Tại sao lại xảy ra sự bất đồng tâm này?

Có rất nhiều nguyên nhân xảy ra sự bất đồng tâm của vòng bi bạc đạn, nhưng nguyên nhân chính là sai số do lắp đặt nằm ngoài giới hạn cho phép và đặc biệt một khi có sự lệch tâm trên thường gây ra hiện tượng rung và tiếng ồn đối cho vòng bi . Bên cạnh đó còn gây ra cọ xát mạnh và nhiệt độ tăng cao đối với các ổ bạc trượt. Hiện tượng trên cũng có thể gây ra do mất đồng tâm trục giữa máy dẫn động và bị động. Cho nên để theo dõi xem có phải hiện tượng trên là do lệch tâm của ổ đỡ hay không thì không thể dựa trên mỗi số đo rung động của máy mà trước tiên nên kiểm tra lại sự đồng tâm trục của hai máy (alignment) để loại bỏ nguyên nhân này trước sau đó mới tiến hành kiểm tra sự đồng tâm của ổ đỡ (vòng bi hoặc bạc trượt).

Vấn đề mấu chốt ở đây là khi lượng lệch tâm lớn hơn các khe hở bên trong của ổ đỡ, tuổi thọ của của vòng bi đó sẽ giảm. Tất cả vòng bi đều có khe hở bên trong cho phép giãn nở nhiệt và một lượng nhỏ lệch tâm khi làm việc. Khi khe hở này không đủ cho sự lệch tâm lớn sẽ dẫn tới sự tiếp xúc các bề mặt kim loại với nhau gây ra ứng suất động và vòng bi bị nhanh chóng bi hư.

Cách nhận biết sự bất đồng tâm của bạc đạn.

Một bạc đạn – vòng bi được lắp đặt bất đồng tâm vì lý do nào đó mà không được kiểm tra trước khi hoạt động sẽ rất nhanh chóng làm giảm tuổi thọ và công suất thực của vòng bi công nghiệp này. Nhận biết sự bất đồng tâm không dùng thiết bị chủ yếu dùng trực giác, thích giác cảm nhận và đánh giá khi gặp các tình huống sau: Trục quay không đúng quỹ đạo, tạo nhiều “bóng ma” khi hoạt động, vòng bi xoay không đều, có thể bị rung lắc, nóng.

Phương pháp đo sự đồng tâm của vòng bi.

Phương pháp đo chính xác nhất là dùng dụng cụ chuyên dụng để đo. Cách đơn giản để đo độ lệch tâm của vòng bi ngoài, sẽ thấy được độ không vuông góc của vòng ngoài với tâm quay của trục.

Gá đồng hồ so đo lượng lệch tâm tĩnh và động của vòng ngoài với trục. Kiểm tra tương tự với vòng trong, với đồng hồ so gắn trên thân máy và đầu đo gắn trên vòng trong, trong khi quay trục.
Độ lệch cho phép là 1.0 mil/inch(1.0 milliradian). Tức là đường kính 4 inches thì cho phép lệch 4,0 mil/inche. Chú ý 1mil = 0.025mm.

Gắn đồng hồ kiểm trả đo mức độ lệch tâm Run – Out vòng ngoài của vòng bi    Gắn đồng hồ kiểm tra đo sự tiếp xúc với trục quay

Phương pháp khắc phục vấn đề bất đồng tâm
Tuy nhiên không phải lúc nào cũng có thể kiểm tra như đối với vòng bi ở hình 5. Nhưng chúng ta có cách kiểm tra khác.
Một cách đơn giản để đánh giá vòng bi bị lệch tâm là quay trục từ từ để cảm nhận và dùng ống nghe để nghe. Đây là cách làm hay môi khi tiến hành sửa chữa máy. Cách này phụ thuộc nhiều vào kinh nghiệm của thợ bảo dưỡng.
Gắn đồng hồ trên bich gối sau khi lắp đặt trên trục quay

Thông thường các nhà sản xuất kiểm soát độ lệch tâm của vòng bi bằng cách kiểm soát 1 hoặc tất cả các thông số sau:
• Độ lắp chặt
• Dung sai lắp ghép
• Dụng cụ và lực ép khi lắp ráp
• Độ vuông gọc của vai trục
• Độ chính xác gia công của lỗ thân máy  như đảm bảo độ đồng tâm gữa 2 lỗ.

Tóm lại đễ kéo dài tuổi thọ vòng bi thì cần chú ý kiểm tra độ lệch tâm của vòng bi mỗi khi tiến hành công việc sửa chữa máy. Vì khi không đủ khe hở cho giãn nở nhiệt vòng bi sẽ nóng khi làm việc.

Vòng bi tròn có rãnh;

Z: Là ký hiệu của vòng bi có 1 nắp sắt ở 1 phía.

ZZ: Là vòng bi có 2 nắp sắt  nằm tại ở 2 phía của bi.

2RS1: Vòng bi có 2 nắp chắn bằng cao su   vị trí ở 2 phía của vòng bi

RS1:Vòng bi có 1 nắp chắn bằng cao su.

Loại vòng bi này chịu được tải trọng hướng tâm, tải trọng dọc trục và vận hành tốc độ cao, là loại vòng bi rất thông dụng, phổ biến mà được sử dụng nhiều nhất.

 Vòng bi tròn đỡ chặn  gặp mặt  góc một dãy;

Các rãnh chạy của vành trong và vành ngoài được chế tạo với góc tiếp xúc. Vòng bi này là loại không thể tách rời. Các viên bi đươc lắp vào kết cấu vòng trong đối diện, số bi được lắp nhiều hơn so với loại vòng bi tròn rãnh sâu. Loại này chịu được lực hướng tâm, lực dọc trục. Tuy nhiên lực dọc trục chịu theo một hướng nhất định. thông thường thì hay ghép cặp 2 vòng bi loại này, chúng  có biện pháp chịu được tải dọc trục hai hướng do tải trọng hướng tâm sinh ra.

 Vòng bi đỡ chặn tiếp xúc hai dãy;

kết cấu vòng bi này  na ná gần như gắn 2 vòng bi tròn đỡ chặn tiếp xúc góc một dãy ghép theo kiểu lưng đối lưng. Loại vòng bi này  có khả năng chịu tải hướng tâm, lực momen và tải trọng hướng trục ở cả 2 phía. Loại vòng bi này được sử dụng như vòng bi cố định.

…..vv…

Hầu hết các loại máy móc đều  hoạt động trong những môi trường chưa được đảm bảo tuyệt đối dẫn đến nhiều nguyên nhân làm cho linh kiện máy cũng như cấu trúc bên trong của máy móc bị ảnh hưởng, trong đó có vòng bi( bạc đạn). Khi trời mưa , thời tiết ẩm thấp hoặc sử dụng máy móc không đúng cách cũng làm giảm hiệu quả hoạt động và tuổi thọ của vòng bi đi rất nhiểu. Cụ thể khi máy móc bị dính nước thì sẽ có hiện tượng nước gỉ sắt màu vàng chảy ra từ trục quay, bị oxi hóa và bị ăn mòn. Lúc đó, khi hoạt động vòng bi quay sẽ tạo ra độ ồn, độ rung mạnh và đó là hiện tượng vòng bi sắp hỏng và cần được thay thế.

Để kéo dài tuổi thọ của vòng bi cũng như hiệu quả hoạt động của máy móc, vì thế  chúng ta nên để chúng ở khu vực thoáng mát, thường xuyên kiểm tra kỹ thuật để được bảo dưỡng kịp thời.

Việc sử dụng mỡ bôi trơn cũng rất quan trọng trong việc bảo vệ vòng bi. Thông thường, vòng bi có nắp 2Z (nắp sắt) hoăc 2RS, 2RS1(nắp nhựa) đã được nhà sản xuất tra một lượng mỡ bôi trơn thích hợp rồi, vì thế mà chúng ta không nên cạy nắp che hoặc phớt ra để tra thêm mỡ vào. Như thế sẽ gây ảnh hưởng đến hiệu quả quay của vòng bi. Nếu chúng ta tra thêm mỡ bôi trơn quá nhiều hoặc không tương thích với vòng bi sẽ làm vòng bi nóng lên , giảm đi độ nhớt và độ truyền nhiệt, như vậy sẽ ảnh hưởng đến hoạt động của vòng bi.

1/ Cầu một dãy: là loại phổ biến nhất được sử dụng rất rộng rãi . Rãnh mặt lăn trên cả hai vòng đệm trong và ngoài đều có cùng bán kính lớn hơn một chút. Ngoài tải đường kính , ổ còn chịu được tải hướng trục trên hai hướng.

– Do mô men quay thấp nên chúng rất phù hợp với các ứng dụng đòi hỏi tốc độ cao và tổn hao năng lượng thấp. Ngoài các ổ bi loại mở, những ổ bi này thường có nắp chắn bảo vệ bằng thép hay bằng cao su trên một hoặc hai bên và được bôi trơn bằng dầu hoặc mỡ. Ký hiệu quốc tế của loại bi này thường có 4 mã số bắt đầu từ đầu số 6.

2/  cà na (tang trống) có hai dãy con lăn dạng tang trống ở giữa vòng trong có hai mặt lăn hình cầu có hai dãy con lăn dạng tang trống ở giữa vòng trong có hai mặt lăn và vòng ngoài có hai mặt lăn hình cầu.

Vì tâm của bề mặt   cầu trên vòng ngoài trùng với trục của ổ lên chúng có khả năng tự lựa tương tự như vòng bi cầu tự lựa, tự chỉnh. Vòng bi tang trống được dặc chưng bởi khả năng chịu tải hướng kính rất lớn, đồng thời có thể chịu tải hướng trục  trên cả hai hướng. Cộng thêm khả năng tự lựa tốt chúng là sự lựa chọn thường xuyên của các ứng dụng có trọng tải rất cao trong các thiết bị lớn.

Vòng bi loại này có thể có lỗ côn và có thể được lắp trực tiếp lê trục hình côn hoặc trục hình trụ sử dụng măng xông  (ống lót côn).  Vòng cách được gia công bằng đồng nguyên khối , đúc từ Polyamit hoặc làm từ thép dập. Ký hiệu quốc tế của loại vòng bi tang trống thường có 5 chữ số chính, bắt đầu bằng số 2.

3/ Bạc đạn côn sử dụng con lăn côn lăn quanh các mặt  dẫn côn vòng trong và vòng ngoài . Những loại này có khả năng chịu tải trọng hướng kính và hướng trục (trên một hướng) rát cao.

Loại này thường được lắp thành đôi tương tự như bi  cầu đỡ chặn. Nếu có thể đạt được độ hở trong thích hợp  bằng các điều chỉnh khoảng cách hướng trục giữa vòng trong và vòng ngoài  của hai ổ bi đối nhau. Do kết cấu của vòng bi loại này nên vòng trong và vòng ngoài có thể lắp riêng biệt.  Tùy thuộc vào góc tiếp xúc ổ bi côn được chia làm ba loại: góc thường, góc vừa và góc sâu. Ngoài ra còn có ổ đũa côn 4 dãy và 2 dãy.

– Ký hiệu quốc tế của bi côn hệ mét  thướng có 5 chữ số được bắt đầu từ số 3.

4/  Bi đũa là loại có con lăn hình trụ  tiếp xúc trên một đường thẳng với mặt lăn . Chúng có thể chịu được tải trọng hướng kính rất lớn và phù hợp với tốc độ cao.

– Có nhiều loại thiết kế khác nhau:

+ NU, NJ, NUP, N & NF dành cho ổ một dãy.

+ NNU & NN `dành cho ổ 2 dãy, phụ thuộ vào thiết kế hay gừ cạnh

Tất cả vòng ngoài và vòng trong đều có thể tách rời riêng biệt. Một số không có gờ ở vòng trong hoặc vòng ngoài cho nên những loại đó có thể di chuyển tương đối với nhau theo hướng dọc trục.

Những loại này thường được sử dụng vào chức năng ổ tự do . Các loại này có vòng trong hoặc vòng ngoài có hai gờ và vòng còn lại có một gờ sẽ có khả năng chịu tải hướng trục theo một hướng.

Vòng bi đũa hai dãy có độ cứng vững hướng tâm rất các và chủ yếu được dùng cho trục chính của máy công cụ chính xác.

Vòng cách thường được làm bằng tép dập hay đồng thao gia công liền khối . Tuy nhiên đôi khi người ta cũng sử dụng vòng cách đúc bằng Polyamit. Ký hiệu quốc tế của loại này thường được bắt đầu bằng chữ N, NU, NJ, NUP, NF, NNU, NN  tiếp theo là 3 hoặc 4 chữ số.

5/ Vòng bi mắt trâu bao gồm một vòng trong được mài mòn nằm trong một vòng tròn ngoài tương ứng dùng cho các tải trọng hướng tâm dọc trục hoặc tổng hợp lực, chúng không có các con lăn.

Loại này tuy nhỏ nhưng cho công suất cao với khả năng hóa giải độ lệch vừa phải . Kích cỡ lớn hơn thích hợp với các ứng dụng dao động tần suất thấp trong các thiết bị khai mỏ, xây dựng và các nhà máy phát động thủy lực/ khí .

Các kích cỡ nhỏ hơn được dùng trong các ứng dụng hàng không . Những ứng dụng khác nhau có sẵn cho các lực hướng tâm và các lực dọc trục một hoặc hai hướng.

– Được phân thành 2 loại dựa vào mục đích sử dụng là: tự bôi trơn và phải tra mỡ. Ký hiệu quốc tế  bằng chữ GE.