Mỡ bôi trơn vòng bi trục thẳng đứng

Trong thực tế chúng ta thường gặp phải tình trạng hỏng hóc liên tục của vòng bi bôi trơn bằng mỡ trong các thiết bị lắp theo chiều dọc thẳng đứng, chẳng hạn như máy bơm, động cơ điện, máy trộn,…, đặc biệt là trong các thiết bị ban đầu được thiết kế để vận hành theo chiều ngang. Thời gian ngừng hoạt động đang trở nên nghiêm trọng, khi kiểm tra vòng bi trong quá trình đại tu, các rãnh ổ trục sáng bóng, bề mặt bị hư hỏng và bong tróc là rõ ràng. Việc lựa chọn sử dụng đúng loại mỡ bôi trơn vòng bi trục thẳng đứng sẽ giải quyết vấn đề này.

Mỡ bôi trơn vòng bi trục thẳng đứng

Mỡ bôi trơn vòng bi trục thẳng đứng thường sử dụng mỡ có độ đặc cao hơn (ví dụ: NLGI 3) để giữ mỡ tốt hơn trong vòng bi hoặc sử dụng mỡ có độ đặc thấp hơn những phải đảm bảo có tính ổn định cơ học cao (ví dụ: NLGI 2) do trọng lực buộc mỡ chảy xuống qua vòng bi và rò rỉ ra khỏi vị trí lắp. Một nguyên nhân nữa để sử dụng mỡ có độ đặc thấp hơn là do hiệu ứng bơm hướng lên có thể xảy ra của chính vòng bi trục thẳng đứng.

Mỡ bôi trơn vòng bi trục thẳng đứng
Mỡ bôi trơn vòng bi trục thẳng đứng

Lựa chọn mỡ bôi trơn vòng bi trục thẳng đứng

Trong hầu hết các ứng dụng trục chính thẳng đứng với ổ trục siêu chính xác, mỡ bôi trơn có dầu gốc khoáng và chất làm đặc lithium là phù hợp. Các loại mỡ này bám dính tốt vào bề mặt ổ trục và có thể được sử dụng trong các ứng dụng có nhiệt độ từ –30 đến +110 °C (–20 đến +230 °F). Đối với các ứng dụng có tốc độ cao và nhiệt độ cao hoặc yêu cầu tuổi thọ dài, mỡ có dầu gốc tổng hợp đã được chứng minh là có hiệu quả.
Đối với ổ bi chặn tiếp xúc góc cho ổ trục vít, mỡ có chứa dầu gốc este hoặc dầu khoáng và chất làm đặc phức hợp canxi có thể được sử dụng trong hầu hết các điều kiện vận hành.
Có thể cần sử dụng mỡ thay thế trong bất kỳ trường hợp nào sau đây:
  1. Nhiệt độ hoạt động < 10 °C (50 °F) hoặc > 100 °C (210 °F).
  2. Tốc độ vòng bi rất cao hoặc rất thấp.
  3. Hoạt động tĩnh, quay hoặc dao động không thường xuyên.
  4. Vòng bi phải chịu rung động.
  5. Ổ trục phải chịu tải trọng lớn hoặc tải trọng va đập.
  6. Khả năng chống nước là quan trọng.
  7. Vòng bi dẫn động vít ở tốc độ thấp, chịu tải nặng hoặc chịu rung động nên được bôi trơn bằng mỡ xà phòng lithium với dầu gốc khoáng và phụ gia EP.
Quá trình lựa chọn mỡ phù hợp bao gồm bốn bước.
  •  Chọn cấp độ đặc NLGI:
Mỡ được chia thành nhiều cấp độ đặc khác nhau theo Viện Mỡ bôi trơn quốc gia (NLGI). Mỡ có độ đặc cao, tức là mỡ cứng, được chỉ định cấp độ NLGI cao, trong khi mỡ có độ đặc thấp, tức là mỡ mềm, được chỉ định cấp độ NLGI thấp. Trong các ứng dụng ổ trục lăn, ba cấp độ đặc được khuyến nghị:
  1. Các loại mỡ bôi trơn thông dụng nhất được sử dụng trong các ứng dụng ổ trục thông thường có cấp NLGI là 2.
  2. Mỡ bôi trơn ổ trục có độ đặc thấp, được phân loại là mỡ NLGI 1, được ưa chuộng sử dụng ở nhiệt độ môi trường thấp và các ứng dụng dao động.
  3. Mỡ NLGI 3 được khuyến nghị sử dụng cho các ổ trục lớn, bố trí trục thẳng đứng, nhiệt độ môi trường cao hoặc có rung động.
  •  Xác định độ nhớt dầu gốc cần thiết:
Để biết thông tin chi tiết về cách tính độ nhớt dầu gốc cần thiết, hãy tham khảo Điều kiện bôi trơn – tỷ lệ độ nhớt, κ . Các biểu đồ dựa trên lý thuyết đàn hồi-thủy động lực học về bôi trơn (EHL) với điều kiện màng đầy đủ.
Tuy nhiên, người ta đã phát hiện ra rằng khi sử dụng mỡ có chứa dầu gốc có độ nhớt rất thấp hoặc rất cao, màng dầu mỏng hơn so với dự đoán của lý thuyết EHL. Do đó, khi sử dụng biểu đồ để xác định độ nhớt dầu gốc cần thiết cho ổ trục siêu chính xác được bôi trơn bằng mỡ, có thể cần phải hiệu chỉnh. Theo kinh nghiệm thực tế, hãy xác định độ nhớt cần thiết ν ở nhiệt độ tham chiếu 40 °C (150 °F) rồi điều chỉnh như sau:
  1. ν ≤ 20 mm 2 /s → nhân độ nhớt với hệ số từ 1 đến 2 Trong phạm vi thấp này, độ nhớt của dầu quá mỏng để tạo thành lớp dầu đủ dày
  2. 20 mm 2 /s < ν ≤ 250 mm 2 /s → không sử dụng hệ số hiệu chỉnh
  3. ν > 250 mm 2 /s → liên hệ với dịch vụ kỹ thuật ứng dụng của nhà cung cấp vòng bi.
Mỡ có độ nhớt cao làm tăng ma sát và nhiệt sinh ra từ ổ trục nhưng có thể cần thiết, ví dụ, đối với ổ trục đỡ trục vít me bi trong các ứng dụng tốc độ thấp hoặc trong các ứng dụng có nguy cơ xảy ra hiện tượng brinelling giả.
  • Kiểm tra sự hiện diện của phụ gia EP:
Mỡ bôi trơn có chứa phụ gia EP có thể phù hợp nếu vòng bi siêu chính xác phải chịu bất kỳ điều kiện nào sau đây:
  1. Tải rất nặng (P > 0,15 C).
  2. Tải trọng va đập,
  3. Tốc độ thấp.
  4. Thời kỳ tải tĩnh.
  5. Bắt đầu và dừng thường xuyên trong một chu kỳ làm việc
Chất bôi trơn có phụ gia EP chỉ nên được sử dụng khi cần thiết và luôn trong phạm vi nhiệt độ hoạt động của chúng. Một số phụ gia EP không tương thích với vật liệu ổ trục, đặc biệt là ở nhiệt độ cao hơn.
  •  Kiểm tra các yêu cầu bổ sung:
Trong một số ứng dụng, điều kiện vận hành có thể đặt ra các yêu cầu bổ sung đối với mỡ, đòi hỏi mỡ phải có các đặc tính riêng biệt. Các khuyến nghị sau đây được cung cấp dưới dạng hướng dẫn:
  1. Để có khả năng chống nước rửa trôi tốt hơn, hãy cân nhắc sử dụng mỡ có chất làm đặc canxi thay vì chất làm đặc lithium.
  2. Để chống gỉ tốt, hãy chọn phụ gia thích hợp.
  3. Nếu có mức độ rung động cao, hãy chọn mỡ có độ ổn định cơ học cao.

Tuổi thọ của mỡ bôi trơn và chu kỳ bôi trơn lại

Có một số yếu tố tương tác ảnh hưởng đến tuổi thọ của mỡ bôi trơn  vòng bi trục thẳng đứng, tác động của chúng cực kỳ phức tạp để tính toán cho bất kỳ ứng dụng cụ thể nào. Do đó, thông lệ tiêu chuẩn là sử dụng tuổi thọ ước tính của mỡ dựa trên dữ liệu thực nghiệm.

Khoảng thời gian bôi trơn lại?

Khoảng thời gian bôi trơn lại được đề xuất cho các ứng dụng theo chiều dọc bằng một nửa khoảng thời gian cần thiết cho một bố trí theo chiều ngang tương tự. Sau khi kiểm tra tình trạng mỡ, khoảng thời gian có thể được giảm hoặc tăng. Tốt hơn nữa: Bôi lại mỡ liên tục, với lượng mỡ mong muốn trải đều trong khoảng thời gian bôi trơn lại. Bôi trơn lại (ví dụ thông qua khớp mỡ) phía trên ổ trục. Việc sử dụng phớt hoặc tấm chắn giữ mỡ là điều kiện tiên quyết để ngăn rò rỉ. Nhiệt độ vận hành và độ rung cũng có tác động lớn đến khoảng thời gian bôi trơn lại.

Khoảng thời gian bôi trơn lại ước tính cho vòng bi bôi trơn bằng mỡ dựa trên tuổi thọ sử dụng mỡ ước tính.
Hình dưới cho thấy khoảng thời gian bôi trơn lại t f cho các ổ trục siêu chính xác trong các lần thực hiện khác nhau. Khoảng thời gian bôi trơn lại thu được từ sơ đồ 2  phải được điều chỉnh bằng các hệ số hiệu chỉnh tùy thuộc vào loại ổ trục, biến thể và điều kiện vận hành. Khoảng thời gian bôi trơn lại có thể được ước tính bằng cách sử dụng công thức:
T relub = Tf C 1 C 2 … C 8.

Quy trình bổ sung mỡ bôi trơn vòng bi trục thẳng đứng

Quy trình chạy thử phổ biến nhất có thể được tóm tắt như sau:
  1. Chọn tốc độ khởi động thấp và mức tăng tốc độ tương đối nhỏ.
  2. Quyết định giới hạn nhiệt độ tuyệt đối, thường là 60 đến 65 °C (140 đến 150 °F) . Khuyến nghị cài đặt máy bằng công tắc giới hạn dừng trục chính nếu nhiệt độ tăng vượt quá giới hạn đã cài đặt.
  3. Bắt đầu hoạt động ở tốc độ khởi động đã chọn.
  4. Theo dõi nhiệt độ tăng bằng cách đo tại vị trí vòng ngoài ổ trục và đợi nhiệt độ ổn định. Nếu nhiệt độ đạt đến giới hạn, hãy dừng trục chính và để ổ trục nguội. Lặp lại quy trình ở cùng tốc độ và chạy trục chính cho đến khi nhiệt độ ổn định dưới giới hạn.
  5. Khi nhiệt độ ổ trục đã ổn định, tiếp tục chạy trục chính trong 10 đến 15 phút nữa. Sau đó, tăng tốc độ thêm một bước và lặp lại bước 4 .
  6. Tiếp tục tăng tốc độ theo từng bước, cho phép nhiệt độ ổn định ở mỗi giai đoạn, cho đến khi trục chính đạt một khoảng tốc độ cao hơn tốc độ vận hành yêu cầu. Điều này dẫn đến nhiệt độ tăng thấp hơn trong quá trình vận hành bình thường. Vòng bi hiện đã chạy rà đúng cách.
Quy trình chạy rà chuẩn này tốn nhiều thời gian. Đối với trục chính tốc độ trung bình đến cao, mỗi giai đoạn có thể mất từ ​​30 phút đến 2 giờ trước khi nhiệt độ ổn định. Tổng thời gian cho quy trình chạy rà có thể là 8 đến 10 giờ.
Quy trình bổ sung mỡ bôi trơn vòng bi trục thẳng đứng
Quy trình bổ sung mỡ bôi trơn vòng bi trục thẳng đứng

Kết luận

Đối với các ổ trục bôi trơn bằng mỡ được lắp trên trục thẳng đứng, cần đặc biệt chú ý đến việc lựa chọn mỡ, quy trình bôi trơn lại và thậm chí là cả việc bịt kín. Hy vọng qua bài viết này chúng ta sẽ lựa chọn đúng loại mỡ bôi trơn vòng bi trục thẳng đứng để thiết bị vận hành an toàn, hiệu quả và rút ngắn thời gian thay mỡ cũng như bảo trì vòng bi.

Đánh giá
Xin Chào
Bạn muốn tư vấn từ Chúng Tôi qua kênh nào?