ทำไมจึงเกิดการโอเวอร์โหลดของหมุดรองและสามารถป้องกันได้อย่างไร?

ตลับลูกปืน ซึ่งเป็นส่วนประกอบสำคัญของเครื่องจักร มีบทบาทในการรองรับและสนับสนุน เพื่อให้แน่ใจว่าเครื่องจักรจะทำงานได้อย่างราบรื่นและมีประสิทธิภาพภายใต้เงื่อนไขการบรรทุกต่าง ๆ ไม่ว่าจะในมอเตอร์หรือกล่องเกียร์ ตลับลูกปืนจำเป็นต้องสามารถทนแรงกดดันแบบรัศมีและแกนที่เกิดขึ้นระหว่างการทำงานได้ อย่างไรก็ตาม เมื่อโหลดจริงของตลับลูกปืนเกินขีดจำกัดการออกแบบ จะเกิดปรากฏการณ์การบรรทุกเกิน การบรรทุกเกินนี้จะไม่เพียงแต่ทำให้ตลับลูกปืนเสียหายเร็วกว่าที่ควร แต่ยังอาจทำให้เกิดความล้มเหลวของเครื่องจักรอย่างรุนแรงมากขึ้น

อะไรคือการบรรทุกเกินของตลับลูกปืน?

การรับน้ำหนักเกินของหมุดรองรับหมายถึงสถานการณ์ที่น้ำหนักที่หมุดรองรับแบกในระหว่างการใช้งานเกินความสามารถในการรับน้ำหนักตามมาตรฐาน น้ำหนักตามมาตรฐานมักเป็นค่าคำนวณทางทฤษฎีที่กำหนดโดยผู้ผลิตหมุดรองรับภายใต้เงื่อนไขมาตรฐาน และการใช้งานที่ไม่เหมาะสมในงานจริง เช่น น้ำหนักที่มากเกินไป การกระแทกทันที เป็นต้น จะทำให้เกิดการรับน้ำหนักเกินได้ การรับน้ำหนักเกินอาจเกิดขึ้นในระหว่างการทำงานระยะยาวของเครื่องจักร หรืออาจเกิดขึ้นทันทีภายใต้โหลดการกระแทกที่กระทันหัน

อันตรายของการรับน้ำหนักเกินของหมุดรองรับ
ตามมาตรฐานวัสดุ เช่น ISO 281 และ ISO 15243 การรับน้ำหนักเกินของหมุดรองรับสามารถก่อให้เกิดอันตรายต่อเครื่องจักรดังนี้:

1.ความเสียหายจากการ-fatigue เร็วขึ้น
เมื่อหมุดรองรับทำงานภายใต้เงื่อนไขการเกินภาระ ความเครียดที่จุดสัมผัสระหว่างองค์ประกอบลูกกลิ้งและทางวิ่งจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก การทำงานเกินภาระในระยะยาวจะนำไปสู่ความเหนื่อยล้าของวัสดุหมุดรองรับ มีรอยแตกร้าวเล็กๆ เกิดขึ้น และในที่สุดจะเกิดการลอกตัวหรือแตกของผิวหน้า ความล้มเหลวดังกล่าวมักเป็นหนึ่งในสาเหตุหลักของการเสียหายของหมุดรองรับ

2.การ distort และสึกหรอที่เพิ่มขึ้น
การเกินภาระจะทำให้มีการบีบอัดเกินไปของทางวิ่งและองค์ประกอบลูกกลิ้งของหมุดรองรับ ส่งผลให้เกิดการ distort พลาสติก ซึ่งไม่เพียงแต่จะเพิ่มแรงเสียดทานของหมุดรองรับเท่านั้น แต่ยังทำให้การสึกหรอของผิวลูกกลิ้งแย่ลง เมื่อการสึกหรอเพิ่มขึ้น ความแม่นยำและความมีประสิทธิภาพในการทำงานของหมุดรองรับจะลดลงทีละน้อย

3.ความร้อนเพิ่มขึ้น
เมื่อตลับลูกปืนถูกใช้งานเกินภาระ เนื่องจากแรงเสียดทานที่เพิ่มขึ้น ความร้อนที่เกิดขึ้นภายในตลับลูกปืนก็จะเพิ่มขึ้นเช่นกัน การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิจะไม่เพียงแต่ทำให้สารหล่อลื่นเสื่อมสภาพเร็วขึ้น แต่ยังส่งผลให้สมรรถนะของวัสดุตลับลูกปืนลดลง อันนำไปสู่ความเสี่ยงของการเสียหายที่มากขึ้น

4.ความเสียหายทันทีจากโหลดแรงกระแทก
โหลดแรงกระแทกที่เกิดขึ้นอย่างกะทันหัน เช่น ในกรณีเริ่มต้นทำงานหรือเบรกฉุกเฉิน จะทำให้ตลับลูกปืนต้องรับแรงเครียดเกินกว่าขีดจำกัดการออกแบบในระยะเวลาสั้นๆ แรงเครียดนี้อาจสะสมจนทำให้เกิดรอยร้าวในที่เฉพาะจุดของลูกกลิ้งหรือทางวิ่ง และอาจนำไปสู่ความล้มเหลวทันทีของตลับลูกปืนได้

สาเหตุของการใช้งานตลับลูกปืนเกินภาระ
สาเหตุของการใช้งานตลับลูกปืนเกินภาระมักเกี่ยวข้องกับเงื่อนไขการใช้งานของเครื่องจักร การออกแบบที่ไม่เหมาะสม หรือการบำรุงรักษาที่ไม่ถูกต้อง

ต่อไปนี้เป็นสาเหตุทั่วไปหลายประการของการเกินโหลด:

1.การออกแบบอุปกรณ์ไม่เหมาะสม
เมื่อออกแบบอุปกรณ์ ไม่ได้พิจารณาเงื่อนไขการทำงานจริงอย่างเต็มที่ และการเลือกใช้ตลับลูกปืนไม่เพียงพอ ดังนั้นภายใต้ภาระหนัก ความเร็วสูง หรือเงื่อนไขภาระที่ซับซ้อน ตลับลูกปืนจะไม่สามารถทนต่อแรงเครียดที่มากเกินไปได้

2.ภาระรัศมีและแกนที่มากเกินไป
ในมอเตอร์หรือกล่องเกียร์ หากภาระรัศมีหรือแกนที่อุปกรณ์รองรับระหว่างการทำงานเกินกว่าภาระที่กำหนดของตลับลูกปืน ตลับลูกปืนจะอยู่ในสภาพเกินโหลดเป็นเวลานาน ส่งผลให้เกิดความเสียหายก่อนเวลา

3.การเริ่มต้นและหยุดบ่อยครั้ง
เมื่ออุปกรณ์ถูกเริ่มต้น หยุด หรือเร่งความเร็วบ่อยครั้ง จะเกิดโหลดแรงกระแทกสูงในทันที การหมุนของตลับลูกปืนจะต้องรับแรงเครียดในเวลาสั้น ๆ ซึ่งอาจทำให้เกิดการ sob เกินในท้องถิ่นได้ง่าย

4.การหล涧ที่ไม่เหมาะสม
การหล涧ที่ไม่เพียงพอจะเพิ่มแรงเสียดทานภายในตลับลูกปืน ส่งผลให้ตลับลูกปืนต้องทนแรงเสียดทานที่มากขึ้นระหว่างการทำงาน และทำให้เกิดความเสียหายจากการ sob เกินเร็วขึ้น

5.การจัดตำแหน่งที่ไม่ถูกต้อง
การจัดแนวที่ไม่ดีขณะติดตั้งอุปกรณ์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการจัดแนวแกนที่ไม่ดีระหว่างมอเตอร์และกล่องเกียร์ จะทำให้ตลับลูกปืนต้องรับโหลดที่ไม่สมดุลเพิ่มเติม โหลดที่ไม่สม่ำเสมอจะนำไปสู่การ sob เกินในท้องถิ่นของตลับลูกปืน

จะหลีกเลี่ยงการเกิดโหลดเกินของหมุดได้อย่างไร?
เพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดโหลดเกินของหมุด ผู้ควบคุมเครื่องจักรและวิศวกรด้านการบำรุงรักษาจำเป็นต้องดำเนินการในหลาย ๆ ด้านของการออกแบบ การปฏิบัติงานและการบำรุงรักษา:

1.การเลือกหมุดที่เหมาะสม
ในขั้นตอนการออกแบบ หมุดต้องถูกเลือกอย่างเหมาะสมตามเงื่อนไขการทำงานจริงและเงื่อนไขของโหลด เพื่อให้มั่นใจว่าโหลดที่กำหนดสามารถรองรับความต้องการในการทำงานระยะยาวของเครื่องจักร หากเงื่อนไขการทำงานซับซ้อน สามารถเลือกหมุดที่มีโหลดที่กำหนดสูงกว่าหรือหมุดพิเศษ

2.ควบคุมโหลดของเครื่องจักร
หลีกเลี่ยงการใช้งานอุปกรณ์เกินภาระในระยะยาว โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอุปกรณ์เช่นมอเตอร์และกล่องเกียร์ ให้แน่ใจว่าภาระอยู่ในช่วงภาระที่กำหนดของหมุดลูกปืน สำหรับสภาพการทำงานที่อาจทำให้เกิดภาระเกินทันที แนะนำให้ออกแบบมาตรการป้องกันภาระเกินที่เหมาะสม

3.ปรับปรุงการเริ่มต้นและการหยุดทำงาน
ลดความถี่ของการเริ่มต้นและการหยุดทำงานบ่อยครั้งของอุปกรณ์ หรือใช้เครื่องมือเริ่มต้นแบบนุ่มนวลเพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายของหมุดลูกปืนจากโหลดแรงกระแทก เทคโนโลยีเริ่มต้นแบบนุ่มนวลสามารถลดแรงดึงระหว่างการเริ่มต้นและลดความเสี่ยงของการเกินภาระของหมุดลูกปืน

4.ตรวจสอบการหล涧ให้ถูกต้อง
ตรวจสอบสภาพการหล涧ของหมุดลูกปืนเป็นประจำ ให้แน่ใจว่าสารหล涧ได้รับการเติมทันเวลา และเลือกน้ำมันหล涧หรือไขมันที่เหมาะกับอุณหภูมิการทำงานและภาระ การหล涧สามารถลดแรงเสียดทานได้อย่างมีประสิทธิภาพและลดการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิและความสึกหรอของหมุดลูกปืนภายใต้เงื่อนไขภาระหนัก

5.การจัดตำแหน่งและการติดตั้งที่แม่นยำ
ในกระบวนการติดตั้งอุปกรณ์ ให้มั่นใจว่าการจัดตำแหน่งแกนของมอเตอร์และเกียร์มีความถูกต้อง โดยใช้เครื่องมือจัดตำแหน่งและเครื่องมือปรับตำแหน่งด้วยเลเซอร์ เพื่อให้แน่ใจว่าแรงที่รองรับโดยหมุดลูกกลิ้งจะกระจายอย่างสม่ำเสมอ และหลีกเลี่ยงการเกิดโหลดส่วนเกินในบางจุด

การเกิดโหลดส่วนเกินของหมุดลูกกลิ้งเป็นหนึ่งในสาเหตุหลักของการเสียหายของหมุดลูกกลิ้ง และจะส่งผลกระทบเชิงลบอย่างมากต่อการดำเนินงานปกติของอุปกรณ์ ผ่านการออกแบบที่เหมาะสม การควบคุมโหลด การปฏิบัติการที่ได้รับการปรับปรุง การจัดการหล涧ที่ดี และการจัดตำแหน่งในการติดตั้ง สามารถหลีกเลี่ยงการเกิดโหลดส่วนเกินของหมุดลูกกลิ้งได้อย่างมีประสิทธิภาพ และยืดอายุการใช้งานของหมุดลูกกลิ้งและอุปกรณ์ ในระหว่างการใช้งานประจำวัน การตรวจสอบและบำรุงรักษาเป็นประจำเพื่อให้แน่ใจว่าอุปกรณ์ทำงานภายในช่วงโหลดที่ปลอดภัย จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือของการทำงานของอุปกรณ์ได้อย่างมาก