www.khodaumo.com

Vòng bi lăn là thành phần có độ tin cậy cao, và đại đa số vòng bi sẽ tồn tại lâu hơn các thiết bị mà chúng được lắp đặt. Tuy nhiên, trong khi vòng bi chiếm một tỷ lệ tương đối nhỏ trong tất cả các sự cố thiết bị, đôi khi chúng bị hỏng. Và khi chúng thất bại, nó thường là một sự kiện quan trọng, dẫn đến tốn kém sửa chữa và thời gian chết.

Khi vòng bi hỏng, chỉ một số lượng nhỏ hỏng hóc là do mỏi vật liệu. Hầu hết các thất bại được gây ra bởi một điều kiện thường có thể được ngăn chặn. Thông thường, các nguyên nhân gây ra hỏng hóc có thể bắt nguồn từ:

Điều kiện hoạt động khắc nghiệt

Lưu trữ, xử lý và cài đặt bị lỗi

Bôi trơn kém

Bài viết này tập trung vào các hư hỏng mang liên quan đến các vấn đề bôi trơn.

Tránh thất bại bôi trơn
Vòng bi thất bại vì nhiều lý do, nhưng bôi trơn không đúng cách đứng đầu danh sách, theo nhiều nghiên cứu:

Bôi trơn không đúng cách: 40 đến 50 phần trăm

Gắn không đúng cách: 25 đến 30 phần trăm

Các nguyên nhân khác: khoảng 20 phần trăm

Đạt đến giới hạn mỏi tự nhiên: dưới 10 phần trăm

Vòng bi chống ma sát phải được bôi trơn để ngăn chặn sự tiếp xúc kim loại với kim loại giữa các phần tử lăn, mương và vật giữ. Ngoài ra, bôi trơn bảo vệ ổ trục chống ăn mòn và mài mòn, giúp tản nhiệt, giúp loại bỏ ô nhiễm rắn và lỏng, và giảm tiếng ồn của ổ trục. Ổ trục được bôi trơn đúng cách có cơ hội tốt nhất để đạt được tuổi thọ tối đa.

Cũng như bản thân vòng bi, có rất nhiều nguyên nhân gây ra lỗi bôi trơn, bao gồm:

Lượng dầu nhớt không đủ hoặc độ nhớt

Suy giảm do dịch vụ kéo dài mà không bổ sung

Nhiệt độ quá cao

Ô nhiễm với vấn đề nước ngoài

Sử dụng dầu mỡ khi có điều kiện sử dụng dầu tĩnh hoặc tuần hoàn

Cơ sở mỡ không chính xác cho một ứng dụng cụ thể

Bôi trơn quá mức

Vòng bi của phần tử lăn phụ thuộc vào sự hiện diện liên tục của một màng rất mỏng - một phần triệu inch của chất bôi trơn giữa các phần tử lăn và mương, và giữa lồng, vòng và các phần tử lăn. Có thể tránh được các hỏng hóc liên quan đến dầu nhờn bằng cách chọn dầu mỡ hoặc dầu tạo ra một lớp màng đủ để tách các phần tử mang. Một chất bôi trơn tốt cũng cung cấp bôi trơn ranh giới tốt.

Thất bại của chất bôi trơn có thể được phát hiện bởi sự hiện diện của các mương bị đổi màu (xanh / nâu) và các phần tử lăn. Sự hao mòn quá mức đối với các yếu tố lăn, vòng và lồng theo sau, dẫn đến quá nhiệt và thất bại thảm khốc sau đó.

Ngoài ra, nếu ổ trục không đủ bôi trơn hoặc nếu chất bôi trơn bị mất tính chất bôi trơn thì màng dầu có khả năng chịu tải đủ lớn không thể hình thành. Kết quả là sự tiếp xúc kim loại với kim loại giữa các phần tử lăn và mương, dẫn đến hao mòn chất kết dính.

Chất kết dính
Chất kết dính

Các chế độ mài mòn bao gồm ghi điểm, phi nước đại, nắm bắt và trầy xước. Những thất bại này dẫn đến khi màng bôi trơn quá mỏng để ngăn chặn sự hàn của các phép chiếu vi mô tại các giao diện trượt giữa hai phần giao phối. Sau khi các phép chiếu hàn lại với nhau, lực trượt xé kim loại từ một bề mặt, tạo ra các hốc phút trên một bề mặt và các hình chiếu trên mặt kia. Những khiếm khuyết này dẫn đến thiệt hại thậm chí nhiều hơn. Mặc dù độ bám dính bắt đầu ở mức độ vi mô, nhưng nó tiến triển đều đặn một khi nó bắt đầu.

Lựa chọn chất bôi trơn
Bôi trơn rõ ràng đóng một vai trò quan trọng trong hiệu suất và tuổi thọ của ổ trục. Nếu không được bôi trơn, vòng bi có thể được dự kiến ​​sẽ hỏng sớm và có thể khiến các thiết bị khác bị hỏng. Ba mối quan tâm chính với bôi trơn ổ trục là:

Chỉ định số lượng phù hợp - Vòng bi lăn hoạt động ở nhiệt độ tối ưu của chúng khi sử dụng lượng dầu bôi trơn tối thiểu. Số lượng chất bôi trơn cần thiết cũng phụ thuộc vào các chức năng khác mà nó phải thực hiện, chẳng hạn như làm mát và niêm phong.

Chỉ định đúng loại - Vòng bi lăn có thể được bôi trơn bằng mỡ hoặc dầu. Trong trường hợp đặc biệt, chất bôi trơn rắn có thể được sử dụng.

Giữ cho chất bôi trơn sạch sẽ.

Việc lựa chọn chất bôi trơn phụ thuộc vào các điều kiện như nhiệt độ vận hành, tốc độ quay, tải và môi trường. Nói chung, dầu là chất bôi trơn mang tốt nhất, nhưng nó không phải lúc nào cũng thực tế vì những cân nhắc về thiết kế.

Bôi trơn dầu mỡ nên được sử dụng khi ổ trục hoạt động dưới tốc độ và nhiệt độ bình thường. Mỡ có một số lợi thế so với dầu, bao gồm các quy trình ứng dụng đơn giản và ít tốn kém hơn, độ bám dính tốt hơn và bảo vệ chống lại độ ẩm và các chất gây ô nhiễm.

Lựa chọn mỡ thay đổi theo ứng dụng. Các yếu tố cần xem xét bao gồm độ cứng (tính nhất quán), tính ổn định (khả năng duy trì tính nhất quán) và khả năng chống nước (nhũ hóa). Tuy nhiên, dầu mỡ là dầu lơ lửng trong một cơ sở hoặc chất mang, và khi các cơ sở này tiếp xúc với độ ẩm hoặc nhiệt, chúng có thể biến thành xà phòng hoặc tro carbon. Do đó, có thể cần phải sử dụng các chất phụ gia tổng hợp để ngăn chặn sự hư hỏng của cơ sở.

Kêu gọi hành động mới
Làm đầy quá mức có thể gây ra sự gia tăng nhiệt độ nhanh chóng, đặc biệt là ở tốc độ cao vì các bộ phận lăn phải đẩy dầu mỡ ra khỏi đường. Điều này dẫn đến sự khuấy động trong dầu mỡ, tạo ra nhiệt. Thêm nhiều dầu mỡ chỉ làm nặng thêm vấn đề, tạo ra nguy cơ thổi ra một con dấu.

Vòng bi hoạt động ở tốc độ chậm, và những người cần bảo vệ chống ăn mòn, có thể có vỏ chứa đầy dầu mỡ. Khoảng thời gian mà ổ trục được bôi trơn bằng mỡ sẽ hoạt động ổn định mà không cần tính toán lại phụ thuộc vào kích thước ổ trục, loại, tốc độ, nhiệt độ vận hành và mỡ được sử dụng.

Dầu là chất bôi trơn được ưu tiên khi tốc độ hoặc điều kiện vận hành loại trừ việc sử dụng dầu mỡ hoặc nơi phải truyền nhiệt từ ổ trục. Dầu thường được sử dụng để đáp ứng các yêu cầu vận hành của các thành phần khác như con dấu và bánh răng.

Hệ thống tắm dầu phù hợp với tốc độ trục thấp. Để tránh thay dầu thường xuyên do nhiệt độ hoạt động cao, có thể sử dụng hệ thống tuần hoàn dầu. Ở tốc độ trục cao, dầu phải xuyên qua bên trong ổ trục để loại bỏ nhiệt dư thừa. Một hệ thống phun dầu là một phương pháp hiệu quả để đảm bảo rằng dầu đến nơi cần thiết. Tốc độ của dầu được bơm phải đủ cao để đảm bảo rằng lượng dầu đủ thấm vào xoáy không khí được tạo ra trong quá trình quay vòng bi.

Tần suất mà dầu cần thay đổi phụ thuộc vào điều kiện vận hành và chất lượng dầu. Đối với hệ thống tắm dầu, nên thay dầu thường xuyên hơn nếu nhiệt độ của nó vượt quá 120 độ F hoặc nếu máy hoạt động trong môi trường có chứa chất mài mòn hoặc chất gây ô nhiễm. Đối với các hệ thống dầu tuần hoàn, khoảng thời gian thay dầu được xác định bằng cách kiểm tra chất lượng dầu để xác định sự hiện diện của các hạt mài mòn, oxy hóa dầu và sự cố phụ gia.

Độ nhớt bôi trơn
Độ nhớt của dầu cũng quan trọng như lượng dầu để đảm bảo bôi trơn đầy đủ. Độ nhớt cần thiết phụ thuộc vào nhiệt độ hoạt động. Độ nhớt của chất bôi trơn không đủ xuất hiện dưới dạng bề mặt có độ bóng cao hoặc bóng. Khi thiệt hại tiến triển, bề mặt xuất hiện băng giá và cuối cùng là các đốm. Loại spalling này là hạt mịn so với mô hình hạt thô hơn được tạo ra bởi sự thất bại mệt mỏi.

Bôi trơn không đầy đủ

Trong giai đoạn băng giá, những mảnh kim loại nhỏ được kéo ra từ mương tạo ra một chiếc nap nap đôi khi có thể cảm nhận được. Khu vực mờ sẽ cảm thấy trơn tru theo một hướng nhưng có độ nhám rõ rệt theo hướng khác. Khi kim loại được kéo ra khỏi bề mặt, các hố xuất hiện và phủ sương tiến lên kéo.

Xì hơi là một dạng hư hỏng bề mặt gây ra khi hai bề mặt trượt và chất bôi trơn không thể ngăn ngừa sự bám dính của các bề mặt. Những mảnh nhỏ của một bề mặt bị xé rách và được hàn lại thành một trong hai bề mặt.


Mệt mỏi

Vết bẩn trượt xảy ra khi các phần tử lăn trượt khi chúng đi từ vùng không tải đến vùng được tải. Chất bôi trơn quá cứng cũng gây ra loại hư hỏng này, rất có thể xảy ra ở vòng bi lớn.

Xì hơi có thể xảy ra trên các bề mặt con lăn và trong mương của vòng bi lăn hình cầu và hình trụ. Điều này được gây ra bởi vòng quay của con lăn bị chậm lại trong khu vực dỡ hàng, nơi các vòng không lái các con lăn. Do đó, tốc độ quay của chúng thấp hơn so với khi chúng ở trong vùng được tải. Các con lăn, do đó, phải chịu gia tốc nhanh, và trượt kết quả là nghiêm trọng đến mức nó có thể tạo ra vết bẩn.

Grooving cũng là kết quả của bôi trơn không đầy đủ. Các khu vực chịu ma sát trượt, chẳng hạn như định vị mặt bích và các đầu của con lăn trong ổ lăn, là những bộ phận đầu tiên bị ảnh hưởng.

Khi tốc độ cao, lực quán tính trở nên quan trọng và cần phải bôi trơn tốt nhất. Các lực quán tính tác dụng lên các phần tử lăn ở tốc độ cao, với sự khởi động và dừng đột ngột, có thể dẫn đến lực cao giữa các phần tử lăn và lồng. Các lực xiên lồng, và ứng dụng lực lặp đi lặp lại cuối cùng làm cho lồng bị nứt và vỡ.

Thiệt hại lồng

Dòng chảy không đủ trong một hệ thống dầu tuần hoàn có thể gây ra hỏng hóc của vòng bi lăn. Khu vực giữa mặt bích dẫn hướng và đầu lớn của con lăn chịu chuyển động trượt và khó bôi trơn hơn các khu vực dưới chuyển động lăn. Do đó, một số con lăn có thể tự hàn vào mặt bích dẫn hướng.

Con dấu rò rỉ
Ngay cả trong điều kiện hoạt động tốt nhất, con dấu mang có thể bị rò rỉ. Thông thường, rò rỉ con dấu có thể được bắt nguồn từ ba nguyên nhân cơ bản:

Tình trạng và kích thước của trục và lỗ khoan
Thực hành cài đặt kém
Ô nhiễm
Khi một con dấu bị rò rỉ, nguyên nhân phổ biến nhất là trục bị mòn hoặc bị ghi điểm, thường là kết quả của sự mài mòn do nhiễm bẩn. Trục nên được thay thế hoặc sửa chữa để tránh hư hỏng con dấu.

Nếu chức năng chính của con dấu là loại trừ vật lạ, môi bịt phải hướng về phía bụi bẩn thay vì ổ trục. Nếu chất bôi trơn chịu áp lực từ sự tích tụ nhiệt hoặc các nguồn khác, môi phải đối mặt với áp lực.

Một con dấu bị rò rỉ không phải luôn luôn là một dấu hiệu của sự thất bại con dấu. Ví dụ, trong vòng bi chặn gối, mỡ thừa thường được tẩy qua các vòng đệm trong quá trình vận hành. Điều này chỉ ra rằng con dấu đang hoạt động đúng.