An toàn đầu tiên ở tốc độ vòng bi cao hơn 

Chạy máy móc ở tốc độ cao hơn giúp nâng cao hiệu suất. Nhưng có nguy cơ hỏng hóc thành phần và hệ thống trừ khi các bộ phận, chẳng hạn như vòng bi, được thiết kế lại để xử lý các tải tăng này.

Nếu ngành công nghiệp máy móc có một câu thần chú, nó sẽ ‘nhanh hơn, nhanh hơn’ – điều này đặc biệt phù hợp với các thiết bị như máy bơm và máy nén. Những con ngựa công nghiệp đang ngày càng được mong đợi để cung cấp đầu ra cao hơn. Cách để tăng mật độ năng lượng là tăng tốc độ quay, nhưng đi kèm với đó là sự mất ổn định tiềm tàng, tăng hao mòn và có thể thất bại.

Ví dụ, máy bơm ngày càng được mong đợi hoạt động liên tục trong khi vẫn ít được bảo trì. Nhiều yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất, bao gồm cả điều kiện vận hành, vật liệu được làm từ và thiết kế cơ khí của nó. Về vấn đề cuối cùng này, các vòng bi được sử dụng sẽ có ảnh hưởng rất lớn đến độ tin cậy lâu dài, hiệu quả năng lượng và tuổi thọ.

Vòng bi, bạc đạn cho máy bơm phải chịu tải trọng trục cao, nhiệt độ và độ rung cơ học. Trong hoạt động, chúng cũng có thể thiếu dầu bôi trơn, khiến chúng bị căng hơn, có thể gây mất điện, sinh nhiệt quá mức, tăng tiếng ồn hoặc hao mòn và hỏng hóc sớm. Các điều kiện như vậy có tác dụng tương tự trong các máy móc khác, chẳng hạn như máy nén, có nghĩa là cần có câu trả lời để giúp các tài sản này hoạt động với mật độ năng lượng cao hơn.

Phản ứng nhanh
Để đáp ứng, SKF đã thiết kế một lớp SKF Explorer mới có khả năng đối phó với tốc độ quay cao hơn. Ổ đỡ có hình dạng mương mới và lồng bằng đồng, giúp giảm tiếng ồn và độ rung trong khi thêm mạnh mẽ. Những thay đổi đã giúp tăng tốc độ giới hạn khoảng 30% so với các thiết kế trước đó. Tuy nhiên, bằng cách giảm góc tiếp xúc, từ tiêu chuẩn 40 ° xuống 25 °, SKF đã tăng tốc độ giới hạn thêm 20%, để cải thiện 40% tổng thể.

Vòng bi SKF tiếp xúc góc đơn hàng lý tưởng cho các ứng dụng bao gồm máy nén khí trục vít, máy bơm và hộp số, giảm tổng chi phí sở hữu thông qua cải thiện độ tin cậy và hiệu quả năng lượng. Các phiên bản kín, để ngăn chặn các chất gây ô nhiễm xâm nhập vào ổ trục trong quá trình cài đặt và vận hành, cũng có sẵn cho các ứng dụng khó bảo trì hơn.

Bên trong
Thiết kế lồng mới là cơ bản để cải thiện độ chắc chắn: đồng thau mạnh hơn thép, giúp giảm lực tiếp xúc của lồng và tăng cường độ của lồng, cải thiện khả năng chịu tải trọng va đập, cho phép khả năng tốc độ cao hơn ngay cả trong điều kiện khắc nghiệt.

Thay đổi về lồng vượt ra ngoài việc chuyển sang một vật liệu mới. Nó cũng đã được thiết kế lại để tạo hình dạng hình xuyến cho các túi lồng, giảm góc trục túi lồng và tối ưu hóa giải phóng mặt bằng túi lồng. SKF đã thực hiện phân tích phần tử hữu hạn (FEA) trên thiết kế để so sánh các thuộc tính của các biến thể thiết kế khác nhau, chẳng hạn như đánh giá hình dạng túi lồng. Sau FEA, một số thử nghiệm vật lý đã được thực hiện, bao gồm nhiều thử nghiệm tốc độ cao để xác minh hiệu suất của lồng.

Một tiếp xúc bóng đến lồng được cải thiện giúp ổn định hành vi nhiệt độ ở tốc độ cao. Một thiết kế túi lồng hình bầu dục mới làm giảm độ hở theo hướng dọc trục và giúp giảm 15% độ ồn và độ rung.

Hồ sơ mương của vòng bi thường là một vòng cung tròn. Trong điều kiện vận hành khắc nghiệt, với tải trọng sốc trục và sai lệch trục, hình elip tiếp xúc có thể chạm tới rìa vai và gây ra đỉnh cao căng thẳng. Những tải cao hơn có thể dẫn trực tiếp đến hư hỏng và hư hỏng sớm. Để giảm rủi ro này, hình dạng mương cho vòng bi với góc tiếp xúc 25 ° đã được cải thiện, thêm một vòng cung tròn thứ hai với độ thẩm thấu lớn hơn.

Điều này làm giảm nguy cơ cắt ngắn hình elip. Vòng bi tiếp xúc góc đơn hàng với hình dạng mương mới này có thể chứa lực dọc trục cao hơn gấp ba lần, không cắt xén hình elip, so với vòng bi có bán kính mương không đổi.

Hình học mới làm tăng nhẹ áp lực tiếp xúc, vì diện tích tiếp xúc đã giảm. Sự gia tăng áp lực phụ thuộc vào tải trọng dọc trục và hướng tâm tác dụng lên ổ trục, nhưng trong các điều kiện điển hình, mức tăng luôn dưới 1%.

Góc mới
Có lẽ thay đổi cơ bản nhất là phát triển ổ trục với góc tiếp xúc 25 °. Vòng bi, bạc đạn SKF tiếp xúc góc đơn hàng thường có góc tiếp xúc 40 ° như tiêu chuẩn, mặc dù các ứng dụng tốc độ cao với tải trọng trục vừa phải thích góc tiếp xúc nhỏ hơn.

Nếu ổ bi tiếp xúc góc đơn hàng chỉ được tải theo hướng dọc trục, lực tiếp xúc giữa bóng và vòng tăng với góc tiếp xúc nhỏ hơn. Khi ổ trục quay, lực ly tâm gây ra thay đổi góc tiếp xúc. Các điểm tiếp xúc giữa các vòng bên trong và bên ngoài, và các quả bóng, sẽ di chuyển ra ngoài. Điều này gây ra sự thay đổi góc tiếp xúc, dẫn đến ‘trượt’ giữa các quả bóng và vòng. Tuy nhiên, sự thay đổi góc tiếp xúc nhỏ hơn nhiều đối với vòng bi có góc tiếp xúc nhỏ hơn, giúp giảm lực trượt và giảm lực túi lồng. Đây là lý do tại sao vòng bi với góc tiếp xúc 25 ° có thể hoạt động ở tốc độ cao hơn mà không bị gãy lồng.

Các nhà thiết kế cần những cách để thỏa mãn nhiệm vụ liên tục để chạy máy móc với tốc độ ngày càng tăng. Những vòng bi mới này đảm bảo rằng máy móc quay có thể chạy ở nhiệt độ mát hơn và hiệu quả năng lượng cao hơn, để tồn tại trong điều kiện trừng phạt nhất và đảm bảo tuổi thọ lâu hơn, không bị hỏng hóc.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

error: Content is protected !!