Mỡ và dầu ngâm bôi trơn cho vòng bi công nghiệp: cách chọn và tần suất bôi trơn lại

Kiểm tra tốc độ giới hạn catalogue của từng phương pháp trước tiên

Tốc độ loại bỏ một phương pháp trước khi bất kỳ điều gì khác được so sánh.

Tốc độ giới hạn catalogue được công bố riêng cho bôi trơn mỡ và bôi trơn dầu ngâm theo từng loại vòng bi, và giao diện tra catalogue hiển thị hai trường riêng 'Limiting Speed: Oil Lub.' và 'Limiting Speed: Grease Lub.', xác nhận hai giá trị được công bố tách biệt^9,17.

Bảng giới hạn nhiệt của một nhà sản xuất đặt giới hạn mỡ ở 66% giới hạn dầu tĩnh, với toàn bộ các giới hạn trong bảng dựa trên bôi trơn dầu tĩnh ở mực dầu bằng tâm phần tử lăn thấp nhất¹⁰.

Con số 66% là giới hạn nhiệt bảng biểu của một nhà sản xuất, không phải tiêu chuẩn chi phối, nên các giá trị áp dụng phải đọc từ catalogue cho loại vòng bi cụ thể¹⁰.

Trên 80% tốc độ giới hạn catalogue, cần tham vấn nhà sản xuất; họ sẽ phân tích ứng dụng và khuyến nghị phương pháp bôi trơn cũng như lồng giữ^9,16.

Xác định nhiệt độ vỏ ổ trục và tải nhiệt có cho phép dùng mỡ hay không

Dầu được ghi nhận nhờ ma sát thấp, tản nhiệt vượt trội và phù hợp tốc độ cao, còn mỡ được ghi nhận nhờ dễ bôi, làm kín và giữ mỡ tốt, cũng như chịu được tải nặng và nhiệt độ cao¹⁹. Ràng buộc thực tế là nhiệt độ vỏ ổ trục.

Đa số người dùng muốn giữ vỏ ổ trục dưới 60 C (140 F); trên mức đó, khi chọn mỡ thì cần dầu chuyên dụng, kiểm tra mực liên tục và chu kỳ bôi mỡ lại ngắn hơn nhiều¹¹.

Cơ chế hỏng gồm hai phần: độ nhớt của dầu mất đi khi nhiệt tăng, cho phép kim loại tiếp xúc kim loại, và dầu gốc cùng phụ gia bị phân hủy về vật lý¹¹.

Với việc chọn mỡ, 200 C (392 F) được đưa ra như một câu hỏi ngưỡng, cần cân nhắc tiếp xúc liên tục hay gián đoạn và các chu kỳ gia nhiệt/làm nguội; nếu tiếp xúc liên tục, nên dùng sản phẩm hạng đầu đáp ứng yêu cầu vận hành².

Không nguồn nào trong nhóm này định lượng tốc độ tản nhiệt của hai phương pháp, nên quyết định nhiệt độ dựa trên nhiệt độ vỏ ổ trục và giới hạn định mức của mỡ chứ không phải trên cân bằng nhiệt được tính toán.

Đặt chu kỳ bôi mỡ lại theo hệ số tốc độ, rồi rút ngắn nó

Tồn tại bảng chu kỳ bôi trơn lại cơ sở cho vòng bi rãnh sâu, hiệu chuẩn cho mỡ lithium/khoáng ở 70 C, trục nằm ngang và C/P >= 15²³.

Hệ số tốc độ nDm là đầu vào chính: nó đặt vận tốc tuyến tính tại điểm làm việc của mỡ và quyết định thể tích mỡ tối ưu cùng chu kỳ bôi trơn lại³.

Các chu kỳ cơ sở dưới đây chỉ áp dụng trong điều kiện hiệu chuẩn đó, và bảng này được nêu rõ là gần đúng và chỉ dành cho vòng bi rãnh sâu²³.

Hãy rút ngắn chu kỳ cơ sở khi nhiệt độ cao hơn, hệ số tốc độ cao hơn và tải trục không đổi, vì những yếu tố này làm giảm tuổi mỡ^11,21,23.

Theo quy ước của SKF, chu kỳ giảm một nửa cho mỗi 15 C trên 70 C, vậy 85 C cho 0,5 chu kỳ cơ sở và 100 C cho 0,25²³. Không nguồn nào trong nhóm này cho bảng chu kỳ bôi trơn lại cho các loại vòng bi khác vòng bi rãnh sâu.

Chọn phớt hoặc tấm chắn vừa giữ được chất bôi trơn vừa chặn nước và bụi tại hiện trường

Việc giữ mỡ và chặn bẩn phụ thuộc chủ yếu vào phớt hoặc tấm chắn lắp trên vòng bi chứ không phải vào chất bôi trơn riêng lẻ.

Phớt tiếp xúc cao su 2RS chặn bụi và nước tốt hơn tấm chắn kim loại, nhưng làm giảm định mức tốc độ và bị giới hạn ở khoảng 100 C^24,26. Tấm chắn kim loại không tiếp xúc và gần như không bảo vệ được khỏi nước²⁶.

Phớt labyrinth không tiếp xúc không có ma sát, không bị giới hạn tốc độ do phớt và không cần bôi trơn tại phớt, với dải nhiệt độ công bố từ -40 C đến 140 C cho nhựa và -40 C đến 171 C cho thép hoặc nhôm²⁷.

Phớt labyrinth dùng được cho cả mỡ và dầu, nhưng với dầu thì chỉ khi mực dầu dưới đường kính làm kín, và chúng làm kín tin cậy cả bẩn mịn lẫn thô trên trục nằm ngang^25,27.

Vòng bi có tấm chắn bôi mỡ không phải là vòng bi kín, nhưng mỡ mới có thể được hút vào nhờ sức căng bề mặt khi lồng giữ quay⁴. Không nguồn nào trong nhóm này nêu yêu cầu phớt riêng biệt nào giữa bôi trơn dầu ngâm và bôi trơn mỡ.

Xác nhận phương vị trục và mực dầu đủ hỗ trợ phương pháp đã chọn

Trong buồng dầu tĩnh, vỏ ổ trục tự đóng vai trò bể chứa, và khi đứng yên mực dầu nằm ngay dưới tâm bi hoặc con lăn thấp nhất^6,10.

Mực này cũng là điều kiện làm nền cho giới hạn tốc độ bảng biểu của một nhà sản xuất, nên mực dầu và giới hạn tốc độ gắn liền nhau¹⁰.

Phớt labyrinth dùng với dầu chỉ được chấp nhận khi mực dầu dưới đường kính làm kín, và làm kín labyrinth tin cậy trên trục nằm ngang²⁷. Hãy kiểm tra các mục sau trước khi cam kết dùng buồng dầu.

• ✓Xác nhận trục nằm ngang nếu dùng phớt labyrinth với dầu [S27].
• ✓Xác nhận mực dầu có thể nằm dưới đường kính làm kín [S27].
• ✓Xác nhận mực dầu khi đứng yên nằm ngay dưới tâm phần tử lăn thấp nhất [S6,S10].
• ✓Xác nhận vỏ ổ trục có thể đóng vai trò bể chứa khép kín [S6].

Xác minh độ tương thích của mỡ trước khi trộn hay thay mỡ

Trộn các chất làm đặc không tương thích như lithium với polyurea có thể làm mỡ mềm đột ngột hoặc cứng lại, dẫn đến hỏng bôi trơn¹⁴.

Ngay cả trong cùng loại chất làm đặc, dầu gốc và phụ gia vẫn có thể tương tác, nên vòng bi cần được làm sạch kỹ trước khi bôi loại mỡ khác¹⁴.

Nếu việc trộn là không tránh khỏi, hãy thử độ tương thích theo ASTM D6185, trong đó độ thay đổi điểm nhỏ giọt hay độ tách dầu trên 15% cho thấy không tương thích¹⁴.

Cùng nguồn đó ghi nhận dầu gốc tổng hợp có thể làm phồng hoặc xuống cấp phớt cao su NBR, nên mỡ cũng phải được kiểm tra đối chiếu với vật liệu phớt²⁶.

Cân chi phí cấp dầu, nhân công, rò rỉ và xử lý thải của hệ thống dầu với vòng bi mỡ kín

Hệ thống dầu được cho là tốn kém hơn mỡ về đầu tư ban đầu và bảo trì, kéo theo vấn đề rò rỉ và xử lý thải, và cần nhiều nhân công hơn để giữ mực đúng⁶.

Vòng bi bôi mỡ kín được mô tả là nhìn chung không cần bảo trì, với lượng mỡ nạp tại nhà máy thường trọn tuổi thọ vòng bi³⁰.

Chính nguồn liệt kê các nhược điểm của dầu cũng bổ sung rằng trong nhiều ứng dụng, các nhược điểm đó không đáng kể so với chi phí vòng bi hỏng lặp lại và dừng máy do tiếp tục dùng mỡ⁶.

Không nguồn nào trong nhóm này định lượng chênh lệch chi phí, công giờ, xử lý dầu thải hay lọc dầu, nên so sánh này chỉ mang tính định hướng chứ không phải bài toán hoàn vốn.

Đưa quyết định bôi trơn theo loại vòng bi cho nhà sản xuất

Các nguồn xác lập việc chọn loại vòng bi theo tải và tốc độ, đồng thời nêu riêng rằng mỡ là dạng chất bôi trơn phổ biến nhất với vòng bi kín ZZ và 2RS, còn vòng bi hở thường dùng dầu hơn vì thiết kế hở cho dầu lưu thông ra vào tự do^19,22,33.

Chúng không gắn loại vòng bi cụ thể với phương pháp bôi trơn cụ thể. Không nguồn nào trong nhóm này nêu khuyến nghị phương pháp bôi trơn theo từng loại vòng bi, nên không thể kết luận bất kỳ ánh xạ nào như vậy tại đây.

Khi tốc độ vận hành vượt 80% tốc độ giới hạn catalogue, nhà sản xuất sẽ phân tích ứng dụng và khuyến nghị phương pháp bôi trơn cùng lồng giữ^9,16.

Với vị trí vòng bi mà phương pháp chưa rõ chỉ từ tốc độ và nhiệt độ, việc tham vấn đó chính là con đường đến câu trả lời về loại vòng bi.

Nơi các nguồn bất đồng về những con số chi phối quyết định

Hai con số tham gia vào quyết định phớt và chi phí không được các nguồn thống nhất. Hãy giữ cả hai quan điểm hiển thị và xác minh quan điểm áp dụng cho kích thước vòng bi và duty của bạn.

Điều các nguồn không xác lập

• Không nguồn nào cung cấp hướng dẫn về chu kỳ thay dầu hay tuổi thọ dầu cho bể dầu.
• Không có giới hạn số nào về n·dm hay tỷ số tốc độ cho mỡ so với bể dầu; chỉ có mối quan hệ 66% và ngưỡng cần tham khảo 80%.
• Không có bảng giới hạn nhiệt độ mỡ phân biệt theo chất làm đặc hay dầu gốc.
• Không có khả năng tản nhiệt được định lượng cho mỡ so với bể dầu.
• Không có khuyến nghị phương pháp bôi trơn theo từng loại vòng bi (rãnh sâu, tiếp xúc góc, con lăn cầu, chặn, tải trọng cao).
• Không có so sánh định lượng chi phí, giờ công, xử lý dầu thải hay chi phí lọc giữa mỡ và bể dầu.
• Không có quy tắc liên kết hướng lắp đặt với phương pháp bôi trơn bắt buộc.
• Không có cấp IP hay dữ liệu định lượng về loại bỏ hạt bụi cho 2RS so với ZZ.
• Không nguồn nào cho bảng chu kỳ bôi trơn lại cho các loại vòng bi khác vòng bi bi rãnh sâu.