اتجاه مستوي

يُدمج محمل انزلاقي متكامل في جسم الاستخدام عن طريق حفر ثقب في سطح المحمل. تُصنع المحامل الصناعية المتكاملة عادةً من الحديد الزهر أو البابيت ، ويُستخدم عمود فولاذي مُقسّى في المحمل. ^{[ 8 ]}

لا تُعدّ المحامل المدمجة شائعةً كما كانت عليه الحال في الآلات الأخرى، لأنّ تركيب البطانات أسهل، ويمكن استبدالها عند الحاجة. ^{[ 3 ]} قد يكون المحمل المدمج أقل تكلفةً، وذلك بحسب نوع المادة المصنوع منها، لكنّه غير قابل للاستبدال. في حال تلف المحمل المدمج، يمكن استبدال القطعة أو تعديلها لتناسب البطانة. كانت المحامل المدمجة شائعةً جدًا في آلات القرن التاسع عشر، لكنّ استخدامها تراجع تدريجيًا مع انتشار التصنيع القابل للتبديل .

على سبيل المثال، من أنواع المحامل البسيطة المتكاملة الشائعة مفصلات الأبواب ، والتي تعتبر محمل دفع ومحمل انزلاقي في آن واحد.

الجلبة ، أو الوصلة ، هي محمل انزلاقي مستقل يُركّب داخل غلاف لتوفير سطح ارتكاز للتطبيقات الدورانية؛ وهذا هو الشكل الأكثر شيوعًا للمحامل الانزلاقية. ^{[ 9 ]} تشمل التصاميم الشائعة الجلب الصلبة ( ذات الغلاف والشفتين )، والجلب المشقوقة ، والجلب ذات التثبيت . الجلبة ذات الغلاف، أو المشقوقة، أو ذات التثبيت هي مجرد غلاف من مادة ذات قطر داخلي (ID) وقطر خارجي (OD) وطول. الفرق بين الأنواع الثلاثة هو أن الجلبة الصلبة ذات الغلاف صلبة بالكامل، والجلبة المشقوقة بها قطع على طولها، أما الجلبة ذات التثبيت فهي مشابهة للجلبة المشقوقة ولكن مع وجود تثبيت ( أو وصلة ) عبر القطع يربط الأجزاء. الجلبة ذات الشفة هي جلبة ذات غلاف مع شفة في أحد طرفيها تمتد شعاعيًا للخارج من القطر الخارجي. تُستخدم الشفة لتحديد موضع الجلبة بدقة عند تركيبها أو لتوفير سطح ارتكاز للدفع. ^{[ 10 ]}

تُستخدم أنظمة الترقيم SAE بشكل شبه حصري لتحديد أبعاد محامل الأكمام ذات الأبعاد البوصة . يعتمد هذا النظام على الصيغة -XXYY-ZZ، حيث يُمثل XX القطر الداخلي (ID) بوحدة 1/16 من البوصة، وYY القطر الخارجي (OD) بوحدة 1/16 من البوصة، وZZ الطول بوحدة 1/8 من البوصة. ^{[ 11 ]} كما توجد أحجام مترية. ^{[ 12 ]}

لا يتم عادةً تثبيت الجلبة الخطية بالضغط داخل الغلاف، بل يتم تثبيتها بميزة شعاعية. ومن الأمثلة على ذلك استخدام حلقتين تثبيت ، أو حلقة مصبوبة على القطر الخارجي للجلبة تتطابق مع أخدود في الغلاف. تُعد هذه الطريقة عادةً أكثر متانة لتثبيت الجلبة، لأن القوى المؤثرة عليها قد تدفعها للخارج. أما الجلبات ذات الحواف، فهي مصممة لمقاومة معززة للأحمال الشعاعية والمحورية. ^{[ 13 ]}

يُطلق على شكل الدفع للجلبة اسمحلقة دفع .

تُستخدم المحامل الانزلاقية المكونة من قطعتين ، والمعروفة بالمحامل الكاملة في الآلات الصناعية، ^{[ 14 ]} بشكل شائع للأقطار الكبيرة، مثل محامل عمود المرفق . يُطلق على نصفي المحمل اسم الغلافين . ^{[ 15 ]} توجد أنظمة مختلفة لتثبيت الغلافين في مكانهما. الطريقة الأكثر شيوعًا هي استخدام لسان على حافة خط الفصل يتوافق مع شق في الغلاف لمنع الحركة المحورية بعد التركيب. بالنسبة للأغلفة الكبيرة والسميكة، يُستخدم زر إيقاف أو دبوس تثبيت . يُربط زر الإيقاف بالغلاف بواسطة برغي، بينما يقوم دبوس التثبيت بتثبيت الغلافين معًا. هناك طريقة أخرى أقل شيوعًا تستخدم دبوس تثبيت يُثبت الغلاف بالغلاف من خلال ثقب أو فتحة في الغلاف. ^{[ 16 ]}

المسافة بين حافتي الفصل أكبر قليلاً من المسافة المقابلة في الغلاف، مما يتطلب ضغطًا خفيفًا لتركيب المحمل. هذا يُبقي المحمل في مكانه أثناء تركيب نصفي الغلاف. أخيرًا، محيط الغلاف أكبر قليلاً من محيط الغلاف، بحيث ينضغط المحمل قليلاً عند ربط النصفين معًا. يُولّد هذا ضغطًا شعاعيًا كبيرًا حول المحمل بأكمله، مما يمنعه من الدوران . كما يُشكّل سطحًا مناسبًا لانتقال الحرارة من المحمل إلى الغلاف. ^{[ 15 ]}

يُستخدم معدن البابيت عادةً في المحامل المتكاملة. يُطلى به تجويف المحمل، بسماكة تتراوح عادةً بين 0.25 و2.5 مم (9.8 إلى 98.4 جزءًا من الألف من البوصة ) ، وذلك حسب القطر. يُصنع البابيت من مادة لينة مقارنةً بمادة تكوين المحمل أو العمود الدوار. صُممت محامل البابيت بحيث لا تُلحق الضرر بالمحمل أثناء التلامس المباشر، ولتجميع أي شوائب في مادة التشحيم. ^{[ 14 ]} 

تتكون المحامل ثنائية المادة من مادتين: غلاف معدني وسطح تحميل بلاستيكي. تشمل التركيبات الشائعة محامل برونزية مطلية بمادة PTFE مدعومة بالفولاذ، ومحامل فريلون مدعومة بالألومنيوم . ^{[ 18 ]} تتميز المحامل البرونزية المطلية بمادة PTFE والمدعومة بالفولاذ بقدرتها على تحمل أحمال أكبر من معظم المحامل ثنائية المعدن الأخرى، وتُستخدم في الحركات الدورانية والاهتزازية. أما محامل فريلون المدعومة بالألومنيوم ، فتُستخدم عادةً في البيئات المسببة للتآكل نظرًا لخمول مادة فريلون كيميائيًا . ^{[ 19 ]}

يعتمد تصميم المحامل الانزلاقية الشائعة على عمود فولاذي مقوى ومصقول وجلبة برونزية أكثر ليونة . ويتم استبدال الجلبة عندما تتآكل بشكل كبير.

تشمل سبائك البرونز الشائعة المستخدمة في المحامل ما يلي: SAE 841 و SAE 660 ( CDA 932 ) و SAE 863 و CDA 954. ^{[ 20 ]}

يمكن استخدام محمل من الحديد الزهر مع عمود من الفولاذ المقوى لأن معامل الاحتكاك منخفض نسبيًا. يتشكل طبقة زجاجية على سطح الحديد الزهر، مما يجعل التآكل ضئيلاً. ^{[ 21 ]}

في البيئات القاسية، كالأفران والمجففات ، يُستخدم سبيكة من النحاس والجرافيت ، تُعرف تجاريًا باسم " جرافالوي " . يُعدّ الجرافيت مادة تشحيم جافة ، لذا فهو يتميز بانخفاض الاحتكاك وقلة الصيانة. أما النحاس فيُضفي قوة ومتانة، ويُحسّن من خصائص تبديد الحرارة.

تُستخدم محامل الجرافيت غير المخلوط في تطبيقات خاصة، مثل المواقع المغمورة في الماء. ^{[ 23 ]}

تُعرف هذه المحامل باسم محامل الأحجار الكريمة ، وتستخدم أحجارًا كريمة مثل الياقوت والياقوت الأحمر والعقيق . تُستخدم محامل الأحجار الكريمة في الأدوات الدقيقة التي تتطلب احتكاكًا منخفضًا وعمرًا طويلًا ودقة أبعاد عالية. ويُستخدم هذا النوع من المحامل بشكل أساسي في الساعات الميكانيكية .

أصبحت المحامل الانزلاقية البلاستيكية الصلبة شائعة الاستخدام بشكل متزايد نظرًا لقدرتها على العمل بدون تزييت. تتميز هذه المحامل بخفة وزنها ومقاومتها للتآكل وعدم حاجتها للصيانة. بعد دراسات امتدت لعقود، أصبح من الممكن اليوم حساب العمر الافتراضي الدقيق للمحامل الانزلاقية البوليمرية. إلا أن تصميم هذه المحامل يُعقّد بسبب النطاق الواسع وغير الخطي لمعامل التمدد الحراري . إذ يمكن لهذه المواد أن تسخن بسرعة عند استخدامها في تطبيقات خارج حدود الضغط والحجم الموصى بها.

تُقيّد عملية التشكيل بالحقن أشكال المحامل المصنوعة من البوليمرات الصلبة . كما تخضع المحامل البلاستيكية لنفس احتياطات التصميم التي تخضع لها جميع الأجزاء البلاستيكية الأخرى: الزحف، والتمدد الحراري العالي، والتليّن (زيادة التآكل/انخفاض العمر الافتراضي) عند درجات الحرارة المرتفعة، والتشقق الهش عند درجات الحرارة المنخفضة، والتورم الناتج عن امتصاص الرطوبة. ورغم أن معظم أنواع البلاستيك/البوليمرات المستخدمة في صناعة المحامل مصممة للحد من هذه الاحتياطات، إلا أنها لا تزال قائمة، ويجب أخذها بعين الاعتبار بعناية قبل تحديد نوع البوليمر الصلب (البلاستيك).

أصبحت المحامل البلاستيكية شائعة جدًا الآن، بما في ذلك استخدامها في آلات التصوير ، وآلات الدفع ، والمعدات الزراعية ، وآلات النسيج، والأجهزة الطبية ، وآلات الأغذية والتعبئة والتغليف، ومقاعد السيارات، والمعدات البحرية.

تشمل أنواع البلاستيك الشائعة النايلون ، والبولي أسيتال ، والبولي تترافلوروإيثيلين (PTFE)، والبولي إيثيلين فائق الوزن الجزيئي (UHMWPE)، والرولون ، وPEEK ، واليوريثان ، والفيسبيل (وهو بولي إيميد عالي الأداء ). ^{[ 24 ] [ 25 ] [ 26 ]}

• MDS ( ثاني كبريتيد الموليبدينوم )
  • PEEK ( بولي إيثر إيثر كيتون )

• إيغوس، إيغليدور ^{[ 31 ]} : مواد بوليمرية محامل مطورة خصيصًا مع إمكانية التنبؤ بالعمر الافتراضي
• تتميز المحامل الخزفية بصلابتها الشديدة، لذا يتم طحن الرمل والشوائب الأخرى التي تدخل المحمل ببساطة إلى مسحوق ناعم لا يعيق عمل المحمل.
• لوبريت ^{[ 32 ]}
• خشب الحياة (Lignum vitae) هو خشب ذاتي التشحيم، ويمنح الساعات عمراً طويلاً للغاية. كما يُستخدم مع عجلات برونزية في تجهيزات السفن.
• في البيانو ، ترتبط أجزاء مختلفة (عادةً ما تكون خشبية) من لوحة المفاتيح وآلية العزف معًا بواسطة دبابيس مركزية مصنوعة عادةً من الفضة الألمانية . تحتوي هذه الوصلات عادةً على جلبات من اللباد ، أو في حالات نادرة، من الجلد .
• يمكن استخدام سبائك الألومنيوم في التطبيقات ذات الأحمال المنخفضة ^{[ 33 ] [ 34 ]}

ينتج عن التشحيم بالسوائل نمط تشحيم كامل أو نمط تشحيم حدودي. ويقلل نظام المحامل المصمم بشكل صحيح الاحتكاك عن طريق منع التلامس المباشر بين سطح المحور والمحمل من خلال تأثيرات ديناميكيات السوائل .

يمكن تزييت المحامل السائلة هيدروستاتيكيًا أو هيدروديناميكيًا . تُزيّت المحامل المُشحّمة هيدروستاتيكيًا بواسطة مضخة خارجية تحافظ على ضغط ثابت . أما في المحامل الهيدروديناميكية، فيُحافظ على الضغط في طبقة الزيت عن طريق دوران المحور. وتدخل المحامل الهيدروستاتيكية في حالة هيدروديناميكية عند دوران المحور. ^{[ 14 ]} عادةً ما تستخدم المحامل الهيدروستاتيكية الزيت ، بينما يمكن للمحامل الهيدروديناميكية استخدام الزيت أو الشحم ، ومع ذلك، يمكن تصميم المحامل لاستخدام أي سائل متوفر، وتستخدم العديد من تصميمات المضخات السائل المضخوخ كمادة تشحيم. ^{[ 40 ]}

تتطلب المحامل الهيدروديناميكية عناية أكبر في التصميم والتشغيل مقارنةً بالمحامل الهيدروستاتيكية. كما أنها أكثر عرضةً للتآكل الأولي لأن التزييت لا يحدث إلا عند دوران العمود. عند سرعات الدوران المنخفضة، قد لا يصل التزييت إلى فصل كامل بين العمود والجلبة. ونتيجةً لذلك، يمكن الاستعانة بمحامل ثانوية في المحامل الهيدروديناميكية لدعم العمود أثناء بدء التشغيل والتوقف، مما يحمي الأسطح المصنّعة بدقة عالية لمحمل الارتكاز. من ناحية أخرى، تتميز المحامل الهيدروديناميكية بسهولة تركيبها وانخفاض تكلفتها. ^{[ 41 ]}

في الحالة الهيدروديناميكية، يتشكل "وتد" تشحيم يرفع المحور. كما يتحرك المحور قليلاً أفقيًا في اتجاه الدوران. يُقاس موضع المحور بزاوية الميل ، وهي الزاوية المحصورة بين الخط الرأسي وخط يمر بمركز المحور ومركز المحمل، ونسبة اللامركزية، وهي نسبة المسافة بين مركز المحور ومركز المحمل إلى الخلوص القطري الكلي. تعتمد زاوية الميل ونسبة اللامركزية على اتجاه وسرعة الدوران والحمل. في المحامل الهيدروستاتيكية، يؤثر ضغط الزيت أيضًا على نسبة اللامركزية. في المعدات الكهرومغناطيسية كالمحركات، يمكن للقوى الكهرومغناطيسية أن تعاكس أحمال الجاذبية، مما يؤدي إلى اتخاذ المحور مواضع غير معتادة. ^{[ 14 ]}

من عيوب محامل الانزلاق الهيدروديناميكية المُشحَّمة بالسوائل في الآلات عالية السرعة ظاهرةُ الدوران الزيتي ، وهي اهتزاز ذاتي لمحور الانزلاق. يحدث الدوران الزيتي عندما يصبح إسفين التشحيم غير مستقر: إذ تُؤدي الاضطرابات الطفيفة في محور الانزلاق إلى قوى رد فعل من طبقة الزيت، مما يُسبب حركةً إضافية، فيؤدي كلٌّ من طبقة الزيت ومحور الانزلاق إلى الدوران حول غلاف المحمل. عادةً ما يكون تردد الدوران حوالي 42% من سرعة دوران محور الانزلاق. في الحالات القصوى، يؤدي الدوران الزيتي إلى تلامس مباشر بين محور الانزلاق والمحمل، مما يُؤدي إلى تآكل المحمل بسرعة. في بعض الحالات، يتزامن تردد الدوران مع السرعة الحرجة لعمود الآلة ويُثبِّته؛ تُعرف هذه الحالة باسم "الاهتزاز الزيتي المُفرط". يُمكن أن يكون الاهتزاز الزيتي المُفرط مُدمِّرًا للغاية. ^{[ 14 ] [ 42 ]}

يمكن منع دوامة الزيت بتطبيق قوة تثبيت على محور الدوران. تسعى العديد من تصميمات المحامل إلى استخدام هندسة المحمل إما لتوفير عائق أمام السائل الدوّار أو لتوفير حمل تثبيت لتقليل الدوامة. أحد هذه التصميمات يُسمى التجويف البيضاوي أو التجويف الليموني . في هذا التصميم، تُركّب حشوات بين نصفي غلاف المحمل، ثم يُشَكَّل التجويف إلى الحجم المطلوب. بعد إزالة الحشوات، يُصبح التجويف بيضاوي الشكل، مما يُقلل الخلوص في اتجاه واحد من التجويف ويزيد التحميل المسبق في ذلك الاتجاه. من عيوب هذا التصميم انخفاض قدرته على تحمل الأحمال، مقارنةً بمحامل الدوران التقليدية. كما أنه لا يزال عرضةً لدوامة الزيت عند السرعات العالية، إلا أن تكلفته منخفضة نسبيًا. ^{[ 14 ]}

يُعدّ حاجز الضغط أو الأخدود المحصور تصميمًا آخر ^{[ 43 ]} ، وهو عبارة عن تجويف ضحل في مركز المحمل فوق نصفه العلوي. يتوقف الأخدود فجأةً لتوليد قوة هابطة تُثبّت المحور. يتميز هذا التصميم بقدرة تحمل عالية ويُعالج معظم حالات دوامة الزيت. أما عيبه فهو أنه يعمل في اتجاه واحد فقط. يُحقق إزاحة نصفي المحمل نفس وظيفة حاجز الضغط، والفرق الوحيد هو أن قدرة التحمل تزداد مع زيادة الإزاحة ^{[ 14 ] .}

يُعدّ تصميم الوسادة المائلة تصميمًا أكثر جذرية ، إذ يستخدم وسادات متعددة مصممة للتحرك مع تغير الأحمال. ويُستخدم عادةً في التطبيقات الضخمة جدًا، ولكنه يُستخدم أيضًا على نطاق واسع في الآلات التوربينية الحديثة لأنه يقضي تقريبًا على دوامة الزيت.