड़ के छोटे सिरे से पिस्टन पिन के माध्यम से जुड़ा होता है।
• यह नकल जोड़ का एक प्रमुख अनुप्रयोग है।
• भाप इंजन में वाल्व छड़ नकल जोड़ द्वारा एक उत्केंद्र छड़ से जुड़ा होता है।

व्याख्या:

पारस्परिक स्लाइडिंग संपर्क असर गति तत्व

• पारस्परिक स्लाइडिंग संपर्क असर गति तत्व मशीनरी में ऐसे घटक हैं जो पारस्परिक (आगे-पीछे) गति के साथ दो भागों के बीच सापेक्ष गति को सुगम बनाते हैं। वे घर्षण और घिसाव को कम करते हुए चलने वाले भागों का समर्थन और मार्गदर्शन करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।
• ये असर तत्व पारस्परिक घटकों के लिए एक स्लाइडिंग सतह प्रदान करके काम करते हैं।
• घर्षण और घिसाव को कम करने के लिए संपर्क सतह आमतौर पर स्नेहक होती है।
• पारस्परिक गति में एक दिशा में बार-बार रैखिक गति शामिल होती है, जिसके बाद विपरीत दिशा में वापसी होती है, जो आंतरिक दहन इंजन और पंप जैसी कई यांत्रिक प्रणालियों में आम है।

वाल्व स्टेम:

• वाल्व स्टेम इंजन के वाल्व तंत्र का एक हिस्सा है जो वाल्व गाइड के भीतर स्लाइड करता है क्योंकि यह इंजन के इनटेक और एग्जॉस्ट वाल्व को खोलने और बंद करने के लिए ऊपर और नीचे जाता है।
• यह पारस्परिक स्लाइडिंग गति इसे एक स्लाइडिंग संपर्क असर गति तत्व बनाती है।

लाभ:

• पारस्परिक घटकों का कुशलतापूर्वक समर्थन और मार्गदर्शन करें।
• घर्षण और घिसाव को कम करें, यांत्रिक प्रणालियों की लंबी आयु को बढ़ाएँ।
• सरल डिजाइन और निर्माण और रखरखाव में अपेक्षाकृत आसान।

नुकसान:

• रोलिंग संपर्क बीयरिंग की तुलना में घर्षण अभी भी महत्वपूर्ण हो सकता है, जिसके लिए प्रभावी स्नेहन की आवश्यकता होती है।
• समय के साथ घिसाव और आंसू से निकासी में वृद्धि और सटीकता में कमी आ सकती है।

अनुप्रयोग:

• पारस्परिक स्लाइडिंग संपर्क बीयरिंग विभिन्न अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाते हैं, जिनमें आंतरिक दहन इंजन (जैसे, वाल्व स्टेम, पिस्टन पिन), कंप्रेसर, पंप और पारस्परिक गति वाली अन्य मशीनरी शामिल हैं।

बॉल या रोलर बेयरिंग का अनुमानित रेटिंग (या सेवा जीवनकाल) मौलिक समीकरण पर आधारित है,

\(L=(\frac{C}{W})^k\times10^6\;\;revolutions\)

C मूल गतिमान भार रेटिंग है, बॉल बेयरिंग के लिए k = 3 और रोलर बेयरिंग के लिए k= 10/3

चक्कर में जीवनकाल (L) और कार्यरत घंटों में जीवनकाल के बीच संबंध (L_H):

\(L=60.N.L_H\)

\(LW^k=const\Rightarrow (NL_H)W^k=const\)

\(N_1L_{H1}W_1^3=N_2L_{H2}W_2^3\\\Rightarrow L_{H2}=\frac{N_1}{N_2}.(\frac{W_1}{W_2})^3.L_{H1}=\frac{1000}{2000}.(\frac{9800}{4900})^3.(3000)=12000\;hrs\)

संकल्पना:

बेयरिंग: यह एक यांत्रिक तत्व है जो न्यूनतम घर्षण के साथ दो भागों के बीच सापेक्षिक गति की अनुमति प्रदान करता है। 

बेयरिंग का कार्य:

• न्यूनतम घर्षण के साथ शाफ़्ट का मुक्त घूर्णन। 
• शाफ़्ट का समर्थन करता है और उसे सही स्थिति में रखता है। 
• वहन बल जो शाफ़्ट पर कार्य करता है और नींव में संचारित होता है। 
• बेयरिंग को दो प्रकार में वर्गीकृत किया जाता है:
  1. फिसलन संपर्क बेयरिंग (जर्नल बेयरिंग)
  2. घूर्णी संपर्क बेयरिंग 

फिसलन संपर्क बेयरिंग को निम्न रूप में वर्गीकृत किया गया है

• मोटा फिल्म स्नेहक
• पतली-फिल्म (शून्य फिल्म) स्नेहन बेयरिंग। 

रोलर संपर्क बेयरिंग

रोलर संपर्क बेयरिंग वे बेयरिंग होते हैं जो स्थिर और गतिमान तत्वों के बीच वृत्ताकार बॉल, या कुछ अन्य प्रकार के रोलर का प्रयोग करते हैं। 

इन बेयरिंग को घर्षण-विरोधी बेयरिंग भी कहा जाता है। 

रोलर संपर्क बेयरिंग को दो प्रकार में वर्गीकृत किया जाता है:

• बॉल बेयरिंग का प्रयोग भारी व उच्च गति वाले भारों का वहन करने के लिए किया जाता है। इसे निम्नलिखित प्रकार में वर्गीकृत किया जाता है। 
  • गहन खांचेदार बॉल बेयरिंग
  • कोणीय बॉल बेयरिंग 
  • स्वः-संरेखित बॉल बेयरिंग 
  • थ्रस्ट बॉल बेयरिंग 
• रोलर बेयरिंग 
  • बेलनाकार रोलर बेयरिंग 
  • टेपर रोलर बेयरिंग 
  • वृत्ताकार रोलर बेयरिंग 
  • सुई रोलर बेयरिंग 

स्पष्टीकरण:

गहरी खांच बॉल बियरिंग

• गहरी खांच बॉल बियरिंग रेडियल के साथ-साथ अक्षीय दिशा में भी भार लेती है।
• गेंदों के अपेक्षाकृत बड़े आकार के कारण, गहरी खांच बॉल बेयरिंग में भार-वहन क्षमता अधिक होती है।
• यह परिणामी तापमान वृद्धि के कारण उच्च गति वाले अनुप्रयोगों में उत्कृष्ट प्रदर्शन देता है।

सुई रोलर बीयरिंग

• ये बीयरिंग अपेक्षाकृत पतला हैं और पूरी तरह से स्थान को भरते हैं ताकि न तो एक पिंजरे और न ही एक अनुचर की आवश्यकता हो।
• इन बीयरिंगों का उपयोग तब किया जाता है जब भारी भार को एक दोलनशील गति के साथ ले जाया जाता है।
• उदाहरण के लिए, हेवी ड्यूटी डीजल इंजनों में पिस्टन पिन बीयरिंग जहां गतियों का उत्क्रमण रोलर को सही संरेखण में रखने के लिए होता है।

बेलनाकार रोलर बीयरिंग​:

• बेलनाकार रोलर बीयरिंग केवल रेडियल भार का समर्थन कर सकते हैं। अक्षीय भार रोलर्स के छोरों को दौड़ के पक्षों के खिलाफ रगड़ने का कारण होगा। इसके अलावा, क्योंकि रोलर्स काफी चौड़े हैं,
• बेलनाकार रोलर बीयरिंग बहुत कोणीय अपसंरेखण समायोजित नहीं कर सकते।
• इन बीयरिंगों को एक केज में निर्देशित छोटा रोलर है।
• ये बियरिंग रेडियल गति के मुकाबले अपेक्षाकृत कठोर हैं और भारी-शुल्क रोलिंग संपर्क बीयरिंगों के किसी भी रूप के घर्षण का सबसे कम गुणांक है।
• इस तरह के बीयरिंग उच्च गति सेवा में उपयोग किए जाते हैं।

Additional Information

विभिन्न प्रकार के रोलिंग संपर्क बेयरिंगों की भार वहन क्षमता के बारे में निम्नलिखित मुद्दों पर ध्यान दिया जाना चाहिए:

• प्रणोद बॉल बेयरिंग: प्रणोद बॉल बेयरिंग रेडियल भार नहीं ले सकता।
• पतला रॉलर बेयरिंग: भारी रेडियल और प्रणोद भार ले सकते हैं।
• कोणीय संपर्क बेयरिंग: रेडियल और प्रणोद भार दोनों ले सकते हैं।
• बेलनाकार रोलर बेयरिंग: केवल रेडियल भार ले सकते हैं
• गहरे खांचेदार बॉल बेयरिंग: रेडियल के साथ-साथ अक्षीय दिशा में भी भार लेता है

अवधारणा:

• नुकीले रोलर बेयरिंग रेडियल और अक्षीय भार दोनों का वहन करने में सक्षम होते हैं ।
• उनका उपयोग अक्सर दोनों दिशाओं में प्रणोद भार को उठाने के लिए युग्मों में किया जाता है।
• टेपर रोलर बेयरिंग में शंकु के एक छिन्नक के रूप में घूर्णन तत्व शामिल होता है। वे इस प्रकार व्यवस्थित होते हैं जिससे अलग-अलग घूर्णन तत्वों के अक्ष बेयरिंग के अक्ष पर एक सामान्य शीर्ष बिंदु में प्रतिच्छेदित करते हैं।
• टेपर रोलर बेयरिंग में घूर्णन भाग और आंतरिक तथा बाहरी रेसवे शंक्वाकार सतहों के रूप में शामिल होते हैं। बाहरी रेसवे या बाहरी रिंग को 'कप' कहा जाता है और आंतरिक रेसवे को 'शंकु' कहा जाता है।

सुई रोलर बीयरिंग

• ये बीयरिंग अपेक्षाकृत पतला हैं और पूरी तरह से स्थान को भरते हैं ताकि न तो एक पिंजरे और न ही एक अनुचर की आवश्यकता हो।
• इन बीयरिंगों का उपयोग तब किया जाता है जब भारी भार को एक दोलनशील गति के साथ ले जाया जाता है।
• उदाहरण के लिए, हेवी ड्यूटी डीजल इंजनों में पिस्टन पिन बीयरिंग जहां गतियों का उत्क्रमण रोलर को सही संरेखण में रखने के लिए होता है।

Additional Information

विभिन्न प्रकार के रोलिंग संपर्क बेयरिंगों की भार वहन क्षमता के बारे में निम्नलिखित मुद्दों पर ध्यान दिया जाना चाहिए:

• प्रणोद बॉल बेयरिंग: प्रणोद बॉल बेयरिंग रेडियल भार नहीं ले सकता।
• पतला रॉलर बेयरिंग: भारी रेडियल और प्रणोद भार ले सकते हैं।
• कोणीय संपर्क बेयरिंग: रेडियल और प्रणोद भार दोनों ले सकते हैं।
• बेलनाकार रोलर बेयरिंग: केवल रेडियल भार ले सकते हैं
• गहरे खांचेदार बॉल बेयरिंग: रेडियल के साथ-साथ अक्षीय दिशा में भी भार लेता है

• सबसे सामान्य क्रोम इस्पात में 0.5 से 2% क्रोमियम और 0.1 से 1.5% कार्बन होता है। क्रोम इस्पात का उपयोग बॉल, रोलर्स और बीयरिंग के रेस के लिए किया जाता है।
• एक निकेल-क्रोम इस्पात जिसमें 3.25% निकेल, 1.5% क्रोमियम और 0.25% कार्बन होता है, इसका प्रयोग कवच प्लेटों के लिए अधिक किया जाता है।
• क्रोम निकेल इस्पात का व्यापक रूप से प्रयोग मोटर कार क्रैंक शाफ्ट, धुरी और गियर के लिए किया जाता है जिसमें अधिक मजबूती और कठोरता की आवश्यकता होती है।

दिया गया है: PP = 30 kN, QP = 45 kN और k = 3. 

\({\rm{L_{10}}} = {\left( {\frac{{\rm{C}}}{{\rm{P}}}} \right)^{\rm{k}}} \times {10^6}{\rm\;{revolution}}\) 

∵बेयरिंग की गतिक भार धारिता समान है अर्थात CP = CQ. 

\(\left ( \frac{L_{10P}}{L_{10Q}} \right )=\left ( \frac{P_Q}{P_P} \right )^3\Rightarrow\left ( \frac{45}{30} \right )^3=\frac{27}{8}\)

वर्णन:

गतिमान भार क्षमता:

• यह रेडियल भार है जिसपर स्पष्ट रूप से समरूप बेयरिंग के समूह का 90% पहले दरार के प्रमाण से पहले 1 मिलियन चक्करों के लिए संचालित होता है। 
• बेयरिंग का क्लांत जीवनकाल जिसपर समरूप स्थितियों के तहत संचालित पर्याप्त रूप से समरूप बेयरिंग के 90% विफल हो जाते हैं रेटेड जीवनकाल कहलाता है । 

मिलियन चक्कर में बेयरिंग के रेटेड जीवनकाल की गणना निम्न द्वारा की जा सकती है:​

\(\frac{L}{L_{10}} = {\left( {\frac{C}{P}} \right)^k}\)

\((\frac{L}{L_{10}})^\frac{1}{k} = {\frac{C}{P}}\)

जहाँ, L = मिलियन चक्कर में बेयरिंग का जीवनकाल L10 = मिलियन चक्कर में रेटेड जीवनकाल, C = गतिमान भार क्षमता/मूल भार रेटिंग, P = समकक्ष गतिमान भार

बॉल बेयरिंग के लिए k = 3, रोलर बेयरिंग के लिए k = \(\frac{10}{3}\)

संकल्पना:

एक बेयरिंग की स्थैतिक भार वहन क्षमता को स्थैतिक भार के रूप में परिभाषित किया जाता है जिसके परिणामस्वरूप गेंद व्यास के 0.0001 के बराबर संपर्क के अधिकांश सबसे भारी प्रतिबलित बिंदु पर बॉल और रेस का कुल स्थायी विरूपण होता है। 

स्ट्रिबेक का समीकरण एक पंक्ति में बॉलों की संख्या और बॉल के व्यास के वर्ग के समानुपाती बॉल बेयरिंग की मूल स्थैतिक क्षमता प्रदान करता है। अर्थात्

\({C_0} = \frac{{K{d^2}z}}{5}\) ⇒ \(C_o\propto(zd^2)\)

जहाँ Z = बॉल की संख्या, C_o = स्थैतिक क्षमता, d = बॉल का व्यास 

गणना:

दिया गया है:

z₁ = z, z₂ = \(\frac{z}{2}\), d₁ = d, d₂ = 4d

अतः  \(\frac{C_{01}}{C_{02}}=\frac{zd^2}{\frac{z}{2}(4d)^2}\)

⇒ C₀₂ = 8C₀₁

संकल्पना:

• टैपर रोलर बेयरिंग रेडियल और अक्षीय भार दोनों का वहन करने में सक्षम होते हैं।
• दोनों दिशाओं में प्रणोद भार लेने के लिए उन्हें अक्सर युग्म में उपयोग किया जाता है।
• टेपर रोलर बेयरिंग में शंकु के स्तंभस्थूण के रूप में रोलिंग घटक होते हैं। उन्हें इस प्रकार से व्यवस्थित किया जाता है कि व्यक्तिगत रोलिंग घटकों के अक्षों का प्रतिच्छेदन बेयरिंग के अक्ष पर एक सामान्य शीर्ष बिंदु में काट दिया जाता है।
• टेपर रोलर बेयरिंग में शंक्वाकार सतहों के रूप में रोलिंग भाग और आंतरिक और बाहरी रेसवे होते हैं। बाहरी रेसवे या बाह्य रिंग को 'कप' और आंतरिक रेसवे को 'शंकु' कहा जाता है।

सुई रोलर बेयरिंग​

• ये बेयरिंग्स अपेक्षाकृत पतले होते हैं और पूरी तरह से जगह भर देते हैं ताकि न तो पिंजरे और न ही अनुगामी की आवश्यकता हो।
• इन बेयरिंग का उपयोग तब किया जाता है जब भारी भारों को दोलन गति के साथ ले जाया जाता है।
• उदाहरण के लिए, अत्यधिक टिकाऊ डीजल इंजनों में पिस्टन पिन बेयरिंग जहां गतियों का प्रतीपन रोलर को सही संरेखण में रखता है।

Additional Information

विभिन्न प्रकार के रोलिंग संपर्क बेयरिंग्स की भार-वहन क्षमता के बारे में निम्नलिखित बातों पर ध्यान दिया जाना चाहिए:

• प्रणोद बॉल बेयरिंग: प्रणोद बॉल बेयरिंग रेडियल भार नहीं ले सकता।
• शंकु रोलर बेयरिंग: भारी रेडियल और प्रणोद भार ले सकता है।
• कोणीय संपर्क बेयरिंग: रेडियल और प्रणोद भार दोनों ले सकता है।
• बेलनाकार रोलर बेयरिंग: केवल रेडियल भार ले सकता है।
• गहरे ग्रूव बॉल बेयरिंग: रेडियल के साथ-साथ अक्षीय दिशा में भार लेता है।