Tiểu luận môn học vật liệu kỹ thuật

Tiểu luận môn học vật liệu kỹ thuật

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA KỸ THUẬT TÀU THỦY

Bộ môn: Cơ học - Vật liệu

- 000 -

s electron

TIEU LUAN MON HOC

VAT LIEU KY THUAT

TEN SAN PHAM: VONG BI THEP 6 LAN GVHD: Th.S Lé Van Binh SVTH: LƯU ĐỨC XƠN MSSV:52130331 Lớp: 52CKOTO

Nha Trang, tháng7 năm 2011

1)Tên vật liệu:ổ lăn

Vật liệu:thép ổ lăn

Trang 2

,với tính năng sủ ác loại iệu đó ngày càng cao hơn Trong | cudc sống ngày nay,nhu cầu về sữ dụng vật liệu là rất lớn và đòi hỏi các vật liệu phải có nhiều tính chất khác nhau để đáp ứng nhu cầu sử dụng trong các lĩnh vực công nghiệp,khoa học,đời sống Trong các lĩnh vực này,một trong sỐ các vật liệu quan trọng nhất đó là vật liệu thép.vật liệu thép được phát hiện khá sớm,va được ứng dụng rất nhiều trong cuôc sống chúng ta hiên nay Vòng bi là một trong những sản phẩm được chế tạo từ vật liệu thép Người cổ xưa đã dùng lực để đẩy hoặc kéo một vật nặng qua một đoạn đường dài trong cuỘc sống sinh tồn của mình.HỌ dùng một phương | pháp khá đơn giản, đó là dùng bùn và nước.Sau đó việc phát minh ra ổ lăn thay vì chuyển ‹ động trượt nay ít mất công sức hơn với chuyển động lăn tròn.va từ đó ,ổ lăn

đã góp phần giảm sức lao động và tăng năng suất việc làm

Ứng dụng trong thực tế:ổ lăn bao lâu nay đã quá gan bó với cuộc sống con người Đây là sản phẩm không thể thiếu trong các thiết bi máy móc từ thô sơ đến máy móc hiện đại.và ổ lăn được coi là trái tim của tất cả các ứng dụng sử dụng trục quay nói riêng và động cơ nói chung Vòng bi được sử dụng rỘng rãi trong Động cơ điện, Hộp giảm tốc, các Xe cơ giới, các máy Cán thép, Nghiền xi măng, Máy nén khí, Xay xát lúa gạo, các hệ thống băng tải

Khả năng thích ¡thay thế:

ổ lăn có khả năng thích nghỉ rât lớn,bơi vì vòng bi có những đặc tính rất đăc biệt

như:khả năng làm giảm ma sát cao,khả năng chịu lực,chỐng an mòn cao,nên nó được sử dụng khá rộng rải trong cuộc sống chúng ta hiện nay.và ổ lăn chiếm một số lượng lớn trong các máy móc hiỆn nay

Trang 3

+ Ma sát nhỏ (ổ bi:f=0,00012~0,0015, ổ đũa: f=0,002~0,006) + Chăm sóc và bôi 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 năng giảm chấn kém Ký hiệu sản phẩm,TCVN(tiêu chuẩn việt nam) về ổ lăn:

Ký hiệu ổ lăn: -

Theo TCVN 3776-83,Õ lăn được ký hiệu như sau:

Trang 4

o 7-6 diacén

o 8—ổbi chặn o 9-6 diia chan

+ Số thứ 5 và 6 từ bên phải sang biểu thị đặc điểm kết cấu Số thứ 7 ký hiệu loạt chiều rộng ổ

QĐ 2176/QĐ-BKHCN về việc công bố 17 tiêu chuẩn quốc gia sau:

Trang 5

11 TCVN Ổ lăn Ổ đũa kim gia công áp lực không có vòng trong Kích thước bao và 8032:2009 dung sai ISO 3245:2007 12 TCVN Ổ lăn Ổ lăn đỡ Kích thước bao, bẩn vẽ chung 8033:2009 ISO 15:1998 13 TCVN 8034:2009 IsO 104:2002 14.TCVN Ổ lăn Ổ lăn đỡ Dung sai 8035:2009 ISO 492:2002 15 TCVN 8036:2009 ISO 199:2005

Ov lăn Ổ lăn chặn Kích thước bao, bản vẽ chung

Or lăn Ổ lăn chặn Dung sai 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 vòng chặn tách rời Kích thước bao 8038:2009 Iso 246:2007

Kí hiệu Tiêu chuẩn nhật: 7s G4805

2.Cấu trúc, tổ chức của vật liệu dùng để chế tạo vòng bi:

Phần lớn vật liệu làm vòng bi là loại thép có tỷ lệ Carbon hợp kim cao, thường sử

dụng là thép IIX15CT; IIX15CT, IIX20CT SUJ2; IIX15; AISI 52100 Một trong các

yếu tố quyết định tuổi thọ của vòng bi là độ sạch và độ tinh khiết của thép SỞ dĩ thép

SUJ2 ; IIIX15; ASSI 52100 là loại thép được đánh giá cao là bởi vì nó được chế tạo theo

Trang 6

Thanh phần hợp kim chủ yếu trong thép chế tạo vòng bi là Crom(Cr) và

mangan(Mn), hai nguyên tố này kết hợp với sắt tạo thành các hợp kim làm tăng độ thấm tôi và cơ tính của thép

Vật liệu chế tạo vòng trong, vòng ngoài và con lăn thường là thép có hàm lượng cacbon khoảng ,Vòng ổ có độ rắn đến 6064HRC, viên lăn có độ rắn 62 66 HRC

Vong cach của ổ được chế tạo bằng vật liệu giảm ma sát như thép ít cacbon, tếch tô lít, đuy ra, đồng thau, đồng thanh và một số loại nhựa đặc biệt có pha sợi thủy tỉnh Ví dụ như mác thép GCr15: Mic thép 8 Sỉ Mn P| s cr Ni 0.95 ~ 0.15~ 0.25~ £| £ 1.40 ~ £ Gans 1.05 0.35 045 | 0.25) 0.25 165 | 0.30 x 2g

3.cầu tạo Ổ lăn:

Trong ổ lăn, tải trọng từ trục trước khi truyền đến gối trục phải qua các con lăn Nhờ các con lăn nên ma sát sinh ra trong Ổ là ma sát lăn

Ổ lăn gồm 4 bộ phận :

1- Vòng ngoài 2- Vòng trong 3- Con lăn 4- Vòng cách

-Vòng trong và vòng ngoài thường có rãnh, vòng trong lắp với ngõng trục, vòng ngoài lắp với gối trục (vỏ máy, thân máy .)

-Con lăn có thể là bi hoặc đũa, lăn trên rãnh lăn Rãnh có tác dụng làm giảm bớt ứng

suất tiếp xúc của con lăn, hạn chế con lăn di chuyển dọc trục

-Vòng cách có tác dung phân bố đều các con lăn, không cho các con lăn tiếp xúc nhau Phân loại: Tuỳ theo khả năng chịu tải, có các loại:

+ Ổ đỡ, là ổ chỉ có khả năng chịu lực hướng tâm và một phần nhỏ lực dọc trục (Hình

8.2, a, b, d, h)

+ Ổ đỡ chặn, là ổ vừa có khả năng chịu lực hướng tâm, vừa có khả năng chịu lực dọc

trục (Hình 8.2, c, e)

+ Ổ chặn, là ổ chỉ có khả năng chịu lực dọc trục (Hình 8.2, j, k)

_ Theo hình dạng của con lăn trong Ổ, chia ra:

+ Ổ bi, con lăn có dạng hình cầu (Hình 8.2, a, b, c)

+6 côn, con lăn có dạng hình nón cụt (Hình 8.2, e) +Ổ đũa, con lăn có dạng hình trụ ngắn (Hình 8.2, d)

Trang 7

_ Theo khả năng tự lựa của Ổ, chia ra:

+ Ổ lòng cầu, mặt trong của vòng ngoài là mặt cầu, ổ có khả năng tự lựa hướng tâm Khi trục bị biến dạng, uốn cong, 6 sẽ lựa theo để làm việc bình thường (Hình 8.2, b, ø)

+6 tự lựa dọc trục (Hình 8.2, đ), ổ có khả năng tự lựa theo phương dọc trục Khi trục

bị biến dang, dan dài thêm một lượng, ổ sé lựa theo để làm việc bình thường À ans a) b) c) d) e) Kt er J) k)

_ Theo số dãy con lăn trong Ổ, chia ra:

+ Ổ có 01 dãy con lăn (Hình 8.2, a, d) + Ổ có hai dãy con lăn (Hình 8.2, b, g)

+ Ổ bi có nhiều dãy con lăn Số dãy con lăn tăng lên, khả năng tải của ổ cũng tăng

Giới thiệu các loại ổ lăn chính

1 -Ổbi đỡ một dãy (Hình 8.2, a) Loại này được ‹ chế tạo với số lượng rất lớn,

giá thành tương đối rẻ so với các loại khác 6 chịu được lực hướng tâm là

chính Có thể chịu được một ít lực dọc trục, bằng 70% lực hướng tâm chưa

dùng đến

Trang 8

3 - Ổ đũa trụ ngắn một dãy (Hình 8.2, d) Ổ chỉ chịu được lực hướng tâm Hầu

như không chịu lực dọc trục, Khả năng tải lớn hơn ổ bi đỡ một dãy có cùng kích thước d, gấp khoảng 1,7 lần

4 - Obi đỡ chặn một dãy (Hình 8.2, c) Ổ chịu được lực hướng tâm và cả lực dọc trục Khả năng tải lớn hơn ổ bi đỡ một dãy có cùng kích thước d, gấp khoảng 1,4 lần Ổ được chế tạo với các giá trị góc œ = 120, 26” và 361

1 -Ổ côn đỡ chặn một dãy (Hình 8 2, e) 6 chịu được lực hướng tâm và cả lực dọc trục Khả năng tải lớn hơn ổ bi đỡ một dãy có cùng kích thước d Ổ được chế tạo thành hai nhóm với các giá trị góc œ = 10°+ 16”và a = 25+ 301, -Ổbi chặn một dãy (Hình 8.2, j, k 6 chỉ chịu được lực dọc trục Hầu như không chịu được lực hướng tâm Khi làm việc với số vòng quay lớn, lực ly tâm làm ổ mòn rất nhanh ĐỘ chính xác chế tạo ổ lăn -Theo TCVN 4175- 85 quy định 5 cấp chính xác của Ổ lăn: cấp 0, cấp 6, Cấp 0 là cấp chính xác bình thường, cấp 5, Cấp 6 có độ chính xác cao hơn, cấp 4, Cấp 2 có độ chính xác cao nhất cấp 2

_ Các ổ lăn thường dùng trong hộp giảm tốc có cấp chính xác 0, trường hợp số vòng quay cỦa trục quá lớn hoặc yêu cầu đỘ chính xác đồng tâm của trục cao, có thé ding 6 lăn cấp chính xác 6

Trang 9

Thoạt đầu,thỏi thép được nung nóng bằng điện,sau đó các đoạn thép được cắt dập bằng máy và tạo thành các vành trong vành ngoài.lúc này,chúng đang là 2 loại vòng tách rời nhau.những hình dạng tiếp theo được tạo ra bằng phương pháp rèn nóng

4.2.tiên vành:

Vong trong và vòng ngồi đều được gia cơng bằng máy tiện Nguyên công tiện tạo ra hình dáng, kích thước cơ bản của vòng bạc ngoài và bạc trong của vòng bi Sản

phẩm của nguyên công tiện đều được kiểm tra bằng thiết bị đo có thang đo đỘ chính

xác 1/1000

Các mặt cạnh ngoài được mài trước,sau đó là khâu tiên lỏi,vạt cạnh và tiện rắnh bi.các khâu tiên vành ngoài tương tự

Sau khi được kiểm tra,người ta đánh giá phân loại vòng bi sau đó chuyển tới công đoạn tiếp theo

4.3.xử lý nhiệt:

Trang 10

4.4.mài:

Mài vành bi ngoài,trước tiên mặt cạnh được mài để làm chuẩn cho công đoạn tiếp theo.mặt cạnh vòng bi được mài chính xác tới 90° so với bề mặt đã được mài.sau đó mài rảnh bi với độ nhẫn như mặt ngoài.vòng bi trong được mài tương tự

Trang 11

1 Nguyên liệu: sử dụng để sản xuất viên bi là thép chất lượng cao như IIIX6, IIIX9 hoặc HIIX15 được cấp ở dạng dây Sau đó dập ra các viên bi hình cầu theo khuôn dập trên máy dập tự động

2 Mài dũa bavia:

Phôi sau khi dập xong Để loại bỏ bavia sử dụng máy mài dũa bavia để mài

đũa via viên bi Quá trình cắt được tạo ra do bộ dụng cụ có đỘ cứng cao 60 ~ 62

HRC

3.Xử lý nhiệt

Quá trình nhiệt luyện viên bi còn quan trọng hơn quá trình nhiệt luyên vòng bạc trong và vòng bạc ngoài Tiêu chuẩn độ cứng của viên bi đạt từ 60~64 HRC

4 Mai vién bi

Độ chính xác của viên bi là rất cao, sai số hinh dang < 0.1m, sai s6 kich thước trong một nhóm là 1um độ bóng bề mặt Ra=0.020 Vì vậy quá trình mài viên bi trải qua nhiều công đoạn: Mài tho; nghién bong

5 Phân nhóm kích thước

Trang 12

6 Hoàn thành: Cuối cùng viên bi được khử từ, rửa sạch, chống rỉ rồi đóng gói và chuyển đi lắp ráp 5.Nhiét luyện:

Nhiệt luyện là một phương pháp tác động nhiệt độ lên vật chất,nhằm làm thay đổi cấu trúc chất rắn,đôi khi tác động làm thay đổi thành phần hóa học,đặc tính vật liệu

Phương pháp nhiệt luyện: Thép được tôi bề mặt bằng dòng cao tần tới nhiệt độ 840- 860 độ C, giỮ nhiệt khoảng trên 45 giây sau đó làm nguội băng nước Sau nhiệt luyện thép đạt được độ cứng bề mặt không dưới 61HRC, độ cứng trong lõi khoảng 37-42

HRC

Đối với thép IIIX15 và IIIX15CT;, để đạt được độ cứng cao, nâng cao khả năng chống mài mòn, độ bền mỏi, thép được tôi và ram thấp Phụ thuộc vào thành phần (mác thép) và độ dầy của vòng bi mà thép được nhiệt luyện khác nhau

Thép IIIX15 (1%C, 0.17%Si, 0.30%Mn, 1.48%Cr) được dung để chế tạo bi với đường

kính đến 15mm, vòng bi với độ dầy đến 14mm

Phương pháp nhiệt luyện: Thép được nung nóng đến 830-860 độ C, giữ nhiệt khoảng 23-55 phút, sau đó làm nguội trong nước Ram được tiến hành ở nhiệt độ 150 độ C, sau đó làm nguội trong không khí

Thép IIIX15CT (1%C, 0.52%Si, 1.1%Mn, 1.48%Cr) được dung để chế tạo bi với đường

kính đến 50mm, vòng bi với kích thước lớn, độ dầy có thể lên đến 20-30 mm

Phương pháp nhiệt luyện: Thép được nung nóng đến 820-845 độ C, giữ nhiệt khoảng 45-100 phút, sau đó làm nguội trong dầu Ram được tiến hành ở nhiệt đỘ 150 đỘ C, sau đó làm nguội trong không khí

6.phương pháp đánh giá sản phẩm vật liệu:

Mỗi vòng bi đều trải qua một loạt các kiểm tra t6t ngiệp trước khi xuất xưởng,độ chính xác,độ bền phải đạt hoặc vượt chỉ tiêu đã quy định.hoạt động của chúng phải đạt một sự đồng đều nhất định.mức độ tiếng động phải thấp với các tiêu chuẩn đã

định.mọi khâu kiểm tra được tiến hành kỉ càng,nhằm đảm bảo tiêu chuẩn cao nhất về chất lượng và độ ổn định

Trang 13

Khi kiểm tra một vòng bi trong thời gian kiểm tra bảo dưỡng định kỳ thiết bị, kiểm tra vận hành, hay thay thé các bộ phận thiết bị, cần xác định tình trạng vòng bi để xem có tiếp tục hoạt động nữa hay không

Nên ghi lại các thông số kiểm tra vòng bi khi tháo Sau khi lấy mẫu mỡ và đo lượng mỡ dư thừa thì tiến hành vệ sinh vòng bi Tiếp tục kiểm tra có hay không những hư hỏng bất thường đối với vòng giữ bi, bể mặt lắp lỗ trong vòng bi, bể mặt bi, bể mặt rãnh bi Xem phần 6 quan sát vết chạy trên bề mặt rãnh bi

Khi đánh giá có hay không sử dụng lại vòng bi, cần theo các điểm đánh giá sau: mức đỘ hư hỏng vòng bi, sự làm việc của máy, mức đỘ quan trọng của máy, điều kiện vận hành, tần suất kiểm tra bảo dưỡng Nếu kiểm tra phát hiện vòng bi có những hư hỏng bất thường thì cố gắng xác định được nguyên nhân và cách khắc phục (xem phần 7) và

tiến hành sự khắc phục

Nếu khi kiểm tra phát hiện bất cứ hư hỏng nào mà thấy không thể sử dụng lại thì vòng bi cần phải thay mới

(1) Nứt hay vỡ vòng giữ bi, các viên bi và ca trong (2) Sự tóc vảy của các viên bi hay rãnh lăn

(3) Bị xước, tạo vết khía trên các viên bi, tạo bề mặt gờ trên rãnh lăn (4) Sự mài mòn vòng giỮ bi hay lỏng các ảnh tán

(5) Tạo vết rạn nứt hay gỉ sét trên các viên bi hoặc rãnh lăn

(6) Có các vết lõm trên các viên bi hoặc rãnh lăn

(7) Sự rão của các bề mặt ngoài ca ngoài hay lỖ ca trong (8) Sự biến màu do nhiệt

(9) Các vòng làm kín bi hư hỏng hay vòng làm kín mỠ của vòng bi 7 Chống ăn mòn và bảo vệ vật liệu; bảo hành sản phẩm

Trang 14

Thông thường, kiểm tra vòng bi hay buồng gối đỡ có thể xác định được nguyên nhân gây ra hư hỏng Các nguyên nhân phổ biến gây ra hư hỏng vòng bi là bôi trơn kém, tháo lắp sai, lựa chọn vòng bi không đúng, tìm hiểu về trục và buồng gối đỡ chưa kỹ càng Nguyên nhân cũng có thể xác định bằng cách xem xét sự vận hành của vòng bi trước khi nó hư hỏng, phân tích tình trạng bôi trơn và tình trạng lắp đặt và quan sát cẩn thận các vòng bi hư hỏng

Một số trường hợp vòng bi bị hư hỏng một cách nhanh chóng, tuy nhiên sự hư hỏng, sớm này khác với sự hư hỏng do mỏi do sự tróc vay Các hư hỏng vòng bi được chia và phân loại thành 2 loại hư hỏng: hư hỏng sớm vòng bi và hư hỏng tự nhiên do mỏi khi có

sự tiếp xúc kim loại

Bảo quản tốt

Vong bi, néu còn nguyên bao bì đóng gói ban đầu của nhà sản xuất, có thể được lưu kho trong tình trạng tốt trong nhiều năm trong điều kiện môi trường bảo quản sạch, không bụi bẩn, độ ẩm thấp, tránh nơi va chạm và có chấn động Tránh cất giữ vòng bi trực tiếp trên sàn

Đối với vòng bi lớn nên đặt nằm và được đỠ các phía cỦa vòng trong và ngoài Nếu đặt ở vị trí đứng, trọng lượng của các vòng và các viên bi có thể gây ra méo cục bð do các vòng này có thành mỏng

Độ sạch của các vòng bi là hết sức quan trọng Tất cả vòng) bi phai được bảo quản sạch sẽ Khi bị nhiễm bẫn và có sự ăn mòn sẽ dẫn đến làm ngắn tuổi thọ của bất cứ vòng bi nào

Người sử dụng nên chú ý khi bảo quản loại vòng bi có nắp đậy kín trong khoảng thời gian dài Tính chất bôi trơn của mỡ được sử dụng để điền vào các vòng bi có thể làm vòng bi bị hỏng do làm rơi rớt vòng bi dễ dàng khi vận chuyển

7.1 Sử dụng vòng bi

7.1.a Các lưu ý khi xử lý vòng bi

Vong bi là bộ phận máy có đỘ chính xác cao nên phải xử lý hết sức cẩn thận Ngoài ra để đảm bảo sự vận hành trơn tru và tuổi thọ như mong đợi, vòng bi cần phải sử dụng hợp lý Dưới đây là các lưu ý chính khi xử lý vòng bi:

(1) Giữ vòng bi và khu vực xung quanh nơi đặt vòng bi sạch sẽ: chất bẩn hay bụi bẩn tham chí không nhìn thấy được bằng mắt thường đều ảnh hưởng có hại cho vòng bi Vì vậy luôn giỮ vòng bi và môi trường xung quanh sạch sẽ để tránh sự xâm nhập của bụi bẩn

Trang 15

có thể gây xước hay làm phá hỏng vòng bi Tác động mạnh có thể gây vỡ hay nứt (3) Sử dụng các dụng cụ hợp lý

(4) Ngăn ngừa sự ăn mòn: mồ hôi tir tay cam hay các chất bẩn khác có thể gây ăn mòn vòng bi Do đó cần giữ tay sạch hoặc đeo găng tay nếu có thể khi xử lý vòng bi

7.1b Lắp đặt vòng bi

Vic lap đặt vòng bi ảnh hưởng đến đỘ chính xác, tuổi thọ và sự hoạt động về sau Để nghị lắp vòng bi theo các bước sau đây:

(1) Vệ sinh vòng bi và các bộ phận xung quanh

(2) Kiểm tra kích thước và tình trạng các bộ phận liên quan (3) Tiến hành theo quy trình lắp

(4) Kiểm tra lần cuối xem vòng bi đã được lắp hợp lý chưa (5) Cung cấp đúng loại và đủ lượng chất bôi trơn

Hầu hết các vòng bi quay cùng trục, nên phương pháp lắp thường là lắp chặt trục với vòng trong của bi và có khe hở giỮa vòng ngoài vòng bi với lỗ thân gối đỡ

7.1c Kiểm tra khi vận hành

Trang 16

Bảng 2.1: Các phương pháp kiểm tra chạy thử ận hành bằng tay: Quay ử trục bằng tay Nếu |Chạy không trơn tru Chạy kó sự gián đoạn (bị nứt, ỡ hoặc lõm) |Mômen quay không đều lỗi lắp ráp)

ÌMơmen quay quá mức (lỗi lắp ráp hay khe hở hướng kính bên trong không đủ) ốc thường 6 cham khong tai, sau đó

ừ từ tăng tỐc và mang tải

ới khi đạt tới tốc độ thiết é

|Kiểm tra tiếng 6n bất lKiểm tra nhiệt đỘ tăng bất thường lRò rỉ chất bôi trơn Sự biến màu

ân hành không tải: mở

iện và cho máy chạy |Rung động Hiếng ồn, v.v Giống trường hợp máy cỡ nhỏ l Khắc p]

Hing énla eee ia lên của

loại Tải bất thường ế độ lấp khe hỗ

ong, tải đặt trước,

Trang 17

công và độ đồng lâm trục với lỗ gối à đỘ chính xác lắp ráp chưa hợp lý

lBôi trơn không đủ |Bổ sung chất bôi hoặc không đúng trơn hay lựa chọn

chất bôi trơn khác Co xat của các chỉ |Thay đổi thiết kế kiết quay òng làm khuất

khúc

\Vết nứt,ănmòn |Thay mới hay làm hay vết xước trên bạch vòng bi cẩn anh lăn thận, cải thiện sự |àm kín và sử dụng Tiéng 6n16n déu chất bôi trơn sạch |Có vết lõm [Thay mới vòng bi cẩn thận Sự tóc vảy trên |Thay mới vòng bi rãnh lăn |Khe hở quámức [Thay đổi chế độ lắp, khe hở và tai bạ trước Sự thâm nhập phần|Thay mới hay làm ~~ Ä-1⁄4- 1a |tỬ bên ngoài ạch vòng bi cẩn here ồn lớn không| ận, cải thiện sự làm kín và sử dụng chất bôi trơn sạch

Có vết nứthoặc _ Thay mới vòng bi

tao vảy trên các kiên bi

INhiệt độ tăng bất thường

|Bôi trơn quá mức Giảm lượng chất bôi trơn và

lựa chọn loại mỡ rắn hơn

Chất bôi trơn không đúng |Bổ sung chất bôi trơn hay lựa

hay không đủ khọn chất bôi trơn tốt hơn Tai bat thường Chế độ lắp, khe hở trong, tải

Hặt trước, vị trí vai thân gối

|không hợp lý

Trang 18

hay mặt lắp gép bị trờn òng bi, chế độ lắp và hương pháp lắp hợp lý Có vết lõm [hay mới vòng bi cẩn thận Sự tạo vảy [Thay mới vòng bi

Lỗi lắp ráp lIbảm bảo đỘ vuông góc giữa

x trục và vai lỗ gối

[ung động Sự thâm nhập phần tử bên [Thay mdi hay làm sạch vòng,

ngoài bi can thận, cải thiện sự làm

kín và sử dụng chất bôi trơn

sạch

Quá nhiều chất bôi trơn Sự Giảm lượng chất bôi trơn và Sự rò rỉ hay biến thâm nhập phần tử bên lựa chọn loại mỡ rắn hơn [aan chat bôi tron ngoài hay các hạt mài [Thay vong bi hay chất bôi

trơn Vệ sinh buồng gối và các bộ phận bên trong 7.2 Bảo dưỡng vòng bỉ

Vòng bi cần phải kiểm tra và bảo dưỡng định kỳ đảm bảo sự vận hành với tuổi thọ tối đa Có các phương pháp kiểm tra sau:

(1) Kiểm tra khi đang chạy

Xác định chu kỳ thời gian thay mới vòng bi và định kỳ bổ sung chất bôi trơn, kiểm tra tính chất dầu bôi trơn và các thông số vận hành như nhiệt độ vận hành, đỘ rung, tiếng ồn (tham khảo thêm phần 4)

(2) Kiểm tra vòng bi

Kiểm tra vòng bi thật kỹ trong suốt thời gian dừng máy kiểm tra và thay mới các chỉ tiết máy định kỳ Kiểm tra tình trạng rãnh bi Nếu xác định có hư hỏng thì quyết định sử dụng lại hoặc nên được thay mới (tham khảo thêm phần 5)

7.3 Các thông số vận hành vòng bi

Các thông số vận hành chính của vòng bi là: tiếng Ổn, rung động, nhiệt đỘ và tình trạng chất bôi trơn Mời tham khảo bảng 2.2 nếu phát hiện có bất cứ sự bất thường nào khi vận hành

7.3a Tiếng ồn của vòng bi

Trong suốt quá trình vận hành, sử dụng thiết bị theo dõi âm thanh để đo âm lượng và đặc tính của tiếng ồn khi vòng bi quay Có thể phân biệt các hư hỏng của vòng bi như sự tróc vầy dựa trên đặc tính bất thường của tiếng Ồn

7.3.b Rung động ở vòng bi

Trang 19

Viéc theo dõi những bất thường về rung động từ vòng bi trong suốt thời gian vận hành là rất hữu ích trong việc bảo trì

7.3c Nhiệt độ vòng bi

Nói chung, nhiệt độ vòng bi có thể dự tính được từ nhiệt độ đo được bên ngoài vỏ của gối đỡ, mà còn có thể đo trực tiếp tỪ vòng ngoài của vòng bi bằng một đầu đo đi xuyên qua một lỗ dầu trên vỏ gối

Thông thường nhiệt độ vòng bi tăng lên từ tỪ sau khi khởi động máy đến khi chạy ổn định sau khoảng 1-2 tiếng đồng hồ Nhiệt độ vòng bi khi chạy ổn định phụ thuộc vào tải, tốc độ quay và đặc tính truyền nhiệt của máy Sự bôi trơn không đủ hay lắp ráp không đúng có thể gây ra nhiệt d6 6 bi ting nhanh chóng Những trường hợp như vậy cần tạm thời ngừng và có biện pháp khắc phục

7.3.d Ảnh hưởng của sự bôi trơn

Mục đích chính của sự bôi trơn là giảm ma sát và giảm sự mài mòn bên trong vòng bi tránh hư hỏng sớm vòng bi Chất bôi trơn cung cấpnhững ưu điểm sau:

(1) Giảm ma sát và mài mòn: màng dầu giúp giảm ma sát, sự mài mòn và ngăn ngừa sự tiếp xúc trực tiếp của các chỉ tiết kim loại như bi, vòng trong, vòng ngoài và vòng giữ bi (2) Kéo dài tuổi thọ mỏi của kim loại: phụ thuộc vào độ nhớt và độ dày của màng dầu giữa

các bề mặt tiếp xúc Màng dầu càng dày sễ giúp kéo dài tuổi thọ mỏi, và nếu độ nhớt thấp sẽ dẫn đến màng dầu nhỏ và nếu đỘ nhớt quá thấp sẽ dẫn đến không đủ tạo màng dầu

(3) Giảm sự sinh nhiệt do ma sát và tác dụng làm mát: SỰ tuần hoàn dầu bôi trơn giúp đưa

nhiệt sinh ra do ma sát ra khỏi gối nhằm ngăn ngừa vòng bi quá nhiệt và dầu bị biên chất

(4) Có tác dụng làm kín và ngăn ngừa gỉ sét: sự bôi trơn đủ cũng giúp ngăn tạp chất xâm nhập từ bên ngoài vào vòng bi và bảo vệ nó chống lại sự ăn mòn và gỉ sét

7.3e Lựa chọn chất bôi trơn

Có hai phương pháp chính bôi trơn vòng bi: bôi trơn bằng mỡ và bôi trơn bằng dầu Lựa chọn phương pháp nào phụ thuộc điều kiện và mục đích sử dụng để đạt được sự vận hành tốt nhất của vòng bi Bảng so sánh giữa hai kiểu bôi trơn Bảng 4.1

Nội dung Bôi trơn bằng mỡ Bôi trơn bằng dầu

|Kết cấu buồng ổ và pon sian |Phức tạp hơn Đòi hỏi

Trang 20

Loại chất bẩn |Không thể IDé dang

Nhiễm bẩn bên ngoài do |Hiếm khi nhiễm bẩn bởi | hƯỜng rò rí Không thích

lò rỉ lò rỉ hợp nếu đòi hỏi tránh

nhiễm bẩn từ bên ngoài Redwood Saybolt (sec) (sec) mmels Viscosity “Nai:

Mối quan hệ giữa nhiệt độ và độ nhớt

(1) Bôi trơn bằng mỡ: Mỡ là một chất bôi trơn với thành phần cơ bản là dầu và các phụ gia Khi lựa chọn mỡ, chú ý sự phù hợp với điều kiện sử dụng của mỡ Xem ví dụ về độ đặc của mỡ và nơi sử dụng bảng 4.2: Độ đặc của|j #0 #1 #2 8 #4 mỡ IDO dac 355~385 B10~340 265~295 1220~250 1175~205 1/10mm) Cung cấp |Loại mỡ

Cungcấp |mỡtậptrunglLoạimỡ không „ Imỡ tập trung|Nhiệt độ thông thườngthường,

Ung dung thấp Inhiệt đỘ cao INhiệt đỘ cao INơi mỡ sử dung dé lam kin

(2) Bôi trơn bằng dầu: Có nhiều phương pháp bôi trơn bằng dầu khác nhau: bể dầu, bôi trơn nhỏ giọt, kiểu vung tóe, bôi trơn tuần hoàn, phun sương và phun dạng khí Phương pháp này sử dụng cho thiết bị tốc đỘ cao và nhiệt đỘ cao Bôi trơn bằng dầu đặc biệt hiệu quả trong những trường hợp phải lấy nhiệt ra khỏi vị trí bôi trơn Chú ý lựa chọn dầu có độ nhớt phù hợp với nhiệt độ vận hành của vòng bi Nói chung, dầu có độ nhớt thấp sử dụng cho thiết bị tốc đỘ cao, còn thiết bị tải nặng thì dùng loại dầu có đỘ nhớt cao Đối với ứng dụng thông thường thì khoảng độ nhớt thay đổi theo nhiệt độ vận hành 6 bang 4.3 Ngoài ra bang 4.1 cho thấy mối quan hệ giữa nhiệt độ và độ nhớt của dầu bôi trơn Xem ví dụ về lựa chọn dầu bôi trơn cho các điều kiện vận hành khác nhau

ở Bảng 4.4

Bảng 4.3 ĐỘ nhớt yêu cầu cho các loại vòng bi

\Nơi dễ xảy |Nơi dễ xảy lwòngbicó |wòng bi có taănmòn laăn mòn ong bit kin |vong bịt kín

Trang 21

|Loại vòng bị |Độ nhớt ở nhiệt độ vận hành ong bi cầu =13 mm’/s òng bi đũa tru òng bi đũa kim =20 mm/s òng bi đũa trụ ong bi chan diia trụ =32 mm/s Ghi chi: 1 mm/s = 1 cSt (Centi-Stokes) Bảng 4.4 mace [He Và'BÌNH) ||

Ơvậnhành| TốcđỘ | mượn, | Tổinặng vàmạnh

[Dưới tốc độtới [ISO VG 15, 22, 32 |

han dầu cho máy lạnh)

+ ~ xa [ISO VG 32, 46, 68 [ISO VG 46, 68, 100

ita tốc độ dầu cho ổ đỡ, dầu cho ổ đỡ,

` luốcbin) luốcbin)

đ IO khoảng 50% đến| ISO VG 22, 32, 46

pose lhan poor ốc đới [ID vo 122232 (lâu cho đỡ, tuốcbin)

ân rốc độ rới nan 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 20 (dầu cho ổ đỡ) B20 (dầu cho ổ đỡ) lỞ khoảng 50% đến|ISO VG 46, 68, 100 ISO VG 68, 100, E0-80°C [I00% tốc độtới (dau cho 6 đỡ, 150 (dầu cho ổ đỡ,

hạn kuốcbin) tuốcbin)

ISO VG 32, 46, 68

[rên tốc độ tới hạn|(dầu cho ổ đỡ, L

tuốcbin)

|Dưới 50% tốc độ |ISO VG 320, 460 (aa vr eh vk

kới hạn (dầu cho ổ đỡ) bố oe ia

5 `

— eee aaa, prea re VG 150,220 [ISO VG 220, 320

han ° > (dầu choổ đỡ) (dầu cho ổ đỡ) ISO VG 68, 100 [rên tốc độ tới hạn|(dầu cho ổ đỡ, + luốcbin) Ghi chú: TỐc đỘ giới hạn sử dụng trong bảng trên dựa theo bảng tra kích trước vòng bi của NSK

4.1 Bổ sung và thay mới chất bôi trơn

Trang 22

sung dầu đối với từng loại vòng bi ở tốc độ khác nhau Bảng này áp dụng cho loại mỡ dầu khoáng xà phòng lithium chất lượng cao, nhiệt đỘ vòng bi 70°C và tải bình thường (P/C=0.1) Ghi chú P: tải trọng cân bằng; C: Tải trọng cơ bản

- Nhiệt đỘ: nếu nhiệt độ vòng bi vượt quá 70°C, tần suất bổ sung dầu được giảm một nửa cho mỗi 15°C tăng lên

- Mỡ: đối với trường hợp vòng bi cầu, tần suất thay đổi phụ thuộc vào loại mỡ sử dụng (ví dụ đối với mỡ dầu tổng hợp xà phòng lithium chất lượng cao có thể tăng tần suất lên 2 lần)

- Tải trọng: Tần suất bổ sung phụ thuộc độ lớn của tải trọng vòng bi Xem bảng 4.2 (3) (2) Tần suất thay dầu: Tần suất thay dầu phụ thuộc điều kiện vận hành và số lượng dầu

Nói chung, đối với nhiệt độ vạn hành dưới 50°C và môi trường sạch, tần suất thay thế là 1 năm Nếu nhiệt độ dầu trên 100°C, thì nên thay dầu ít nhất 3 tháng một lần

Bảng 4.2: Tần suất bổ sung mỡ

CA

7AM

8.Giải quyết rác thải sau sử dụng

Rac thai thép la một vấn để khá nan giải.Sau khi sử dụng,một số lượng lớn vòng bi được thải ra.vấn đề đặt ra ở đây chính la xử lý những rac thải vong bi này.một số loại rac thải vòng bi,chung ta có thể đem tái sử dụng cho những chỉ tiết máy không cần độ

chính xác cao,ví dụ như:bánh xe bò,bánh xe cải tiến

Một số nữa.thì ta đem đi tái chế:

Năm 2009, sản lượng sản xuất thép trong nước đạt 9,6 triệu tấn, trong số này có gần 3 triệu tấn được sản xuất bằng công nghệ lò hồ quang điện 2% chất thải được sinh ra dưới hình thức bụi, chứa trung bình 40% sắt (tỷ lệ này dao động từ 20 đến 50% tùy theo nhà máy thép, tương ứng 24.000 tấn thép trên toàn bộ các nhà máy thép ở Việt Nam) Với giá bán trung bình mỗi tấn thép khoảng 11 triệu đồng, tổn thất sinh ra từ bụi lên đến 15 triệu USD mỗi năm

Trang 23

giải pháp cho việc xử lý và tái chế các loại bụi thép và chưa có bất kỳ một công nghệ nào liên quan đến việc xử lý này được đưa vào sử dụng

Một thực tế, tại nhiều khu công nghiệp và những nơi có nhà máy thép, việc gây 6 nhiễm môi trường luôn là câu chuyện nóng Mới đây tại khu công nghiệp Hòa Khánh (Đà Nẵng), trước yêu cầu quyết liệt của người dân, các ngành hữu quan đã đưa đoàn kiểm tra đến đo đạc tại 9 lò nấu luyện phôi thép cho thấy nồng độ các chất độc hại

vượt tiêu chuẩn nhiều lần, hơi chì có nơi vượt 65.500 lần; bụi kẽm: 7,91 mg/m3, đồng

0,03 mg/m3, sắt 0,05 mg/m3 nếu Việt Nam áp dụng công nghệ OxIndus để xử lý và tái chế các loại bụi thép thì sẽ giảm được ô nhiễm môi trường Theo đó, công nghệ này giúp giải quyết vấn đề bụi thép sinh ra từ lò hồ quang điện, gồm có hai quy trình: Quy trình tái chế hoàn toàn bụi thép (quy trình Black Line) triển khai tại nhà máy thép, tập trung ở khâu trộn bụi thép với các chất phụ gia và tái tuần hoàn vào lò hồ quang cho phép thu hồi lượng sắt hao hụt, nâng cao hàm lượng các kim loại có giá trị (kẽm) chứa trong bụi, giảm phát thải các khí độc hại và thu hồi được một loại bụi mới, giàu kẽm và chứa rất ít sắt

9.đề xuất: - Trong nhiều năm qua, sản xuất vòng bi ở Việt Nam đã được quan tâm hơn và đạt được những bước tiến quan trọng Chất lượng và chủng loại vòng bi do Việt Nam sản xuất đã cao hơn, đa dạng hơn, đáp ứng được nhu cầu trong nước và một số sản phẩm đã được thị trường thế giới biết đến, tin tưởng Hy vọng trong thời gian tới, Việt Nam sẽ có thêm nhiều sản phẩm vong bi chat lượng tốt, số lượng ổn định,không những được người việt nam tin dùng và còn được xuất khẩu đi các nước trên thế giới, tạo thêm nhiều nguồn thu và nhiều công ăn việc làm cho lực lượng lao động trong nước

trong tương lai không xa,bằng trí óc ,công nghệ hiện đại,con người sẽ tạo ra nhiều vật liệu mới,đáp Ứng mọi yêu cầu của sản phẩm.nó sẽ thay thế cho những vật liệu chưa thực sư đạt hiệu quả cao.ví dụ như tìm ra một loại vật liệu vòng bi mà không bị bào mòn,hay có thể chế tạo loại vòng bi có hệ số ma sát siêu nhỏ,không sinh nhiệt khi vận hành vvbằng khả năng sáng tạo,luôn học tập để phát triển một nước việt nam từ môt nước nông nghiệp sang mỘt nước có nền công nghiệp phát triển nhất nhì thế giới

kết luận:

Qua bài tiểu luận này,đã giúp em có được them những kiến thức,hiểu biết them về vật liệu nói chung và vật liệu thép làm 6 lăn nói riêng.đã giúp em rèn luyện thêm một số kỉ năng về soạn thảo,trình bày,cách tìm tài liệu.và chúng em có một sự nhìn nhận mới về sử dụng vật liệu,các sản phẩm từ những vật liệu.đăc biệt là vật liệu thép,các thành phần cũng như cấu tạo của chúng,qua đó em cũng biết được lợi ích cũng như tầm quan trọng cỦa nó trong cuỘc sống