Trong các hệ thống cơ khí, đặc biệt là những thiết bị quay, vòng bi đóng vai trò then chốt trong việc duy trì sự vận hành trơn tru và ổn định. Tuy nhiên, ngay cả những vòng bi chất lượng cao cũng có thể bị hư hỏng nếu chịu tác động từ các yếu tố không lường trước. Một trong những nguyên nhân phổ biến và nguy hiểm nhất là mất cân bằng Rotor.
Mất cân bằng này không chỉ làm gia tăng rung động và nhiệt độ mà còn tạo ra những tải trọng bất thường, đẩy vòng bi vào tình trạng quá tải. Khi rotor không được cân bằng đúng cách, sức ép lên vòng bi và gối đỡ trở nên không đồng đều, gây ra mài mòn nhanh chóng và ảnh hưởng nghiêm trọng đến hiệu suất của hệ thống. Trong bài viết này, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu kỹ hơn về nguyên nhân gây hư hỏng vòng bi do mất cân bằng Rotor, cũng như các giải pháp để hạn chế những tác động tiêu cực này đối với các thiết bị cơ khí.
Cân bằng động Rotor
Rotor bị mất cân bằng là nguyên nhân của phần lớn các rung động cơ học trong hệ thống. Vì thế khi hệ thống có rung động bất thường, đầu tiên người ta hay nghĩ đến mất cân bằng Rotor. Nguyên nhân:
Do kết cấu không đồng nhất khi chế tạo Rotor.
Do Rotor bị biến dạng sau một thời gian hoạt động.
Do Rotor bị nứt vỡ một vài bộ phận.
Rotor bị cong trục sau khi không hoạt động trong một thời gian dài.
Các thành phần lắp ghép của Rotor bị xê dịch
Các dạng mất cân bằng:
1/. Mất cân bằng tĩnh (Static unbalance)
Mất cân bằng tĩnh là tình trạng mất cân bằng trong đó đường tâm khối lượng của trục bị dịch chuyển song song với đường tâm quay. Đối với các Rô to ngắn, có thể xem như có thêm một khối lượng dôi dư tại một vị trí nào đó ngoài mặt Rô to. Đối với các Rô to dài, có thể xem như có 2 khối lượng dôi dư nằm cùng hướng ở 2 đầu Rô to. Mất cân bằng tĩnh có thể gây ra rung động trên 2 gối trục 2 đầu Rô to. Hai gối trục này sẽ rung động cùng pha với nhau và ổn định. Biên độ rung tại tần số 1X luôn luôn hiện diện và thường cao nhất trong biểu đồ dạng phổ. Rô to có thể được sửa chữa bằng cách chỉ đặt một khối nặng cân bằng tại một mặt phẳng ở trọng tâm của Rôto.
Mất cân bằng tĩnh
2/. Mất cân bằng ngẫu lực (Couple unbalance)
Sự mất cân bằng ngẫu lực tồn tại khi có hai sự không cân bằng cách nhau 180 độ, nhưng ở những mặt phẳng khác nhau. Điều kiện mất cân bằng này là khi có đường tâm khối lượng của trục cắt đường tâm quay. Không giống như sự mất cân bằng tĩnh, sự mất cân bằng ngẫu lực không thể được phát hiện bằng cách cho phép rô to quay tự do. Mất cân bằng moment thường chỉ xảy ra với các Rô to dài. Có thể xem như có 2 khối lượng dôi dư ở hai đầu Rô to, nhưng nằm đối xứng với nhau 180 độ. Khi Rô to quay, hai đầu trục khi đó sẽ ngoáy ngược hướng với nhau, tạo thành các rung động lệch pha nhau 180 độ. Rung động ở 2 gối trục có sự lệch pha 180 độ trên cùng một trục. Rung động tần số 1X luôn hiện diện thông thường cao nhất trong biểu đồ phổ. Có thể rung cao theo cả hai phương dọc trục và hướng kính. Khi hiệu chỉnh, đòi hỏi phải đặt khối nặng cân bằng tại ít nhất 2 mặt phẳng.
Mất cân bằng momen
3/. Mất cân bằng động (Dynamic unbalance)
Nếu Rô to vừa bị mất cân bằng tĩnh vừa bị mất cân bằng ngẫu lực, thì nó đã bị mất cân bằng động. Mất cân bằng động xem như Rô to có 2 khối lượng dôi dư có độ lớn khác nhau ở 2 đầu, và góc lệch nhau bằng một góc khác 0 độ và khác 180 độ. Vì thế khi Rô to quay sẽ làm 2 gối trục rung động cao ở tần số 1X, ở cả hai phương hướng kính và dọc trục, với biên độ và góc pha khác nhau. Số đo rung động dọc trục có thể không ổn định. Các Rotor công xôn thường có sự mất cân bằng tĩnh và mất cân bằng ngẫu lực, vì vậy cần loại trừ hai nguyên nhân này.
Dưới đây là video, bạn có thể xem để hiểu thêm chi tiết:
Liên Hệ Tư Vấn
Để được hỗ trợ tận tình và chuyên nghiệp trong việc giải quyết các vấn đề liên quan và lựa chọn các sản phẩm chất lượng cao, hãy liên hệ ngay với IDMarketqua các số điện thoại:
Mr. Dũng: 0918.332.358 hoặc 0363.640.023
Chúng tôi cam kết mang đến những sản phẩm vòng bi chất lượng cao và tư vấn kỹ thuật chính xác, giúp bạn tối ưu hóa hiệu suất của hệ thống và giảm thiểu chi phí vận hành. Hãy để chúng tôi đồng hành cùng bạn trong việc bảo vệ và nâng cao hiệu quả hoạt động của thiết bị, đảm bảo tuổi thọ dài lâu cho vòng bi và toàn bộ hệ thống máy móc.