Chi tiết cách lựa chọn mỡ bò chịu nhiệt cho vòng bi

Mỡ bò chịu nhiệt hay mỡ chịu nhiệt, có tên tiếng Anh là High Temperature Grease. Là sản phẩm của quá trình pha chế giữa dầu gốc cao cấp, chất làm đặc và hệ phụ gia với khả năng nổi bật là bôi trơn, chống ma sát, chống ăn mòn và các tính năng trên không bị thay đổi khi mỡ làm việc ở nhiệt độ cao. Bài viết này chúng tôi sẽ chia sẽ tới các bạn chi tiết cách lựa chọn mỡ bò chịu nhiệt phù hợp cho vòng bi của mình:

Chi tiết cách lựa chọn mỡ bò chịu nhiệt cho vòng bi

Để lựa chọn mỡ bò chịu nhiệt độ cao phù hợp cho vòng bi, chúng ta cần xem xét tới các yếu tố sau:

Cấp NLGI

Cấp NLGI ( NLGI Consistency Number ) là thước đo thể hiện độ cứng tương đối của mỡ dùng để bôi trơn, theo phân loại tiêu chuẩn của mỡ bôi trơn do Viện Mỡ bôi trơn Quốc gia (NLGI) thiết lập. Theo tiêu chuẩn này thì mỡ được phân thành 9 loại: 000, 00, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6. Mỡ có cấp NLGI bằng 6 là mỡ rắn nhất (gần như đất sét), và 000 là loãng nhất (gần như dầu). Đối với bôi trơn vòng bi bằng mỡ, ba cấp NLGI được khuyến nghị đó là:

• Mỡ phổ biến nhất, được sử dụng trong các ứng dụng vòng bi thông thường, có cấp NLGI 2.
• Mỡ NLGI 1, được ưu tiên sử dụng cho nhiệt độ môi trường thấp, rung động
• Mỡ NLGI 3 được khuyến nghị cho các vòng bi lớn, các trục sắp xếp theo chiều dọc, nhiệt độ môi trường cao

Độ nhớt của dầu gốc

Độ nhớt dầu gốc là một trong những đặc tính quan trọng nhất của bất kỳ loại chất bôi trơn nào. Để xác định độ nhớt dầu gốc phù hợp của mỡ bò chịu nhiệt cho vòng bi chúng ta cùng tìm hiểu về Điều kiện bôi trơn – tỷ lệ độ nhớt, κ):
Khi vòng bi đạt đến tốc độ và nhiệt độ hoạt động bình thường, chất lượng bôi trơn của nó được đánh giá bằng tỷ lệ độ nhớt (κ). Tỷ lệ này so sánh độ nhớt thực tế của dầu gốc có trong mỡ với độ nhớt dầu gốc lý tưởng cần thiết cho vòng bi hoạt động tốt nhất. Ta có công thức tính κ như sau:

κ: Điều kiện bôi trơn của vòng bi, tức là tỷ lệ độ nhớt

ν: Độ nhớt vận hành thực tế của dầu gốc [mm²/s]

ν₁: Độ nhớt lý tưởng, hàm số của đường kính vòng bi trung bình và tốc độ vòng quay [mm²/s]

Tỷ lệ độ nhớt (κ) càng cao thì khả năng bôi trơn càng tốt, vòng bi càng bền. Tuy nhiên, độ nhớt quá cao cũng làm tăng ma sát và sinh nhiệt. Vì vậy, hầu hết các ứng dụng vòng bi được thiết kế để tỷ lệ này nằm trong khoảng 1 đến 4. Nếu tỷ lệ này quá thấp (dưới 0.1), vòng bi sẽ không được bôi trơn đầy đủ, dễ bị mài mòn và hỏng hóc. Nếu tỷ lệ này quá cao (trên 4), vòng bi vẫn hoạt động tốt nhưng có thể sinh nhiệt không cần thiết. Trong một số trường hợp, có thể cần sử dụng phụ gia EP/AW để cải thiện khả năng bôi trơn khi tỷ lệ độ nhớt thấp. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng một số phụ gia có thể làm giảm tuổi thọ của vòng bi.

Độ nhớt vận hành thực tế, ν, của bò chịu nhiệt có thể được xác định từ độ nhớt dầu gốc, và nhiệt độ hoạt động của vòng bi (Xem biểu đồ 1)

Bạn có thể xác định độ nhớt lý tưởng ν₁, từ biểu đồ 2, bằng cách sử dụng đường kính vòng bi trung bình, công thức tính dm = 0,5 (d + D) [mm] và hệ số tốc của vòng bi, n [vòng/phút].

Các đồ thị trong phần này dựa trên lý thuyết bôi trơn đàn hồi thủy động lực học (EHL), trong đó màng dầu bôi trơn phủ kín bề mặt vòng bi.

Phụ gia chịu cực áp EP

Nên lựa chon mỡ bò chịu nhiệt có thành phần phụ gia chịu cực áp EP nếu vòng bi phải hoạt động trong bất kỳ điều kiện nào sau đây:

• Tải trọng rất nặng (P > 0,15 C)
• Tải trọng va đập mạnh
• Tốc độ thấp
• Thời gian chịu tải tĩnh
• Khởi động và dừng thường xuyên trong chu kỳ làm việc

Phụ gia EP có thể không tương thích với một số vật liệu vòng bi, đặc biệt ở nhiệt độ cao. Do đó, chỉ nên sử dụng mỡ EP khi thực sự cần thiết và luôn tuân thủ giới hạn nhiệt độ hoạt động được khuyến nghị bởi nhà sản xuất.

Xem xét các yếu cầu bổ sung

Trong một số ứng dụng, điều kiện vận hành có thể đặt thêm các yêu cầu đối với mỡ, đòi hỏi nó phải có các đặc tính độc đáo. Một số khuyến nghị của chúng tôi như sau:

• Để có khả năng chống rửa trôi bằng nước vượt trội, hãy cân nhắc sử dụng mỡ có chất làm đặc canxi hơn là chất làm đặc lithium.
• Để bảo vệ chống rỉ tốt, hãy lựa chọn mỡ có thành phần bao gồm chất phụ gia chống oxy hoá
• Nếu vòng bi làm việc ở điều kiện rung động cao, hãy chọn mỡ có tính độ ổn định cơ học tốt.

Kết luận

Bài viết trên đã phần nào giúp bạn dễ dàng hơn trong việc lựa chọn mỡ bò chịu nhiệt cho vòng bi. Tuy nhiên, để lựa chọn mỡ bò chịu nhiệt tối ưu cho vòng bi của bạn, bạn nên tham khảo thêm ý kiến của các chuyên gia