Tìm kiếm cho nhanh

Nhập từ khóa vào kiếm, ví dụ: bơm, quạt, hộp số, máy nén....
Loading

1 tháng 4, 2009

Tại sao vòng bị 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 đường

Các 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  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/L
Trong đó:
c: độ đồng tâm
L: khoảng cách giữa 2 tâm ổ bi 2 gối
Suy 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).
Hình : vòng bi đũa trụ


Kỹ sư Nguyễn Thanh Sơn

3 Đánh giá:

Ân Nam nói...

Chúng ta đã đề cập rằng Vòng bi bị giảm tuổi thọ thiết kế khi phải làm việc với 1 hoặc nhiều điều kiện sau: Bôi trơn kém; lắp đặt sai; mất đồng tâm; rung động quá mức; tốc độ quá cao; nhiệt độ quá cao; tạp chất xâm nhập v.v.
Tuy nhiên, đây chỉ là các dấu hiệu bên ngoài, mà ai cũng có thể nhìn thấy.

Về bản chất, điều gì đã xảy ra bên trong Vòng bi? Chúng ta phải lý giải được, các điều kiện bên ngoài đó tác dụng (xấu) thế nào tới Vòng bi? Nói cho chính xác, cơ chế tác dụng của các điều kiện bên ngoài đó đến vật liệu làm Vòng bi điễn ra thế nào?

(chúng ta hiểu rằng, một Vòng bi được coi là bị hỏng, khi chúng ta quan sát thấy các biểu hiện bất thường trên các bề mặt vật liệu (làm việc) của Vòng bi, nhự: rỗ, vỡ, nứt, biến mầu, xước, nhám...)

Chào các bạn,
Ân Nam

tanthanh07 nói...

Như bài viết của anh Sơn thì ổ bi đũa trụ điều kiện làm việc tốt hơn bi cầu. Thực tế đúng như vậy, theo tôi thấy bi cầu hỏng hóc nhiều hơn, nhưng có nhiều trường hợp xãy ra mà tôi vẫn không tìm ra nguyên nhân đó là có một vài vòng bi đũa tự nhiên bị hỏng mà không tìm được nguyên nhân. Mặc dù ngày hom trước thiết bị này tôi đã kiểm tra qua, chạy rất êm, nhưng tối hôm đó vận hành báo lại là có khói bốc lên tại ổ bi, ngày hôm sau quyết định tháo kiểm tra thì ổ bi bị cháy đen, và gây gãy trục tại vị trí đó. Anh Sơn có kinh nghiệm trong vấn đề này không ạ?

Sơn Nguyễn Thanh nói...

Cảm ơn bạn tanthanh07 đã chia sẻ, ổ bi bị cháy điều đầu tiên cần xem lại là vấn đề bôi trơn.
Hai là quá trình lắp đặt có đảm bảo khe hở. Nếu vòng bi chặn thì cần lưy ý lực xiết bulong của bích mặt đầu trục, vì lực quá lớn dự ứng lực lên vòng bi lớn, khe hở sẽ nhỏ lại. Thêm nữa là đệm mặt bích đầu trục, bề dày có đảm bảo không?
Ngoài ra, nguyên nhân khác như lực di trục quá lớn có thể do chênh áp, quá tải v.v...
Bạn cũng cần tìm hiểu nguyên nhân do lỗi vận hành nữa

Đăng nhận xét

Đóng góp ý kiến, bình luận của bạn tại đây