Phần tiếng ồn của động cơ: Âm thanh vòng bi bình thường và tiếng ồn bất thường - Bạn có thể cho biết sự khác biệt không?

Ngay cả với công nghệ sản xuất tiên tiến,vòng bichắc chắn sẽ tạo ra tiếng ồn—một mối quan hệ cơ bản giữa độ rung và âm thanh vốn có của chúng. Sự xuất hiện rung và âm thanh này không nhất thiết cho thấy vấn đề về hiệu suất hoặc lỗi sắp xảy ra. Điều quan trọng là phân biệt giữa âm thanh hoạt động bình thường và tín hiệu bất thường.

Một số loại âm thanh vòng bi thông thường phổ biến

1. Âm thanh đường đua

Âm thanh của đường đua là tiếng ồn cơ bản nhất được tạo ra bởi tất cả các vòng bi lăn và thường là tiêu chuẩn cho các tiêu chuẩn về tiếng ồn.

Cơ chế: Mặc dù được gia công vượt trội nhưng độ gợn sóng cực nhỏ và lỗi hình dạng vẫn tồn tại trên các rãnh của vòng bi và bề mặt của các con lăn. Những khiếm khuyết này gây ra những thay đổi nhỏ về độ đàn hồi tiếp xúc giữa mương và các con lăn. Những biến đổi về lực đàn hồi này hoạt động như một lực kích thích vi mô lên các vòng ổ trục, dẫn đến các rung động được coi là âm thanh của mương.

Đặc trưng:

Tiếng ồn và độ rung là ngẫu nhiên.

Tần số rung là trên 1 kHz.

Tần số tiếng ồn chiếm ưu thế vẫn gần như không đổi bất kể tốc độ thay đổi, nhưng mức áp suất âm thanh tăng theo tốc độ quay.

Mức áp suất âm thanh tăng mạnh với độ hở bên trong xuyên tâm lớn hơn.

Độ cứng của vỏ tăng làm giảm mức áp suất âm thanh tổng thể; ngay cả khi tăng tốc độ, mức tăng áp suất âm thanh vẫn ở mức tối thiểu.

Độ nhớt của chất bôi trơn cao hơn dẫn đến mức áp suất âm thanh thấp hơn. Để bôi trơn bằng mỡ, cả độ nhớt của dầu gốc và hình dạng/kích thước của sợi xà phòng đều có thể ảnh hưởng đến mức độ ồn.

Lưu ý: Năng lượng âm thanh bị kích thích bởi âm thanh của mương bị hạn chế. Ví dụ, ổ trục 6203 chất lượng cao thường tạo ra âm thanh mương trong phạm vi 24–27 dB (mức áp suất âm thanh) trong điều kiện bình thường.

2. Âm thanh rơi của con lăn (Tiếng ồn nhào lộn)

Âm thanh này xảy ra thường xuyên hơn ở các ổ trục từ trung bình đến lớn dưới tải trọng hướng tâm, chủ yếu ở tốc độ thấp và thường biến mất ở tốc độ quay cao hơn.

Cơ chế: Dưới tải trọng hướng tâm, vùng chịu tải và vùng không tải hình thành bên trong ổ trục. Ở vùng không tải, do có khe hở bên trong nên các con lăn mất tiếp xúc với vòng trong. Ở tốc độ cao hơn, lực ly tâm đẩy chúng vào vòng ngoài. Ngược lại, ở tốc độ thấp, lực ly tâm giảm cho phép các phần tử lăn "rơi xuống", tạo ra âm thanh va chạm vào lồng hoặc vòng trong.

Đặc trưng:

Có nhiều khả năng bôi trơn bằng dầu mỡ hơn là bôi trơn bằng dầu.

Dễ xảy ra khi chỉ áp dụng tải hướng tâm và khe hở hướng tâm lớn hơn.

Xảy ra trong một phạm vi tốc độ cụ thể, thay đổi tùy theo kích thước vòng bi.

Có thể liên tục hoặc gián đoạn.

Dao động cưỡng bức này thường kích thích dao động tự nhiên uốn cong bậc hai hoặc bậc ba của vòng ngoài, phát ra tiếng ồn đặc trưng.

Biện pháp đối phó: Áp dụng tải trước; giảm độ hở bên trong xuyên tâm; sử dụng các con lăn nhẹ hơn (ví dụ: gốm).

3. Tiếng rít của vòng bi (Tiếng hú)

Tiếng rít là một âm thanh rít chói tai, cường độ cao.Vòng biphát ra tiếng kêu thường không bị tăng nhiệt độ và tuổi thọ của ổ trục hoặc mỡ không bị ảnh hưởng xấu. Tiếng ồn này thường có thể được chấp nhận nếu mức độ tiếng ồn không phải là yếu tố quan trọng.

Cơ chế: Do có khe hở hướng tâm bên trong, các con lăn tạo thành một lối đi rộng hơn ở lối vào và hẹp hơn ở lối ra của vùng tải. Ở những tốc độ nhất định, các phần tử lăn dao động giữa vòng trong và vòng ngoài. Khi chúng đi vào vùng tải bị hạn chế, tần số rung sẽ tăng lên, tạo ra tiếng ồn tần số cao, sắc nét.

Đặc trưng:

Nhiều khả năng hơn với độ hở bên trong xuyên tâm lớn hơn.

Phổ biến trong vòng bi bôi trơn bằng mỡ; hiếm khi bôi trơn bằng dầu.

Tần số rất cao và sắc nét.

Xuất hiện trong phạm vi tốc độ cụ thể và giảm dần bên ngoài phạm vi đó; thường không xuất hiện ở tốc độ rất thấp.

Việc thêm dầu mỡ có thể tạm thời loại bỏ tiếng kêu nhưng nó thường quay trở lại sau khi sự phân bổ dầu mỡ ổn định và lượng dầu thừa được loại bỏ.

Biện pháp đối phó: Cải thiện không gian hình nêm (ví dụ: áp dụng tải trước dọc trục cho ổ bi rãnh sâu); sử dụng khe hở tương đối nhỏ hơn cho vòng bi lăn hình trụ (ví dụ: thay đổi từ khe hở tiêu chuẩn C3 sang C3L); sử dụng mỡ có độ đặc cao hơn.

Âm thanh vòng bi bất thường cho thấy hư hỏng

Các bộ phận ổ trục có bề mặt rất cứng. Xử lý không đúng cách, lỗi lắp đặt hoặc tác động do rơi có thể để lại vết (hư hỏng) trên bề mặt làm việc. Ngay cả những khiếm khuyết nhỏ trên bề mặt cũng có thể trở thành nguồn gây rung và tiếng ồn.

1. Âm thanh hư hỏng (Tiếng ồn thiếu sót)

Đặc điểm: Nếu bề mặt mương có vết trầy xước, vết lõm, rỉ sét hoặc hư hỏng khác, ổ trục sẽ phát ra âm thanh xung hoặc tiếng lách cách định kỳ trong quá trình quay. Ở tốc độ không đổi, âm thanh phát ra ở một khoảng thời gian cố định (khoảng thời gian). Tốc độ chậm hơn dẫn đến khoảng thời gian dài hơn giữa các âm thanh.

Cơ chế: Các điểm bị hư hỏng trên đường lăn va vào các bộ phận lăn khi ổ trục quay, tạo ra âm thanh va chạm.

Biện pháp đối phó: Thay ổ trục trong quá trình bảo trì. Điều quan trọng là tránh áp dụng tải trọng tác động trong quá trình lắp đặt.

2. Tiếng ồn ô nhiễm (Âm thanh bụi bẩn)

Đặc điểm: Vệ sinh không đầy đủ trong quá trình lắp đặt ổ trục, các hạt lạ trong chất bôi trơn hoặc mảnh vụn xâm nhập vào ổ trục trong quá trình vận hành có thể gây ra âm thanh "cạch cạch", "lạch cạch" hoặc "rít". Tiếng ồn bất thường và thay đổi này xảy ra khi chất gây ô nhiễm đi qua các khu vực tiếp xúc lăn.

Cơ chế: Các hạt cứng làm lõm rãnh lăn và các bộ phận lăn, tạo ra các tác động nhỏ liên tục.

Biện pháp khắc phục: Sự nhiễm bẩn không chỉ gây ra tiếng ồn mà còn tạo ra các vết lõm trên mương, làm giảm đáng kể tuổi thọ vòng bi. Điều cần thiết là phải xử lý và lắp đặt vòng bi trong môi trường sạch sẽ và sử dụng các phương pháp bịt kín hiệu quả để ngăn chặn sự xâm nhập.

Phần kết luận

Hiểu được bản giao hưởng âm thanh mà vòng bi tạo ra là rất quan trọng để bảo trì dự đoán. Việc phân biệt các tiếng ồn vận hành vô hại như âm thanh của đường đua hoặc thỉnh thoảng bị rơi ở tốc độ thấp với các dấu hiệu hư hỏng (tiếng lách cách định kỳ) hoặc ô nhiễm (tiếng lạo xạo không thường xuyên) sẽ giúp có hành động kịp thời và thích hợp. Khi có nghi ngờ, hãy tham khảo ý kiến ​​chuyên gia về vòng bi hoặc sử dụng các công cụ phân tích độ rung để có chẩn đoán xác định. Hãy nhớ rằng, việc chủ động xác định các âm thanh bất thường sẽ bảo vệ máy móc của bạn, ngăn ngừa thời gian ngừng hoạt động ngoài dự kiến ​​và tối ưu hóa hiệu quả vận hành.