Trong quá trình sử dụng vòng bi, việc tính toán khả năng chịu tải và tuổi thọ của vòng bi là rất quan trọng. Từ đó bạn sẽ tính toán được thời gian để bảo dưỡng cũng như thay thế để máy móc vận hành tốt và bền lâu. Cách tính toán khả năng chịu tải và tuổi thọ của vòng bi sẽ được chia sẻ ngay dưới đây. Cùng tìm hiểu ngay nhé!
Có bao nhiêu cách tính toán khả năng chịu tải và tuổi thọ của vòng bi?
Các loại vòng bi, bạc đạn công nghiệp ngày càng được ứng dụng nhiều trong công nghiệp sản xuất. Vòng bi đóng một vai trò rất quan trọng. Bởi vậy, bạc đạn cần đáp ứng được những tiêu chuẩn, yêu cầu nhất định để đảm bảo an toàn.
Hai trong những yếu tố cần thiết để người sử dụng chú trọng, quan tâm đó là khả năng chịu tải và tuổi thọ của vòng bi. Có hai cách cơ bản để tính toán khả năng chịu tải và tuổi thọ vòng bi.
Cách tính toán khả năng chịu tải và tuổi thọ của vòng bi dựa trên số giờ hoặc số vòng quay được xác định trước
Đây là cách tính toán nghiệm thử, tức là chú ý theo dõi các dấu hiệu suy giảm của vòng bi để có thể nhận biết liệu rằng vòng bi có thích hợp để dùng lâu hơn nữa không. Theo cách này, thời gian tuổi thọ của vòng bi được sẽ được tính theo số giờ và số vòng quay đã được xác định trước như giới hạn thời gian trước vòng bi cần thay thế một cách tự động.
Nếu trong trường hợp, sử dụng cùng điều kiện trọng tải giống nhau mà xác định được tuổi thọ của vòng bi khác nhau theo từng loại và kích thước thì cần phải đánh giá và phân tích kỹ điều kiện tải trọng. Thông qua sự phân tích kỹ lưỡng này để có thể đưa ra quyết định lựa chọn loại vòng bi phù hợp nhất với yêu cầu của từng ứng dụng và mục đích dùng.
Cũng trong cùng một điều kiện hoạt động, sự suy yếu của vòng bi sẽ được phân tán đều. Khi đó, sẽ xảy ra hiện tượng phân tán bằng thống kê. Do vậy, việc lựa chọn vòng bi dựa trên phân tích, tính toán sử dụng tuổi thọ trung bình không phải là cách thức hiệu quả nhất. Để tốt hơn, bạn nên sử dụng cách thức lựa vòng bi thông qua xem xét giới hạn có thể đạt được công suất phần trăm vòng bi làm việc.
Cách tính toán khả năng chịu tải và tuổi thọ của vòng bi dựa trên tổng số vòng quay hoặc tổng số giờ làm việc ở một tốc độ nhất định
Với cách tính toán này, tuổi thọ vòng bi sẽ được xem xét tính theo tổng số vòng quay hoặc tổng số giờ mà vòng bi đã làm việc được. Tức là, trong cùng một điều kiện làm việc, 90% các loại vòng bi đều hoạt động ổn định, không gặp hư hại nào về vật liệu hay là có hiện tượng suy yếu.
Trong trường hợp này, tải trọng động cơ bản Cr hay còn gọi là Ca sẽ được xác định dựa trên hai tiêu chí. Thứ nhất đó là tải trọng không đổi hướng. Và thứ hai là dựa trên độ lớn mà sẽ làm hỏng vòng bi sau một triệu vòng.
Công thức tính toán tuổi thọ vòng bi
Để tiện cho việc tính toán, người ta còn sử dụng công thức tính tuổi thọ để đơn giản hóa cách tính.
⧫L=(C/p)*P
⧫Lh=(C/p)*P*(106/(60*n))
Trong đó
⧫L: tuổi thọ cơ bản
⧫C: tải trọng cơ bản
⧫P: tải trọng vòng bi
⧫p: đối với vòng bi cầu là 3, đối với vòng bi trụ là 10/3
⧫Lh: tuổi thọ cơ bản tính theo giờ
⧫n: tốc độ vòng quay, đơn vị: rpm
Để biểu thị mối quan hệ giữa hệ số tuổi thọ của vòng bi(fh)và hệ số tốc độ(fn), người ta cũng công thức hóa. Đối với mỗi loại vòng bi, công thức thể hiện mối quan hệ lại khác nhau.
| Vòng bi tròn | Vòng bi trụ | |
| Tuổi thọ cơ bản | Lh=500*(fh)^3 | Lh=500*fh*10/3 |
| Hệ số tuổi thọ | fh=fn*(C/p) | fh=fn*(C/p) |
Bên cạnh đó, để xác định tải trọng động cơ bản(C), người ta cũng tính toán theo công thức
C=(P/fn)*(Lh/500)*(1/p)
