Điều gì xảy ra với tình trạng làm nóng vòng bi khi động cơ hoạt động ở tốc độ thay đổi?
Mục lục
1. Tổng quan về ảnh hưởng của tốc độ quay đến nhiệt độ ổ trục động cơ
2. Các loại điều kiện tốc độ biến đổi (khởi động, dừng, tăng/giảm tốc, đổi chiều)
3. Mối quan hệ giữa sự hình thành màng dầu và ma sát trượt
4. Khuyến nghị lựa chọn ổ trục và bôi trơn cho trường hợp tốc độ biến thiên theo một chiều
5. Kiểm tra ổ trục và phụ gia chịu cực áp (EP) cho điều kiện chuyển động qua lại
6. Tóm tắt các biện pháp cải thiện khi sự hình thành màng dầu không thuận lợi
---
1. Tổng quan về ảnh hưởng của tốc độ quay đến nhiệt độ ổ trục động cơ
Nhiệt độ ổ trục động cơ liên quan đến tốc độ quay của động cơ.
Khi lựa chọn ổ trục động cơ, kỹ sư sẽ kiểm tra tốc độ tối đa và tối thiểu của ổ trục.
Mục đích của việc kiểm tra tốc độ bao gồm xem xét ứng suất tiếp xúc giữa các phần tử lăn và rãnh lăn, lực ly tâm ở các tốc độ nhất định, bôi trơn và nhiều yếu tố khác.
Nếu bất kỳ yếu tố nào trong số này không được xử lý đúng cách, ổ trục động cơ có thể quá nhiệt và có nhiệt độ tăng quá cao.
---
2. Các loại điều kiện tốc độ biến đổi (khởi động, dừng, tăng/giảm tốc, đổi chiều)
Cần lưu ý rằng khi xem xét giới hạn tốc độ trên và dưới (tốc độ tối đa và tối thiểu) của ổ trục động cơ, cũng phải tính đến ảnh hưởng của sự thay đổi tốc độ đến nhiệt độ ổ trục.
Các điều kiện tốc độ biến đổi này bao gồm khởi động, dừng, tăng tốc và giảm tốc. Trong điều kiện vận hành thực tế, điều này bao gồm thay đổi tốc độ chậm và nhanh, cũng như thay đổi chiều quay.
Thông thường, khi động cơ thay đổi tốc độ chậm theo một chiều, ảnh hưởng đến ổ trục là không đáng kể.
Các thay đổi tốc độ ảnh hưởng đến ổ trục động cơ bao gồm: thứ nhất, điều kiện khởi động-dừng thường xuyên (có thể là điều kiện thay đổi tốc độ theo một chiều) và điều kiện thay đổi tốc độ nhanh; thứ hai, điều kiện đảo chiều (chuyển động qua lại).
---
3. Mối quan hệ giữa sự hình thành màng dầu và ma sát trượt
Nguyên nhân chính khiến các thay đổi tốc độ nêu trên ảnh hưởng đến nhiệt độ ổ trục là do chúng tác động đến sự hình thành màng dầu.
Chúng ta biết rằng điều kiện cơ bản để hình thành màng dầu hoặc màng mỡ bên trong ổ trục động cơ là tốc độ quay.
Khi tốc độ thay đổi, ma sát trượt có thể xảy ra giữa các phần tử lăn và rãnh lăn.
Ngoài ra, do biến động tốc độ nhanh hoặc thay đổi chiều quay, màng bôi trơn có thể không hình thành hiệu quả, dẫn đến tiếp xúc kim loại với kim loại, gây ra nhiệt độ ổ trục tăng hoặc mài mòn.
---
4. Khuyến nghị lựa chọn ổ trục và bôi trơn cho trường hợp tốc độ biến thiên theo một chiều
Đối với trường hợp tốc độ biến đổi theo một chiều (bao gồm khởi động và dừng thường xuyên), nếu ổ trục động cơ bị quá nhiệt, có thể kiểm tra xem việc lựa chọn ổ trục có phù hợp với điều kiện này hay không.
Với các ứng dụng có tốc độ biến đổi, nên chọn ổ trục có vòng cách chắc chắn, và tốt nhất là vòng cách nhẹ làm bằng vật liệu mềm.
Điều này giúp giảm va chạm giữa vòng cách và các phần tử lăn trong quá trình thay đổi tốc độ, từ đó giảm thiểu hư hỏng và nhiệt phát sinh thêm.
Mặt khác, có thể chọn mỡ bôi trơn có phụ gia chống mài mòn để giảm ma sát, nhiệt độ và mài mòn do tiếp xúc trượt giữa các bộ phận ổ trục trong quá trình thay đổi tốc độ.
5. Kiểm tra ổ trục và phụ gia chịu cực áp (EP) cho điều kiện chuyển động qua lại
Đối với điều kiện chuyển động qua lại (đảo chiều), cần kiểm tra bổ sung việc lựa chọn ổ trục — ví dụ, cần xem xét tính toán tải tĩnh, không chỉ tính toán tuổi thọ mỏi định mức.
Đối với ổ trục chuyển động qua lại, nên chọn chất bôi trơn có phụ gia chịu cực áp (EP) để bảo vệ bề mặt cặp ma sát ở tốc độ thấp và trong quá trình thay đổi chiều.
6. Tóm tắt các biện pháp cải thiện khi sự hình thành màng dầu không thuận lợi
Từ các kiểm tra trên, không khó để thấy rằng trọng tâm nằm ở các biện pháp phòng ngừa bôi trơn và phương pháp cải thiện trong điều kiện không thuận lợi cho sự hình thành màng dầu.
Mục tiêu chính là thúc đẩy sự hình thành màng dầu, hoặc khi không thể hình thành màng, sử dụng các biện pháp khác (như phụ gia EP) để ngăn tiếp xúc kim loại với kim loại và ma sát giữa các bộ phận ổ trục.
