بوش قطعهای استوانهای است که میان شفت و قسمت ثابت یا متحرک یک مجموعه نصب میشود و میتواند برای هدایت حرکت، کاهش اصطکاک و کاهش سایش قطعات اصلی مورد استفاده قرار گیرد.
بوش صنعتی (Bushing)
بوش (Bushing) یکی از قطعات پرکاربرد صنعتی است که میان شفت و قطعه ثابت یا متحرک قرار میگیرد و میتواند به کاهش اصطکاک، کنترل حرکت، هدایت شفت و کاهش تماس مستقیم قطعات کمک کند. بوشها بسته به نوع کاربرد از متریالهای مختلف فلزی، پلیمری و مهندسی تولید میشوند.
در کاربردهای صنعتی خاص، بوشهای ساختهشده از متریالهایی مانند PTFE به دلیل اصطکاک پایین و مقاومت مناسب در برابر بسیاری از مواد شیمیایی مورد استفاده قرار میگیرند. انتخاب بوش مناسب باید بر اساس قطر شفت، بار، سرعت حرکت، دمای کاری، نوع سیال و شرایط محیطی انجام شود.
برای استعلام قیمت بوش صنعتی و انتخاب متریال و ابعاد مناسب بر اساس شرایط کاری تجهیز، با کارشناسان آتبین ایستا در ارتباط باشید.
ساختار محصول
بوش (Bushing) چیست؟
بوش یا Bushing نوعی قطعه استوانهای است که معمولاً بین دو جزء مکانیکی قرار میگیرد تا حرکت نسبی آنها را هدایت کرده و تماس مستقیم میان سطوح را کاهش دهد.
بوشها در بسیاری از کاربردها بهعنوان نوعی Plain Bearing یا یاتاقان ساده عمل میکنند؛ یعنی برخلاف بلبرینگ، داخل آنها ساچمه یا رولر وجود ندارد و حرکت لغزشی میان شفت و سطح بوش انجام میشود.
SKF نیز بوشها را در گروه Plain Bearings قرار میدهد و آنها را در طراحیها و متریالهای مختلف عرضه میکند.
بسته به نوع دستگاه، یک بوش میتواند وظایفی مانند کاهش اصطکاک، هدایت شفت، کاهش سایش قطعات اصلی یا ایجاد سطح تماس مناسب را بر عهده داشته باشد.
برای مشاهده سایر متریالها و قطعات این گروه میتوانید بخش نسوز آنلاین آتبین ایستا را نیز بررسی کنید.
بوش صنعتی چه کاربردی دارد؟
کاربرد بوش صنعتی به طراحی دستگاه، جنس بوش و شرایط حرکت بستگی دارد.
در بسیاری از ماشینآلات، اگر شفت مستقیماً با بدنه یا هوزینگ تماس داشته باشد، اصطکاک و سایش میتواند به قطعات اصلی آسیب وارد کند.
قرار دادن بوش میان این دو سطح باعث میشود سطحی قابل تعویض و مناسبتر برای حرکت ایجاد شود.
از مهمترین کاربردهای بوش میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- هدایت شفت
- کاهش تماس مستقیم فلز با فلز
- کاهش اصطکاک
- کنترل حرکت خطی یا دورانی
- کاهش سایش شفت و هوزینگ
- ایجاد سطح لغزشی
- استفاده بهعنوان قطعه واسط
- کمک به حفظ موقعیت شفت
- استفاده در مکانیزمهای رفت و برگشتی
- استفاده در سیستمهای دارای حرکت محدود
عملکرد نهایی بوش کاملاً به طراحی مکانیکی تجهیز بستگی دارد.
بوش تفلونی PTFE چیست؟
یکی از انواع شناختهشده بوشهای پلیمری، بوش تفلونی یا PTFE Bushing است.
PTFE یا Polytetrafluoroethylene یک فلوروپلیمر مهندسی با ضریب اصطکاک پایین و مقاومت شیمیایی بسیار بالا است. این متریال در قطعات لغزشی، Bearings و Bushings صنعتی نیز استفاده میشود. Ensinger بوشهای PTFE را از جمله کاربردهای این پلیمر در شرایط دارای تنش شیمیایی معرفی میکند.
وجود اصطکاک پایین در PTFE باعث شده این متریال برای برخی کاربردهایی که حرکت لغزشی میان بوش و شفت وجود دارد گزینه قابل بررسی باشد.
البته PTFE نیز محدودیتهای مکانیکی خاص خود را دارد و در همه شرایط نمیتوان نوع خالص آن را بهترین گزینه دانست.
ویژگیهای بوش PTFE
استفاده از بوش PTFE در صنعت به مجموعهای از ویژگیهای این متریال مربوط میشود.
اصطکاک پایین
یکی از مهمترین خواص PTFE ضریب اصطکاک پایین آن است.
در یک بوش لغزشی، کاهش اصطکاک میتواند حرکت روانتر میان شفت و بوش را فراهم کند و در صورت طراحی صحیح به کاهش سایش کمک کند. Ensinger نیز Low Coefficient of Friction را از ویژگیهای اصلی PTFE عنوان میکند.
مقاومت شیمیایی بالا
PTFE در برابر طیف گستردهای از مواد شیمیایی مقاومت بالایی دارد و به همین دلیل در تجهیزات صنایع شیمیایی و فرآیندی کاربرد گستردهای پیدا کرده است.
با این حال سازگاری نهایی باید با توجه به نوع ماده شیمیایی، غلظت، فشار و دمای واقعی سرویس بررسی شود.
عملکرد در محدوده دمایی گسترده
PTFE دارای مقاومت حرارتی مناسبی است. Ensinger برای PTFE طبیعی محدوده دمای سرویس حدود 200- تا 260+ درجه سانتیگراد و بهصورت کوتاهمدت تا حدود 300 درجه سانتیگراد اعلام میکند.
این اعداد مشخصه عمومی متریال هستند و برای محصول نهایی باید دیتاشیت گرید و سازنده بررسی شود.
خاصیت لغزشی مناسب
ترکیب اصطکاک پایین و مقاومت شیمیایی باعث شده PTFE در کاربردهای Sliding، بوش و Bearing مورد استفاده قرار گیرد.
بوش تفلون خالص و بوش تفلون تقویتشده
PTFE مورد استفاده در ساخت بوش میتواند بهصورت خالص یا دارای فیلر باشد.
PTFE خالص
Virgin PTFE بدون فیلرهای تقویتکننده تولید میشود و ویژگیهایی مانند مقاومت شیمیایی بالا و اصطکاک پایین دارد.
با این حال PTFE خالص از نظر سختی، استحکام و رفتار تحت بار محدودیتهایی دارد. Ensinger نیز در مشخصات PTFE به استحکام و سختی نسبتاً پایین آن اشاره میکند.
PTFE پرشده
برای تغییر یا بهبود بعضی خواص مکانیکی و سایشی PTFE میتوان از فیلرهای مختلف استفاده کرد.
از ترکیبات شناختهشده میتوان به PTFEهای حاوی:
- کربن
- گرافیت
- الیاف شیشه
- برنز
- مواد مهندسی دیگر
اشاره کرد.
نوع و درصد فیلر میتواند رفتار مکانیکی، سایشی، حرارتی و ابعادی ماده را تغییر دهد؛ بنابراین انتخاب گرید باید بر اساس کاربرد نهایی انجام شود.
بوش تفلون کربندار
در برخی کاربردهای صنعتی از PTFE Carbon Filled برای ساخت قطعات لغزشی و بوش استفاده میشود.
افزودن مواد پرکننده به PTFE میتواند برخی خواص مکانیکی و مقاومت سایشی متریال را نسبت به نوع خالص تغییر دهد.
این موضوع بهخصوص در شرایطی اهمیت دارد که بوش علاوه بر اصطکاک پایین، باید بار یا حرکت بیشتری را تحمل کند.
انتخاب درصد و نوع فیلر باید بر اساس فشار سطحی، سرعت حرکت، دما، شفت مقابل و شرایط کاری انجام شود.
بوش PTFE برنزدار
PTFE پرشده با برنز نیز یکی دیگر از ترکیبات مورد استفاده برای ساخت برخی قطعات لغزشی است.
هدف از استفاده از فیلر در چنین ترکیباتی، تغییر ویژگیهای PTFE خالص برای دستیابی به رفتار مناسبتر در شرایط مشخص مکانیکی است.
با این حال نمیتوان گفت PTFE برنزدار برای تمام بوشها بهتر از PTFE خالص است؛ زیرا عواملی مانند نوع سیال، احتمال خوردگی، بار، سرعت و محیط کاری باید همزمان بررسی شوند.
بوش چگونه ساخته میشود؟
بوشهای پلیمری میتوانند با روشهای تولید مختلف ساخته شوند.
در بعضی پروژهها، بوش از محصولات نیمهساخته مانند Rod یا Tube ماشینکاری میشود.
برای مثال اگر قطعه مورد نظر دارای ابعاد اختصاصی باشد، میتوان ابتدا متریال مناسب را انتخاب و سپس قطر داخلی، قطر خارجی، طول و سایر جزئیات قطعه را از طریق ماشینکاری ایجاد کرد.
در پروژههایی که قطعه از یک Stock Shape تراشیده میشود، انتخاب قطر مناسب ماده اولیه اهمیت دارد تا میزان پرت و هزینه ماشینکاری کاهش پیدا کند.
برای مشاهده یکی از محصولات نیمهساخته مرتبط میتوانید صفحه میله گرد (Round Bar) را بررسی کنید.
بوش برای چه نوع حرکتی استفاده میشود؟
بسته به طراحی، بوش میتواند در حرکتهای مختلف استفاده شود.
حرکت دورانی
در برخی تجهیزات، شفت داخل بوش میچرخد و سطح داخلی بوش نقش سطح لغزش را ایفا میکند.
حرکت خطی
در بعضی سیستمها، شفت داخل بوش بهصورت رفت و برگشتی یا خطی حرکت میکند.
حرکت نوسانی
برخی مفاصل و مکانیزمها حرکت کامل دورانی ندارند و تنها در یک زاویه محدود نوسان میکنند.
نوع حرکت روی میزان سایش، تولید حرارت و انتخاب جنس بوش تأثیرگذار است.
تفاوت بوش و بلبرینگ چیست؟
هر دو قطعه برای حمایت و هدایت حرکت شفت استفاده میشوند، اما ساختار آنها متفاوت است.
در بلبرینگ از ساچمه میان رینگهای داخلی و خارجی استفاده میشود و حرکت عمدتاً بهصورت غلتشی است.
در مقابل، بوش ساده فاقد ساچمه است و معمولاً حرکت میان شفت و بوش بهصورت Sliding یا لغزشی انجام میشود.
بوش میتواند ساختاری سادهتر و فضای نصب کمتری داشته باشد، در حالی که بلبرینگ در بسیاری از کاربردهای سرعت بالا و حرکت دورانی مداوم مزایای خاص خود را دارد.
انتخاب میان این دو باید بر اساس بار، سرعت، فضای نصب، روانکاری، آلودگی و شرایط عملکرد انجام شود.
تفاوت بوش PTFE و بوش فلزی
بوشهای فلزی و پلیمری رفتار یکسانی ندارند.
بوش فلزی
بوش فلزی میتواند برای تحمل بارهای مکانیکی بالا مناسب باشد، اما بسته به نوع طراحی ممکن است به روانکاری نیاز داشته باشد.
بوش PTFE
PTFE اصطکاک بسیار پایینی دارد و برای برخی شرایط لغزشی و محیطهای دارای مواد شیمیایی گزینه مناسبی است.
در مقابل، رفتار مکانیکی و تغییر شکل PTFE تحت بار باید در طراحی در نظر گرفته شود.
به همین دلیل نباید صرفاً بر اساس اصطکاک پایین، یک بوش فلزی را با PTFE جایگزین کرد.
اهمیت بار و سرعت در انتخاب بوش
دو عامل مهم در انتخاب بوش، میزان بار و سرعت لغزش هستند.
SKF عواملی مانند بار، سرعت لغزش و دمای کاری را از عوامل اصلی مؤثر بر اصطکاک Plain Bearing معرفی میکند.
وقتی شفت با سرعت بالا حرکت میکند، اصطکاک میتواند حرارت تولید کند.
از طرف دیگر افزایش بار، فشار سطحی بیشتری میان شفت و بوش ایجاد میکند.
به همین دلیل انتخاب بوش باید با درنظرگرفتن ترکیب:
- Load
- Speed
- Temperature
- Material
- Lubrication
انجام شود.
اهمیت قطر شفت و تلرانس بوش
بوش باید از نظر ابعادی با شفت و محل نصب هماهنگ باشد.
سه مشخصه اصلی معمولاً شامل:
- قطر داخلی
- قطر خارجی
- طول بوش
هستند.
اما در کاربردهای دقیق، تلرانسها نیز اهمیت بالایی دارند.
اگر لقی میان شفت و بوش بیش از حد باشد، حرکت اضافی ایجاد میشود. اگر لقی بسیار کم باشد، افزایش دما یا تغییر ابعاد قطعات میتواند حرکت را مختل کند.
همچنین فیت قطر خارجی بوش با هوزینگ باید مطابق طراحی مجموعه تعیین شود.
بوش صنعتی در چه تجهیزاتی استفاده میشود؟
بوشها در طیف گستردهای از تجهیزات مکانیکی کاربرد دارند.
از جمله:
- پمپها
- شیرآلات صنعتی
- ماشینآلات تولیدی
- تجهیزات فرآیندی
- مکانیزمهای لغزشی
- ماشینآلات بستهبندی
- تجهیزات صنایع نفت و گاز
- صنایع پتروشیمی
- صنایع شیمیایی
- نیروگاهها
- تجهیزات فولادی
- ماشینآلات سنگین
- سیستمهای هیدرولیکی و مکانیکی
- تجهیزات دارای شفت و محور متحرک
متریال بوش باید برای هر کاربرد جداگانه انتخاب شود.
آیا بوش PTFE به روانکاری نیاز دارد؟
یکی از دلایل استفاده از PTFE در کاربردهای لغزشی، اصطکاک بسیار پایین آن است و برخی طراحیهای PTFE میتوانند در شرایط Dry Sliding کار کنند. SKF نیز برای برخی بوشهای مبتنی بر PTFE ویژگیهای Dry Sliding مناسب را ذکر میکند.
اما این موضوع به معنی «عدم نیاز به بررسی روانکاری در تمام بوشهای PTFE» نیست.
بار، سرعت، متریال شفت، نوع بوش و شرایط حرارتی باید بررسی شوند و طراحی سازنده مبنای تصمیمگیری باشد.
هنگام خرید بوش صنعتی به چه نکاتی توجه کنیم؟
برای خرید بوش بهتر است فقط قطر داخلی قطعه اعلام نشود.
قطر داخلی
قطر داخلی باید با شفت و لقی مورد نیاز تطابق داشته باشد.
قطر خارجی
این اندازه مشخص میکند بوش چگونه داخل هوزینگ یا محل نصب قرار میگیرد.
طول بوش
طول روی سطح تماس و توزیع بار اثرگذار است.
نوع متریال
PTFE، فلز، پلیمرهای مهندسی و مواد کامپوزیتی عملکرد متفاوتی دارند.
نوع PTFE
در صورت استفاده از تفلون باید مشخص شود PTFE خالص یا گرید پرشده مورد نیاز است.
بار
میزان نیروی وارد بر بوش یکی از اصلیترین پارامترهای انتخاب است.
سرعت حرکت
سرعت خطی یا دورانی روی اصطکاک، حرارت و سایش تأثیر دارد.
دمای کاری
محدوده دمای تجهیز باید با متریال انتخابشده مطابقت داشته باشد.
نوع سیال یا محیط شیمیایی
در صورت تماس بوش با مواد شیمیایی، روغن یا سایر سیالات باید سازگاری متریال بررسی شود.
جنس شفت
متریال، سختی و کیفیت سطح شفت میتواند بر میزان اصطکاک و سایش بوش اثر بگذارد.
بوش سفارشی چگونه سفارش داده میشود؟
در بسیاری از تجهیزات صنعتی، بوش دارای سایز یا شکل اختصاصی است.
در چنین شرایطی بهتر است اطلاعات زیر ارائه شود:
- قطر داخلی
- قطر خارجی
- طول
- تلرانس ابعادی
- نقشه فنی
- جنس مورد نظر
- نوع حرکت
- سرعت
- بار
- دما
- نوع سیال
- تعداد مورد نیاز
اگر طراحی قطعه از یک متریال نیمهساخته انجام میشود، محصولاتی مانند میله یا حتی در برخی قطعات تخت، ورقهای نسوز و مهندسی نیز میتوانند بهعنوان ماده اولیه ماشینکاری مورد بررسی قرار گیرند.
قیمت بوش صنعتی و بوش تفلونی
قیمت بوش عدد ثابتی نیست و بر اساس مشخصات فنی قطعه تعیین میشود.
مهمترین عوامل مؤثر بر قیمت عبارتاند از:
- متریال
- PTFE خالص یا پرشده
- قطر داخلی
- قطر خارجی
- طول
- وزن قطعه
- تلرانسهای ماشینکاری
- پیچیدگی طراحی
- برند یا کشور سازنده ماده اولیه
- تعداد سفارش
- شرایط بازار مواد اولیه
در بوشهای سفارشی، هزینه ماشینکاری نیز میتواند بخشی از قیمت نهایی باشد.
برای دریافت قیمت دقیق بهتر است نقشه یا ابعاد کامل قطعه هنگام استعلام ارائه شود.
خرید بوش از آتبین ایستا
انتخاب بوش مناسب تنها به ابعاد قطعه محدود نمیشود. جنس بوش باید متناسب با بار، سرعت، دما، نوع حرکت، جنس شفت و شرایط شیمیایی محیط تعیین شود.
در بوشهای PTFE نیز انتخاب میان نوع خالص و گریدهای تقویتشده باید با توجه به شرایط واقعی سرویس انجام شود.
برای خرید بوش صنعتی، استعلام قیمت بوش تفلونی PTFE یا بررسی امکان تأمین بوش با ابعاد سفارشی میتوانید نقشه، سایز و مشخصات کاری تجهیز را در اختیار کارشناسان آتبین ایستا قرار دهید.