Cách tính toán khả năng chịu tải và tuổi thọ của vòng bi chuẩn nhất

Việc biết cách tính toán khả năng chịu tải và tuổi thọ của vòng bi nhằm đảm bảo được thời gian bảo dưỡng và thay thế định kỳ, kịp thời, giúp cho máy móc hoạt động ổn định, bền bỉ và đem lại hiệu suất làm việc cao.

Những yêu cầu cần thiết của các loại vòng bi, bạc đạn công nghiệp

Chắc hẳn các bạn đều biết, vòng bi, bạc đạn là bộ phận vô cùng quan trọng, không thể thiếu ở hầu hết các thiết bị, máy móc công nghiệp. Mỗi loại vòng bi, bạc đạn đều có những yêu cầu, đặc điểm, ứng dụng khác nhau. Tuy nhiên, có một số yêu cầu cần thiết, bắt buộc trong từng ứng dụng riêng biệt cần phải quan tâm chú trọng như:

- Khả  năng chịu tải cao của vòng bi, bạc đạn

- Vòng quay nhẹ nhàng, êm ái, trơn tru, linh hoạt

- Đảm bảo độ rắn chắc cao

- Hạn chế ma sát tối đa

- Độ chính xác và đáng tin cậy cao.
 

Trong số những yêu cầu đó, yêu cầu về độ tin cậy, độ bền tuổi thọ của vòng bi, bạc đạn là điều rất cần thiết cho việc thiết lập chế độ thời gian làm việc và yêu cầu cần được bảo dưỡng, thay thế kịp thời, đúng định kỳ.

Những yếu tố ảnh hưởng đến độ tin cậy hay tuổi thọ của vòng bi, bạc đạn như mỡ bôi trơn, tiếng động âm thanh, độ mỏi của kim loại. Tuổi thọ vòng bi sẽ giảm sút khi xảy ra bất kỳ sự cố hư hỏng nào hoặc giảm chất lượng, tin cậy của vòng bi.

Mặt khác, độ bền, tuổi thọ của vòng bi không được đảm bảo như dự tính là do quá trình lắp ráp, vận hành không đúng cách và sử dụng chất bôi trơn không phù hợp. Vòng bi, bạc đạn sẽ trở nên nhanh tàn khi viên bị làm việc không hiệu quả và do chịu  sức ép tải trọng của vòng bi cho dù được bảo dưỡng tốt đến đâu đi chăng nữa.

Hướng dẫn cách tính toán khả năng chịu tải và tuổi thọ của vòng bi

Có 2 cách tính toán khả năng chịu tải và tuổi thọ của vòng bi, bạc đạn đó là:

Nếu nghiệm tử, hãy chú ý theo dõi dấu hiệu suy giảm cho thấy vòng bi không phù hợp để sử dụng lâu hơn

Khi tìm hiểu cách tính toán khả năng chịu tải và tuổi thọ của vòng bi, các bạn cần biết thời gian tuổi thọ của vòng bi được tính bằng giờ hoặc số vòng quay được xác định trước như là giới hạn trước thời gian vòng bi cần thay thế một cách tự động. Tại đây, 90% các  các loại vòng bi đồng nhất làm việc trong điều kiện giống nhau cho phép hoàn thiện mà không phát sinh hư hại nào về vật liệu.

Dưới cùng điều kiện tải trọng, tùy từng chủng loại và kích cỡ vòng bi mà tuổi thọ đã tính có sự suy giảm khác nhau. Điều này đòi hỏi sự phân tích kỹ điều kiện tải trọng và lựa chọn vòng bi phù hợp với từng ứng dụng, mục đích.

Cùng một điều kiện làm việc sẽ phát sinh hiện tượng phân tán bằng thống kê. Do đó, việc tính toán sử dụng tuổi thọ trung bình không đủ tiêu chuẩn để lựa chọn vòng bi mà nên xem xét giới hạn có thể đạt được công suất phần trăm vòng bi làm việc.

Nếu như tuổi thọ của vòng bi được tính toán bằng tổng số vòng quay hoặc tổng số giờ làm việc ở tốc độ nhất định nào đó thì tải trọng động cơ bản ( Cr hay Ca) lại được xác định khi tải trọng không đổi hướng và độ lớn mà sẽ làm hỏng vòng bi sau một triệu vòng.
 

Công thức tính toán tuổi thọ vòng bi

Ngoài ra, cách tính toán khả năng chịu tải và tuổi thọ của vòng bi còn dựa vào công thức tính toán cụ thể, chính xác như sau:

• L = (C/p)*P

• Lh = (C/p)*P * (106/(60*n))

• Trong đó:

• – L: tuổi thọ cơ bản (106 rev)

• – Lh: tuổi thọ cơ bản tính bằng giờ

• – C: tải trọng cơ bản (N) (Cr đối với vòng bi hướng tâm và Ca đối với vòng bi chà)

• – P: Tải trọng vòng bi (tải trọng động tương đương) (N), Pr đối với hướng tâm và Pa đối với vòng bi chà.

• – p : 3 đối với vòng bi cầu , 10/3 đối với vòng bi trụ

• – n: Tốc độ vòng quay (rpm)

Để xác định tải trọng động cơ bản, C, tải trọng vòng bi tương đương, P, và tốc độ làm việc, n, vòng quay mỗi phút.

• C = (P/fn) * (Lh/500)*(1/p)

• Thời gian làm việc của của vòng bi bánh xe hơi được xác định bằng km dùng công thức sau:

• Ls = ((Π*D)*L)/1000

• Trong đó:

• – Ls: km đi qua (106 km)

• – D: đường kính ngoài của bánh xe (m)

• – L: tuổi thọ tính bằng vòng quay

Các giá trị thừa số tuổi thọ fh, tùy theo ứng dụng của từng loại máy móc. Giới thiệu một vài ví dụ sau đây:

Trường hợp vòng bi, bạc đạn sử dụng có độ rung hoặc tải trọng ảnh hưởng hoặc tốc độ thấp gồm không có vòng quay, đòi hỏi cần nghiên cứu thêm tải trọng động cơ bản.

Trên đây là cách tính toán khả năng chịu tải và tuổi thọ của vòng bi chuẩn xác nhất hiện nay. Hy vọng những thông tin trong bài viết này sẽ giúp ích cho các bạn trong việc sử dụng vòng bi, bạc đạn đem lại hiệu quả tốt nhất và đảm bảo độ bền, tuổi thọ cao nhất.