Giới thiệu về vòng bi SKF CARB
Được phát minh vào những 1990, vòng bi CARB là một bước tiến mới trong việc nghiên cứu và cải tiến vòng bi của hãng SKF. Hình dạng độc đáo của CARB đã mang lại cho loại vòng bi này những ưu điểm vượt trội.
Các con lăn bên trong CARB có chiều dài tương ứng với chiều dày của chúng, giống như một ổ lăn kim. Và cũng giống như vòng bi tang trống (SRB), những con lăn đó có hình bầu dục, mặc dù chúng phẳng hơn đáng kể so với vòng bi SRB thông thường. Mặt trong của ca trong và ca ngoài có hình dạng lõm gần giống với hình dạng của con lăn, giúp chúng có thể di chuyển tự do trong vòng bi, tạo cho vòng bi khả năng tự điều chỉnh cả độ lệch góc, giống như SRB, và độ lệch dọc trục, giống như ổ lăn hình trụ.
Bên cạnh đó, loại vòng bi CARB mới còn có những đặc điểm thuận lợi khác. Ví dụ, các con lăn dài có thể chịu được tải trọng cao trong khi đường kính tương đối nhỏ của chúng làm cho toàn bộ cụm ổ trục cực kỳ nhỏ gọn, tạo ra một vòng bi có trọng lượng nhẹ hơn và chiếm ít không gian hơn so với các thiết kế thông thường.
Vòng bi CARB luôn được thiết kế như một phiên bản cải tiến của vòng bi tang trống chứ không phải để thay thế nó. Ví dụ như trong một vài ứng dụng, một đầu trục được đỡ bởi một SRB thông thường, nó chịu tải dọc trục và giữ cho trục ở đúng vị trí. Ở đầu trục còn lại, CARB sẽ điều chỉnh những sai lệch do phát nhiệt, tải không cân bằng,.. xảy ra trong quá trình máy hoạt động
Kellström – Cha đẻ của vòng bi CARB
Chuyên môn của Kellström là thiết kế vòng bi dưới sự hỗ trợ của máy tính, ông đã đi khắp thế giới trong suốt những năm 1970, trong đó có thời gian làm việc kéo dài một năm ở Hoa Kỳ để phát triển một chương trình máy tính tự động đo lường nhiệt độ khi thiết kế vòng bi. Quá trình toàn cầu hóa đang diễn ra mạnh mẽ vào thời điểm đó và giống như nhiều công ty công nghiệp khác, SKF đang điều chỉnh dấu ấn của mình, tạo ra các trung tâm xuất sắc trong các nhóm sản phẩm khác nhau có thể phục vụ thị trường toàn cầu.
Đến đầu những năm 1980, ông trở lại quê hương Thụy Điển, làm việc tại trung tâm phát triển vòng bi tang trống (SRB) của SKF ở Gothenburg. Sản phẩm này khi đó là mũi nhọn của ngành công nghiệp vòng bi, lịch sử của nó từ những ý tưởng đổi mới của Sven Wingquist – người sáng lập SKF. Kellström giải thích: “Sven Wingquist đã phát minh ra vòng bi tự lựa để giải quyết một số vấn đề trong nhà máy”, “Vòng bi có độ ma sát rất thấp nhưng chúng không thể chịu được tải trọng cao. SKF đã phát triển ổ tang trống được thiết kế để giải quyết hạn chế đó.”
Giống như ý định ban đầu của Wingquist, SRB được thiết kế để đối phó với những thách thức mà máy móc gặp phải trong thực tế. Chúng có thể chịu được cả tải trọng hướng tâm và tải trọng hướng trục, đồng thời có thể chịu được độ lệch góc mà không làm tăng đáng kể ma. Điều này là rất quan trọng vì máy móc phải chịu được những rung động hoặc biến dạng trong quá trình vận hành do tải nặng. Tại trung tâm Gothenburg, Kellström và nhóm của ông đã cải tiến dòng sản phẩm SRB của SKF, tạo ra các thiết kế có độ ma sát thấp hơn, khả năng chịu tải cao hơn và tuổi thọ làm việc dài hơn.
Tuy nhiên, một vấn đề mới lại phát sinh, đó là nhiệt độ. Khi máy móc thay đổi nhiệt độ trong quá trình sử dụng, các bộ phận có thể giãn nở hoặc co lại. SRB tiêu chuẩn không đối phó tốt với chuyển động dọc trục có thể xảy ra trên trục dài gây ra nguy cơ bị mài mòn sớm. Các nhà sản xuất máy móc đã nghiên cứu nhiều giải pháp nhưng không có giải pháp nào lý tưởng. Vòng bi lăn hình trụ gặp khó khăn với hiện tượng lệch trục và việc lắp SRB vào vỏ trượt đặc biệt sẽ làm tăng thêm khối lượng, chi phí và độ phức tạp.
Trong khi cố gắng giải quyết những hỏng hóc sớm của vòng bi trong hộp số máy công nghiệp, Kellström nhận ra rằng có một cách tiếp cận hoàn toàn khác. Ông đã phác thảo ý tưởng về một loại ổ lăn hoàn toàn mới, có thể chịu được chuyển động dọc trục trong khi vẫn giữ được khả năng chịu lệch góc của SRB. Phải mất vài năm Kellström mới thuyết phục được đồng nghiệp rằng phát minh của ông xứng đáng với nỗ lực để biến nó thành sản phẩm thương mại, nhưng cuối cùng ông đã đảm bảo được một số nguồn tài trợ R&D cho một dự án quy mô nhỏ. Ông nhớ lại: “Công việc của chúng tôi là tạo ra các SRB tốt hơn chứ không phải phát minh ra vòng bi mới, vì vậy lúc đầu, nó hơi giống như một ‘công việc tồi tệ”, “Đúng là tên của tôi có trên bằng sáng chế, nhưng còn nhiều điều hơn thế nữa. Nó cần nhiều hơn một ý tưởng, vì tôi được bao quanh bởi những nhà sáng chế thực sự và nếu không có họ thì CARB sẽ không bao giờ thành công.”
Kellström và các đồng nghiệp của ông đã tiếp tục nỗ lực nghiên cứu và phát triển trong suốt đầu những năm 1990, cuối cùng đã đưa ra một thiết kế mà họ gọi là “vòng bi lăn thẳng hàng nhỏ gọn”, hay gọi tắt là CARB. Bí mật của CARB là hình dạng của nó, kết hợp các đặc điểm của ba loại ổ trục hiện có: SRB, ổ đũa trụ và ổ đũa kim. Phải mất vài năm phân tích, thử nghiệm và sàng lọc trước khi nhóm có được một thiết kế đáp ứng được yêu cầu của họ. Giống như nhiều dự án phát triển, việc hoàn thành không hề phô trương. “Tôi nhớ mình đã đứng cùng một nhóm kỹ sư trong xưởng mộc của mình và chúng tôi chỉ cảm thấy ‘thế là xong rồi’.” ông nhớ lại.
CARB đã phát triển kể từ đó. Vòng bi cải tiến của SKF hiện được sử dụng trong nhiều ứng dụng có yêu cầu khắt khe nhất trên thế giới, bao gồm cả hệ thống động cơ điện cung cấp năng lượng cho các tàu du lịch tiên tiến nhất hiện nay. Kellström cho biết: “Cắt ma sát giống như cung cấp cho máy của bạn một liều thuốc ma thuật, làm cho nó mượt mà hơn, êm hơn và bền hơn, đồng thời vẫn tiết kiệm năng lượng”. “Nhiệt độ, độ rung và tải trọng tăng thêm có thể làm mòn vòng bi. Mỗi giờ ngừng hoạt động là một giờ thu nhập và lợi nhuận sản xuất bị mất đi. Nó cũng có thể gây ra chi phí bảo trì và rủi ro an toàn. Khi thất bại như thế không còn là một lựa chọn thì độ tin cậy là tất cả.” Công việc ban đầu của nhóm phát triển CARB đã vượt qua thử thách của thời gian.
Vòng bi CARB ngày nay đã được SKF cải tiến thêm về nhiều mặt, chẳng hạn như dùng vật liệu thép mới tiên tiến, vòng đệm tinh xảo và thiết kế lồng thông minh. Tuy nhiên, hình học cơ bản của chúng thay đổi rất ít.
Nguồn: A MAGIC POTION FOR MACHINES
Quốc Đạt
Công ty Cổ phần Công nghiệp LDT Việt Nam – Đại lý ủy quyền của hãng SKF.
Chuyên cung cấp sản phẩm vòng bi, mỡ và hệ thống bôi trơn,… chính hãng SKF.
Địa chỉ: Tầng 4, tòa nhà HUD3 Tower, số 121-123 Đường Tô Hiệu, Phường Nguyễn Trãi, Quận Hà Đông, Thành phố Hà Nội, Việt Nam
Mã số thuế: 0109946437
Website: https://ldtvn.com/
Quý khách có yêu cầu đặt hàng hoặc tư vấn kỹ thuật, vui lòng liên hệ Zalo: 0362881548 hoặc Fanpage Vòng bi, Mỡ bôi trơn công nghiệp SKF – LDT Việt Nam để được hỗ trợ tư vấn trong thời gian sớm nhất.