Tối ưu hoá tuổi thọ vòng biKhi vận hành ở điều kiện lý tưởng và khi mà tải tác động không vượt quá giới hạn chịu đựng của kim loại, tuổi thọ vòng bi sẽ không bị giới hạn bởi độ mỏi của kim loại, và trong thực tế, có thể vượt quá tuổi thọ của máy móc. Nhưng trong các điều kiện vận hành thực tế, với các điều kiện khác nhau thì tuổi thọ của vòng bi cũng bị ảnh hưởng khác nhau.

Những hư hỏng do quá trình thao tác lắp đặt sai, để nhiễm bẩn vòng bi có thể làm giảm tuổi thọ của vòng bi. Vòng bi phải được lưu kho đúng cách, tháo lắp, kiểm tra và theo dõi tình trạng làm việc tốt. Mức độ sạch trong quá trình lắp ráp vòng bi đặc biệt ảnh hưởng lớn đến tuổi thọ của vòng bi. Để tối ưu hoá hoạt động và tăng tuổi thọ thì phụ thuộc rất nhiều việc bôi trơn có đúng cách hay không và bảo vệ tránh nhiễm bẩn và sự ăn mòn.Người sử dụng nên nắm một số quy tắc chung sau đây trong việc ngăn ngừa các hư hỏng sớm cho vòng bi.Theo dõi tình trạng làm việc của vòng bi cho phép chúng ta biết sớm được các dấu hiệu hư hỏng để khắc phục.

Bảo quản tốtVòng bi, nếu còn nguyên bao bì đóng gói ban đầu của nhà sản xuất, có thể được lưu kho trong tình trạng tốt trong nhiều năm trong điều kiện môi trường bảo quản sạch, không bụi bẩn, độ ẩm thấp, tránh nơi va chạm và có chấn động. Tránh cất giữ vòng bi trực tiếp trên sàn.Đối với vòng bi lớn nên đặt nằm và được đỡ các phía của vòng trong và ngoài. Nếu đặt ở vị trí đứng, trọng lượng của các vòng và các viên bi có thể gây ra méo cục bõ do các vòng này có thành mỏng.Độ sạch của các vòng bi là hết sức quan trọng. Tất cả vòng bi phải được bảo quản sạch sẽ. Khi bị nhiễm bẫn và có sự ăn mòn sẽ dẫn đến làm ngắn tuổi thọ của bất cứ vòng bi nào.Người sử dụng nên chú ý khi bảo quản loại vòng bi có nắp đậy kín trong khoảng thời gian dài. Tính chất bôi trơn của mỡ được sử dụng để điền vào các vòng bi có thể làm vòng bi bị hỏng

do làm rơi rớt vòng bi dễ dàng khi vận chuyển.

Thao tác xử lý và lắp đặt vòng biDo các chi tiết của vòng bi có độ chính xác lớn, nên đòi hỏi phải hết sức cẩn thận khi xử lý và lắp đặt chúng bằng dụng cụ thích hợp. Lắp đặt chính xác cũng góp phần làm tăng tuổi thọ vòng bi.Thống kê có 16% nguyên nhân gây hư hỏng sớm vòng bi là do lắp đặt sai, thường là sử dụng lực tác động lớn, không có sẵn các dụng cụ tháo lắp chuyên dụng và làm sai phương pháp. Đối với công việc lắp đặt đơn riêng lẻ, để lắp đặt vòng bi đúng và hiệu quả có thể dùng phương pháp thuỷ lực, nhiệt hoặc dụng cụ cơ khí, việc lựa chọn phương pháp nào cho hợp lý nó phụ thuộc vào kích cỡ và loại vòng bi. Đối với đa số vòng bi thì lực tác động khi lắp đặt không được tác động trực tiếp qua các viên bi.Đối với công việc lắp đặt chuyên nghiệp, sử dụng kỹ thuật và dụng cụ chuyên dùng, có thể giúp bạn giảm thời gian. Sau đây là các gợi ý khác khi lắp vòng bi: Đảm bảo vòng bi và trục sạch sẽ và không bị trầy xước. Không tháo vòng bi ra khỏi bao bì gói của nhà sản xuất cho đến khi bắt đầu lắp. Không rửa vòng bi mới. Chỉ tác động lực ép lên vòng trong hoặc cả vòng trong ngoài cùng lúc khi lắp. Tác dụng lực tối thiểu cho phép và với khả năng kiểm soát của của phương pháp tiến hành

là lớn nhất.

Tháo vòng biMột lý do tháo vòng bi là để thay mới. Khi tiến hành qúa trình tháo, phải hết sức cẩn thận tránh làm hư trục làm ảnh hưởng đến hiệu suất của máy. Tình trạng của trục ảnh hưởng lớn tới tuổi thọ của vòng bi mới.Một lý do khác, tháo vòng bi cho việc bảo dưỡng hoặc thay thế các bộ phận khác của máy. Dụng cụ và phương pháp tháo phải thích hợp cho trường hợp này vì vòng bi sẽ được sử dụng lại (ngoại trừ bị hư hỏng trong quá trình tháo). Việc lựa chọn dụng cụ tháo phụ thuộc loại vòng

bi, kích cỡ và kiểu lắp ghép.

Bôi trơnĐối với vòng bi để độ tin cậy vận hành khi mang tải nặng ở tốc độ cao, chúng phải được bôi trơn đầy đủ để tránh có sự tiếp xúc trực tiếp giữa hai bề mặt kim loại với nhau (tạo ra ma sát) giữa các viên bi, rãnh bi và vòng giữ bi. Chất bôi trơn cũng làm hạn chế sự mài mòn và bảo vệ bề mặt vòng bi chống lại sự ăn mòn.Thường có sẵn bảng lựa chọn việc sử dụng mỡ hay dầu bôi trơn cho vòng bi, và đặc biệt ngày nay, chất bôi trơn rắn đã được phát triển, nhất là phục vụ trong điều kiện nhiệt độ cực cao. Việc lựa chọn thực tế chất bôi trơn phụ thuộc trước hết vào điều kiện vận hành, như khoảng nhiệt độ làm việc, tốc độ và các ảnh hưởng khác.Qua thời gian, chất bôi trơn phân bố trong vòng bi dần mất đi tính chất bôi trơn của nó, sau một thời gian làm việc cơ khí, bị thoái hoá và hình thành các tạp chất. Chính vì vậy, nếu bôi trơn bằng mỡ cần bổ sung thêm hoặc thay mới và đối với bôi trơn bằng dầu thì phải được lọc và thay mới định kỳ giúp tăng tuổi thọ vòng bi tới mức cao nhất.

Theo dõi tình trạng thiết bịĐể kéo dài tuổi thọ vòng bi, điều cần thiết là phải theo dõi tình trạng máy và vòng bi trong khi máy vận hành để có thể phát hiện sớm hư hỏng và xử lý trước khi nó phát triển. Điều này sẽ không chỉ làm giảm khả năng hư hỏng lớn mà còn cho phép lên kế hoạch vật tư và nhân lực, và kế hoạch sửa chữa hạng mục liên quan trong suốt thời gian ngừng máy.Các thông số theo dõi tình trạng máy quan trong cần quan tâm theo dõi bao gồm: tiếng ồn, nhiệt độ, tốc độ, rung động, độ đồng tâm trục, tình trạng dầu bôi trơn, và tình trạng vòng bi. Có các thiết bị đo khác nhau sẽ giúp phân tích các thông số khác nhau.

Mất đồng tâm trục chiếm 50% nguyên nhân phá hỏng máy. Dụng cụ cân chỉnh (trên hình) sử

dụng đơn giản và cho độ chính xác cao.

Mất đồng tâm trụcMất đồng tâm trục chiếm 50% nguyên nhân phá hỏng máy. Khi máy bị hư hỏng sẽ làm tăng thời gian ngừng máy, không tạo ra sản phẩm và tăng các chi phí. Việc cân chỉnh sai sẽ làm tăng tải tác lên chi tiết máy, làm tăng mài mòn và lực kéo và đặt thêm ứng suất lên gối đỡ.Mất đồng tâm trục xảy ra khi đường tâm quay của hai trục máy không cùng nằm trên một đường thẳng. thường có hai dạng mất đồng tâm (lệch theo phương song song và lệch góc), và hầu hết các trường hợp, mất đồng tâm gây ra cùng lúc bởi hai dạng này.Mất đồng tâm trục ảnh hưởng lớn đến sự hoạt động của vòng bi. Mất đồng tâm trục tạo ra ma sát, ma sát này tạo ra lực tác động lên vòng bi của cả thiết bị dẫn động và bị dẫn.Một vài trường hơp, mất đồng tâm trục gây ra tải tăng lên 20%, điều này làm giảm tuổi thọ tính toán khoảng 50%.Cân chỉnh đồng trục chính xác mang lại những lợi ích sau: Kéo dài tuổi thọ vòng bi, Tối thiểu ứng suất lên khớp nối Giảm các rủi ro về quá nhiệt và phá huỷ

Tối thiểu mài mòn của vòng làm kín Hạ thấp rủi ro chất bôi trơn bị nhiễm bẩn và rò rỉ

Giảm tiêu thụ năng lượng Tối thiểu rung động và tiếng ồn Tăng thời gian chạy máy.

Tại sao vòng bi quá nhiệt? Có nhiều nguyên nhân dẫn đến vòng bi nóng hơn bình thường hay bị quá nhiệt như: Dùng sai loại dầu bôi trơn Châm dầu quá nhiều Dầu nhiễm tạp chất Lựa chọn và Lắp ráp sai vòng bi hay do sai trong thiết kế

Điều kiện vận hành khắc nghiệt hay vòng bi bị quá tải.v.v….nhưng trong bài này xin bàn riêng về vấn đề mất đồng tâm lỗ gối lắp vòng bi.

Tổng quát, có hai loại vòng bi: ổ bi cầu và ổ bi đũa. Mỗi loại này có nhiều kiểu kết cấu khác nhau, nhưng cơ bản thì vòng bi cầu là loại bề mặt bi tiếp xúc điểm còn vòng bi đũa là loại tiếp xúc đường. Vòng bi đũa cung cấp khả năng mang tải tốt hơn nên chịu được tải cao hơn vòng bi cầu, nhưng nó lại sinh ra nhiệt nhiều hơn vòng bi cầu.

tiếp xúc điểm tiếp xúc đườngCác dạng tiếp xúc đường, các dạng hình học của bi đũa, các phương pháp sản xuất và nhiều yếu tố khác đóng vai trò quan trọng trong việc tối thiểu lượng nhiệt sinh ra. Đối với vòng bi đũa côn một dãy, góc lệch tâm (chú ý là chung ta không đề cập tới sự mất đồng tâm giữa trục bơm và trục môtơ mà là sự đồng tâm của các lỗ gối buồng đỡ) chỉ cho phép khoảng 1 phút (1/60 của 1 độ) thì vòng bi có thể bù lượng sai lệch này.Một vài nhà sản xuất vòng bi sử dụng biên dạng logarít mà giúp làm tăng giá trị góc lệch tâm cho phép tới 3 phút (3/60 của 1 độ) của một cung. Điều này là tốt, nhưng không nhiều.Chúng ta hãy xem ví dụ sau, hình 1 là bơm ly tâm đứng, với khoảng cách 24inch giữa 2 tâm

vòng bi của 2 gối đỡ và đường kính trục là 4 inch.

Hình 1. ổ bi đũa dạng trụ tự lựa (tự cân bằng) được lắp ở một đầu của trục,nên ít bị ảnh hưởng (do sự dao động của trục) đến các lỗi do sự mất đồng tâm của 2 lỗ gối đỡ (sự lệch tâm gối).Hãy có cảm nhận về các con số, giả sử đường kính trong của lỗ gối lắp vòng bi là 8 inch. Để duy trì độ lệch tâm của các gối đỡ trong khoảng 1phút (1/60 của 1 độ), chúng ta cần giải quyết mối quan hệ hình học đơn giản:tan(1 phút)=c/LTrong đó:c: độ đồng tâmL: khoảng cách giữa 2 tâm ổ bi 2 gốiSuy ra C=12 inch x tan(1/60 độ)= 0,003 inch (1mil=0,01 inch = 0,025mm = 25,4 micron)Nếu các lỗ gối trong ví dụ này có độ đồng tâm trong khoảng 3 mils (không nhiều!), các vòng bi có thể làm việc trong độ lệch tâm cho phép. Nếu độ lệch tâm cao hơn cho phép sẽ dẫn đến quá nhiệt tại các vòng bi và dẫn tới hư hỏng.Thông thường các bơm mới đều đạt giá trị lệch tâm yêu cầu, nhưng sau nhiều năm vận hành cần kiểm tra độ đồng tâm của các lỗ gối khi tháo sửa chữa.Để giảm ảnh hưởng do mất đồng tâm, người ta thiết kế vòng bi đũa côn lắp ở một đầu của trục thay vì lắp loại vòng bi đũa trụ. Như ở hình 1, vòng bi đũa trụ ở gối trên lắp úp mặt với nhau, và gối phía dưới là cặp vòng bi đũa côn (có khả năng tự cân bằng).

Cách kiểm tra sự đồng tâm (hay sự thẳng hàng) của vòng bi (ổ lăn, bạc đạn)Sự hư hỏng sớm vòng bi thường gây ra bởi sự mất đồng tâm.Dưới đây sẽ chỉ bạn cách kiểm tra độ đồng tâm của vòng bi.Một vòng bi được xem là đồng tâm hay thẳng hàng khi các bề mặt của vòng trong (ca trong) và vòng ngoài (ca ngoài) của vòng bi song song với nhau (xem hình 1.)

Điều này hay xảy ra với thân lắp bi làm bằng vật liệu nhôm. Ở ổ bạc trượt cũng có xảy ra trường hợp này khi tâm bạc không trùng với tâm trục. Đối với ổ bạc chặn được xem là đồng tâm khi bề mặt chặn vuông góc với tâm quay của trục.Tại sao lại xảy ra vấn đề mất đồng tâm này?

Hình 2: tuổi thọ của vòng bi tỉ lệ nghịch với mức độ lệch tâm

Khi có sự lệch tâm trên thường gây ra hiện tượng rung và tiếng ồn đối với vòng bi và gây ra cọ xát và nhiệt độ tăng cao đối với ổ bạc trượt. Hiện tượng trên cũng có thể gây ra do mất đồng tâm trục giữa máy dẫn động và bị động. Cho nên để chẩn đoán xem có phải hiện tượng trên là do lệch tâm của ổ đỡ hay không thì không thể dựa trên mỗi số đo rung động của máy mà trước tiên nên kiểm tra lại sự đồng tâm trục của hai máy (alignment) để loại bỏ nguyên nhân này trước sau đó mới tiến hành kiểm tra sự đồng tâm của ổ đỡ (vòng bi hoặc bạc trượt).Vấn đề là khi lượng lệch tâm lớn hơn khe hở bên trong của ổ đỡ, tuổi thọ của của nó sẽ ngắn lại. Tất cả vòng bi đều có khe hở bên trong cho phép giãn nở nhiệt và một lượng nhỏ lệch tâm khi làm việc. Khi khe hở này không đủ cho sự lệch tâm lớn sẽ dẫn tới sự tiếp xúc các bề mặt kim loại với nhau gây ra ứng suất động và vòng bi bị hư nhanh chóng.

Cách đo kiểm tra ra sao?Hình 3 cho thấy cách đơn giản để đo độ lệch tâm của vòng bi ngoài, sẽ thấy được độ không vuông góc của vòng ngoài với tâm quay của trục.Gá đồng hồ so đo lượng lệch tâm tĩnh và động của vòng ngoài với trục. Kiểm tra tương tự với vòng trong, với đồng hồ so gắn trên thân máy và đầu đo gắn trên vòng trong, trong khi quay trục.Độ lệch cho phép là 1.0 mil/inch(1.0 milliradian). Tức là đường kính 4 inches thì cho phép lệch 4,0 mil/inche. Chú ý 1mil = 0.025mm.

Hình 3: Gắn đồng hồ so trên trục để đo độ lệch run-out của vòng ngoài

Hình 4: Gắn đồng hồ so trên thân để đo độ tiếp xúc vuông góc của vòng trong với trục

Một số phương pháp khác để khắc phục vấn đề trênTuy nhiên không phải lúc nào cũng có thể kiểm tra như đối với vòng bi ở hình 5. Nhưng chúng ta có cách kiểm tra khác.Một cách đơn giản để đánh giá vòng bi bị lệch tâm là quay trục từ từ để cảm nhận và dùng ống nghe để nghe. Đây là cách làm hay môi khi tiến hành sửa chữa máy. Cách này phụ thuộc nhiều vào kinh nghiệm của thợ bảo dưỡng.

Hình 5: Gắn đồng hồ trên trục để kiểm tra bích gối sau khi lắp đặt máy quạt

Tóm lại đễ kéo dài tuổi thọ vòng bi thì cần chú ý kiểm tra độ lệch tâm của vòng bi mỗi khi tiến hành công việc sửa chữa máy. Vì khi không đủ khe hở cho giãn nở nhiệt vòng bi sẽ nóng khi làm việc. - Độ lắp chặt - Dung sai lắp ghép - Dụng cụ và lực ép khi lắp ráp - Độ vuông gọc của vai trục - Độ chính xác gia công của lỗ thân máy  như đảm bảo độ đồng tâm gữa 2 lỗ.

Cấu tạo, phân loại và ưu nhược điểm của ổ lăn (vòng bi, bạc đạn)Ổ lăn (Vòng bi) thường bao gồm vành trong, vành ngoài, các thành phần lăn và vòng cách định vị viên bi tại những khoảng cách cố định giữa cách rãnh bi. Vật liệu tiêu chuẩn để sản xuất có hàm lượng carbon crom cao và vòng cách bằng thép cứng. Để việc chọn lựa ổ lăn đạt hiệu quả cao, cần phải hiểu rõ thiết kế và đặc điểm của từng loại ổ lăn khác nhau để chọn vòng bi thích hợp. Ổ lăn (ball/roller bearing)- gồm 4 bộ phận chính: vòng ngoài, vòng trong, con lăn và vòng cáchCấu tạo ổ lăn:

- con lăn có các dạng sau: bi (ball), đũa trụ (cyclindrical roller), đũa côn (taper roller), đũa hình trống đối xứng hoặc không đối xứng (spherical roller), đũa kim (needle roller).

- Phân loại:+ theo hình dạng con lăn: ổ bi, ổ đũa

+ theo khả năng chịu lực: ổ đỡ, ổ chặn, ổ đỡ chặn.

+ theo số dãy con lăn: một dãy, hai dãy.

+ theo đường kính ngoài: đặc biệt nhẹ, rất nhẹ, trung bình, nặng, …+ theo cỡ chiều rộng: ổ hẹp, bình thường, rộng, rất rộng, …- Một số ổ lăn thường dùng:

- Vỏ ổ lăn (bearing house)

- Vỏ tự lựa thường dùng và một số ứng dụng

- Ưu điểm của ổ lăn:+ Ma sát nhỏ (ổ bi:f=0,00012~0,0015, ổ đũa: f=0,002~0,006)+ Chăm sóc và bôi trơn đơn giản+ Kích thước chiều rộng nhỏ

+ Mức độ tiêu chuẩn hóa cao, giá thành rẻ.- Nhược điểm:+ Kích thước hướng kính lớn+ Lắp ghép tương đối khó khăn+ Làm việc có nhiều tiếng ồn, khả năng giảm chấn kém.

- Ưu nhược điểm – ứng dụng theo từng loại ổ lăn thường dùng:1/ Vòng bi tròn có rãnh sâu:Là loại thông dụng nhất bởi sự đa dạng về chủng loại:- Z:       Nắp chặn bằng sắt ở một phía.- 2Z:     Nắp chặn bằng sắt ở 2 phía.- RS1:  1 nắp cao su (nắp này thường làm bằng sắt bọc cao su)- 2RS1: 2 năp cao su ở 2 phía.Vòng bi này chịu tải trọng hướng tâm, tải trọng dọc trục và vận hành tốc độ cao.2/ Vòng bi tròn đ ỡ ch ặ n ti ế p x ú c g ó c m ộ t d ã y :Các rãnh chạy của vành trong và vành ngoài được chế tạo với góc tiếp xúc. Vòng bi này là loại không thể tách rời. Các viên bi được lắp vào kết cấu vòng trong đối diện, số bi được lắp nhiều hơn so với vòng bi tròn rãnh sâu.Loại này chịu được lực hướng tâm, dọc trục, tuy nhiên lực dọc trục chịu theo một hướng nhất định.Thông thường thì hay ghép cặp 2 vòng bi loại này, chúng có thể chịu được tải dọc trục hai hướng do tải trong hướng tâm sinh ra.3/ Vòng bi đ ỡ ch ặ n ti ế p x ú c g ó c 2 d ã y :

Cấu trúc vòng bi này tương tự gần như gắn 2 vòng bi tròn đỡ chặn tiếp xúc góc một dãy ghép theo kiểu lưng đối lưng.Những loại vòng bi này có thể chịu tải hướng tâm, lực moment và tải trọng hướng trục ở cả 2 phía.4/ Vòng bi tròn t ự l ự a :Vòng bi này được thiết kế gồm vành trong gắn với 2 dãy bi cầu liên kết vành ngoài có hình rãnh cầu. Nhờ kiểu thiết kế này, vòng bi có thể hoạt động trong điều kiện có sự lệch trục. Thích hợp với trục dài, nơi gối đỡ khó có thể định vị chính xác. Loại này thường có thể có lỗ côn và được lắp với ống lót côn.Dùng trong những ứng dụng tải trọng hướng trục thấp nhờ sự hỗ trợ nhẹ dọc trục của viên bi bởi rãnh chạy vành ngoài.4/ Vòng bi đũa tr ụ :Cấu trúc của loại vòng bi đũa trụ là loại đơn giản nhất trong tất cả các loại vòng bi hướng tâm. Thường được dùng những ứng dụng tốc độ cao. Bởi vành trong, vành ngoài và trục tiếp xúc trên một đường thẳng, nên chịu tải trọng hướng kính cao.N,NJ,NF,NU,RNU: Gờ liềnNH,NP,NUP,NUH: Gờ liền và rời.NN, NNU: Vòng bi hai dãy.Vòng bi đũa 2 dãy thường được dùng với tốc độ cao và độ chính xác cao.

Những lưu ý khi sử dụng vòng biVòng bi là một chi tiết cực kì phổ biến trong ngành Cơ khí, được gặp trong hầu hết các bộ phận chuyển động tương đối trong máy móc, nhưng không phải ai cũng hiểu được rõ các đặc tính của nó, hãy tham khảo bài viết sau để có cái nhìn toàn diện về các lưu lý khi sử dụng vòng bi nhé.

Làm thế nào để lựa chọn mỡ bôi trơn thích hợp cho vòng bi?Để chọn mỡ bôi trơn thích hợp cho vòng bi, các bạn nên tham khảo bảng hướng dẫn lựa chọn mỡ của từng nhà sản xuất (cách tham khảo tốt nhất là xem trên website của họ).Có cần tra thêm mỡ cho các vòng bi có 2 nắp hay không?Các loại vòng bi có lắp sẵn hai nắp che thép (-2Z) hoặc hai phớt cao su (-2RSH hoặc -2RS1) đều đã được tra sẵn mỡ bôi trơn với chủng lọai và lượng mỡ phù hợp đảm bảo cho các lọai vòng bi này họat động đến hết tuổi thọ tính tóan của vòng bi.Chính vì vậy, chúng ta không nên cạy phớt hoặc nắp che ra để tra thêm mỡ vào, điều này không làm cho vòng bi làm việc tốt hơn mà có khả năng làm hỏng vòng bi vì khi tháo lắp phớt họat nắp che có thể làm chúng bị hỏng, lượng mỡ tra vào quá mức cần thiết sẽ làm cho vòng bi họat động nóng hơn, loại mỡ tra thêm vào có thể không tương thích với loại mỡ đã được nhà sản xuất tra vào sẵn.Tuy nhiên trong một số trường hợp như các ứng dụng có trục lắp đứng hoặc vòng ngoài quay thì vòng bi cần có một chế độ bôi trơn đặc biệt, đề nghị liên hệ với nhà sản xuất để biết thêm chi tiết.Tuổi thọ làm việc trung của vòng bi?Tuổi thọ làm việc của cùng một vòng bi nhưng được sử dụng cho những ứng dụng khác nhau sẽ không giống nhau. Về mặt kỹ thuật, tuổi thọ của vòng bi đươc xác định bằng số vòng quay và thay đổi (chịu ảnh hưởng) tùy theo: tải trọng (nặng hay nhẹ, đều hay không đều), nhiêt độ làm việc (cao hay thấp), môi trường làm việc (bụi bẩn, ẩm ướt, hoá chất,… ).Làm sao biết lúc nào vòng bi sắp hỏng?

Vòng bi sắp hỏng thường có các dấu hiệu sau:- Nhiệt độ cụm ổ đỡ vòng bi tăng cao bất thường- Tạo độ ồn, tiếng rít bất thường.- Độ rung động tăng cao bất thườngBằng việc theo dõi định kỳ các thông số, dấu hiệu mô tả trên, người sử dụng có thể đánh giá và dự đoán tình trạng hoạt động của vòng bi.Có phương pháp nào để biết được tình trạng hoạt động của vòng bi khi đang sử dụng?Như đã trả lời ở câu trước, tình trạng hoạt động của vòng bi sẽ được phản ánh qua các thông số nhiệt độ, độ ồn, độ rung động. Việc theo dõi định kỳ các thông số này giúp người sử dụng có cơ sở tương đối chính xác để đánh giá tình trạng họat động của vòng bi. Hiện nay, phương pháp được đánh giá là hiệu qủa nhất để theo dõi tình trạng họat động và dự đóan sớm các hư

hỏng của vòng bi là phương pháp đo và phân tích rung động của vòng bi.Làm các nào để đo độ mòn của vòng bi?Mỗi loại vòng bi được chế tạo với một khe hở bên trong (độ rơ) nhất định theo tiêu chuẩn. Việc đo, kiểm tra khe hở (độ rơ) này đòi hỏi các thiết bị chuyên dùng có độ chính xác cao. Việc kiểm tra độ mòn bằng phương pháp “ép chì” như một số nơi áp dụng không được khuyến cáo vì không chính xác. Thông thường sau một quá trình họat động, độ mòn của vòng bi sẽ không đều trên toàn bộ bề mặt rãnh lăn. Các vết tróc rỗ tế vi trên bề mặt các rãnh lăn sẽ là nguyên nhân chủ yếu dẫn đến hư hỏng vòng bi nhanh chóng nếu công tác bôi trơn không đảm bảo tốt. Việc đánh giá vòng bi qua cảm giác “độ rơ” bằng cách này hay cách khác không cho phép người sử dụng đánh giá chính xác tình trạng vòng bi.Hiện nay, việc theo dõi tình trạng hoạt động của vòng bi bằng phương pháp đo, phân tích rung động để phát hiện và theo dõi các tần số hư hỏng của vòng bi (Bearing Defect Frequency — BDF) đang được áp dụng phổ biến với các dụng cụ đo, phân tích rung động chuyên dùng.Tại sao khi thay vòng bi có lỗ côn được lắp trên măng xông thì hay mau hư? Biện pháp khác phục?Khi thay vòng bi có lỗ côn (vòng bi đỡ tự lựa, vòng bi tang trống) thường hay mau hư, điều này xảy ra phần lớn là do khi lắp xiết đai ốc quá chặt làm vòng bi không còn khe hở bên trong cần thiết. Để lắp các loại vòng bi này có khe hở bên trong còn lại sau khi lắp đúng, xin tham khảo phần hướng dẫn tháo lắp vòng bi trên website của nhà sản xuất.Nên làm gì khi vòng trong hoặc vòng ngoài bị xoay trên trục hoặc thân ổ?Nguyên nhân gây ra hiện tượng này là do:- Vòng bi bị kẹt (không chạy được ) do mất khe hở bên trong hoặc do không được bôi trơn đúng.- Dung sai lắp ghép không đúng.

Hậu quả là vòng bi từ từ bị xoay trong ổ hoặc trên trục khi làm việc và phát triển dần dần làn vòng bi xoay đều trong trục hoặc trên ổ, phát nhiệt do ma sát, làm hỏng chất bôi trơn và từ đó làm hỏng vòng bi cũng như trục (hoặc ổ)Phương pháp tốt nhất là thay mới trục hoặc ổ. Trong trường hợp không thể thay mới, có thể sử dụng phương pháp hàn đắp và gia công lại cho đung dung sai lắp ghép. Tuy nhiên phải rất lưu ý trong khi gia công để tránh không bị hiện tượng lệch trục.Trong mọi trường hợp, không áp dụng phương pháp “băm” trục hoặc ổ vì không hữu hiệu mà còn làm hư hỏng nặng hơn. Phương pháp sử dụng hoá chất chống xoay cũng chỉ là phương pháp tạm thời cho những trường hợp nhẹ mà thôi và không áp dụng được cho phía vòng bi “không định vị”

Ý nghĩa thông số ký hiệu vòng biĐối với vòng bi chỉ có 3 số cuối thì số cuối cùng chỉ đường kính trong của vòng bi (D<20mm)…

1. Ý nghĩa về kích thước:-          Hai con số sau cùng chỉ chỉ đường kính trong của vòng bi có từ 00-99 (20mm< D <5000mm)-        Ví dụ : vòng bi có ký hiệu 2315Ta sẽ lấy trị số hai chữ số sau cùng x với 5 : Ta có 15×5 = 75mmCó nghĩa là đường kính trong là 75mm (đường kính lỗ vòng bi). Vòng bi 304Trị số 4 x 5 = 20mm. Đường kính trong là 20mmNhư vậy từ 04 trở lên đều sẽ nhân với hệ số 5. Còn lại từ 04 trở xuống có ký hiệu đặc biệt.00 : 10mm01 : 12mm02 : 15mm03 : 17mm2. Ý nghĩa về chịu tải :Con số thứ 3 từ phải sang trái:

1 hoặc 7 Chịu tải rất nhẹ

2 Chỉ tải nhẹ

3 Chỉ tải trung bình

4 Chỉ tải nặng

5 Chỉ tải rất nặng

6

Chỉ tải trung bình như 3 nhưng dầy hơn

8-9 Chỉ tải rất rất nhẹ; 814, 820, 914

3. Ý nghĩa phân loại:Con số thứ tư từ phải sang trái chỉ loại vòng bi có từ 0-9

0 Chỉ loại bi tròn 1 lớp

1 Chỉ loại bi tròn hai lớp

2 Chỉ loại bi đũa ngắn 1 lớp

3 Chỉ loại bi đũa ngắn hai lớp

4 Chỉ loại bi đũa dài 1 lớp

5 Chỉ loại bi đũa xoắn

6 Chỉ loại bi đũa tròn chắn

7 Chỉ loại bi đũa hình côn

8Chỉ loại bi tròn chắn không hướng tâm

9 Chỉ loại bi đũa chắn

4. Ý nghĩa về kết cấu:Số thứ 5 từ phải sang trái

3

Bi đũa hình trụ ngắn 1 dãy, vòng chặn trong không có gờ chắn

4 Giống như 3 nhưng vòng chặn có gờ chắn

5

Có 1 rănhx để lắp vòng hãm định vị ở vòng chắn ngoài

6 Có 1 long đen chặn dầu bằng thép lá

8 Có hai long đen chặn dầu bằng thép lá

9

Bi đũa hình trụ ngắn 1 dãy, ở vòng trong có 1 vành chặn các con lăn

Ví dụ đọc thông số của vòng bi có ký hiệu 60304-          Đường kính vòng trong 04×5 = 20mm-          Chịu tải trọng trung bình-          Bi tròn một lớp-          Có 1 long đen chặn dầu bằng thép láChú ý : Đối với vòng bi chỉ có 3 số cuối thì số cuối cùng chỉ đường kính trong của vòng bi (D<20mm)Ví dụ : 678 thì d=8mm, chịu tải nhẹ, loại bi tròn chắn5. Khe hở vòng bi :

Kích thước cổ trục Bi cầu mới Bi trụ mới Bi cũ cho phép

20-30 0.01-0.02 0.03-0.05 0.1

30-50 0.01-0.02 0.05-0.07 0.2

55-80 0.01-0.02 0.06-0.08 0.2

85-120 0.02-0.03 0.08-0.1 0.3

130-150 0.02-0.03 0.10-0.12 0.36. Khe hở bạc :

Đường kính cổ trục

Khe hở giữa trục và vòng

bạc

<1000 v/p >1000 v/p

Tiêu chuẩn Cho phép Tiêu chuẩn Cho phép

18-30 0.040-0.093 0.1 0.06-0.118 0.12

30-50 0.05-0.112 0.12 0.075-0.142 0.15

50-80 0.065-0.135 0.14 0.095-0.175 0.18

80-120 0.08-0.16 0.16 0.12-0.210 0.22

120-180 0.100-0.195 0.20 0.150-0.250 0.30

180-260 0.120-0.225 0.24 0.180-0.295 0.40

260-360 0.140-0.250 0.26 0.210-0.340 0.5

360-500 0.170-0.305 0.32 0.250-0.400 0.6

Các lưu ý khi sử dụng và Chẩn đoán các hư hỏng của ổ lăn (vòng bi, bạc đạn)Khi một vòng bi bị hư hỏng trong quá trình vận hành, sẽ dẫn đến toàn bộ máy hoặc thiết bị hư

hỏng. Một khi vòng bi bị hư hỏng sớm hay gây ra các sự cố không mong muốn thì điều quan trọng là có thể xác định và dự đoán được các hư hỏng trước khi xử lý, để từ đó có các hành động khắc phục kịp thời. 1. Giới thiệu chung Khi một vòng bi bị hư hỏng trong quá trình vận hành, sẽ dẫn đến toàn bộ máy hoặc thiết bị hư

hỏng. Một khi vòng bi bị hư hỏng sớm hay gây ra các sự cố không mong muốn thì điều quan trọng là có thể xác định và dự đoán được các hư hỏng trước khi xử lý, để từ đó có các hành động khắc phục kịp thời.Thông thường, kiểm tra vòng bi hay buồng gối đỡ có thể xác định được nguyên nhân gây ra hư hỏng. Các nguyên nhân phổ biến gây ra hư hỏng vòng bi là bôi trơn kém, tháo lắp sai, lựa chọn vòng bi không đúng, tìm hiểu về trục và buồng gối đỡ chưa kỹ càng. Nguyên nhân cũng có thể xác định bằng cách xem xét sự vận hành của vòng bi trước khi nó hư hỏng, phân tích tình trạng bôi trơn và tình trạng lắp đặt và quan sát cẩn thận các vòng bi hư hỏng.Một số trường hợp vòng bi bị hư hỏng một cách nhanh chóng, tuy nhiên sự hư hỏng sớm này khác với sự hư hỏng do mỏi do sự tróc vảy. Các hư hỏng vòng bi được chia và phân loại thành 2 loại hư hỏng: hư hỏng sớm vòng bi và hư hỏng tự nhiên do mỏi khi có sự tiếp xúc kim loại.

2. Sử dụng vòng bi 2.1 Các lưu ý khi xử lý vòng biVòng bi là bộ phận máy có độ chính xác cao nên phải xử lý hết sức cẩn thận. Ngoài ra để đảm bảo sự vận hành trơn tru và tuổi thọ như mong đợi, vòng bi cần phải sử dụng hợp lý. Dưới đây là các lưu ý chính khi xử lý vòng bi:

(1) Giữ vòng bi và khu vưc xung quanh nơi đặt vòng bi sạch sẽ: chất bẩn hay bụi bẩn thạm chí không nhìn thấy được bằng mắt thường đều ảnh hưởng có hại cho vòng bi. Vì vậy luôn giữ vòng bi và môi trường xung quanh sạch sẽ để tránh sự xâm nhập của bụi bẩn.(2) Cẩn thận khi thao tác với vòng bi: các chấn động mạnh trong suốt quá trình thao tác có thể gây xước hay làm phá hỏng vòng bi. Tác động mạnh có thể gây vỡ hay nứt.(3) Sử dụng các dụng cụ hợp lý.(4) Ngăn ngừa sự ăn mòn: mồ hôi từ tay cầm hay các chất bẩn khác có thể gây ăn mòn vòng bi. Do đó cần giữ tay sạch hoặc đeo găng tay nếu có thể khi xử lý vòng bi.

2.2 Lắp đặt vòng biViệc lắp đặt vòng bi ảnh hưởng đến độ chính xác, tuổi thọ và sự hoạt động về sau. Đề nghị lắp vòng bi theo các bước sau đây:

(1) Vệ sinh vòng bi và các bộ phận xung quanh(2) Kiểm tra kích thước và tình trạng các bộ phận liên quan(3) Tiến hành theo quy trình lắp(4) Kiểm tra lần cuối xem vòng bi đã được lắp hợp lý chưa(5) Cung cấp đúng loại và đủ lượng chất bôi trơnHầu hết các vòng bi quay cùng trục, nên phương pháp lắp thường là lắp chặt trục với vòng trong của bi và có khe hở giữa vòng ngoài vòng bi với lỗ thân gối đỡ.2.3 Kiểm tra khi vận hànhSau khi lắp đăt xong vòng bi, công việc quan trọng là chạy thử operating test. Bảng 2.1 dưới đây liệt kê các phương pháp chạy thử và hướng dẫn ở bảng 2.2 cách xử lý các sự cố đối với các từng trường hợp hư hỏng.

Bảng 2.1: Các phương pháp kiểm tra chạy thử

Cỡ máy Quy trình chạy thử

Kiểm tra tình trạng vòng bi

Máy cỡ nhỏ

Vận hành bằng tay: Quay thử trục bằng tay. Nếu quay trơn tru thì tiến hành chạy máy.

Chạy không trơn tru Chạy có sự gián đoạn (bị nứt, vỡ hoặc lõm).Mômen quay không đều (lỗi lắp ráp)Mômen quay quá mức (lỗi lắp ráp hay khe hở hướng kính bên trong không đủ)

Chạy máy bằng máy dẫn động: ban đầu chạy ở tốc độ chậm không tải, sau đó từ từ tăng tốc và mang

Kiểm tra tiếng ồn bất thường.

tải tới khi đạt tới tốc độ thiết kế.

Kiểm tra nhiệt độ tăng bất thường.Rò rỉ chất bôi trơn. Sự biến màu.

Máy lớn

Vận hành không tải: mở điện và cho máy chạy chậm. Tắt máy để máy chạy quán tính cho đến khi ngừng hẳn. Nếu không có vấn đề bất thường xảy ra thì cho chạy thử có tải

Rung độngTiếng ồn, v.v…

Chạy máy bằng máy dẫn động: giống với máy cỡ nhỏ.

Giống trường hợp máy cỡ nhỏ.

Bảng 2.2: Nguyên nhân và cách khắc phục cho một số vận hành bất thường

Bất thường Nguyên nhân Khắc phục

Tiếng ồn lạ

Tiếng ồn lớn của kim loại

Tải bất thườngChế độ lắp, khe hở trong, tải đặt trước, vị trí vai thân gối không hợp lý.

Lắp ráp sai

Độ chính xác gia công và độ đồng tâm trục với lỗ gối và độ chính xác lắp ráp chưa hợp lý.

Bôi trơn không đủ hoặc không đúng

Bổ sung chất bôi trơn hay lựa chọn chất bôi trơn khác

Cọ xát của các chi tiết quay Thay đổi thiết kế vòng làm khuất khúc

Tiếng ồn lớn đều Vết nứt, ăn mòn hay

vết xước trên rãnh lăn

Thay mới hay làm sạch vòng bi cẩn thận, cải thiện sự làm kín và sử dụng chất bôi trơn sạch

Có vết lõm Thay mới vòng bi cẩn thận

Sự tróc vảy trên rãnh lăn

Thay mới vòng bi

Tiếng ồn lớn không đều

Khe hở quá mứcThay đổi chế độ lắp, khe hở và tải đặt trước.

Sự thâm nhập phần tử bên ngoài

Thay mới hay làm sạch vòng bi cẩn thận, cải thiện sự làm kín và sử dụng chất bôi trơn sạch

Có vết nứt hoặc tạo vảy trên các viên bi. Thay mới vòng bi

Nhiệt độ tăng bất thường

Bôi trơn quá mứcGiảm lượng chất bôi trơn và lựa chọn loại mỡ rắn hơn

Chất bôi trơn không đúng hay không đủ

Bổ sung chất bôi trơn hay lựa chọn chất bôi trơn tốt hơn

Tải bất thườngChế độ lắp, khe hở trong, tải đặt trước, vị trí vai thân gối không hợp lý.

Lỗi lắp ráp

Độ chính xác gia công và độ đồng tâm trục với lỗ gối và độ chính xác lắp ráp chưa hợp lý.

Sự ma sát với vòng làm kín hay mặt lắp gép bị trờn.

Làm kín hợp lý, thay mới vòng bi, chế độ lắp và phương pháp lắp hợp lý

Rung động

Có vết lõm Thay mới vòng bi cẩn thận

Sự tạo vảy Thay mới vòng bi

Lỗi lắp rápĐảm bảo độ vuông góc giữa trục và vai lỗ gối

Sự thâm nhập phần tử bên ngoài

Thay mới hay làm sạch vòng bi cẩn thận, cải thiện sự làm kín và sử dụng chất bôi trơn sạch

Sự rò rỉ hay biến màu chất bôi trơn

Quá nhiều chất bôi trơn. Sự thâm nhập phần tử bên ngoài hay các hạt mài

Giảm lượng chất bôi trơn và lựa chọn loại mỡ rắn hơn. Thay vòng bi hay chất bôi trơn. Vệ sinh buồng gối và các bộ phận bên trong.

3. Bảo dưỡng vòng biVòng bi cần phải kiểm tra và bảo dưỡng định kỳ đảm bảo sự vận hành với tuổi thọ tối đa. Có các phương pháp kiểm tra sau:(1) Kiểm tra khi đang chạyXác định chu kỳ thời gian thay mới vòng bi và định kỳ bổ sung chất bôi trơn, kiểm tra tính chất dầu bôi trơn và các thông số vận hành như nhiệt độ vận hành, độ rung, tiếng ồn. (tham khảo thêm phần 4).(2) Kiểm tra vòng biKiểm tra vòng bi thật kỹ trong suốt thời gian dừng máy kiểm tra và thay mới các chi tiết máy định kỳ. Kiểm tra tình trạng rãnh bi. Nếu xác định có hư hỏng thì quyết định sử dụng lại hoặc nên được thay mới (tham khảo thêm phần 5).

4. Các thông số vận hành vòng biCác thông số vận hành chính của vòng bi là: tiếng ồn, rung động, nhiệt độ và tình trạng chất bôi trơn. Mời tham khảo bảng 2.2 nếu phát hiện có bất cứ sự bất thường nào khi vận hành.4.1 Tiếng ồn của vòng biTrong suốt quá trình vận hành, sử dụng thiết bị theo dõi âm thanh để đo âm lượng và đặc tính của tiếng ồn khi vòng bi quay. Có thể phân biệt các hư hỏng của vòng bi như sự tróc vảy dựa trên đặc tính bất thường của tiếng ồn.4.2 Rung động ở vòng biNhững bất thường của vòng bi có thể được phân tích bằng cách đo rung động của một máy đang chạy. Một thiết bị phân tích biểu đồ tần số dạng phổ được sử dụng để đo độ lớn của rung động và sự phân bố của các tần số. Các kết quả kiểm tra có thể xác định được các nguyên nhân của các bất thường của vòng bi. Các dữ liệu đo được thay đổi theo điều kiện vận hành của vòng bi và vị trí đo rung động. Vì thế cần xác định các tiêu chuẩn đánh giá cho mỗi máy được đo.Việc theo dõi những bất thường về rung động từ vòng bi trong suốt thời gian vận hành là rất hữu ích trong việc bảo trì.

4.3 Nhiệt độ vòng biNói chung, nhiệt độ vòng bi có thể dự tính được từ nhiệt độ đo được bên ngoài vỏ của gối đỡ, mà còn có thể đo trực tiếp từ vòng ngoài của vòng bi bằng một đầu đo đi xuyên qua một lỗ dầu trên vỏ gối.Thông thường nhiệt độ vòng bi tăng lên từ từ sau khi khởi động máy đến khi chạy ổn định sau

khoảng 1-2 tiếng đồng hồ. Nhiệt độ vòng bi khi chạy ổn định phụ thuộc vào tải, tốc độ quay và đặc tính truyền nhiệt của máy. Sự bôi trơn không đủ hay lắp ráp không đúng có thể gây ra nhiệt độ ổ bi tăng nhanh chóng. Những trường hợp như vậy cần tạm thời ngừng và có biện pháp khắc phục.4.4 Ảnh hưởng của sự bôi trơnMục đích chính của sự bôi trơn là giảm ma sát và giảm sự mài mòn bên trong vòng bi tránh hư hỏng sớm vòng bi. Chất bôi trơn cung cấpnhững ưu điểm sau:(1) Giảm ma sát và mài mòn: màng dầu giúp giảm ma sát, sự mài mòn và ngăn ngừa sự tiếp xúc trực tiếp của các chi tiết kim loại như bi, vòng trong, vòng ngoài và vòng giữ bi.(2) Kéo dài tuổi thọ mỏi của kim loại: phụ thuộc vào độ nhớt và độ dày của màng dầu giữa các bề mặt tiếp xúc. Màng dầu càng dày sẽ giúp kéo dài tuổi thọ mỏi, và nếu độ nhớt thấp sẽ dẫn đến màng dầu nhỏ và nếu độ nhớt quá thấp sẽ dẫn đến không đủ tạo màng dầu.(3) Giảm sự sinh nhiệt do ma sát và tác dụng làm mát: Sự tuần hoàn dầu bôi trơn giúp đưa nhiệt sinh ra do ma sát ra khỏi gối nhằm ngăn ngừa vòng bi quá nhiệt và dầu bị biên chất.(4) Có tác dụng làm kín và ngăn ngừa gỉ sét: sự bôi trơn đủ cũng giúp ngăn tạp chất xâm nhập từ bên ngoài vào vòng bi và bảo vệ nó chống lại sự ăn mòn và gỉ sét.

4.5 Lựa chọn chất bôi trơnCó hai phương pháp chính bôi trơn vòng bi: bôi trơn bằng mỡ và bôi trơn bằng dầu. Lựa chọn phương pháp nào phụ thuộc điều kiện và mục đích sử dụng để đạt được sự vận hành tốt nhất của vòng bi. Bảng so sánh giữa hai kiểu bôi trơn Bảng 4.1

Nội dung Bôi trơn bằng mỡ Bôi trơn bằng dầu

Kết cấu buồng ổ và phương pháp làm kín Đơn giản

Phức tạp hơn. Đòi hỏi bảo trì cẩn thận hơn

Tốc độ

Tốc độ giới hạn: 65%~80% tốc độ của bôi trơn bằng dầu

Hiệu quả làm mát KémTruyền nhiệt là có thể sử dụng bôi trơn cưỡng bức tuần hoàn

Độ lỏng Kém Tốt

Thay mớiMột vài trường hợp khó khăn Dễ dàng

Loại chất bẩn Không thể Dễ dàng

Nhiễm bẩn bên Hiếm khi nhiễm bẩn bởi Thường rò rỉ. Không thích hợp

ngoài do rò rỉ rò rỉnếu đòi hỏi tránh nhiễm bẩn từ bên ngoài.

Mối quan hệ giữa nhiệt độ và độ nhớt (1) Bôi trơn bằng mỡ: Mỡ là một chất bôi trơn với thành phần cơ bản là dầu và các phụ gia. Khi lựa chọn mỡ, chú ý sự phù hợp với điều kiện sử dụng của mỡ. Xem ví dụ về độ đặc của mỡ và nơi sử dụng bảng 4.2:

Độ đặc của mỡ #0 #1 #2 #3 #4

Độ đặc (1/10mm) 355~385 310~340 265~295 220~250 175~205

Ứng dụng

Cung cấp mỡ tập trung

Cung cấp mỡ tập trungNhiệt độ thấp

Loại mỡ thông thường

Loại mỡ thông thường, nhiệt độ cao Nhiệt độ cao

Nơi dễ xảy ra ăn mòn

Nơi dễ xảy ra ăn mòn

vòng bi có vòng bịt kín

vòng bi có vòng bịt kín

Nơi mỡ sử dụng để làm kín

(2) Bôi trơn bằng dầu: Có nhiều phương pháp bôi trơn bằng dầu khác nhau: bể dầu, bôi trơn nhỏ giọt, kiểu vung tóe, bôi trơn tuần hoàn, phun sương và phun dạng khí. Phương pháp này sử dụng cho thiết bị tốc độ cao và nhiệt độ cao. Bôi trơn bằng dầu đặc biệt hiệu quả trong những trường hợp phải lấy nhiệt ra khỏi vị trí bôi trơn. Chú ý lựa chọn dầu có độ nhớt phù hợp với nhiệt độ vận hành của vòng bi. Nói chung, dầu có độ nhớt thấp sử dụng cho thiết bị tốc độ cao, còn thiết bị tải nặng thì dùng loại dầu có độ nhớt cao. Đối với ứng dụng thông thường thì

khoảng độ nhớt thay đổi theo nhiệt độ vận hành ở bảng 4.3. Ngoài ra bảng 4.1 cho thấy mối quan hệ giữa nhiệt độ và độ nhớt của dầu bôi trơn. Xem ví dụ về lựa chọn dầu bôi trơn cho các điều kiện vận hành khác nhau ở Bảng 4.4.Bảng 4.3 Độ nhớt yêu cầu cho các loại vòng bi

Loại vòng biĐộ nhớt ở nhiệt độ vận hành

vòng bi cầuvòng bi đũa trụ >=13 mm2/s

vòng bi đũa kimvòng bi đũa trụ >=20 mm2/s

vòng bi chặn đũa trụ >=32 mm2/s

Ghi chú: 1mm2/s = 1 cSt (Centi-Stokes) 

Bảng 4.4

Nhiệt độ vận hành Tốc độ Tải nhẹ và bình thường Tải nặng và mạnh

-30~0oC Dưới tốc độ tới hạnISO VG 15, 22, 32 (dầu cho máy lạnh) -

-0~50oC

Dưới 50% tốc độ tới hạn

ISO VG 32, 46, 68 (dầu cho ổ đỡ, tuốcbin)

ISO VG 46, 68, 100 (dầu cho ổ đỡ, tuốcbin)

Ở khoảng 50% đến 100% tốc độ tới hạn

ISO VG 15, 22, 32 (dầu cho ổ đỡ)

ISO VG 22, 32, 46 (dầu cho ổ đỡ, tuốcbin)

Trên tốc độ tới hạnISO VG 10, 15, 22 (dầu cho ổ đỡ) -

50~80oC

Dưới 50% tốc độ tới hạn

ISO VG 100, 150, 220 (dầu cho ổ đỡ)

ISO VG 150, 220, 320 (dầu cho ổ đỡ)

Ở khoảng 50% đến 100% tốc độ tới hạn

ISO VG 46, 68, 100 (dầu cho ổ đỡ, tuốcbin)

ISO VG 68, 100, 150 (dầu cho ổ đỡ, tuốcbin)

Trên tốc độ tới hạnISO VG 32, 46, 68 (dầu cho ổ đỡ, tuốcbin) -

80~110oC

Dưới 50% tốc độ tới hạn

ISO VG 320, 460 (dầu cho ổ đỡ)

ISO VG 460, 680 (dầu cho ổ đỡ, hộp số)

Ở khoảng 50% đến 100% tốc độ tới hạn

ISO VG 150, 220 (dầu cho ổ đỡ)

ISO VG 220, 320 (dầu cho ổ đỡ)

Trên tốc độ tới hạnISO VG 68, 100 (dầu cho ổ đỡ, tuốcbin) -

Ghi chú: Tốc độ giới hạn sử dụng trong bảng trên dựa theo bảng tra kích trước vòng bi của NSK.4.1 Bổ sung và thay mới chất bôi trơn(1) Bổ sung định kỳ: Dù sử dụng loại mỡ chất lượng cao thì tính chất của nó cũng bị giảm theo thời gian, vì vậy đòi hỏi thay mới định kỳ. Hình 4.2 (1) và (2) cho thấy tần suất bổ sung dầu đối với từng loại vòng bi ở tốc độ khác nhau. Bảng này áp dụng cho loại mỡ dầu khoáng xà phòng lithium chất lượng cao, nhiệt độ vòng bi 70oC và tải bình thường (P/C=0.1). Ghi chú P: tải trọng cân bằng; C: Tải trọng cơ bản.- Nhiệt độ: nếu nhiệt độ vòng bi vượt quá 70oC, tần suất bổ sung dầu được giảm một nửa cho mỗi 15oC tăng lên.- Mỡ: đối với trường hợp vòng bi cầu, tần suất thay đổi phụ thuộc vào loại mỡ sử dụng. (ví dụ đối với mỡ dầu tổng hợp xà phòng lithium chất lượng cao có thể tăng tần suất lên 2 lần).- Tải trọng: Tần suất bổ sung phụ thuộc độ lớn của tải trọng vòng bi. Xem bảng 4.2 (3).(2) Tần suất thay dầu: Tần suất thay dầu phụ thuộc điều kiện vận hành và số lượng dầu. Nói chung, đối với nhiệt độ vạn hành dưới 50oC và môi trường sạch, tần suất thay thế là 1 năm. Nếu nhiệt độ dầu trên 100oC, thì nên thay dầu ít nhất 3 tháng một lần.Bảng 4.2: Tần suất bổ sung mỡ

 

5. Cách kiểm tra vòng bi

Khi kiểm tra một vòng bi trong thời gian kiểm tra bảo dưỡng định kỳ thiết bị, kiểm tra vận hành, hay thay thế các bộ phận thiết bị, cần xác định tình trạng vòng bi để xem có tiếp tục

hoạt động nữa hay không.Nên ghi lại các thông số kiểm tra vòng bi khi tháo. Sau khi lấy mẫu mỡ và đo lượng mỡ dư thừa thì tiến hành vệ sinh vòng bi. Tiếp tục kiểm tra có hay không những hư hỏng bất thường đối với vòng giữ bi, bề mặt lắp lỗ trong vòng bi, bề mặt bi, bề mặt rãnh bi. Xem phần 6 quan sát vết chạy trên bề mặt rãnh bi.Khi đánh giá có hay không sử dụng lại vòng bi, cần theo các điểm đánh giá sau: mức độ hư hỏng vòng bi, sự làm việc của máy, mức độ quan trọng của máy, điều kiện vận hành, tần suất kiểm tra bảo dưỡng. Nếu kiểm tra phát hiện vòng bi có những hư hỏng bất thường thì cố gắng xác định được nguyên nhân và cách khắc phục (xem phần 7) và tiến hành sự khắc phục.Nếu khi kiểm tra phát hiện bất cứ hư hỏng nào mà thấy không thể sử dụng lại vòng bi cần phải thay mới.(1) Nứt hay vỡ vòng giữ bi, các viên bi và ca trong.(2) Sự tróc vảy của các viên bi hay rãnh lăn.(3) Bị xước, tạo vết khía trên các viên bi, tạo bề mặt gờ trên rãnh lăn.(4) Sự mài mòn vòng giữ bi hay lỏng các đnh tán.(5) Tạo vết rạn nứt hay gỉ sét trên các viên bi hoặc rãnh lăn.(6) Có các vết lõm trên các viên bi hoặc rãnh lăn.(7) Sự rão của các bề mặt ngoài ca ngoài hay lỗ ca trong.(8) Sự biến màu do nhiệt.(9) Các vòng làm kín bị hư hỏng hay vòng làm kín mỡ của vòng bi.6. Vết chạy và tải trọng tác dụngKhi vòng bi quay, rãnh lăn của ca trong và ca ngoài tạo ra sự tiếp xúc với các viên bi. Kết quả

tạo ra một đường mài mòn trên các viên bi và các rãnh lăn. Các vết chạy rất có ích trong việc xác định tình trạng tải trọng, vì thế cần quan sát cẩn thận khi vòng bi được tháo ra.Nếu vết chạy được thể hiện rõ ràng, có thể xác định vòng bi mang tải hướng kính, dọc trục hay tải trọng momen. Ngoài ra cũng cần xác định độ tròn của vòng bi. Kiểm tra xem có tải trọng tác dụng không mong muốn hay không hay có lỗi gì xảy ra do lắp đặt không. Cũng cần xác định các nguyên nhân có thể xảy ra.Hình 6.1 (a) cho thấy vết chạy được tạo ra một rãnh sâu ở những điều kiện tải khác nhau.Hình 6.1 (e) đến (h) cho thấy các vết chạy khác nhau mà dẫn đến làm ngắn tuổi thọ của vòng bi do các ảnh hưởng tiêu cực.Tương tự như vậy hình 6.2 cho thấy các vết chạy của các vòng bi đũa khác nhau. Hình 6.2 (i) cho thấy vết chạy của ca ngoài khi có tải trọng hướng kính tác động hợp lý lên vòng bi đũa trụ

khi có một tải trọng trên ca trong quay. Hình 6.2 (j) cho thấy vết chạy trong trường hợp trục bị cong hay có sự nghiêng giữa các ca trong và ca ngoài. Sự mất đồng tâm này dẫn đến tạo ra dải bóng mờ theo bề rộng. Vết này tạo ra đường chéo ở vùng tải trọng bắt đầu và kết thúc. Đối với ổ bi đũa kim hai dãy, khi chịu một tải duy nhất tác động tới ca trong quay, hình 6.2

(k) cho thấy vết chạy trên ca ngoài chịu tải trọng dọc trục. Khi có sự mất đồng tâm giữa ca ngoài và ca trong thì nguyên nhân vết chạy do một tải trọng hướng kính xuất hiện trên ca ngoài như hình 6.2 (m).