Cách giảm tiếng ổn đối với tiếng vòng bi bạc đạn trong hệ thống chuyển động của bạn

Độ rung và tiếng ồn không được kiểm soát có thể gây ra hậu quả thực sự trong hệ thống chuyển động. Và điều đầu tiên xuất hiện trong tâm trí bạn không chỉ là việc giảm tuổi thọ vòng bi. Mang tiếng ồn trong các ứng dụng y tế có thể gây mất tập trung cho bệnh nhân. Nó cũng ảnh hưởng đến quạt trong ghế điều hòa trong ngành công nghiệp ô tô. Nói tóm lại, có nhiều lý do khiến tiếng ồn là một vấn đề đối với các kỹ sư. Trong cuộc phỏng vấn này, chúng tôi nói chuyện với Kỹ sư ứng dụng hiện trường NMB, Rich Picard về độ rung, tiếng ồn của vòng bi bạc đạn và những điều cần tìm khi chỉ định vòng bi bạc đạn cho hệ thống chuyển động của bạn.

Lời khuyên cho vòng bi: Hãy bắt đầu với mối quan hệ cơ bản giữa độ rung và tiếng ồn. Một số mối quan tâm mà chúng ta có thể muốn nghĩ đến khi thiết kế một hệ thống chuyển động là gì?

Picard: Vâng, vì vậy tôi sẽ bắt đầu với một chút trừu tượng về mối quan hệ giữa tiếng ồn và độ rung vì nó liên quan đến vòng bi bạc đạn. Khi một ứng dụng nhạy cảm với tiếng ồn hoặc độ rung, điều quan trọng là phải tính đến các đặc tính tiếng ồn của vòng bi bạc đạn. Cũng cần phải hiểu các nhu cầu riêng biệt dành riêng cho ứng dụng đó. Cho dù đó là rung động, tiếng ồn, ứng dụng gây ra tải trọng, độ nhạy nhiễm bẩn hoặc các tiêu chí ứng dụng khác. Sau khi khung vòng bi bạc đạn phù hợp và thông số kỹ thuật cho vòng bi bạc đạn được chọn cho ứng dụng nhạy cảm với tiếng ồn hoặc độ rung, điều quan trọng không kém là phải đảm bảo tuân thủ quy trình lắp đặt và xử lý đúng cách. Các biện pháp phòng ngừa này giúp tránh hiện tượng Rổ trong rãnh vòng bi và hoặc sự xâm nhập của chất bẩn có thể dẫn đến các khuyết tật khác gây ra rung động và tiếng ồn.

BT: Bạn có thể mở rộng vấn đề đó và cho chúng tôi biết điều gì bạn cho là quan trọng nhất đối với một kỹ sư khi bạn xem xét tiếng ồn rung cho một ứng dụng không?

Picard: Theo thuật ngữ kỹ thuật chung, tiếng ồn là một chức năng của rung động. Trong nhiều ứng dụng, mức độ tiếng ồn rất thấp rất quan trọng đối với sự hài lòng của khách hàng. Một ví dụ sẽ là bộ tập trung oxy; máy tập trung thường ở rất gần bệnh nhân cả ngày lẫn đêm. Trong trường hợp này, tiếng ồn mang vượt quá các yếu tố tiếng ồn khác vốn có trong ứng dụng có thể dẫn đến sự không hài lòng của khách hàng.

Rung động cũng có khả năng gây hại cho vòng bi bạc đạn và cả ứng dụng. Rung động có thể dẫn đến tăng tốc độ mỏi và rút ngắn tuổi thọ vòng bi bạc đạn. Rung động trong vòng bi bạc đạn hoặc máy móc có thể xảy ra ở nhiều tần số khác nhau và tất cả chúng đều có thể góp phần gây ra mài mòn và khuyết tật. Chúng ta cần tính đến tất cả các tần số rung động này trong các phép đo rung động của mình.

Là kỹ sư ứng dụng, điều quan trọng là phải hiểu các yêu cầu về mức độ tiếng ồn đối với ứng dụng khi bắt đầu hoạt động, cũng như các yếu tố có thể gây ra tiếng ồn và độ rung trong suốt thời gian sử dụng hữu ích của ứng dụng. Một lần nữa, các điều kiện tải gây ra hiện tượng nước muối trong rãnh vòng bi bạc đạn hoặc sự xâm nhập của chất bẩn có thể dẫn đến vết lõm do mảnh vụn hoặc các vấn đề như giảm chất bôi trơn theo thời gian.

BT: Liên quan đến tiếng ồn và độ rung, bạn có các kỹ sư đến gặp bạn với bất kỳ câu hỏi hoặc thách thức định kỳ nào không?

Picard: Một số thách thức định kỳ không nhất thiết phải dựa trên việc lựa chọn vòng bi bạc đạn và thông số kỹ thuật vì phần lớn trọng tâm của chúng tôi với tư cách là Kỹ sư ứng dụng vòng bi bạc đạn là hiểu tất cả các tiêu chí phân tích ứng dụng, các tính toán khác nhau để phù hợp, những thứ thuộc về bản chất đó. Tuy nhiên, một trong những điều mà khách hàng không hiểu, hoặc ít nhất là không chú trọng đúng mức, đó là việc chăm sóc và xử lý vòng bi bạc đạn cũng như quá trình lắp đặt. Chúng ta có thể chỉ định một vòng bi bạc đạn rất cụ thể cho nhu cầu ứng dụng, tuy nhiên nếu vòng bi bạc đạn không được lắp ráp đúng cách bằng các phương pháp phù hợp, thì vòng bi bạc đạn có thể dễ dàng bị hư hỏng.

Những hư hỏng mà tôi đang nói đến là những khiếm khuyết như Rổ dọc trục. Những loại khuyết tật này có thể xảy ra khi vòng bi bạc đạn không được đỡ đúng cách. Nếu đó là một sự phù hợp gây nhiễu theo thiết kế cho trục, thì khi bạn tác dụng lực lên vòng bi bạc đạn lên trục, tải trọng chỉ phải tác dụng lên chính vòng trong đó chứ không phải vòng ngoài. Nếu nó được thực hiện theo cách ngược lại, những gì chúng tôi gặp phải là các vấn đề được gọi là Rổ dọc trục, là những vết lõm trên rãnh. Sau đó chuyển thành tiếng ồn và độ rung trong điều kiện động.

BT: Rỗ dọc trục có phải là một vấn đề phổ biến của vòng bi bạc đạn không?

Picard: Rỗ dọc trục vòng bi bạc đạn rất phổ biến. Rỗ dọc trục, một lần nữa, là tải trọng vượt quá khả năng của vật liệu vòng bi bạc đạn. Đó là một tải theo hướng trục. Khi vòng bi bạc đạn đó được tải đến mức vượt quá mức ứng suất tiếp xúc của vòng bi bạc đạn đó, thì vòng bi bạc đạn đó biểu hiện cái được gọi là biến dạng dẻo và/hoặc trong trường hợp này là rỗ dọc trục. Đây là những vết lõm của quả bóng, vào đường lăn bên trong và/hoặc bên ngoài. Những vết lõm này sau đó là nguyên nhân dẫn đến tiếng ồn và độ rung khi vòng bi bạc đạn ở trạng thái động.

BT: Khi vòng bi của bạn đã trải qua một lượng rỗ dọc trục nhất định, có cách nào để khắc phục vấn đề đó ngoài việc thay thế vòng bi không?

Picard: Trong mọi trường hợp, sau khi vòng bi bạc đạn bị rổ, vòng bi bạc đạn phải được loại bỏ. Nó bị hư hỏng không thể sửa chữa, và nó cần được thay thế ngay lập tức. Điều tương tự cũng áp dụng cho rỗ xuyên tâm. Đó là một tải theo hướng xuyên tâm. Điều đó có thể xảy ra, ví dụ, nếu vòng bi bị rơi. Nếu chúng bị rơi xuống đất hoặc có tải trọng tác động lên vòng bi bạc đạn, điều đó có thể tạo ra Brinell hướng tâm. Radial Rổ cũng góp phần gây ra tiếng ồn và độ rung của rãnh.

BT: Bất kỳ câu hỏi định kỳ nào khác về độ rung và tiếng ồn. Chúng tôi đánh lạc hướng bạn ở đó trong một phút.

Picard: Tất nhiên là có. Tôi nhận được nhiều câu hỏi về sự cần thiết của tấm chắn vòng bi bạc đạn, hoặc vòng đệm tùy thuộc vào độ nhiễm bẩn và các loại bôi trơn vòng bi bạc đạn.

Nhu cầu về các vỏ bọc cụ thể như phớt tiếp xúc, là một yếu tố quan trọng để đảm bảo sự xâm nhập của tạp chất không tạo ra các khuyết tật của vòng bi bạc đạn dẫn đến tiếng ồn và rung động trên đường. Điều quan trọng nữa là phải hiểu điều kiện tải, so với yêu cầu về tiếng ồn đối với ứng dụng để đảm bảo chọn được loại dầu bôi trơn tối ưu. Một số loại bôi trơn vốn đã ít ồn ào hơn. Nếu chúng ta có thể chọn một loại dầu bôi trơn đáp ứng các tiêu chí về tải trọng, nhưng là một loại mỡ vốn ít ồn ào hơn, thì đó sẽ là lựa chọn tối ưu cho khách hàng và cho ứng dụng.

Một yếu tố khác xem xét là kết thúc rãnh. Đối với các ứng dụng cực kỳ nhạy cảm với tiếng ồn, chúng tôi cung cấp cái được gọi là thông số kỹ thuật MT. Thông số kỹ thuật này là thông số kỹ thuật tiếng ồn chất lượng động cơ điện. Thông số kỹ thuật này liên quan đến các bước bổ sung trong quy trình sản xuất để đạt được mức độ hoàn thiện và đánh bóng cao, trên các rãnh bên trong và bên ngoài để giảm thiểu tiếng ồn hơn nữa.

BT: Và những loại ứng dụng nào sẽ yêu cầu vòng bi bạc đạn với thông số kỹ thuật cụ thể này?

Picard: Ví dụ, trong một số loại thiết bị, quạt làm mát ghế trong xe. Nhiều phương tiện ngày nay có ghế sưởi và làm mát. Ở ghế làm mát có 2 cụm quạt. Một ở lưng ghế, và một ở đệm ghế. Nếu tiếng ồn của vòng bi bạc đạn vượt quá tiếng ồn của quạt, vốn khá thấp, thì khách hàng có thể không hài lòng khi nghe thấy tiếng ồn từ vòng bi bạc đạn khi nó đang chuyển động quay tự do. Đó là một ví dụ. Một ví dụ khác mà tôi đã đề cập trước đó là trong máy tạo oxy. Bạn sẽ muốn bước bổ sung đó trong quy trình sản xuất để tạo ra mức độ hoàn thiện hoặc đánh bóng cao nhất của rãnh bên trong và bên ngoài. Bệnh nhân sử dụng máy tập trung oxy có thiết bị bên cạnh họ cả ngày, cả đêm, kể cả khi họ đang ngủ. Trong trường hợp như thế này, chúng tôi khuyên khách hàng của mình nên sử dụng cái mà chúng tôi gọi là thông số kỹ thuật về tiếng ồn chất lượng của động cơ điện.

BT: Cuối cùng, có điều gì liên quan đến rung động và tiếng ồn mà tôi chưa hỏi ông, chúng tôi chưa đề cập đến, mà ông cho là quan trọng không?

Picard: Chà, có một số, nhưng một ưu tiên mà chúng tôi muốn xem xét là vòng đệm so với tấm chắn trên vòng bi bạc đạn. Tuy nhiên, đó thực sự là một chủ đề hoàn toàn khác. Con dấu có thiết kế tiếp xúc và không tiếp xúc. Con dấu được làm bằng cao su so với tấm chắn được làm bằng kim loại. Không có sự tiếp xúc giữa các tấm chắn và vòng trong, điều đó có nghĩa là có thể có sự xâm nhập của chất bẩn vào vòng bi bạc đạn. Khi bạn có chất bẩn xâm nhập vào vòng bi bạc đạn, chất bẩn đó sẽ xâm nhập vào dầu mỡ và các phần tử lăn ở trạng thái động sau đó sẽ lăn qua chất bẩn đó. Điều này gây ra vết lõm mảnh vụn tiềm ẩn trong rãnh. Sau đó, các mảnh vụn đó tạo thành vết lõm trong rãnh dẫn đến tiếng ồn và rung động quá mức. Trong trường hợp như vậy, thay vì sử dụng tấm chắn kim loại, chúng tôi thường đề xuất một vòng đệm cao su nơi bạn có môi tiếp xúc vòng đệm với vòng trong để ngăn ô nhiễm xâm nhập vào vòng bi bạc đạn. Một lần nữa, đó là một chủ đề lớn để đề cập đến chính nó.

Xem thêm: 

Những nguyên nhân khiến vòng bi bạc đạn phát tiếng ồn và cách khắc phục

Các cách ngăn ngừa vòng bi (bạc đạn) gặp sự cố chết đột ngột

Cách quản lý vòng bi (bạc đạn) nóng trong nhà máy đúng chuẩn

Công thức tính lượng mỡ bôi trơn và tần suất bôi trơn cho vòng bi bạc đạn