उच्च अंत निर्माण की कठिनाई असरs

01 प्रारंभिक रेखीय गति बियरिंग्स में, लकड़ी के खंभों की एक पंक्ति को एक स्किड के नीचे रखा गया था। 

इस तकनीक का पता उस समय से लगाया जा सकता है जब कफरा का पिरामिड बनाया गया था, हालांकि अभी तक कोई स्पष्ट प्रमाण नहीं है। आधुनिक रैखिक गति बीयरिंग संचालन के समान सिद्धांत का उपयोग करते हैं, लेकिन रोलर्स के बजाय रोलर्स का उपयोग करते हैं।

हेवी-ड्यूटी व्हील शाफ्ट और मशीन टूल स्पिंडल से लेकर सटीक क्लॉक पार्ट्स तक, कई अनुप्रयोगों में रोटरी बियरिंग्स की आवश्यकता होती है। सबसे सरल रोटरी बेयरिंग एक स्लीव बेयरिंग है। इस डिजाइन को बाद में रोलिंग बियरिंग्स से बदल दिया गया, जिसमें मूल को बदलने के लिए कई बेलनाकार रोलर्स का इस्तेमाल किया गया था झाड़ीएस सबसे पहले रोलिंग बेयरिंग का आविष्कार वॉचमेकर जॉन हैरिसन ने 1760 में H3 टाइमर बनाने के लिए किया था।

बॉल बेयरिंग का एक प्रारंभिक उदाहरण इटली के नैमी झील पर एक प्राचीन रोमन जहाज पर पाया गया था। घूर्णन तालिका का समर्थन करने के लिए लकड़ी के बॉल बेयरिंग का उपयोग किया गया था। जहाज 40 ईसा पूर्व में बनाया गया था। बॉल बेयरिंग के अपरिपक्व कारकों में, यह बहुत महत्वपूर्ण है कि गेंदें टकराएंगी, जिससे अतिरिक्त घर्षण होगा।

बेयरिंग बॉल चैनल पर पहला पेटेंट 1794 में फिलिप वॉन द्वारा प्राप्त किया गया था। 1883 में, फ्रेडरिक फिशर ने समान आकार और सटीक गोलाई की स्टील गेंदों को पीसने के लिए उपयुक्त उत्पादन मशीनों के उपयोग का प्रस्ताव रखा, जिसने बेयरिंग के निर्माण की नींव रखी। industry. 1907 में, SKF बॉल बेयरिंग फैक्ट्री के स्वेन विनक्विस्ट ने सबसे पुराने आधुनिक सेल्फ-अलाइनिंग बॉल बेयरिंग को डिजाइन किया।

सापेक्ष गति के संपर्क रूप के अनुसार, बीयरिंगों को विभाजित किया जाता है: बॉल बेयरिंग, सुई बीयरिंग, पतला रोलर बीयरिंग, स्लाइडिंग बीयरिंग, लचीली बीयरिंग, एयर बीयरिंग, चुंबकीय निलंबन बीयरिंग, गहना बीयरिंग और तेल युक्त बीयरिंग।

02हालांकि असर की संरचना सरल है

कई छोटी कार्यशालाएं इसे बना सकती हैं, लेकिन असर में उच्च तकनीकी सामग्री होती है, और इसे राष्ट्रीय वैज्ञानिक और तकनीकी ताकत को मापने के लिए एक महत्वपूर्ण मानक के रूप में भी इस्तेमाल किया जा सकता है। विज्ञान और प्रौद्योगिकी की आज की विश्व शक्तियाँ, बिना किसी अपवाद के, अनुसंधान एवं विकास और विनिर्माण को प्रभावित करने वाली शक्तियाँ हैं।

दुनिया के ७०% से अधिक असर बाजार पर शीर्ष दस बहुराष्ट्रीय असर समूह कंपनियों का कब्जा है, जिनमें से संयुक्त राज्य अमेरिका २३%, यूरोपीय संघ का २१% और जापान का १ ९% हिस्सा है। विश्व असर बाजार में मूल रूप से जापान में एनएसके जैसी पांच कंपनियों, स्वीडन में एसकेएफ, जर्मनी में एफएजी और संयुक्त राज्य अमेरिका में टिमकेन जैसी कई कंपनियों सहित दो कंपनियों का वर्चस्व है।

इसी समय, दुनिया के असर उद्योग के उच्च-अंत बाजार पर उपरोक्त कंपनियों का एकाधिकार है, जबकि निम्न-अंत बाजार मुख्य रूप से चीन में केंद्रित है। चीन में 10 सबसे बड़ी असर वाली कंपनियां, जैसे टाइल शाफ्ट, उद्योग की बिक्री का केवल 24.7% हिस्सा थीं, और शीर्ष 30 उत्पादन एकाग्रता केवल 37.4% थी।

हाल के वर्षों में, चीन के असर उद्योग ने स्वतंत्र और पूर्ण औद्योगिक प्रणालियों का एक समूह बनाया है। असर उत्पादन या असर बिक्री के बावजूद, चीन प्रमुख असर उद्योग देशों के रैंक में प्रवेश कर चुका है और दुनिया में तीसरे स्थान पर है। डेटा से पता चलता है कि 2017 में, चीन के असर उद्योग में निर्दिष्ट आकार से ऊपर के उद्यमों की मुख्य व्यावसायिक आय 178.8 बिलियन युआन थी, और असर उत्पादन 21 बिलियन सेट था। यह 0.6 से अधिक विशिष्टताओं के साथ, आंतरिक व्यास में 11 मिमी से लेकर बाहरी व्यास में 90,000 मीटर तक बीयरिंग का उत्पादन कर सकता है।

2006 से 2017 तक, चीन के असर निर्यात मूल्य की वृद्धि अपेक्षाकृत स्थिर थी, और विकास दर आयात की तुलना में अधिक थी। आयात और निर्यात व्यापार अधिशेष में वृद्धि की प्रवृत्ति दिखाई दी। 2017 में, व्यापार अधिशेष 1.55 बिलियन अमेरिकी डॉलर तक पहुंच गया। आयात और निर्यात बियरिंग्स की इकाई कीमत की तुलना में, चीन के आयात और निर्यात बियरिंग्स के बीच कीमत का अंतर हाल के वर्षों में अपेक्षाकृत बड़ा रहा है, लेकिन कीमत का अंतर साल दर साल कम होता जा रहा है, यह दर्शाता है कि हालांकि चीन के असर उद्योग की तकनीकी सामग्री अभी भी है। उन्नत स्तर के साथ एक निश्चित अंतर है, यह अभी भी पकड़ रहा है। साथ ही, यह चीन में लो-एंड बियरिंग्स की अधिक क्षमता और अपर्याप्त हाई-एंड बियरिंग्स की वर्तमान स्थिति को दर्शाता है।

वर्तमान में, घरेलू बीयरिंगों की डिजाइन और निर्माण तकनीक का मूल रूप से अनुकरण किया जाता है, उत्पाद विकास क्षमता कम होती है, और यह कुछ मुख्य प्रौद्योगिकियों के अनुसंधान और विकास में भी खाली है। हालांकि घरेलू मेनफ्रेम के लिए मिलान दर 80% तक पहुंच गई है, लेकिन महत्वपूर्ण मेनफ्रेम जैसे हाई-स्पीड रेलवे पैसेंजर कारों, मिड-टू-हाई-एंड कारों, कंप्यूटर, एयर कंडीशनर और हाई-लेवल रोलिंग मिल्स के लिए सपोर्टिंग और मेंटेनेंस बेयरिंग मूल रूप से आयात पर निर्भर हैं।

घरेलू असर विनिर्माण प्रौद्योगिकी और प्रक्रिया उपकरण प्रौद्योगिकी का विकास धीमा है, मोड़ की संख्यात्मक नियंत्रण दर कम है, और पीसने वाले स्वचालन का स्तर कम है। देश में केवल 200 से अधिक स्वचालित उत्पादन लाइनें हैं। उन्नत गर्मी उपचार प्रक्रियाएं और उपकरण जो जीवन और विश्वसनीयता को प्रभावित करने के लिए महत्वपूर्ण हैं, जैसे नियंत्रित वातावरण संरक्षण हीटिंग, डबल शोधन, और बैनाइट शमन, कम कवरेज है, और कई तकनीकी समस्याओं को दूर नहीं किया गया है।

नए असर वाले स्टील ग्रेड का अनुसंधान और विकास, स्टील की गुणवत्ता में सुधार, और स्नेहन, शीतलन, सफाई और अपघर्षक उपकरण जैसी संबंधित तकनीकों का विकास असर उत्पाद स्तर और गुणवत्ता में सुधार की आवश्यकताओं को पूरा करने में सक्षम नहीं है।

एक उदाहरण के रूप में सबसे आम गहरी नाली बॉल बेयरिंग लेते हुए, विदेशी उन्नत उत्पादों का वास्तविक जीवन आम तौर पर गणना जीवन के 8 गुना से अधिक, 30 गुना से अधिक तक होता है, और विश्वसनीयता 98% से अधिक होती है।

घरेलू बीयरिंग का जीवन आम तौर पर गणना जीवन का 3 से 5 गुना होता है, और विश्वसनीयता लगभग 96% होती है। अंतर अभी भी बहुत महत्वपूर्ण है। साधारण खेल मशीनरी के लिए समस्या बहुत बड़ी नहीं है। हालांकि, उच्च अंत क्षेत्र में इसे स्वीकार करना मुश्किल है, इसलिए घरेलू विमानन बीयरिंग, हाई-स्पीड रेल बीयरिंग, रोबोट बीयरिंग आदि मूल रूप से मुख्य रूप से आयातित बीयरिंग हैं।

03हाई-स्पीड रेल, बड़े विमान, भारी-भरकम हथियार और अन्य हाई-एंड उपकरण में हाई-एंड बेयरिंग होते हैं

लेकिन सटीकता, प्रदर्शन, जीवन और विश्वसनीयता के मामले में उच्च अंत बीयरिंग की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए, असर सामग्री की गुणवत्ता और विश्वसनीयता निर्णायक कारक हैं।

वस्तु के उच्च गति वाले घूर्णन के कारण, असर के विभिन्न भाग परिवर्तनशील तनाव और उच्च आवृत्ति के अधीन होते हैं। आम तौर पर, प्रति इकाई क्षेत्र में दबाव 1500 से 5000N प्रति वर्ग मिलीमीटर जितना अधिक होता है। इन कारकों के तहत, असर तनाव थकान के लिए प्रवण होता है, जिससे थकान छीलने का कारण बन सकता है, असर अपना कार्य खो देता है, और साथ ही, रोलिंग असर को केन्द्रापसारक बल, घर्षण, उच्च तापमान, संक्षारण आदि जैसे कारकों का भी सामना करना पड़ता है। इससे बेयरिंग बनाने के लिए अच्छे स्टील का इस्तेमाल करना भी जरूरी हो जाता है।

रोलिंग बियरिंग्स के चार प्रमुख घटकों में, रिटेनर को छोड़कर, आंतरिक, बाहरी रिंग और रोलिंग तत्व (गेंद, रोलर्स, या सुई) असर वाले स्टील से बने होते हैं, और असर वाले स्टील को "स्टील का राजा" कहा जाता है। इस्पात उत्पादन में सबसे अधिक मांग वाला स्टील ग्रेड।

असर स्टील की गुणवत्ता मुख्य रूप से निम्नलिखित चार कारकों पर निर्भर करती है: एक स्टील में सामग्री, आकारिकी, वितरण और समावेशन का आकार है; दूसरा स्टील में कार्बाइड की सामग्री, आकारिकी, वितरण और आकार है; तीसरा स्टील होल और केंद्र अलगाव में केंद्रीय ढीलापन है; चौथा, असर स्टील उत्पाद प्रदर्शन की स्थिरता। इन चार कारकों को शुद्धता और एकरूपता के संकेतक के रूप में संक्षेपित किया जा सकता है।

उनमें से, शुद्धता की आवश्यकता है कि सामग्री में समावेश जितना संभव हो उतना कम हो, शुद्धता की गुणवत्ता असर के थकान जीवन पर सीधा प्रभाव डालती है; जबकि एकरूपता के लिए सामग्री में समावेशन और कार्बाइड कणों को ठीक और फैलाना आवश्यक है, जो निर्माण में गर्मी उपचार के बाद असर विरूपण और संरचना की एकरूपता को प्रभावित करेगा।

हमारे देश की शाफ्ट निर्माण प्रक्रिया दुनिया के शीर्ष स्तर के करीब है, लेकिन सामग्री-अर्थात हाई-एंड बेयरिंग स्टील लगभग पूरी तरह से आयात किया जाता है।

"पीपीएम" इस्पात निर्माण में ऑक्सीजन सामग्री की एक इकाई है, जिसका अर्थ है प्रति मिलियन भाग या प्रति मिलियन भाग। सामान्यतया, इस्पात उद्योग में, 8 पीपीएम स्टील्स अच्छे स्टील्स होते हैं; 5 पीपीएम स्टील्स टॉप-ग्रेड स्टील्स हैं, जो वास्तव में हाई-एंड बेयरिंग की जरूरत है।

हाई-एंड बेयरिंग स्टील्स के आर एंड डी, निर्माण और बिक्री पर मूल रूप से दुनिया के असर वाले दिग्गज यूएस टिमकेन और स्वीडन एसकेएफ का एकाधिकार है। कुछ साल पहले, उन्होंने क्रमशः यंताई, शेडोंग और जिनान में आधार स्थापित किए, चीन से कम-अंत सामग्री खरीदी, उच्च अंत बीयरिंग बनाने के लिए अपनी मुख्य तकनीक का इस्तेमाल किया, और उन्हें चीनी बाजार में दस गुना कीमत पर बेचा।

स्टीलमेकिंग प्रक्रिया में दुर्लभ पृथ्वी को जोड़ने से मूल उच्च गुणवत्ता वाले स्टील को और अधिक "मजबूत" बनाया जा सकता है। लेकिन कैसे जोड़ें, यह दुनिया के असर करने वाले दिग्गजों का मूल रहस्य है।

हाल ही में, चीनी विज्ञान अकादमी के धातु अनुसंधान संस्थान की सामग्री मशीनिंग सिमुलेशन अनुसंधान टीम ने पाया है कि अशुद्धियाँ भौतिक विच्छेदन और बड़े 100-टन एकल स्टील सिल्लियों की गणना के माध्यम से असमान संरचना का मुख्य स्रोत हैं। स्टील में प्रौद्योगिकी का विशेष जोड़ स्टील में दुर्लभ पृथ्वी के औद्योगिक अनुप्रयोग की तकनीकी अड़चन के माध्यम से टूट जाता है, और स्टील में दुर्लभ पृथ्वी को जोड़ने के बाद प्रक्रिया को आगे और स्थिर प्रदर्शन का एहसास कराता है।

जापानी एनएसके बियरिंग्स को एक उदाहरण के रूप में लेते हुए, इसने चार मुख्य प्रौद्योगिकियों के रूप में जनजातीय प्रौद्योगिकी, सामग्री प्रौद्योगिकी, मेक्ट्रोनिक्स प्रौद्योगिकी और विश्लेषणात्मक प्रौद्योगिकी के साथ बुनियादी विज्ञान में विशेषज्ञता से बीयरिंगों का विकास और निर्माण शुरू किया।

इस अद्वितीय आर एंड डी भावना के कारण ही एनएसके एक जापानी मशीनिंग कंपनी से एक विश्व स्तरीय असर वाली कंपनी के रूप में विकसित हुआ है।

हमारा देश अच्छा स्टील बनाने में सक्षम है, अगली बात यह है कि इसे बियरिंग्स पर कैसे लागू किया जाए। उच्च अंत बीयरिंग में सामग्री, डिजाइन, उच्च परिशुद्धता मशीनिंग, असर निर्माण, और कुछ अंतःविषय विषयों जैसे थकान और क्षति, स्नेहन, आदि में तकनीकी कठिनाइयां भी शामिल हैं, इसलिए चीन और उच्च अंत असर के बीच अभी भी एक निश्चित अंतर है प्रौद्योगिकी।

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