TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA KỸ THUẬT TÀU THỦY Bộ môn: Cơ học – Vật liệu - o0o - TIỂU LUẬN MÔN HỌC VẬT LIỆU KỸ THUẬT TÊN SẢN PHẨM: VÒNG BI THÉP Ổ LĂN GVHD: Th.S Lê Văn Bình SVTH: LƯU ĐỨC XƠN MSSV:52130331 Lớp: 52CKOTO Nha Trang, tháng7 năm 2011 1)Tên vật liệu:ổ lăn Vật liệu:thép ổ lăn Mở đầu:như biết,vật liệu có ứng dụng to lớn đơi sống ngày.ngay từ thời xa xưa lồi người biết sử dụng nhiều vật liệu khác để làm cơng cụ như:rìu đá,nồi đồng,kiếm thép Để phục vụ cho nhu cầu ngày ,với tính sử dụng loại vật liệu ngày cao hơn.Trong sống ngày nay,nhu cầu sữ dụng vật liệu lớn đòi hỏi vật liệu phải có nhiều tính chất khác để đáp ứng nhu cầu sử dụng lĩnh vực công nghiệp,khoa học,đời sống Trong lĩnh vực này,một số vật liệu quan trọng vật liệu thép.vật liệu thép phát sớm,va ứng dụng nhiều cc sống hiên nay.Vịng bi sản phẩm chế tạo từ vật liệu thép Người cổ xưa dùng lực để đẩy kéo vật nặng qua đoạn đường dài sống sinh tồn mình.Họ dùng phương pháp đơn giản, dùng bùn nước.Sau việc phát minh ổ lăn thay chuyển động trượt cơng sức với chuyển động lăn trịn.va từ ,ổ lăn góp phần giảm sức lao động tăng suất việc làm Ứng dụng thực tế:ổ lăn gắn bó với sống người.Đây sản phẩm khơng thể thiếu thiết bi máy móc từ thơ sơ đến máy móc đại.và ổ lăn coi trái tim tất ứng dụng sử dụng trục quay nói riêng động nói chung Vịng bi sử dụng rộng rãi Động điện, Hộp giảm tốc, Xe giới, máy Cán thép, Nghiền xi măng, Máy nén khí, Xay xát lúa gạo, hệ thống băng tải… Khả thích nghi,thay thế: ổ lăn có khả thích nghi rât lớn,bơi vịng bi có đặc tính đăc biệt như:khả làm giảm ma sát cao,khả chịu lực,chống an mịn cao,nên sử dụng rộng rải sống nay.và ổ lăn chiếm số lượng lớn máy móc Ưu điểm ổ lăn: + Ma sát nhỏ (ổ bi:f=0,00012~0,0015, ổ đũa: f=0,002~0,006) + Chăm sóc bơi trơn đơn giản + Kích thước chiều rộng nhỏ + Mức độ tiêu chuẩn hóa cao, giá thành rẻ - Nhược điểm: + Kích thước hướng kính lớn + Lắp ghép tương đối khó khăn + Làm việc có nhiều tiếng ồn, khả giảm chấn Ký hiệu sản phẩm,TCVN(tiêu chuẩn việt nam) ổ lăn: Ký hiệu ổ lăn: Theo TCVN 3776-83,Ổ lăn ký hiệu sau: • Hai số từ bên phải ký hiệu đường kính vịng d có giá trị d/5 d ≥ 20mm Nếu d < 20mm ký hiệu sau: - d = 10mm ký hiệu 00 - d = 12mm ký hiệu 01 - d = 15mm ký hiệu 02 - d = 17mm ký hiệu 03 • Chữ thứ từ bên phải ký hiệu cỡ ổ: o 8,9 – siêu nhẹ o 1,7 – đặc biệt nhẹ o 2,5 – nhẹ o – trung o – nặng • Chữ số thứ tư từ phải sang biểu thị loại ổ: o – ổ bi đỡ dãy o – ổ bi đỡ lồng cầu dãy o – ổ đũa trụ ngắn đỡ o – ổ đũa lồng cầu hai dãy – ổ kim – ổ đũa trụ xoắn – ổ bi đỡ chặn – ổ đũa côn – ổ bi chặn – ổ đũa chặn • Số thứ từ bên phải sang biểu thị đặc điểm kết cấu Số thứ ký hiệu loạt chiều rộng ổ o o o o o o QĐ 2176/QĐ-BKHCN việc công bố 17 tiêu chuẩn quốc gia sau: TCVN Ổ lăn Ổ bi ổ đũa Kích thước 1481:2009 TCVN Ổ lăn Yêu cầu kỹ thuật 1484:2009 TCVN Ổ lăn Đũa kim 1505:2009 TCVN Ổ lăn Ổ kim đỡ dãy Loạt kích thước 40 1506:2009 TCVN Ổ bi ổ đũa Hệ thống ký hiệu quy ước 3776:2009 TCVN Ổ lăn Ổ lăn chuyển động tịnh tiến Phần 1: Tải trọng động danh định tuổi 8028thọ danh định 1:2009 ISO 147281:2004 TCVN Ổ lăn Ổ lăn chuyển động tịnh tiến Phần 2: Tải trọng tĩnh danh định 80282:2009 ISO 147282:2004 TCVN Ổ lăn Tải trọng tĩnh danh định 8029:2009 ISO 76:2006 TCVN Ổ lăn Đũa kim Kích thước dung sai 8030:2009 ISO 3096:1996 10 TCVN Ổ lăn Ổ đũa kim loạt kích thước 48, 49 69 Kích thước bao dung sai 8031:2009 ISO 1206:2001 11 TCVN Ổ lăn Ổ đũa kim gia công áp lực khơng có vịng Kích thước bao 8032:2009 dung sai ISO 3245:2007 12 TCVN Ổ lăn Ổ lăn đỡ Kích thước bao, vẽ chung 8033:2009 ISO 15:1998 13 TCVN Ổ lăn Ổ lăn chặn Kích thước bao, vẽ chung 8034:2009 ISO 104:2002 14 TCVN Ổ lăn Ổ lăn đỡ Dung sai 8035:2009 ISO 492:2002 15 TCVN Ổ lăn Ổ lăn chặn Dung sai 8036:2009 ISO 199:2005 16 TCVN Ổ lăn Ổ đũa côn hệ mét Hệ thống ký hiệu 8037:2009 ISO 10317:1992 17 TCVN Ổ lăn Ổ trụ có vịng chặn tách rời Kích thước bao 8038:2009 ISO 246:2007 Kí hiệu Tiêu chuẩn nhật: JIS G4805 2.Cấu trúc, tổ chức vật liệu dùng để chế tạo vòng bi: Phần lớn vật liệu làm vòng bi loại thép có tỷ lệ Carbon hợp kim cao, thường sử dụng thép ШХ15СГ, ШХ15СГ, ШХ20СГ SUJ2; IIIX15; AISI 52100 Một yếu tố định tuổi thọ vòng bi độ độ tinh khiết thép Sở dĩ thép SUJ2 ; IIIX15; ASSI 52100 loại thép đánh giá cao chế tạo theo quy trình mà chất lượng giám sát nghiêm ngặt, loại bỏ thành phần phi kim loại chất bẩn khác Thành phần hợp kim chủ yếu thép chế tạo vòng bi Crom(Cr) mangan(Mn), hai nguyên tố kết hợp với sắt tạo thành hợp kim làm tăng độ thấm tơi tính thép Vật liệu chế tạo vịng trong, vịng ngồi lăn thường thép có hàm lượng cacbon ÷ 1,1 0 ÷ ÷ khoảng ,Vịng ổ có độ rắn đến 60 64HRC, viên lăn có độ rắn 62 66 HRC Vịng cách ổ chế tạo vật liệu giảm ma sát thép cacbon, tếch tơ lít, đuy ra, đồng thau, đồng số loại nhựa đặc biệt có pha sợi thủy tinh Ví dụ mác thép GCr15: Mác thép C Si Mn P S Cr Ni GCr15 0.95 ~ 1.05 0.15 ~ 0.35 0.25 ~ 0.45 £ 0.25 £ 0.25 1.40 ~ 1.65 £ 0.30 3.cấu tạo ổ lăn: Hình 8.1 Cấu tạo ổ lăn Trong ổ lăn, tải trọng từ trục trước truyền đến gối trục phải qua lăn Nhờ lăn nên ma sát sinh ổ ma sát lăn Ổ lăn gồm phận : 1- Vịng ngồi 2- Vịng 3- Con lăn 4- Vịng cách -Vịng vịng ngồi thường có rãnh, vịng lắp với ngõng trục, vịng ngồi lắp với gối trục (vỏ máy, thân máy .) -Con lăn bi đũa, lăn rãnh lăn Rãnh có tác dụng làm giảm bớt ứng suất tiếp xúc lăn, hạn chế lăn di chuyển dọc trục -Vịng cách có tác dụng phân bố lăn, không cho lăn tiếp xúc Phân loại: Tuỳ theo khả chịu tải, có loại: + Ổ đỡ, ổ có khả chịu lực hướng tâm phần nhỏ lực dọc trục (Hình 8.2, a, b, d, h) + Ổ đỡ chặn, ổ vừa có khả chịu lực hướng tâm, vừa có khả chịu lực dọc trục (Hình 8.2, c, e) + Ổ chặn, ổ có khả chịu lực dọc trục (Hình 8.2, j, k) _ Theo hình dạng lăn ổ, chia ra: + Ổ bi, lăn có dạng hình cầu (Hình 8.2, a, b, c) + Ổ cơn, lăn có dạng hình nón cụt (Hình 8.2, e) + Ổ đũa, lăn có dạng hình trụ ngắn (Hình 8.2, d) + Ổ kim, lăn có dạng hình trụ dài (Hình 8.2, h) _ Theo khả tự lựa ổ, chia ra: + Ổ lòng cầu, mặt vịng ngồi mặt cầu, ổ có khả tự lựa hướng tâm Khi trục bị biến dạng, uốn cong, ổ lựa theo để làm việc bình thường (Hình 8.2, b, g) + Ổ tự lựa dọc trục (Hình 8.2, d), ổ có khả tự lựa theo phương dọc trục Khi trục bị biến dạng, dãn dài thêm lượng, ổ lựa theo để làm việc bình thường Hình 8.2 Các loại ổ lăn _ Theo số dãy lăn ổ, chia ra: + Ổ có 01 dãy lăn (Hình 8.2, a, d) + Ổ có hai dãy lăn (Hình 8.2, b, g) + Ổ bi có nhiều dãy lăn Số dãy lăn tăng lên, khả tải ổ tăng Giới thiệu loại ổ lăn - Ổ bi đỡ dãy (Hình 8.2, a) Loại chế tạo với số lượng lớn, giá thành tương đối rẻ so với loại khác Ổ chịu lực hướng tâm Có thể chịu lực dọc trục, 70% lực hướng tâm chưa dùng đến - Ổ bi lòng cầu hai dãy (Hình 8.2, b) lọai cho phép trục xoay góc lớn đến 30 Khả tải lớn ổ bi đỡ dãy có kích thước d Chịu lực hướng tâm Chịu lực dọc trục, 20% lực hướng tâm chưa dùng đến - Ổ đũa trụ ngắn dãy (Hình 8.2, d) Ổ chịu lực hướng tâm Hầu không chịu lực dọc trục, Khả tải lớn ổ bi đỡ dãy có kích thước d, gấp khoảng 1,7 lần - Ổ bi đỡ chặn dãy (Hình 8.2, c) Ổ chịu lực hướng tâm lực dọc trục Khả tải lớn ổ bi đỡ dãy có kích thước d, gấp khoảng 1,4 lần Ổ chế tạo với giá trị góc α = 120, 260 360 - Ổ côn đỡ chặn dãy (Hình 8.2, e) Ổ chịu lực hướng tâm lực dọc trục Khả tải lớn ổ bi đỡ dãy có kích thước d Ổ chế tạo thành hai nhóm với giá trị góc α = 100 ÷ 160 α = 250 ÷ 300 - Ổ bi chặn dãy (Hình 8.2, j, k) Ổ chịu lực dọc trục Hầu không chịu lực hướng tâm Khi làm việc với số vòng quay lớn, lực ly tâm làm ổ mịn nhanh Độ xác chế tạo ổ lăn -Theo TCVN 4175- 85 quy định cấp xác ổ lăn: cấp 0, cấp 6, Cấp cấp xác bình thường, cấp 5, Cấp có độ xác cao hơn, cấp 4, Cấp có độ xác cao cấp _ Các ổ lăn thường dùng hộp giảm tốc có cấp xác 0, trường hợp số vịng quay trục lớn yêu cầu độ xác đồng tâm trục cao, dùng ổ lăn cấp xác _ Ổ lăn chi tiết máy tiêu chuẩn hóa cao, thiết kế tính chọn kiểu ổ, cỡ ổ lăn cấp xác ổ, khơng cần quy định dung sai cho ổ Biết ký hiệu ổ lăn biết dung sai ổ, khơng cần ghi ký hiệu dung sai ổ lăn vẽ lắp 4.Quy trình tạo ổ lăn tiện chế mài lýtạo vịng bi thơ xử nhiệt lắp ráp kiểm tra chất lượng Quy trình làm vịng ,vịng ngồi 4.1.chế tạo vịng bi thơ: Thoạt đầu,thỏi thép nung nóng điện,sau đoạn thép cắt dập máy tạo thành vành vành ngồi.lúc này,chúng loại vịng tách rời nhau.những hình dạng tạo phương pháp rèn nóng 4.2.tiên vành: Vịng vịng ngồi gia công máy tiện Nguyên công tiện tạo hình dáng, kích thước vịng bạc ngồi bạc vịng bi Sản phẩm nguyên công tiện kiểm tra thiết bị đo có thang đo độ xác 1/1000 Các mặt cạnh ngồi mài trước,sau khâu tiên lỏi,vạt cạnh tiện rảnh bi.các khâu tiên vành tương tự Sau đươc kiểm tra,người ta đánh giá phân loại vịng bi sau chuyển tới cơng đoạn 4.3.xử lý nhiệt: Do vòng vòng làm việc với áp lực lớn chúng liên tục phải chịu đựng chuyên động quay,vì chúng phải chịu mài mòn.nên chúng xử lý qua q trình gọi tơi,sau làm nguội nhanh.để tăng tính chịu mài mịn,người ta Ram tiến hành nhiệt độ 150 độ C 4.4.mài: Mài vành bi ngoài,trước tiên mặt cạnh mài để làm chuẩn cho cơng đoạn tiếp theo.mặt cạnh vịng bi mài xác tới 90 o so với bề mặt mài.sau mài rảnh bi với độ nhẵn mặt ngồi.vịng bi mài tương tự Quy trình làm viên bi 100 phút, sau làm nguội dầu Ram tiến hành nhiệt độ 150 độ C, sau làm nguội khơng khí 6.phương pháp đánh giá sản phẩm vật liệu: Mỗi vòng bi trải qua loạt kiểm tra tốt ngiệp trước xuất xưởng,độ xác,độ bền phải đạt vượt tiêu quy định.hoạt động chúng phải đạt đồng định.mức độ tiếng động phải thấp với tiêu chuẩn định.mọi khâu kiểm tra tiến hành kỉ càng,nhằm đảm bảo tiêu chuẩn cao chất lượng độ ổn định Cách kiểm tra vòng bi Khi kiểm tra vòng bi thời gian kiểm tra bảo dưỡng định kỳ thiết bị, kiểm tra vận hành, hay thay phận thiết bị, cần xác định tình trạng vịng bi để xem có tiếp tục hoạt động hay khơng Nên ghi lại thơng số kiểm tra vịng bi tháo Sau lấy mẫu mỡ đo lượng mỡ dư thừa tiến hành vệ sinh vịng bi Tiếp tục kiểm tra có hay khơng hư hỏng bất thường vòng giữ bi, bề mặt lắp lỗ vòng bi, bề mặt bi, bề mặt rãnh bi Xem phần quan sát vết chạy bề mặt rãnh bi Khi đánh giá có hay khơng sử dụng lại vòng bi, cần theo điểm đánh giá sau: mức độ hư hỏng vòng bi, làm việc máy, mức độ quan trọng máy, điều kiện vận hành, tần suất kiểm tra bảo dưỡng Nếu kiểm tra phát vịng bi có hư hỏng bất thường cố gắng xác định nguyên nhân cách khắc phục (xem phần 7) tiến hành khắc phục Nếu kiểm tra phát hư hỏng mà thấy sử dụng lại vịng bi cần phải thay (1) Nứt hay vỡ vòng giữ bi, viên bi ca (2) Sự tróc vảy viên bi hay rãnh lăn (3) Bị xước, tạo vết khía viên bi, tạo bề mặt gờ rãnh lăn (4) Sự mài mòn vòng giữ bi hay lỏng đnh tán (5) Tạo vết rạn nứt hay gỉ sét viên bi rãnh lăn (6) Có vết lõm viên bi rãnh lăn (7) Sự rão bề mặt ca hay lỗ ca (8) Sự biến màu nhiệt (9) Các vịng làm kín bị hư hỏng hay vịng làm kín mỡ vòng bi Chống ăn mòn bảo vệ vật liệu; bảo hành sản phẩm Khi vịng bi bị hư hỏng q trình vận hành, dẫn đến toàn máy thiết bị hư hỏng Một vòng bi bị hư hỏng sớm hay gây cố khơng mong muốn điều quan trọng xác định dự đốn hư hỏng trước xử lý, để từ có hành động khắc phục kịp thời Thơng thường, kiểm tra vịng bi hay buồng gối đỡ xác định nguyên nhân gây hư hỏng Các nguyên nhân phổ biến gây hư hỏng vòng bi bôi trơn kém, tháo lắp sai, lựa chọn vịng bi khơng đúng, tìm hiểu trục buồng gối đỡ chưa kỹ Nguyên nhân xác định cách xem xét vận hành vịng bi trước hư hỏng, phân tích tình trạng bơi trơn tình trạng lắp đặt quan sát cẩn thận vòng bi hư hỏng Một số trường hợp vòng bi bị hư hỏng cách nhanh chóng, nhiên hư hỏng sớm khác với hư hỏng mỏi tróc vảy Các hư hỏng vòng bi chia phân loại thành loại hư hỏng: hư hỏng sớm vòng bi hư hỏng tự nhiên mỏi có tiếp xúc kim loại Bảo quản tốt Vòng bi, ngun bao bì đóng gói ban đầu nhà sản xuất, lưu kho tình trạng tốt nhiều năm điều kiện môi trường bảo quản sạch, không bụi bẩn, độ ẩm thấp, tránh nơi va chạm có chấn động Tránh cất giữ vịng bi trực tiếp sàn Đối với vòng bi lớn nên đặt nằm đỡ phía vịng ngồi Nếu đặt vị trí đứng, trọng lượng vịng viên bi gây méo cục bõ vịng có thành mỏng Độ vòng bi quan trọng Tất vòng bi phải bảo quản Khi bị nhiễm bẫn có ăn mòn dẫn đến làm ngắn tuổi thọ vòng bi Người sử dụng nên ý bảo quản loại vịng bi có nắp đậy kín khoảng thời gian dài Tính chất bơi trơn mỡ sử dụng để điền vào vòng bi làm vịng bi bị hỏng làm rơi rớt vòng bi dễ dàng vận chuyển 7.1 Sử dụng vòng bi 7.1.a Các lưu ý xử lý vịng bi Vịng bi phận máy có độ xác cao nên phải xử lý cẩn thận Ngoài để đảm bảo vận hành trơn tru tuổi thọ mong đợi, vòng bi cần phải sử dụng hợp lý Dưới lưu ý xử lý vịng bi: (1) Giữ vịng bi khu vưc xung quanh nơi đặt vòng bi sẽ: chất bẩn hay bụi bẩn thạm chí khơng nhìn thấy mắt thường ảnh hưởng có hại cho vịng bi Vì ln giữ vịng bi môi trường xung quanh để tránh xâm nhập bụi bẩn (2) Cẩn thận thao tác với vòng bi: chấn động mạnh suốt q trình thao tác gây xước hay làm phá hỏng vịng bi Tác động mạnh gây vỡ hay nứt (3) Sử dụng dụng cụ hợp lý (4) Ngăn ngừa ăn mịn: mồ từ tay cầm hay chất bẩn khác gây ăn mịn vịng bi Do cần giữ tay đeo găng tay xử lý vòng bi 7.1b Lắp đặt vòng bi Việc lắp đặt vịng bi ảnh hưởng đến độ xác, tuổi thọ hoạt động sau Đề nghị lắp vòng bi theo bước sau đây: (1) Vệ sinh vòng bi phận xung quanh (2) Kiểm tra kích thước tình trạng phận liên quan (3) Tiến hành theo quy trình lắp (4) Kiểm tra lần cuối xem vòng bi lắp hợp lý chưa (5) Cung cấp loại đủ lượng chất bơi trơn Hầu hết vịng bi quay trục, nên phương pháp lắp thường lắp chặt trục với vịng bi có khe hở vịng ngồi vịng bi với lỗ thân gối đỡ 7.1c Kiểm tra vận hành Sau lắp đăt xong vòng bi, công việc quan trọng chạy thử operating test Bảng 2.1 liệt kê phương pháp chạy thử hướng dẫn bảng 2.2 cách xử lý cố trường hợp hư hỏng Bảng 2.1: Các phương pháp kiểm tra chạy thử Cỡ máy Quy trình chạy thử Vận hành tay: Quay thử trục tay Nếu quay trơn tru tiến hành chạy máy Máy cỡ nhỏ Chạy máy máy dẫn động: ban đầu chạy tốc độ chậm khơng tải, sau từ từ tăng tốc mang tải tới đạt tới tốc độ thiết kế Kiểm tra tình trạng vịng bi Chạy khơng trơn tru Chạy có gián đoạn (bị nứt, vỡ lõm) Mơmen quay không (lỗi lắp ráp) Mômen quay mức (lỗi lắp ráp hay khe hở hướng kính bên không đủ) Kiểm tra tiếng ồn bất thường Kiểm tra nhiệt độ tăng bất thường Rị rỉ chất bơi trơn Sự biến màu Máy lớn Vận hành không tải: mở Rung động điện cho máy chạy Tiếng ồn, v.v… chậm Tắt máy để máy chạy quán tính ngừng hẳn Nếu khơng có vấn đề bất thường xảy cho chạy thử có tải Chạy máy máy dẫn Giống trường hợp máy cỡ động: giống với máy cỡ nhỏ nhỏ Bảng 2.2: Nguyên nhân cách khắc phục cho số vận hành bất thường Bất thường Nguyên nhân Khắc phục Tải bất thường Chế độ lắp, khe hở trong, tải đặt trước, vị trí vai thân gối khơng hợp lý Lắp ráp sai Độ xác gia cơng độ Tiếng ồn đồng tâm trục với lỗ gối độ lớn kim xác lắp ráp chưa hợp lý loại Bơi trơn không đủ Bổ sung chất bôi trơn hay lựa không chọn chất bôi trơn khác Cọ xát chi tiết quay Thay đổi thiết kế vòng làm khuất khúc Vết nứt, ăn mòn hay vết Thay hay làm vòng xước rãnh lăn bi cẩn thận, cải thiện làm Tiếng ồn kín sử dụng chất bôi trơn lạ Tiếng ồn lớn Có vết lõm Thay vịng bi cẩn thận Sự tróc vảy rãnh lăn Thay vịng bi Khe hở mức Thay đổi chế độ lắp, khe hở tải đặt trước Sự thâm nhập phần tử bên Thay hay làm vịng Tiếng ồn ngồi bi cẩn thận, cải thiện làm lớn khơng kín sử dụng chất bơi trơn Có vết nứt tạo vảy Thay vòng bi viên bi Nhiệt độ tăng bất Bôi trơn mức Giảm lượng chất bôi trơn thường lựa chọn loại mỡ rắn Chất bôi trơn không Bổ sung chất bôi trơn hay lựa hay không đủ chọn chất bôi trơn tốt Tải bất thường Chế độ lắp, khe hở trong, tải đặt trước, vị trí vai thân gối khơng hợp lý Lỗi lắp ráp Độ xác gia công độ đồng tâm trục với lỗ gối độ xác lắp ráp chưa hợp lý Sự ma sát với vịng làm kín Làm kín hợp lý, thay hay mặt lắp gép bị trờn vòng bi, chế độ lắp phương pháp lắp hợp lý Có vết lõm Thay vòng bi cẩn thận Sự tạo vảy Thay vòng bi Lỗi lắp ráp Đảm bảo độ vng góc trục vai lỗ gối Rung động Sự thâm nhập phần tử bên Thay hay làm vịng ngồi bi cẩn thận, cải thiện làm kín sử dụng chất bơi trơn Q nhiều chất bôi trơn Sự Giảm lượng chất bôi trơn thâm nhập phần tử bên lựa chọn loại mỡ rắn Sự rò rỉ hay biến màu hay hạt mài Thay vịng bi hay chất bơi chất bơi trơn trơn Vệ sinh buồng gối phận bên 7.2 Bảo dưỡng vòng bi Vòng bi cần phải kiểm tra bảo dưỡng định kỳ đảm bảo vận hành với tuổi thọ tối đa Có phương pháp kiểm tra sau: (1) Kiểm tra chạy Xác định chu kỳ thời gian thay vòng bi định kỳ bổ sung chất bôi trơn, kiểm tra tính chất dầu bơi trơn thơng số vận hành nhiệt độ vận hành, độ rung, tiếng ồn (tham khảo thêm phần 4) (2) Kiểm tra vòng bi Kiểm tra vòng bi thật kỹ suốt thời gian dừng máy kiểm tra thay chi tiết máy định kỳ Kiểm tra tình trạng rãnh bi Nếu xác định có hư hỏng định sử dụng lại nên thay (tham khảo thêm phần 5) 7.3 Các thơng số vận hành vịng bi Các thơng số vận hành vịng bi là: tiếng ồn, rung động, nhiệt độ tình trạng chất bôi trơn Mời tham khảo bảng 2.2 phát có bất thường vận hành 7.3a Tiếng ồn vịng bi Trong suốt q trình vận hành, sử dụng thiết bị theo dõi âm để đo âm lượng đặc tính tiếng ồn vịng bi quay Có thể phân biệt hư hỏng vịng bi tróc vảy dựa đặc tính bất thường tiếng ồn 7.3.b Rung động vòng bi Những bất thường vòng bi phân tích cách đo rung động máy chạy Một thiết bị phân tích biểu đồ tần số dạng phổ sử dụng để đo độ lớn rung động phân bố tần số Các kết kiểm tra xác định nguyên nhân bất thường vòng bi Các liệu đo thay đổi theo điều kiện vận hành vòng bi vị trí đo rung động Vì cần xác định tiêu chuẩn đánh giá cho máy đo Việc theo dõi bất thường rung động từ vòng bi suốt thời gian vận hành hữu ích việc bảo trì 7.3c Nhiệt độ vịng bi Nói chung, nhiệt độ vịng bi dự tính từ nhiệt độ đo bên ngồi vỏ gối đỡ, mà cịn đo trực tiếp từ vịng ngồi vịng bi đầu đo xuyên qua lỗ dầu vỏ gối Thông thường nhiệt độ vòng bi tăng lên từ từ sau khởi động máy đến chạy ổn định sau khoảng 1-2 tiếng đồng hồ Nhiệt độ vòng bi chạy ổn định phụ thuộc vào tải, tốc độ quay đặc tính truyền nhiệt máy Sự bơi trơn khơng đủ hay lắp ráp khơng gây nhiệt độ ổ bi tăng nhanh chóng Những trường hợp cần tạm thời ngừng có biện pháp khắc phục 7.3.d Ảnh hưởng bôi trơn Mục đích bơi trơn giảm ma sát giảm mài mòn bên vòng bi tránh hư hỏng sớm vịng bi Chất bơi trơn cung cấpnhững ưu điểm sau: (1) Giảm ma sát mài mòn: màng dầu giúp giảm ma sát, mài mòn ngăn ngừa tiếp xúc trực tiếp chi tiết kim loại bi, vịng trong, vịng ngồi vòng giữ bi (2) Kéo dài tuổi thọ mỏi kim loại: phụ thuộc vào độ nhớt độ dày màng dầu bề mặt tiếp xúc Màng dầu dày giúp kéo dài tuổi thọ mỏi, độ nhớt thấp dẫn đến màng dầu nhỏ độ nhớt thấp dẫn đến không đủ tạo màng dầu (3) Giảm sinh nhiệt ma sát tác dụng làm mát: Sự tuần hồn dầu bơi trơn giúp đưa nhiệt sinh ma sát khỏi gối nhằm ngăn ngừa vòng bi nhiệt dầu bị biên chất (4) Có tác dụng làm kín ngăn ngừa gỉ sét: bôi trơn đủ giúp ngăn tạp chất xâm nhập từ bên ngồi vào vịng bi bảo vệ chống lại ăn mòn gỉ sét 7.3e Lựa chọn chất bơi trơn Có hai phương pháp bơi trơn vịng bi: bơi trơn mỡ bơi trơn dầu Lựa chọn phương pháp phụ thuộc điều kiện mục đích sử dụng để đạt vận hành tốt vòng bi Bảng so sánh hai kiểu bôi trơn Bảng 4.1 Nội dung Bôi trơn mỡ Bôi trơn dầu Kết cấu buồng ổ Phức tạp Đòi hỏi bảo Đơn giản phương pháp làm kín trì cẩn thận Tốc độ giới hạn: Tốc độ 65%~80% tốc độ bôi trơn dầu Hiệu làm mát Kém Truyền nhiệt sử Độ lỏng Thay Loại chất bẩn Kém Một vài trường hợp khó khăn Khơng thể dụng bơi trơn cưỡng tuần hồn Tốt Dễ dàng Dễ dàng Thường rị rỉ Khơng thích Nhiễm bẩn bên ngồi ròHiếm nhiễm bẩn rò hợp đòi hỏi tránh rỉ rỉ nhiễm bẩn từ bên Mối quan hệ nhiệt độ độ nhớt (1) Bôi trơn mỡ: Mỡ chất bôi trơn với thành phần dầu phụ gia Khi lựa chọn mỡ, ý phù hợp với điều kiện sử dụng mỡ Xem ví dụ độ đặc mỡ nơi sử dụng bảng 4.2: Độ đặc #0 #1 #2 #3 #4 mỡ Độ đặc 355~385 310~340 265~295 220~250 175~205 (1/10mm) Loại mỡ Cung cấp mỡ Cung cấp mỡ Loại mỡ thông tập trung Nhiệt độ cao tập trung thông thường thường, nhiệt Nhiệt độ thấp độ cao Ứng dụng Nơi mỡ sử Nơi dễ xảy raNơi dễ xảy ravịng bi có vịng bi có dụng để làm ăn mịn ăn mịn vịng bịt kín vịng bịt kín kín (2) Bơi trơn dầu: Có nhiều phương pháp bơi trơn dầu khác nhau: bể dầu, bơi trơn nhỏ giọt, kiểu vung tóe, bơi trơn tuần hồn, phun sương phun dạng khí Phương pháp sử dụng cho thiết bị tốc độ cao nhiệt độ cao Bôi trơn dầu đặc biệt hiệu trường hợp phải lấy nhiệt khỏi vị trí bơi trơn Chú ý lựa chọn dầu có độ nhớt phù hợp với nhiệt độ vận hành vịng bi Nói chung, dầu có độ nhớt thấp sử dụng cho thiết bị tốc độ cao, thiết bị tải nặng dùng loại dầu có độ nhớt cao Đối với ứng dụng thơng thường khoảng độ nhớt thay đổi theo nhiệt độ vận hành bảng 4.3 Ngoài bảng 4.1 cho thấy mối quan hệ nhiệt độ độ nhớt dầu bôi trơn Xem ví dụ lựa chọn dầu bơi trơn cho điều kiện vận hành khác Bảng 4.4 Bảng 4.3 Độ nhớt yêu cầu cho loại vòng bi Loại vòng bi Độ nhớt nhiệt độ vận hành vòng bi cầu >=13 mm2/s vòng bi đũa trụ vòng bi đũa kim >=20 mm2/s vòng bi đũa trụ vòng bi chặn đũa trụ >=32 mm2/s Ghi chú: mm2/s = cSt (Centi-Stokes) Bảng 4.4 Nhiệt độ vận hành -30~0oC -0~50oC 50~80oC 80~110oC Tải nhẹ bình thường ISO VG 15, 22, 32 Dưới tốc độ tới hạn (dầu cho máy lạnh) ISO VG 32, 46, 68 Dưới 50% tốc độ (dầu cho ổ đỡ, tới hạn tuốcbin) Tốc độ Tải nặng mạnh - ISO VG 46, 68, 100 (dầu cho ổ đỡ, tuốcbin) ISO VG 22, 32, 46 Ở khoảng 50% đến ISO VG 15, 22, 32 (dầu cho ổ đỡ, 100% tốc độ tới hạn (dầu cho ổ đỡ) tuốcbin) ISO VG 10, 15, 22 Trên tốc độ tới hạn (dầu cho ổ đỡ) Dưới 50% tốc độ ISO VG 100, 150, ISO VG 150, 220, tới hạn 220 (dầu cho ổ đỡ) 320 (dầu cho ổ đỡ) ISO VG 46, 68, 100 ISO VG 68, 100, Ở khoảng 50% đến (dầu cho ổ đỡ, 150 (dầu cho ổ đỡ, 100% tốc độ tới hạn tuốcbin) tuốcbin) ISO VG 32, 46, 68 Trên tốc độ tới hạn (dầu cho ổ đỡ, tuốcbin) ISO VG 460, 680 Dưới 50% tốc độ ISO VG 320, 460 (dầu cho ổ đỡ, hộp tới hạn (dầu cho ổ đỡ) số) Ở khoảng 50% đến ISO VG 150, 220 ISO VG 220, 320 100% tốc độ tới hạn (dầu cho ổ đỡ) (dầu cho ổ đỡ) Trên tốc độ tới hạn ISO VG 68, 100 (dầu cho ổ đỡ, tuốcbin) Ghi chú: Tốc độ giới hạn sử dụng bảng dựa theo bảng tra kích trước vịng bi NSK 4.1 Bổ sung thay chất bôi trơn (1) Bổ sung định kỳ: Dù sử dụng loại mỡ chất lượng cao tính chất bị giảm theo thời gian, địi hỏi thay định kỳ Hình 4.2 (1) (2) cho thấy tần suất bổ sung dầu loại vòng bi tốc độ khác Bảng áp dụng cho loại mỡ dầu khống xà phịng lithium chất lượng cao, nhiệt độ vịng bi 70oC tải bình thường (P/C=0.1) Ghi P: tải trọng cân bằng; C: Tải trọng - Nhiệt độ: nhiệt độ vòng bi vượt 70oC, tần suất bổ sung dầu giảm nửa cho 15oC tăng lên - Mỡ: trường hợp vòng bi cầu, tần suất thay đổi phụ thuộc vào loại mỡ sử dụng (ví dụ mỡ dầu tổng hợp xà phòng lithium chất lượng cao tăng tần suất lên lần) - Tải trọng: Tần suất bổ sung phụ thuộc độ lớn tải trọng vòng bi Xem bảng 4.2 (3) (2) Tần suất thay dầu: Tần suất thay dầu phụ thuộc điều kiện vận hành số lượng dầu Nói chung, nhiệt độ vạn hành 50oC môi trường sạch, tần suất thay năm Nếu nhiệt độ dầu 100oC, nên thay dầu tháng lần Bảng 4.2: Tần suất bổ sung mỡ 8.Giải rác thải sau sử dụng Rác thải thép la vấn đề nan giải.Sau sử dụng,một số lượng lớn vòng bi thải ra.vấn đề đặt la xử lý rac thải vong bi này.một số loại rac thải vòng bi,chung ta đem tái sử dụng cho chi tiết máy khơng cần độ xác cao,ví dụ như:bánh xe bị,bánh xe cải tiến Một số nữa.thì ta đem tái chế: Năm 2009, sản lượng sản xuất thép nước đạt 9,6 triệu tấn, số có gần triệu sản xuất cơng nghệ lò hồ quang điện 2% chất thải sinh hình thức bụi, chứa trung bình 40% sắt (tỷ lệ dao động từ 20 đến 50% tùy theo nhà máy thép, tương ứng 24.000 thép toàn nhà máy thép Việt Nam) Với giá bán trung bình thép khoảng 11 triệu đồng, tổn thất sinh từ bụi lên đến 15 triệu USD năm Theo đánh giá Tổng công ty Thép Việt Nam, tổng lượng bụi thép sinh Việt Nam ước lượng khoảng 70.000 vào năm 2010 đạt mức 100.000 vào năm 2011 Đây chất thải dạng bụi có chứa sắt (khoảng 40%) nguyên tố khác sinh trình luyện thép Bụi thép xếp vào loại chất thải độc hại (vì diện dioxines nguy thẩm thấu vào môi trường kim loại nặng) bị cấm xuất theo công ước Bale Hiện nay, Việt Nam chưa có giải pháp cho việc xử lý tái chế loại bụi thép chưa có công nghệ liên quan đến việc xử lý đưa vào sử dụng Một thực tế, nhiều khu cơng nghiệp nơi có nhà máy thép, việc gây ô nhiễm môi trường câu chuyện nóng Mới khu cơng nghiệp Hịa Khánh (Đà Nẵng), trước yêu cầu liệt người dân, ngành hữu quan đưa đoàn kiểm tra đến đo đạc lị nấu luyện phơi thép cho thấy nồng độ chất độc hại vượt tiêu chuẩn nhiều lần, chì có nơi vượt 65.500 lần; bụi kẽm: 7,91 mg/m3, đồng 0,03 mg/m3, sắt 0,05 mg/m3 Việt Nam áp dụng công nghệ OxIndus để xử lý tái chế loại bụi thép giảm nhiễm mơi trường Theo đó, cơng nghệ giúp giải vấn đề bụi thép sinh từ lị hồ quang điện, gồm có hai quy trình: Quy trình tái chế hồn tồn bụi thép (quy trình Black Line) triển khai nhà máy thép, tập trung khâu trộn bụi thép với chất phụ gia tái tuần hồn vào lị hồ quang cho phép thu hồi lượng sắt hao hụt, nâng cao hàm lượng kim loại có giá trị (kẽm) chứa bụi, giảm phát thải khí độc hại thu hồi loại bụi mới, giàu kẽm chứa sắt 9.đề xuất: - Trong nhiều năm qua, sản xuất vòng bi Việt Nam quan tâm đạt bước tiến quan trọng Chất lượng chủng loại vòng bi Việt Nam sản xuất cao hơn, đa dạng hơn, đáp ứng nhu cầu nước số sản phẩm thị trường giới biết đến, tin tưởng Hy vọng thời gian tới, Việt Nam có thêm nhiều sản phẩm vong bi chất lượng tốt, số lượng ổn định,khơng người việt nam tin dùng cịn xuất nước giới, tạo thêm nhiều nguồn thu nhiều công ăn việc làm cho lực lượng lao động nước tương lai khơng xa,bằng trí óc ,cơng nghệ đại,con người tạo nhiều vật liệu mới,đáp ứng yêu cầu sản phẩm.nó thay cho vật liệu chưa thực sư đạt hiệu cao.ví dụ tìm loại vật liệu vịng bi mà khơng bị bào mịn,hay chế tạo loại vịng bi có hệ số ma sát siêu nhỏ,không sinh nhiệt vận hành… vv.bằng khả sáng tạo,luôn học tập để phát triển nước việt nam từ môt nước nông nghiệp sang nước có cơng nghiệp phát triển nhì giới kết luận: Qua tiểu luận này,đã giúp em có them kiến thức,hiểu biết them vật liệu nói chung vật liệu thép làm ổ lăn nói riêng.đã giúp em rèn luyện thêm số kỉ soạn thảo,trình bày,cách tìm tài liệu.và chúng em có nhìn nhận sử dụng vật liệu,các sản phẩm từ vật liệu.đăc biệt vật liệu thép,các thành phần cấu tạo chúng,qua em biết lợi ích tầm quan trọng sống Em xin chân thành cảm ơn thầy giúp em hoàn thành tiểu luân này! ... vực này,một số vật liệu quan trọng vật liệu thép .vật liệu thép phát sớm,va ứng dụng nhiều cc sống hiên nay.Vịng bi sản phẩm chế tạo từ vật liệu thép Người cổ xưa dùng lực để đẩy kéo vật nặng qua... chung vật liệu thép làm ổ lăn nói riêng.đã giúp em rèn luyện thêm số kỉ soạn thảo,trình bày,cách tìm tài liệu. và chúng em có nhìn nhận sử dụng vật liệu, các sản phẩm từ vật liệu. đăc biệt vật liệu. .. dụng loại vật liệu ngày cao hơn.Trong sống ngày nay,nhu cầu sữ dụng vật liệu lớn đòi hỏi vật liệu phải có nhiều tính chất khác để đáp ứng nhu cầu sử dụng lĩnh vực công nghiệp,khoa học, đời sống