Làm thế nào để bạn biết chất bôi trơn nào là phù hợp nhất cho một ứng dụng nhất định? Thông thường, nó đơn giản như tìm kiếm thông qua hướng dẫn bảo trì và chọn một sản phẩm từ QPL (danh sách sản phẩm đủ điều kiện). Thật không may, giải pháp này có thể không phải lúc nào cũng cung cấp khả năng bôi trơn tối ưu cho một bộ bánh răng nhất định hoặc hiệu quả tối đa trong việc quản lý tồn kho chất bôi trơn.
Trong khi một số nhà sản xuất thiết bị gốc (OEM) cung cấp thông số kỹ thuật chung có xem xét các thông số thích hợp, thì những nhà sản xuất khác chỉ đưa ra thông số kỹ thuật chung mà thậm chí có thể không tính đến nhiệt độ hoạt động. Do đó, điều quan trọng là các cá nhân chịu trách nhiệm lựa chọn chất bôi trơn phải có hiểu biết cơ bản về cách chỉ định chất bôi trơn cho bánh răng.
Ngoài việc hiểu và có thể giải thích các thông số kỹ thuật do nhà sản xuất thiết bị đưa ra, điều quan trọng là phải hiểu lý do tại sao và có thể thực hiện các thay đổi khi cần thiết.
Khi lựa chọn chất bôi trơn cho bánh răng công nghiệp, nhiều yếu tố phải được xem xét ngoài việc chỉ đơn giản chọn một sản phẩm từ QPL của sổ tay bảo dưỡng, bao gồm tính sẵn có của sản phẩm, điều kiện vận hành, nhãn hiệu chất bôi trơn ưa thích và nỗ lực hợp nhất sản phẩm. Lựa chọn chất bôi trơn thích hợp là nền tảng của bất kỳ chương trình bôi trơn tuyệt vời nào.
Hiểu rõ về điều này cho phép kỹ sư bôi trơn tối đa hóa độ tin cậy của máy móc trong điều kiện bình thường, cũng như sử dụng đặc điểm kỹ thuật của chất bôi trơn như một người giải quyết vấn đề trong điều kiện bất thường.
Tiêu chí lựa chọn dầu bánh răng
Để chọn loại dầu nhớt tốt nhất cho bộ bánh răng, phải đáp ứng các tiêu chí sau:
- Độ nhớt – Thường được coi là đặc tính quan trọng nhất của dầu bôi trơn.
- Phụ gia – Gói phụ gia được sử dụng trong chất bôi trơn sẽ xác định danh mục chung của chất bôi trơn và ảnh hưởng đến các đặc tính hiệu suất chính khác nhau trong các điều kiện vận hành.
- Loại dầu gốc – Loại dầu gốc được sử dụng phải được xác định theo điều kiện hoạt động, loại hộp số và các yếu tố khác.
Độ nhớt
Việc chọn cấp độ nhớt thích hợp thường đơn giản như việc tìm kiếm khuyến nghị trong sổ tay bảo dưỡng của linh kiện. Thật không may, hướng dẫn sử dụng không phải lúc nào cũng tồn tại hoặc máy hoạt động bên ngoài các điều kiện mà các khuyến nghị của OEM đã được đưa ra. Do đó, điều quan trọng là phải hiểu các phương pháp lựa chọn độ nhớt và các yếu tố ảnh hưởng đến yêu cầu.
Độ nhớt của chất bôi trơn bánh răng chủ yếu được chọn để cung cấp độ dày màng mong muốn giữa các bề mặt tương tác ở một tốc độ và tải trọng nhất định. Vì khó xác định tải trọng đối với hầu hết các phương pháp lựa chọn độ nhớt, tải trọng được giả định và yếu tố quyết định trở thành tốc độ.
Một trong những phương pháp phổ biến nhất để xác định độ nhớt là ANSI (Viện tiêu chuẩn quốc gia Hoa Kỳ) và AGMA (Hiệp hội các nhà sản xuất bánh răng Hoa Kỳ) tiêu chuẩn ANSI / AGMA 9005-E02. Trong phương pháp này, các giả định được đưa ra liên quan đến tải trọng, chỉ số độ nhớt và hệ số áp suất-độ nhớt của chất bôi trơn.
Biểu đồ trong Hình 1 có thể áp dụng cho các bộ bánh răng kèm theo hình chóp, xoắn và vát. Các biểu đồ khác tồn tại cho bánh răng sâu và bánh răng mở. Để sử dụng phương pháp này, phải xác định loại bộ bánh răng, dạng hình học bánh răng, nhiệt độ làm việc và tốc độ của bánh răng tốc độ chậm.
Sau khi tính toán vận tốc đường bước của bánh răng chậm nhất trong thiết bị, cấp độ nhớt yêu cầu có thể được đọc từ biểu đồ bằng cách sử dụng nhiệt độ hoạt động có khả năng cao nhất của thiết bị.
Điều quan trọng cần lưu ý là phương pháp này giả định mối quan hệ nhiệt độ độ nhớt của chất bôi trơn (chỉ số độ nhớt = 90). Nếu VI của chất bôi trơn lệch khỏi giá trị này, các bảng bổ sung cho dầu có VI = 120 và 160 được đưa vào, hoặc có thể sử dụng biểu đồ nhiệt độ-độ nhớt để nội suy cấp độ nhớt ISO thích hợp .
Hình 1
Mặc dù có một số phương pháp phổ biến để lựa chọn cấp độ nhớt của chất bôi trơn bánh răng, nhưng hầu hết các phương pháp sẽ trả về các giá trị tương tự.
Loại dầu bôi trơn bánh răng và lựa chọn phụ gia
Sau khi chọn cấp độ nhớt, loại chất bôi trơn cơ bản phải được chọn. Mặc dù có nhiều biến thể, nhưng nói chung chất bôi trơn bánh răng có thể được xếp thành ba loại: R & O, chống bó cứng và hỗn hợp. Loại chất bôi trơn bánh răng phù hợp nhất với một ứng dụng nhất định sẽ được xác định bởi các điều kiện vận hành.
Bởi vì không có hướng dẫn tiêu chuẩn để giúp xác định điều này, việc lựa chọn có phần chủ quan. Nhiều nhà sản xuất thiết bị sẽ chỉ định yêu cầu về độ nhớt và để người dùng cuối quyết định. Những người khác sẽ chọn bảo thủ và chỉ định chất bôi trơn EP cho các ứng dụng. Do đó, điều quan trọng là phải hiểu các điều kiện chung ảnh hưởng đến yêu cầu này.
Dầu nhờn bánh răng R&O
Chất bôi trơn bánh răng ức chế gỉ và oxy hóa (R&O) không chứa chất phụ gia chống gỉ hoặc chất bôi trơn. Dầu bánh răng R&O thường hoạt động tốt trong các hạng mục về độ ổn định hóa học, tính khử nhũ tương, ngăn ngừa ăn mòn và ngăn chặn bọt. Các sản phẩm này được thiết kế để sử dụng trong việc vận hành bánh răng ở tốc độ tương đối cao, tải thấp và tải đồng đều (không tải xung kích).
Những chất bôi trơn này là sự lựa chọn tốt nhất trong các ứng dụng mà tất cả các tiếp điểm bề mặt hoạt động trong điều kiện bôi trơn thủy động lực học hoặc đàn hồi. Chúng không hoạt động tốt hoặc ngăn ngừa mài mòn trong điều kiện bôi trơn biên.
Dầu nhớt bánh răng Antiscuff (Cực áp)
Chất bôi trơn bánh răng chống còng, thường được gọi là chất bôi trơn chịu cực áp (EP), có một số tính năng vượt trội hơn so với dầu R&O. Ngoài các đặc tính được liệt kê cho chất bôi trơn R&O, chất bôi trơn chống còng có chứa các chất phụ gia đặc biệt giúp tăng cường độ bền màng hoặc khả năng chịu tải của chúng.
Các chất phụ gia EP phổ biến nhất là lưu huỳnh phốt pho, là các hợp chất hoạt động hóa học làm thay đổi tính chất hóa học của bề mặt máy để ngăn chặn sự mài mòn của chất kết dính trong các điều kiện bôi trơn biên.
Trong các ứng dụng ít khắc nghiệt hơn, phụ gia chống mài mòn cũng có thể được sử dụng để bảo vệ chống mài mòn trong các điều kiện bôi trơn biên. Các điều kiện máy thường yêu cầu chất bôi trơn bánh răng chống bó cứng bao gồm tải nặng, tốc độ chậm và tải sốc.
Ngoài phụ gia chống mài mòn lưu huỳnh phốt pho và kẽm dialkyl dithiophosphat (ZDDP), một số vật liệu rắn phổ biến được coi là phụ gia chống kết dính bao gồm molypden-disulfide (moly), graphit và borat.
Một lợi ích của các chất phụ gia này là chúng không phụ thuộc vào nhiệt độ để trở nên hoạt động, không giống như các hợp chất phốt pho lưu huỳnh không trở nên hoạt động cho đến khi đạt được nhiệt độ bề mặt cao. Một khía cạnh tiêu cực khác của phụ gia EP lưu huỳnh phốt pho là chúng có thể ăn mòn bề mặt máy móc, đặc biệt là ở nhiệt độ cao.
Loại phụ gia này cũng có thể ăn mòn kim loại màu vàng và không được sử dụng trong các ứng dụng có các bộ phận làm bằng vật liệu này, chẳng hạn như bánh răng sâu.
Dầu nhờn bánh răng hỗn hợp
Chất bôi trơn bánh răng hỗn hợp là loại chất bôi trơn thông dụng thứ ba. Nói chung, chất bôi trơn hỗn hợp được trộn với một axit béo tổng hợp (đôi khi được gọi là chất béo) để tăng độ bôi trơn và độ bền của màng . Ứng dụng phổ biến nhất cho các chất bôi trơn bánh răng này là các ứng dụng bánh răng sâu .
Do tiếp xúc trượt và các tác động tiêu cực của tác nhân EP, chất bôi trơn hỗn hợp nói chung là lựa chọn tốt nhất cho các ứng dụng này. Dầu hỗn hợp còn được gọi là dầu xi lanh vì những chất bôi trơn này ban đầu được pha chế cho các ứng dụng xi lanh hơi.
Lựa chọn dầu gốc
Dầu gốc khoáng chất lượng cao hoạt động tốt trong hầu hết các ứng dụng. Trên thực tế, dầu gốc khoáng thường có hệ số độ nhớt áp suất cao hơn dầu tổng hợp thông thường, cho phép tạo ra độ dày màng lớn hơn ở độ nhớt hoạt động nhất định. Tuy nhiên, có những trường hợp mà dầu gốc tổng hợp được ưu tiên hơn.
Nhiều gốc tổng hợp có khả năng chống oxy hóa và suy giảm nhiệt vốn có cao hơn, nên chúng thích hợp hơn cho các ứng dụng có nhiệt độ hoạt động cao và trong một số trường hợp, cho phép kéo dài khoảng thời gian sử dụng. Ngoài ra, chất tổng hợp hoạt động tốt hơn trong các máy chịu nhiệt độ môi trường thấp do chỉ số độ nhớt cao và điểm đông đặc thấp.
Chỉ số độ nhớt cao cũng làm cho các sản phẩm tổng hợp phù hợp với nhiều loại nhiệt độ xung quanh hơn, loại bỏ nhu cầu thay dầu theo mùa. Một số chất tổng hợp cũng có thể cung cấp độ bôi trơn cao hơn để giảm ma sát trong các tiếp điểm trượt.
Lựa chọn chất bôi trơn cho bánh răng công nghiệp là tương tự trong hầu hết các ứng dụng. Không có thuộc tính hoặc giá trị cụ thể nào để tạo ra một đặc điểm kỹ thuật tốt. Để xác định sự lựa chọn tốt nhất cho một ứng dụng nhất định, phải chọn đúng độ nhớt, dầu gốc và loại chất bôi trơn và đánh giá các đặc tính hiệu suất thích hợp. Để biết thêm thông tin về chủ đề này, vui lòng xem các tài liệu tham khảo được liệt kê bên dưới.
