Cách tính tuổi thọ vòng bi SKF

Với các sản phẩm chất lượng cao như vòng bi bạc đạn SKF, tuổi thọ vòng bi hoàn toàn có thể được tính toán và dự đoán dựa trên các thông số kỹ thuật tiêu chuẩn. Bài viết dưới đây sẽ giúp bạn hiểu rõ cách tính tuổi thọ vòng bi SKF một cách đơn giản, dễ áp dụng trong thực tế.

Tuổi thọ vòng bi SKF và các yếu tố ảnh hưởng

Tuổi thọ vòng bi SKF là khoảng thời gian hoặc số vòng quay mà vòng bi có thể làm việc ổn định trước khi xuất hiện hư hỏng do mỏi vật liệu trên bề mặt lăn. 

Trong kỹ thuật, tuổi thọ vòng bi thường được hiểu theo nghĩa thống kê. Điều này có nghĩa là 90% vòng bi giống nhau sẽ đạt hoặc vượt mức tuổi thọ được tính toán trong cùng điều kiện làm việc. Đây còn gọi là tuổi thọ cơ bản L10.

Tuổi thọ vòng bi không chỉ phụ thuộc vào chất lượng sản phẩm mà còn bị chi phối bởi nhiều yếu tố:

• Tải trọng tác dụng lên vòng bi càng lớn thì tuổi thọ càng giảm.
• Tốc độ quay càng cao thì mức độ mỏi vật liệu càng tăng.
• Điều kiện bôi trơn, môi trường làm việc và cách lắp đặt cũng ảnh hưởng trực tiếp đến thời gian sử dụng thực tế.

Vì vậy, việc tính tuổi thọ vòng bi SKF luôn cần dựa trên điều kiện làm việc cụ thể, không nên áp dụng máy móc.

Cách tính tuổi thọ danh định vòng bi cơ bản

Theo tiêu chuẩn ISO 281, tuổi thọ danh định cơ bản của vòng bi được ký hiệu là L10. Đây là giá trị phản ánh số vòng quay mà 90% số vòng bi cùng loại có thể đạt được hoặc vượt qua trong điều kiện làm việc tiêu chuẩn.

Công thức tính: L10 = (C / P)ᵖ

Trong đó:

• C: tải trọng động danh định của vòng bi (kN)

• P: tải trọng động tương đương tác dụng lên vòng bi (kN)

• p: số mũ của công thức
  • Ổ bi: p = 3

  • Ổ lăn con lăn: p = 10/3

Nếu tốc độ quay không đổi, tuổi thọ có thể quy đổi sang giờ làm việc:

L10h = (10⁶ / (60 × n)) × L10

Ví dụ minh họa

Giả sử một vòng bi cầu SKF có:

• C = 30 kN
• P = 10 kN
• Tốc độ quay n = 1.000 vòng/phút

Ta có: L10 = (30 / 10)³ = 27 (triệu vòng)

Quy đổi sang giờ: L10h = (10⁶ / (60 × 1.000)) × 27 ≈ 450 giờ

Giá trị này cho biết: trong điều kiện tiêu chuẩn, 90% vòng bi có thể hoạt động ít nhất khoảng 450 giờ.

Cách tính tuổi thọ danh định theo SKF (có ví dụ minh họa)

Trong thực tế, vòng bi không làm việc trong điều kiện lý tưởng như ISO 281 giả định. Do đó, SKF đã phát triển phương pháp tính tuổi thọ có hệ số điều chỉnh, phản ánh đúng hơn điều kiện vận hành.

Công thức tính theo SKF: Lnm = a₁ × aSKF × L10

Trong đó:

• a₁: hệ số điều chỉnh theo mức độ tin cậy yêu cầu

• aSKF: hệ số điều chỉnh xét đến điều kiện bôi trơn và mức độ nhiễm bẩn

• L10: tuổi thọ danh định cơ bản theo ISO 281

Quy đổi sang giờ làm việc:

Lnmh = (10⁶ / (60 × n)) × Lnm

Ví dụ minh họa

Tiếp tục ví dụ trên, giả sử:

• L10 = 27 triệu vòng

• a₁ = 1 (độ tin cậy 90%)

• aSKF = 2 (điều kiện bôi trơn tốt, môi trường sạch)

Khi đó: Lnm = 1 × 2 × 27 = 54 (triệu vòng)

Quy đổi sang giờ: Lnmh ≈ (10⁶ / 60.000) × 54 ≈ 900 giờ

Kết quả cho thấy, trong điều kiện vận hành tốt, tuổi thọ thực tế của vòng bi SKF có thể cao gấp đôi so với giá trị L10 cơ bản.

So sánh tuổi thọ vòng bi SKF với các thương hiệu khác

So với các thương hiệu vòng bi lớn khác như NSK hay NTN, vòng bi SKF được đánh giá cao về độ ổn định tuổi thọ trong điều kiện làm việc khắc nghiệt.

SKF có lợi thế ở:

• Vật liệu thép và gốm chất lượng cao

• Công nghệ gia công chính xác, kiểm soát độ nhám bề mặt

• Phương pháp tính tuổi thọ aSKF sát với thực tế vận hành

Trong khi đó, các dòng vòng bi giá rẻ hoặc thương hiệu phổ thông thường có tuổi thọ thấp hơn, đặc biệt khi làm việc ở tải nặng, tốc độ cao hoặc môi trường ô nhiễm.

Cách sử dụng vòng bi SKF để kéo dài tuổi thọ

Để vòng bi SKF đạt đúng hoặc vượt tuổi thọ tính toán, người dùng cần lưu ý một số điểm quan trọng.

• Lựa chọn đúng loại vòng bi phù hợp với tải trọng, tốc độ và môi trường làm việc. Việc chọn sai chủng loại là nguyên nhân hàng đầu gây hư hỏng sớm.
• Lắp đặt đúng kỹ thuật và đảm bảo độ đồng tâm của trục giúp vòng bi phân bố tải đều, giảm mài mòn cục bộ.
• Bôi trơn và bảo dưỡng vòng bi định kỳ. Sử dụng đúng loại mỡ, đúng chu kỳ và giữ môi trường làm việc sạch sẽ sẽ giúp vòng bi SKF vận hành ổn định trong thời gian dài.

Cách tính tuổi thọ vòng bi SKF không quá phức tạp nếu hiểu rõ các thông số cơ bản và điều kiện làm việc thực tế. Việc áp dụng đúng công thức sẽ giúp người dùng chủ động hơn trong thiết kế, vận hành và bảo trì máy móc. Đồng thời, sử dụng vòng bi SKF chính hãng, kết hợp lắp đặt và bôi trơn đúng kỹ thuật, chính là giải pháp bền vững để kéo dài tuổi thọ thiết bị và đảm bảo hiệu quả sản xuất lâu dài.