Bôi trơn thích hợp giữ vòng bi lăn dọc

Thích hợp bôi trơn cho vòng bi lăn là điều cần thiết cho hoạt động đáng tin cậy. Do một số công ty sản xuất hàng đầu đã tuyên bố rằng việc bôi trơn không chính xác có thể chiếm hơn 30% thất bại mang, bôi trơn là một ảnh hưởng quan trọng có thể tạo ra hoặc phá vỡ dịch vụ và vòng đời.

Chất bôi trơn cung cấp một bộ phim tách biệt giữa các phần tử lăn mang, mương và lồng để ngăn tiếp xúc kim loại với kim loại. Bằng cách kiểm soát tiếp xúc bề mặt, chất bôi trơn có thể giảm thiểu tác động của tiếp xúc bề mặt, cụ thể là ma sát không mong muốn nếu không sẽ tạo ra nhiệt quá mức, mệt mỏi kim loại và hao mòn. Chất bôi trơn cũng phải ngăn ngừa sự ăn mòn và hư hỏng do nhiễm bẩn.

Mỡ đã trở thành một lựa chọn chất bôi trơn phổ biến cho các vòng bi lăn. Các lợi ích thực tế là rõ ràng: dầu mỡ là dễ dàng để áp dụng, có thể được giữ lại trong vòng bi của một nhà ở và cung cấp khả năng bảo vệ niêm phong.

Thành phần chính là

Mỡ được phân loại theo độ cứng hoặc độ ổn định của chúng theo Viện Dầu bôi trơn Quốc gia Hoa Kỳ (NLGI) và được phân loại từ NLGI Class 000 (rất mềm) đến 6 (rất cứng). Các phân loại này dựa trên mức độ thâm nhập đạt được khi một hình nón tiêu chuẩn được phép chìm vào mỡ ở nhiệt độ 77 ° F (25 ° C) trong khoảng thời gian năm giây.

Độ sâu thâm nhập được đo trên thang điểm từ 1 đến 10 mm. Các nếp gấp mềm hơn cho phép hình nón thâm nhập sâu hơn vào mỡ, tạo ra một số lượng thâm nhập cao hơn. Tính ổn định của mỡ cho các ứng dụng công nghiệp nằm giữa NLGI Lớp 1 và 3 để tái phân phối vòng bi công nghiệp.

Thành phần dầu mỡ là khoảng 85% dầu gốc (khoáng chất hoặc tổng hợp) và 15% xà phòng hoặc chất làm đặc và sẽ thay đổi theo các loại mỡ khác nhau.

Dầu gốc là dầu bên trong mỡ tách và bảo vệ các bề mặt trong điều kiện vận hành. Dày lên làm cứng hỗn hợp để cho phép nó vẫn đứng yên xung quanh các thành phần chuyển động. Mỡ được đặc trưng bởi loại chất làm đặc như lithium hoặc lithium phức tạp. Đặc tính hiệu suất có nguồn gốc chủ yếu từ hỗn hợp dầu và phụ gia, nhưng trong một số trường hợp chất làm đặc cũng cung cấp tăng cường hiệu suất độc đáo.

Bằng cách thay đổi độ nhớt dầu, chất làm đặc và phụ gia, các nhà sản xuất dầu mỡ có thể xây dựng một loại dầu mỡ phù hợp với các ứng dụng và điều kiện hoạt động đã được xác định trước.

Đổi lại, trộn các loại mỡ ở một máy có thể gây tử vong lâu dài và cần tránh. Việc trộn các loại dầu mỡ có thể giống như làm ô nhiễm dầu bôi trơn, và kết quả là dầu mỡ mềm hơn cho phép chất bôi trơn chảy ra khỏi ứng dụng ở nhiệt độ thấp hơn hoặc dầu mỡ cứng hơn làm giảm khả năng bôi trơn.

Dựa trên kinh nghiệm của SKF về phân tích nguyên nhân gốc của vòng bi bị hỏng, có thể nói rằng một nửa của tất cả các hỏng hóc mang trong các ứng dụng công nghiệp có thể là do điều kiện bôi trơn kém hoặc không đầy đủ gây ra bởi việc lựa chọn không đúng loại mỡ cơ bản. , khoảng thời gian tái định lượng không đúng, trộn các mỡ không tương thích, nhiễm bẩn lỏng hoặc rắn hoặc tăng quá mức.

Do đó, để đạt hiệu suất ổ trục tối ưu, bắt buộc phải chọn đúng loại mỡ để cung cấp độ nhớt dầu cơ bản cần thiết với số lượng thích hợp, ở nhiệt độ vận hành nhất định và ở khoảng thời gian được chấp nhận theo yêu cầu.

Mặc dù có thể có khuynh hướng ủng hộ việc tiêu chuẩn hóa một chất bôi trơn duy nhất để tăng sức mua bằng cách mua số lượng, các máy sản xuất có các cụm xoay chuyên dụng và, trong hầu hết các trường hợp, các yêu cầu bôi trơn là khá cụ thể.

Khi lựa chọn mỡ bôi trơn mang, các điều kiện khác cần được xem xét ngoài nhiệt độ, tốc độ và tải trọng. Ví dụ, khi các vòng bi chịu sự rung động nặng nếu mỡ có độ ổn định cơ học thấp được áp dụng, ma trận mỡ có thể bị phá hủy bởi các dao động và gây ra hỏng trục mòn sớm.

Là một danh sách kiểm tra tổng thể để giúp hướng dẫn người dùng, các yếu tố sau là một trong những yếu tố quan trọng nhất trong việc lựa chọn mỡ thích hợp cho bôi trơn vòng bi:

• loại máy

• mang loại và kích thước

• Nhiệt độ hoạt động

• điều kiện tải vận hành

• phạm vi tốc độ

• điều kiện hoạt động (chẳng hạn như rung và hướng dọc / dọc của trục)

• điều kiện làm mát

• hiệu quả niêm phong

• môi trường bên ngoài

Tham số kiểm tra

Các thông số và quy trình kiểm tra mỡ khác nhau đã được phát triển để cung cấp cho người dùng các tiêu chuẩn chất lượng và nhất quán. Một số đại diện cho tiêu chuẩn công nghiệp, chẳng hạn như những mục tiêu bảo vệ chống ăn mòn, bảo vệ mặc, tỷ lệ chảy máu, nhất quán và ổn định cơ học. Cách tiếp cận thử nghiệm của tác giả đi xa hơn nữa.

Trong số các thông số đáng chú ý hơn tùy thuộc vào quy trình thử nghiệm của SKF bao gồm:

Bảo vệ chống ăn mòn

Mỡ bôi trơn nên bảo vệ bề mặt kim loại khỏi sự ăn mòn tấn công trong dịch vụ. Các tính chất chống ăn mòn của mỡ bôi trơn lăn có thể được đánh giá bằng cách sử dụng hỗn hợp mỡ bôi trơn và nước cất trong ổ đỡ (ASTM D1743).

Vòng bi thay thế trong chu trình kiểm tra được xác định giữa bế tắc và quay tại 80 vòng / phút. Vào cuối chu kỳ thử nghiệm, mức độ ăn mòn được đánh giá theo thang đo giữa 0 (không ăn mòn) và năm (ăn mòn nghiêm trọng).

Một phương pháp thử nghiệm nghiêm trọng hơn là thay nước cất bằng nước muối theo quy trình thử nghiệm tiêu chuẩn.

Thử nghiệm có thể tiến xa hơn bằng cách liên tục cho phép nước chảy hoặc rửa qua một vòng đệm trong chu trình thử, đặt các yêu cầu lớn hơn về tính chất chống ăn mòn của mỡ.

Mỡ cuộc sống

Các máy kiểm tra được thiết kế đặc biệt có thể xác định tuổi thọ và nhiệt độ hoạt động của mỡ bôi trơn cao (ASTM D3336).

Mười vòng bi rãnh sâu được lắp vào năm vỏ và chứa đầy một lượng mỡ nhất định. Thử nghiệm được tiến hành ở tốc độ và nhiệt độ định trước. Cả hai tải trọng trục và hướng tâm được áp dụng và các vòng bi chạy cho đến khi hỏng.

Thời gian mang hư hỏng được ghi lại theo giờ và tính toán cuộc sống Weibull được thực hiện vào cuối giai đoạn thử nghiệm để thiết lập tuổi thọ dầu mỡ. Thông tin này sau đó có thể được sử dụng để xác định khoảng thời gian relubrication cho một ứng dụng.

Độ ổn định cơ học

Khi áp dụng phép thử độ ổn định của cuộn, tính nhất quán của mỡ bôi trơn lăn phải thay đổi một chút hoặc không hoàn toàn trong suốt thời gian làm việc của vòng bi lăn. Sự thay đổi cấu trúc mỡ (số lượng làm mềm hoặc làm cứng) có thể được đánh giá bằng cách đổ đầy một xy lanh với một lượng mỡ định trước. Một con lăn được đặt bên trong hình trụ và bộ phận hoàn chỉnh được xoay trong hai giờ ở nhiệt độ phòng (ASTM D1403). Vào cuối giai đoạn thử nghiệm, xi lanh được phép làm nguội đến nhiệt độ phòng và đo được sự thâm nhập của mỡ.

Hiệu suất áp suất (chịu tải trọng hàn)

Ba quả bóng thép được giữ trong một cái tách và một quả bóng thứ tư được xoay ngược với ba quả bóng ở một tốc độ nhất định (ASTM D2596). Một tải khởi đầu được áp dụng và tăng lên trong khoảng thời gian định trước cho đến khi quả bóng xoay bắt và hàn vào ba quả bóng cố định. Thử nghiệm cho biết điểm mà tại đó giới hạn áp suất cực của mỡ được vượt quá.

Khả năng bôi trơn (SKF ROF và R2F thử nghiệm cho vòng bi và vòng bi lăn, tương ứng)

Thử nghiệm này được tiến hành bằng cách đo tuổi thọ mỡ của kích thước vòng bi được gắn trong vỏ thực tế. Phương pháp thử được thực hiện ở nhiệt độ bình thường và cao và ở tốc độ cao hơn để rút ngắn thời gian thử nghiệm.

Các nhóm vòng bi phải hoạt động thỏa đáng mà không tăng mô-men xoắn hoặc mặc trong một thời gian nhất định. Sử dụng nguyên tắc lão hóa Arrhenius và áp dụng nó vào nhiệt độ thử nghiệm cho phép ước lượng tuổi thọ dầu mỡ ở các nhiệt độ khác. Vòng bi được sử dụng cho thử nghiệm ROF và vòng bi lăn hình cầu cho thử nghiệm R2F.

Một thử nghiệm thêm có thể được thực hiện bằng cách sử dụng máy WAM đo độ dày màng bôi trơn của quả bóng chạy trên đĩa quang.

Mỡ bôi trơn (Grease Noise Level - SKF BeQuiet Test)

Các phương pháp thử nghiệm độc lập đã được phát triển để đo lượng chất gây ô nhiễm rắn, hoặc là các khối chất làm đặc hoặc các hạt cứng, được sản xuất vào mỡ dựa trên lượng tạp chất mà mỡ tạo ra bằng cách sử dụng hồ sơ đo âm thanh tần số cao.

Một bộ vòng bi có độ nhạy cao, chất lượng cao được bôi trơn bằng mỡ bôi trơn ứng dụng và được đặt trong vỏ trong đế thử nghiệm. Khi các phần tử cuộn qua các khối và các hạt tạo ra phát xạ âm thanh tần số cao, được đo bằng ba dải tần số khác nhau (cao, trung bình và thấp) và phân loại thành năm lớp hoặc cấp độ.1. sự phân loại tiếng ồn mỡ. Kết quả là Phân loại tiếng ồn Grease của SKF (GN), từ GN4 cho đến khi chạy GN0 cực kỳ yên tĩnh.

Đánh giá GN4 là tốt nhất. Các loại mỡ có mức độ sạch sẽ này, dựa trên sự vắng mặt của các khối và hạt gây tiếng ồn, được sản xuất trong điều kiện kiểm soát khí hậu, và nên được coi là sản phẩm chất lượng cao.

Grease Life và Relubrication

Như đã nói, tuổi thọ của mỡ cho vòng bi lăn sẽ tăng hoặc giảm dựa trên nhiều yếu tố. Nhưng khi nào và làm thế nào nên tái tổ chức được kích hoạt? Các ổ bi nhỏ, tải nhẹ có thể không yêu cầu bất kỳ sự tái định kỳ nào trong suốt vòng đời của máy, làm cho chúng trở thành các ứng cử viên chính cho vòng bi kín kín hoặc được bảo vệ.

Vòng bi không bịt kín cho cuộc sống hoặc nhà máy chứa đầy mỡ có đủ không gian trống trong nhà ở (lên đến 50%) để cho phép chỗ cho lượng mỡ dư thừa được đẩy ra khỏi ổ đỡ trong khi khởi động. Việc làm đầy ổ đỡ bằng mỡ phải là một trong những hoạt động cuối cùng được hoàn thành khi lắp vòng bi thay thế để đảm bảo độ sạch và độ nhiễm bẩn tối thiểu. (Một điền đầy đủ là chấp nhận được với điều kiện hoạt động tốc độ thấp, nơi quá nóng không phải là một mối quan tâm.)

Việc xác định khoảng thời gian tái định cư của ứng dụng sẽ dựa trên các điều kiện ảnh hưởng, chẳng hạn như nhiệt độ, tốc độ, tải trọng, sự sắp xếp và loại vòng bi. Các cân nhắc về môi trường cũng có thể làm tăng tần suất tái lập. Trong các thiết lập ô nhiễm nặng (mỏ đá và xưởng đúc, ví dụ), khoảng thời gian rất ngắn giữa các lần thăm viếng, hoặc có lẽ thậm chí tái lập liên tục sẽ là quy tắc. Tự động tái định nghĩa đơn hoặc đa điểm được sử dụng để thực hiện các tác vụ này.

Trong các ứng dụng nơi bôi trơn thủ công được chọn, người dùng nên xác nhận rằng bộ phận bôi trơn được làm sạch, đúng loại dầu nhờn được sử dụng và số lượng chính xác của nguồn cung cấp dầu nhờn được thiết lập. Mỡ bôi trơn cũng quan trọng như số lượng thích hợp. Cần thận trọng hơn để đảm bảo tái định cư không gây ô nhiễm. Nếu mỡ bị nhiễm bẩn được đặt vào một hệ thống, nó có thể gây ra nhiều thiệt hại hơn là thiếu sự bôi trơn hoàn toàn.

Theo thời gian, chất bôi trơn trong một vòng bi sẽ tự nhiên mất đi tính chất bôi trơn của nó. Điều này nhấn mạnh sự cần thiết phải chú ý cẩn thận để lựa chọn chất bôi trơn gốc và cho thấy lợi thế khi hợp tác với các nhà cung cấp hiểu biết và có kinh nghiệm ngay từ đầu.

Tham khảo
Kuhl, R. và Haag, C. "Grease Noise trong Roller Bearings." Tiếng ồn thế hệ trong vòng bi và tác dụng của nó, ảnh hưởng của mỡ bôi trơn, thử nghiệm tiếng ồn mỡ, thủ tục kiểm tra và yêu cầu.