Chuyển đến nội dung chính

Cách nhận biết nguyên nhân một số dạng hư hỏng sớm của vòng bi

Viết bài KS Nguyễn Thanh Sơn, bản quyền thuộc về baoduongcokhi.com

Giả sử vòng bi có thiết kế, ứng dụng và bôi trơn phù hợp, thì chúng sẽ bị hỏng do giới hạn tuổi thọ mỏi vật liệu tự nhiên của chúng, nhưng tất cả các vòng bi sẽ hỏng sớm hơn do các nguyên nhân được nêu trong bài viết sau đây.

Việc khắc phục sự cố của các vòng bi và xác định nguyên nhân hư hỏng gốc rễ của chúng thường rất khó, vì nhiều dạng hỏng hóc trông rất giống nhau. Điều này là do các hư hỏng của vòng bi hầu như luôn luôn được biểu hiện bởi các tình trạng nứt vỡ (spalling) hoặc bong tróc (flaking) của các bề mặt chi tiết vòng bi. Sự nứt vỡ xảy ra khi vòng bi đã đạt đến giới hạn tuổi thọ mỏi của chúng, nhưng cũng có thể xảy ra khi hư hỏng sớm. Vì lý do này, điều quan trọng là các chuyên gia khắc phục sự cố phải biết và có thể nhận biết tất cả các dạng hư hỏng thường gặp của vòng bi. Khả năng khắc phục sự cố chính xác và nhận ra nguyên nhân gốc rễ của các lỗi hư hỏng của vòng bi sẽ đưa các chuyên gia phân tích đi đến kết luận đúng. Chúng ta thường nghe nhận xét, ngay cả bởi các kỹ sư và kỹ thuật viên có kinh nghiệm, "vòng bi này bị hỏng sớm vì nó bị lỗi." Lỗi sản xuất trong vòng bi chiếm ít hơn 1% trong số hàng triệu vòng bi đang được sử dụng hiện nay trên khắp thế giới và tỷ lệ sai sót nhỏ này đang được giảm liên tục nhờ những cải tiến trong kỹ thuật sản xuất và vật liệu chế tạo vòng bi. Chỉ một phần nhỏ trong số các vòng bi đang sử dụng bị hỏng vì chúng đã đạt đến giới hạn mỏi vật liệu. Hầu hết các vòng bi đều tồn tại lâu hơn so với máy móc hoặc bộ phận máy mà chúng được lắp đặt.

Xem thêm: 

Điều gì tạo nên giới hạn tuổi thọ do mỏi của vòng bi

Tuổi thọ của vòng bi liên quan trực tiếp đến số vòng quay thực hiện của vòng bi, độ lớn của tải tác động và khả năng bôi trơn và độ sạch của chất bôi trơn; giả sử lựa chọn vòng bi ban đầu là chính xác và lắp đặt thích hợp. Mỏi là kết quả của ứng suất cắt (shear stresses), còn gọi là biến dạng đàn hồi, xuất hiện theo chu kỳ ngay bên dưới bề mặt chịu tải, khi các bi đũa hoặc bi cầu đi qua rãnh lăn.

Nứt vỡ và bong tróc

Sau nhiều vòng quay, những ứng suất này giữa các viên bi và bề mặt rãnh lăn sẽ làm xuất hiện các vết nứt dưới bề mặt và mở rộng trên bề mặt của các viên bi, rãnh lăn hoặc cả hai. Những vết nứt này có thể làm cho các mảnh vỡ bề mặt của vật liệu chịu lực bị vỡ ra. Tình trạng này được gọi là nứt vỡ (spalling) hoặc bong tróc (flaking) mà tiếp tục cho đến khi vòng bi đạt đến giới hạn tuổi thọ của nó, như được minh họa ở hình trên.

Xem thêm: 

Nguyên nhân dẫn đến hỏng vòng bi được minh họa hình sau:

Rỗ mờ và đốm bẩn

Sự xuất hiện rỗ mờ (frosted) hoặc đốm bẩn (smeared) của vòng bi này minh họa điều gì sẽ xảy ra khi độ nhớt của dầu quá thấp (loãng) và xảy ra tiếp xúc trực tiếp kim loại với kim loại. Loại hư hỏng sớm này thường xảy ra trong quá trình khởi động ban đầu của các vòng bi chịu tải nặng. Hư hỏng này xảy ra chỉ sau 15 giây hoạt động.

Nguyên nhân của sự cố vòng bi được minh họa dưới đây:

Mất kim loại do tiếp xúc

Vòng bi này bị hỏng do sự hàn tiếp xúc (welding contact) liên tục giữa các bề mặt kim loại, cuối cùng làm cho kim loại bị 'lôi ra' khi các bề mặt dính vào nhau trong quá trình quay. Tình trạng này có thể do dầu có độ nhớt sai, tải trọng quá mức, tốc độ, nhiệt độ, khe hở bên trong không chính xác, chất bẩn bị mắc kẹt bên trong vòng bi hoặc sự kết hợp của các điều kiện này.

Ngay cả khi nhiệt độ tăng ít nhất là 4°C hoặc 5°C cũng có thể góp phần gây ra những hư hỏng này, do độ nhớt của chất bôi trơn loãng hơn yêu cầu. Khi phân tích nguyên nhân gốc rễ của một hư hỏng, tất cả các nguyên nhân có thể góp phần phải được xem xét.

Xem thêm:

Nguyên nhân của hai dạng hư hỏng vòng bi được minh họa dưới đây:

 

Hai dạng hư hỏng vòng bi

Vòng bi đầu tiên: Gỉ sét và màu trắng trên vòng ngoài cho thấy sự kết hợp của một số tình trạng có thể xảy ra; bao gồm các rung động nhỏ gây ra dao động của vòng ngoài, sự biến đổi màu hơi đỏ của độ ẩm trong vòng bi do làm kín kém (poor sealing), dung sai lắp ghép không tốt (poor fit) giữa vòng ngoài và vỏ máy, thiếu dầu bôi trơn hoặc lắp đặt không đúng cách.

Vòng bi thứ hai cho thấy sự ăn mòn tối màu khá nghiêm trọng vị trí cách đều giữa các viên bi trên rãnh lăn vòng trong, xảy ra trong khi vòng bi đứng yên.

Nguyên nhân hư hỏng vòng bi được minh họa dưới đây:


Bôi trơn quá mức (over lubrication) thường là nguyên nhân dẫn đến hỏng vòng bi được bôi trơn bằng mỡ, gây ra nhiệt độ hoạt động của vòng bi cao hơn bình thường. Lượng dầu mỡ quá nhiều gây ra ma sát bên trong chất bôi trơn, do đó thúc đẩy nhiệt độ quá cao gây ra quá trình oxy hóa và gây ra hỏng chất bôi trơn và hỏng vòng bi sớm.

Quá nhiều dầu mỡ sẽ gây ra hiện tượng khuấy tạo bọt trong các bộ phận quay và kết quả là nhiệt độ sẽ luôn tăng. Dầu có độ nhớt quá cao hoặc mỡ có độ đặc quá cao cũng sẽ làm tăng nhiệt độ vận hành. Cần phải cẩn thận khi điều tra nhiệt độ cao, khắc phục sự cố không chỉ phải xem xét khả năng quá nhiều chất bôi trơn mà còn phải xem xét chất bôi trơn chính xác cho ứng dụng đang được sử dụng.

Nguyên nhân dẫn đến hỏng vòng bi được minh họa dưới đây:

Hiện tượng phóng điện trên rãnh lăn vòng trong

Vòng bi không an toàn trước sự phóng điện tiềm ẩn hoặc dòng điện đi lạc (stray currents) do lực điện từ tạo ra. Trong các ứng dụng vòng bi này, nên nối đất vòng bi bằng chổi tiếp đất (grounding brushes).

Đối với người sử dụng dây đai và băng tải của truyền động giữa quạt và động cơ điện, các tiêu chuẩn công nghiệp xác định độ dẫn điện tối thiểu là RMA IP-3-3, ISO 1813 và ISO 9563. Ngoài ra, các nhà sản xuất dây đai truyền động khuyến nghị sử dụng dây đai dẫn điện tĩnh (static conductive belts) 6 megohms hoặc ít hơn. Vòng trong của vòng bi này cho thấy bằng chứng rõ ràng về sự hư hỏng bề mặt kiểu gợn sóng do rỗ điện gây ra (pitting).

Thách thức đối với khắc phục sự cố là học cách nhận ra sự khác biệt giữa phần trăm nhỏ các vòng bi có biểu hiện mỏi vật liệu mà cho thấy chúng đang ở cuối vòng đời và hầu hết các vòng bi bị hư hỏng sớm được mô tả ở trên.

Sẽ không có gì ngạc nhiên đối với những chuyên gia khắc phục sự cố thiết bị có kinh nghiệm, giả sử vòng bi có thiết kế, ứng dụng và bôi trơn phù hợp, vòng bi sẽ hỏng sớm hay muộn là do giới hạn tuổi thọ mỏi vật liệu tự nhiên của chúng, nhưng tất cả các vòng bi sẽ hỏng sớm do các nguyên nhân ở trên.


Các bạn có câu hỏi gì, cứ mạnh dạn trao đổi nhé, baoduongcokhi sẵn sàng giải đáp trong khả năng của mình.
----------------
Xin chào bạn! 
Nếu bạn đang thích trang web của chúng tôi và thấy các bài viết của chúng tôi hữu ích, chúng tôi rất mong nhận được sự ủng hộ của bạn. Với sự giúp đỡ của bạn, chúng tôi có thể tiếp tục phát triển tài nguyên và cung cấp cho bạn nội dung có giá trị hơn nữa. 
Cảm ơn bạn đã ủng hộ chúng tôi. 
Nguyễn Thanh Sơn

Related Posts by Categories



Nhận xét

Bài đăng xem nhiều

Dung sai và các chế độ lắp ghép bề mặt trụ trơn [pdf]

Viết bài: Thanh Sơn, bản quyền thuộc về www.baoduongcokhi.com Ví dụ bạn cần gia công 1 trục bơm ly tâm 1 cấp, khi lên bản vẽ gia công thì cần dung sai gia công, việc chọn dung sai gia công thì căn cứ vào kiểu lắp ghép như vị trí lắp vòng bi: đối với vòng trong vòng bi với trục bơm thì sẽ lắp theo hệ thống lỗ (vì kích thước vòng bi không thay đổi được), nên việc lắp chặt hay trung gian là do bạn lựa chọn dựa trên các tiêu chí ở dưới. Còn thân bơm với vòng ngoài vòng bi thì lắp theo hệ trục (xem vòng ngoài vòng bi là trục). Bạn cũng cần lưu ý việc lắp chặt hay trung gian có thể ảnh hưởng đến khe hở vòng bi khi làm việc nên cần cân nhắc cho phù hợp với điều kiện vận hành, loại vòng bi (cùng loại vòng bi, vòng bi C2, C3 có khe hở nhỏ hơn C4, C4 nhỏ hơn C5). Nếu bạn đang dùng C3, lắp trung gian mà chuyển sang lắp chặt có thể làm giảm tuổi thọ vòng bi vì khe hở giảm hoặc không đáp ứng yêu cầu làm việc. Sơ đồ miền dung sai Miền dung sai Miền dung sai được tạo ra bằng cách phối hợp giữa  1 sai

Bảo trì năng suất toàn diện (Total Productive Maintenance)

Toàn bộ file điện tử powerpoint này: TPM P-1.ppt 1382K TPM P-2.ppt 336K TPM P-3.ppt 2697K Link download http://www.mediafire.com/?upl33otz5orx0e1

Một số thiết bị chưng cất

Ngày nay cùng với sự phát triển vượt bậc của nền công nghiệp thế giới và nước nhà, các ngành công nghiệp cần rất nhiều hoá chất có độ tinh khiết cao. Chưng cất  ( distillation ) là quá trình dùng nhiệt để tách một hỗn hợp lỏng ra thành các cấu tử riêng biệt dựa vào độ bay hơi khác nhau của các cấu tử trong hỗn hợp ở cùng một nhiệt đo. Chưng cất = Gia nhiệt + Ngưng tụ Ta có thể phân biệt chưng cất ra thành quy trình một lần như trong phòng thí nghiệm để tách một hóa chất tinh khiết ra khỏi một hỗn hợp, và chưng cất liên tục, như trong các tháp chưng cất trong công nghiệp.  Xem kênh Youtube của Bảo Dưỡng Cơ Khí!  Hãy đăng ký kênh để nhận thông báo video mới nhất về Thiết bị chưng cất  Trong nhiều trường hợp có một tỷ lệ nhất định của hỗn hợp hai chất lỏng mà không thể tiếp tục tách bằng phương pháp chưng cất được nữa. Các hỗn hợp này được gọi là hỗn hợp đẳng phí. Nếu muốn tăng nồng độ của cồn phải dùng đến các phương pháp tinh cất đặc biệt khác. Có thể sử dụng các loại tháp chưng cất

Giới thiệu về Tua bin khí (Gas Turbine)

Turbine khí, còn được gọi là tuốc bin khí  (Gas Turbine) , là một loại động cơ nhiệt được sử dụng để chuyển đổi nhiệt năng thành năng lượng cơ học thông qua quá trình đốt cháy khí và chuyển động quay turbine. Một máy phát điện Generator kéo bởi một tuốc bin khí. Đây là tổ hợp của máy nén khí + tuốc bin khí + máy phát điện. Không khí được hút vào và nén lên áp suất cao nhờ một máy nén. Nhiên liệu cùng với không khí này sẽ được đưa vào buồng đốt để đốt cháy. Khí cháy sau khi ra khỏi buồng đốt sẽ được đưa vào quay turbine. Vì thế nên mới gọi là turbine khí. Năng lượng cơ học của turbine một phần sẽ được đưa về quay máy nén, một phần khác đưa ra quay tải ngoài, như cách quạt, máy phát điện... Đa số các turbine khí có một trục, một đầu là máy nén, một đầu là turbine. Đầu phía turbine sẽ được nối với máy phát điện trực tiếp hoặc qua bộ giảm tốc. Riêng mẫu turbine khí dưới đây có 3 trục. Trục hạ áp gồm máy nén hạ áp và turbine hạ áp. Trục cao áp gồm máy nén cao áp và turbine cao áp. Trục th

Các website nhà sản xuất cung cấp thiết bị động và phụ tùng

Bơm A.R Wilfley ABS ACD Cryo ACE ACME Dynamics Aermotor Afton Albany Aldo Barbera Alfa Laval All Flavor (AFEC) AllegenyBradford (Topline) All Pumps Allweiler Alpha Flo-Systems American Stainless American-Marsh Ampco AMT Ansimag Apex APV Argal Armstrong Aturia Aurora A.Y.McDonald BBC Electro Beckett Bell & Gossett BJM Blackmer Bombas Itur Brinkmann BSM Buffalo Burks Caffini Calama Calpeda Camac Caprari Carver Casals Caster CDR CEF Chempump(Teikoku) Clark Corcoran Cornell Corporacion EG Crane DAB Danner Davey David Brown-Union Dean Desm

Tải miễn phí phần mềm triển khai hình gò

Phần mềm này sẽ giúp các bạn đưa ra bản vẽ triển khai gia công đầy đủ và chính xác, cho phép các bạn xuất ra bản vẽ Autocad để tiện hơn cho việc tính toán, in ấn , quản lý. [MF] —–  nhấn chọn để download Lưu ý: sau khi giải nén và cài đặt thì chép pns4.exe (có sẵn sau khi giải nén) đè lên file pns4.exe mới. Phiên bản này có đầy đủ kích thước với các kiểu ống và help. Nên chạy run as administrator trong win 7. Xin chào bạn!  Nếu bạn đang thích trang web của chúng tôi và thấy các bài viết của chúng tôi hữu ích, chúng tôi rất mong nhận được sự ủng hộ của bạn. Với sự giúp đỡ của bạn, chúng tôi có thể tiếp tục phát triển tài nguyên và cung cấp cho bạn nội dung có giá trị hơn nữa.  Cảm ơn bạn đã ủng hộ chúng tôi. Nguyễn Thanh Sơn

Cách kiểm tra và đánh giá vết ăn khớp (tooth contact) của cặp bánh răng

Viết bài: Thanh Sơn, bản quyền thuộc về  www.baoduongcokhi.com Hộp số với cặp bánh răng nghiêng Tooth contact là một trong những yếu tố quan trọng trong việc đảm bảo hoạt động hiệu quả và độ bền của bánh răng Mục đích Các bánh răng phải có tải trọng phân bố đều trên bề mặt răng khi làm việc ở điều kiện danh định.  Nếu tải trọng phân bố không đều, áp lực tiếp xúc và ứng suất uốn tăng cục bộ , làm tăng nguy cơ hư hỏng.  Gear Run Out của bánh răng là gì? cách kiểm tra Bánh răng và hộp số, phần 3: Phân tích dầu tìm nguyên nhân hư hỏng bánh răng. Bánh răng và Hộp số, phần 2: Các loại hộp số, bôi trơn, hư hỏng thường gặp Bánh răng và hộp số, phần 1: Các loại bánh răng (types of gears) Để đạt được sự phân bố tải đều, bánh răng cần có độ chính xác trong thiết kế, sản xuất, lắp ráp và lắp đặt các bộ phận của hộp số. Các yếu tố này được kiểm tra, test thử nghiệm và kiểm tra tại xưởng của nhà sản xuất thiết bị. Lắp đặt đúng cách tại hiện trường là bước cuối cùng để đảm bảo khả năng ti

Chọn vật liệu chế tạo bánh răng và xử lý nhiệt

Viết bài: Thanh Sơn, bản quyền thuộc về  www.baoduongcokhi.com Điều cần thiết là chọn vật liệu và xử lý nhiệt thích hợp phù hợp với ứng dụng dự kiến ​​của bánh răng. Vì các bánh răng được ứng dụng cho nhiều mục đích sử dụng khác nhau, chẳng hạn như máy móc công nghiệp, thiết bị điện/điện tử, đồ gia dụng và đồ chơi, và bao gồm nhiều loại vật liệu, nên chúng tôi muốn giới thiệu các vật liệu điển hình và phương pháp xử lý nhiệt của chúng. Hộp số 1. Các loại vật liệu chế tạo bánh răng a) S45C (Thép cacbon dùng cho kết cấu máy): S45C là một trong những loại thép được sử dụng phổ biến nhất, chứa lượng carbon vừa phải ( 0,45% ). S45C dễ kiếm được và được sử dụng trong sản xuất bánh răng trụ thẳng, bánh răng xoắn, thanh răng, bánh răng côn và bánh răng trục vít bánh vít . Xử lý nhiệt và độ cứng đạt được: nhiệt luyện độ cứng Không < 194HB Nhiệt luyện bằng cách nung nóng, làm nguội nhanh (dầu hoặc nước) và ram thép, còn gọi là quá trìnhT

Khe hở mặt răng (backlash) và khe hở chân/đỉnh răng (root/tip clearance)

Viết bài : Nguyễn Thanh Sơn, bản quyền thuộc về www.baoduongcokhi.com Các thông số cơ bản của bánh răng Về những thông số của bánh răng, có rất nhiều thông số để phục vụ cho quá trình gia công, thiết kế và lắp đặt máy. Tuy nhiên có một số thông số cơ bản bắt buộc người chế tạo cần phải nắm rõ, gồm: Đường kính Vòng đỉnh (Tip diameter): là đường tròn đi qua đỉnh răng, da = m (z+2) . Đường kính Vòng đáy (Root diameter): là vòng tròn đi qua đáy răng, df = m (z-2.5) . Đường kính Vòng chia (Reference diameter): là đường tròn tiếp xúc với một đường tròn tương ứng của bánh răng khác khi 2 bánh ăn khớp với nhau, d = m.Z   Số răng: Z=d/m Bước răng (Circular Pitch): là độ dài cung giữa 2 profin của 2 răng kề nhau đo trên vòng chia, P=m. π Modun: là thông số quan trọng nhất của bánh răng, m = P/π ; ha=m. Chiều cao răng (whole depth): là khoảng cách hướng tâm giữa vòng đỉnh và vòng chia; h=ha + hf=2.25m, trong đó ha=1 m, hf=1,25 Chiều dày răng (w

Sổ tay tiếng anh kỹ thuật [pdf]

Giới thiệu nội dung cuốn sách "Sổ tay tiếng anh kỹ thuật"  Nhu cầu học tiếng anh trong các nghành kỹ thuật ngày càng tăng trong những năm gần đây, để đáp ứng nhu cầu đó, nhóm tác giả đã biên soạn cuốn sách này. Nội dung cuốn sách bao gồm Phần mở đầu, phần thuật ngữ và phần số liệu. - Phần mở đầu nhóm tác giả giới thiệu lối phiên âm quốc tế mới nhất - Phần các thuật ngữ được phân loại theo từng chủ đề bao quát trong nghành cơ khí, từ vẽ kỹ thuật đến nguyên lý máy… - Phần số liệu gồm các hình vẽ, các bảng tiêu chuẩn… Link tải: Tại đây  hoặc tại đây ----- Xin chào bạn! Nếu bạn đang thích trang web của chúng tôi và thấy các bài viết của chúng tôi hữu ích, chúng tôi rất mong nhận được sự ủng hộ của bạn. Với sự giúp đỡ của bạn, chúng tôi có thể tiếp tục phát triển tài nguyên và cung cấp cho bạn nội dung có giá trị hơn nữa.  Cảm ơn bạn đã ủng hộ chúng tôi.  Nguyễn Thanh Sơn

Nghe Podcast Bảo Dưỡng Cơ Khí