Chọn vòng bi cho bơm ly tâm và máy nén thể tích: chủng loại, lắp ghép, bôi trơn, làm kín và cơ sở tuổi thọ

Chọn chủng loại trước từ cách phân chia tải và tốc độ

Hãy chốt chủng loại vòng bi trước khi động đến khe hở, lắp ghép hay bôi trơn. Quyết định về chủng loại xuất phát từ cách tải chia giữa hướng tâm và hướng trục, và từ tốc độ quay của trục.

Tải nặng hướng tới vòng bi lăn, tải nhẹ hướng tới vòng bi cầu. Tốc độ cao thuận cho vòng bi cầu, tốc độ thấp thuận cho vòng bi lăn^1,11.

Một vị trí chỉ chịu tải hướng tâm có thể dùng vòng bi lăn trụ N hoặc NU, loại hoàn toàn không nhận tải hướng trục¹. Khi tải hướng tâm và hướng trục đến cùng nhau, vòng bi cầu tiếp xúc góc là chủng loại được chỉ định.

Nó chịu tải hướng trục lớn hơn vòng bi cầu rãnh sâu cùng cỡ^1,16. Góc tiếp xúc là núm chỉnh tiếp theo: góc lớn mua được khả năng chịu hướng trục, góc nhỏ thuận cho tốc độ cao, nên hai yêu cầu này mặc cả với nhau¹⁶.

Hãy yêu cầu nhà sản xuất xác nhận góc theo tỷ lệ hướng trục trên hướng tâm thực tế của bạn, vì không nguồn nào ở đây đưa ra bảng góc theo tải.

Bố trí một vòng bi định vị và một vòng bi tự do

Trục trên hai gối đỡ thường cần một vòng bi định vị chắc chắn và một vòng bi tự do di chuyển theo hướng trục⁹. Lý do là nhiệt: trục và vỏ giãn nở khác mức, hoặc dung sai hướng trục cộng dồn giữa hai ổ.

Một cặp vòng bi cố định cả hai đầu sẽ chống lại chuyển động đó và tự chất tải bằng lực đẩy ký sinh⁹. Vòng bi tự do sạch nhất là vòng bi lăn trụ có một rãnh thẳng, vì các con lăn chỉ trượt dọc theo đường thẳng dưới lớp bôi trơn⁹.

Nếu thay vào đó bạn dùng vòng bi cầu rãnh sâu, tiếp xúc góc hai dãy, lăn côn hoặc lăn cầu, thông lệ là để vòng ngoài của nó trượt trong lỗ vỏ⁹. Hãy quyết định ổ nào định vị và ổ nào tự do trước khi phát hành bản vẽ vỏ.

Lựa chọn đó quy định lắp ghép vòng ngoài ở mỗi đầu.

Coi khe hở và lắp ghép là một quyết định duy nhất

Lắp ghép có độ dôi không miễn phí: lắp chặt trên trục làm giãn vòng trong, lắp chặt trong vỏ nén vòng ngoài. Cả hai đều ăn vào khe hở bên trong⁴.

Nếu đẩy đủ xa, khe hở làm việc trở thành âm, biểu hiện là ma sát quá mức và hư hỏng sớm⁴. Mục tiêu là khe hở làm việc gần bằng không, và khe hở còn lại có thể lấy đi bằng long đền hoặc lò xo nén trước vòng bi⁴.

Tải nén trước là công cụ có trần. Quá điểm tối ưu, độ cứng chỉ tăng không đáng kể trong khi ma sát và nhiệt tăng và tuổi thọ giảm rõ rệt²⁴.

Với vòng bi lăn trụ, loại cần lắp ghép chặt hơn và khởi đầu với khe hở lớn hơn, khe hở Chuẩn (CN) thường được ưa hơn C3 để vùng chịu tải không co lại sau khi lắp¹².

Cấp lỗ vỏ được chọn theo loại tải và theo việc vòng có cần dịch chuyển được hay không; JS7 và K7 được nêu cho động cơ điện, bơm và gối đỡ chính của trục khuỷu²¹.

Hãy coi đó là cấp khởi điểm và yêu cầu nhà sản xuất xác nhận cặp này theo lắp ghép và nhiệt độ thực tế của bạn.

Kiểm tra tốc độ dưới dạng n·dm so với chất bôi trơn, không phải tốc độ catalogue

Tốc độ giới hạn trong catalogue là một con số có điều kiện. Nó áp dụng cho vòng bi thiết kế tiêu chuẩn dưới tải bình thường, đại khái C/P ≥ 16 và Fa/Fr ≤ 0,25.

Nó dịch chuyển theo chủng loại, kích thước, độ chính xác, loại và lượng chất bôi trơn, hình dạng và vật liệu lồng giữ, và tải^3,18. Trên 80% giá trị catalogue nên hỏi nhà sản xuất thay vì dùng con số làm mốc đạt³.

Với chính chất bôi trơn, hãy tính n·dm — tốc độ quay nhân đường kính vòng chia của bộ bi — và so với tốc độ tối đa của mỡ trong bảng dữ liệu của nó¹¹.

Nếu n·dm vượt giới hạn đó, mỡ sẽ không bôi trơn đủ và một phương pháp dầu như sương dầu trở thành lựa chọn. Sương dầu chạy mát hơn ở tốc độ cao nhưng cần hệ thống trộn và định lượng bên ngoài cùng không khí đã lọc¹¹.

Bể dầu phù hợp tốc độ thấp, và mọi đường dầu đều mang theo gánh nặng làm kín và rò rỉ mà mỡ không có^11,20.

Khớp làm kín với môi trường và cấp IP

Làm kín là nơi việc tiếp xúc với môi trường công nghệ đi vào đặc tính kỹ thuật của vòng bi.

Vòng bi kín cho một hàng rào chắc chắn chống bụi, bẩn và nước bắn, và giữ mỡ suốt đời với bảo trì tối thiểu, đổi lại ma sát và mô men khởi động cao hơn một chút¹³.

Vòng bi hở có ma sát thấp nhất nhưng không có bảo vệ và phụ thuộc bôi trơn bên ngoài. Nó hợp với khoang sạch bôi trơn bằng dầu, không hợp với ẩm hay bẩn¹³.

Trên máy điện, hiệu năng làm kín yêu cầu theo cấp IP của vỏ theo IEC 60034-5. Có thể đạt bằng phớt tích hợp trong vòng bi, phớt trục hoặc phớt mê cung bên ngoài, hoặc cả hai²².

Máy nhỏ trong không khí sạch khô có thể chỉ cần phớt khe hở cộng vòng bi có nắp, còn máy lớn với vòng bi hở bôi trơn lại được có thể cần kết hợp phớt hướng tâm, hướng trục và mê cung²².

Nơi chất lỏng bắn là mối đe dọa, phớt mê cung không tiếp xúc là hàng rào đầu tiên. Dòng phớt CF của một nhà cung cấp được chào cho đường kính trục 10 đến 100 mm và tới 200 °C bằng nhôm⁵.

Dải đó là dữ liệu sản phẩm của nhà cung cấp ấy; hãy kiểm tra theo đường kính trục và nhiệt độ của bạn thay vì giả định nó bao phủ dịch vụ của bạn.

Nêu cơ sở tuổi thọ trên bản vẽ

Tuổi thọ định mức cơ bản L10 là tuổi thọ mà 90% một nhóm vòng bi giống nhau đạt tới mà không bị tróc rỗ. Nó mang tính thống kê vì tuổi thọ phụ thuộc kết cấu, kích thước, vật liệu và gia công⁶.

Điều đó khiến con số bạn đặt trên bản vẽ là mục tiêu, không phải thuộc tính của vòng bi.

Hãy chạy tính toán L10 với tải động tương đương thực tế của bạn, và đặt độ tin cậy cao hơn mức 90% mặc định ở nơi hư hỏng tốn kém hoặc quan trọng về an toàn²³.

Nơi bôi trơn và nhiễm bẩn là rủi ro thật, một tuổi thọ tính đến giới hạn tải mỏi, bôi trơn và nhiễm bẩn sẽ vượt L10 cơ bản; L10mh của SKF là một phương pháp như vậy²⁴.

Mức tối thiểu 30 h trong ví dụ động cơ servo của SKF là yêu cầu của trường hợp đó, không phải con số để chép sang bản vẽ bơm hay máy nén²⁴.

Hãy ghi mục tiêu độ tin cậy và cơ sở tải vào đặc tính kỹ thuật để các báo giá được so trên cùng một định nghĩa tuổi thọ.

Kiểm tra trước khi phát hành

Đây là những mục nằm ngoài các bước chủng loại, lắp ghép và bôi trơn và dễ bị để ngỏ cho đến khi bản vẽ đã phát hành.

• ✓Xác nhận độ đồng tâm mà trục và vỏ thực sự giữ được; vòng bi cầu tự lựa cho phép tới 3° loại hở và 1,5° loại kín, và rẻ hơn vòng bi lăn cầu.
• ✓Quyết định có lắp giám sát rung động hay không, vì nó cho cảnh báo sớm hư hỏng và giúp lên kế hoạch thay thế.
• ✓Đặt cảnh báo thay đổi nhiệt độ: một dịch chuyển quá 50 °F đáng để điều tra bất kể giá trị tuyệt đối.
• ✓Yêu cầu nhà sản xuất xác nhận nhóm khe hở và tải nén trước theo lắp ghép và nhiệt độ làm việc của bạn.
• ✓Nêu chi phí đơn vị, thời gian giao hàng và khả năng lắp lẫn trực tiếp với nhà cung cấp; không nguồn nào trong bộ này có chúng.

Nơi các nguồn không thống nhất về khe hở

Hướng dẫn về khe hở không khớp gọn, và sự khác biệt này quan trọng vì nó quyết định bạn chỉ định CN hay một cụm nén trước.

Trước khi yêu cầu báo giá

• Yêu cầu nhà cung cấp bằng chứng riêng cho đúng mã vòng bi và ghi lại điều kiện có thể thay đổi quyết định mua của bạn.
• Yêu cầu nhà cung cấp bằng chứng riêng cho đúng mã vòng bi và ghi lại điều kiện có thể thay đổi quyết định mua của bạn.
• Yêu cầu nhà cung cấp bằng chứng riêng cho đúng mã vòng bi và ghi lại điều kiện có thể thay đổi quyết định mua của bạn.
• Yêu cầu nhà cung cấp bằng chứng riêng cho đúng mã vòng bi và ghi lại điều kiện có thể thay đổi quyết định mua của bạn.
• Yêu cầu nhà cung cấp bằng chứng riêng cho đúng mã vòng bi và ghi lại điều kiện có thể thay đổi quyết định mua của bạn.
• Yêu cầu nhà cung cấp bằng chứng riêng cho đúng mã vòng bi và ghi lại điều kiện có thể thay đổi quyết định mua của bạn.