แบริ่ง(Bearing)

แบริ่ง คืออุปกรณ์ที่ใช้รับแรงและส่งต่อแรงจากเพลาไปยังอุปกรณ์ต่างๆ ที่มีการเคลื่อนไหวในลักษณะการหมุน ช่วยลดแรงเสียดทานและความฝืดของตัวเพลาทำให้เพิ่มสมรรถภาพของเครื่องจักรกล ในขณะที่เกิดการหมุน ในงานของการซ่อมบำรุง แบริ่งเป็นอุปกรณ์ที่สามารถถอดเปลี่ยนได้ เมื่อเกิดการสึกหรอหรือชำรุด เพื่อประหยัดเวลาหรือค่าใช้จ่ายแทนที่การเปลี่ยนเพลา แบริ่งเป็นส่วนที่ต้องมีการเสียดสีมาก จะสึกหรอเร็วต้องถูกหล่อลื่นด้วยสารหล่อลื่น ทำให้การหมุนคล่องตัว และตรวจสอบเปลี่ยนใหม่เมื่อสึกหรอหรือชำรุด

แบริ่งขนาดต่างๆ

แบริ่ง สามารถแบ่งออกเป็น 2 ประเภทใหญ่ ได้แก่

• แบริ่งกาบ (plain bearing) มีลักษณะเป็นรูปทรงกระบอกกลวงโดยมีแกนหมุนอยู่ภายในส่วนของแกนหมุนหรือเพลาที่หมุนอยู่ภายใน   แบริ่ง เรียกว่า เจอร์นอล ส่วนรูปทรงกระบอกกลวง เรียกว่า เจอร์นอลแบริ่ง  อาจทำด้วยโลหะ ส่วนผสมของโลหะ หรือพลาสติก ที่มีเนื้ออ่อนกว่าเจอร์นอล แบริ่งกาบยังสามารถแบ่งออกเป็น ทรัสต์แบริ่งซึ่งตัวเจอร์นอลได้รับแรงกดและหมุนอยู่ภายใน เจอร์นอลแบริ่ง กับ ไกด์แบริ่ง ซึ่งตัวเจอร์นอลเคลื่อนที่กลับไปกลับมาตามแนวยาวของเจอร์นอลแบริ่ง
• แบริ่งลูกปืน (rolling bearing) ประกอบด้วยอุปกรณ์ที่ช่วยการหมุนเคลื่อนที่อยู่ระหว่างวงแหวนชั้นในและชั้นนอก เช่น ลูกปืนที่ทำด้วยโลหะแข็ง อาจจะมีลักษณะกลมเหมือนลูกบอล

การใช้งานและบำรุงรักษาตลับลูกปืน

ความเสียหายจากการใช้ลูกปืน

               ตลับลูกปืนเป็นชิ้นส่วนที่อาจเกิดการเสียหายหรือใช้งานไม่ได้เช่นเดียวกับชิ้นส่วนเครื่องจักรกลอื่นๆ ด้วยสาเหตุนานาประการ การเสียหายที่สืบเนื่องมาจากล้าตัวของวัสดุ ถือว่าเป็นผลทางธรรมชาติที่เกิดจากการรับภาระ การชำรุดของตลับลูกปืนอาจเกิดจากข้อผิดพลาดอื่นๆ ที่ทำให้อายุการใช้งานสั้นลง ซึ่งส่วนใหญ่สามารถที่จะป้องกันไว้ล่วงหน้าด้วยมาตรการที่ เหมาะได้ลักษณะการเสียหายที่เกิดขึ้นในตลับลูกปืนมีหลายประการด้วยกัน ดังกล่าวในรายละเอียด ดังนี้

1 การแตกเป็นสะเก็ด (Flaking)

ลักษณะการเสียหายแบบนี้ เกิดจากกการล้าตัวเพียงเล็กน้อยของผิวรางลูกปืนและลูกปืน ซึ่งเป็นผลทำให้วัสดุแตกเป็นสะเก็ดที่ผิว ในระยะเริ่มแรกจะเกิดการแตกเป็นสะเก็ดเพียงเล็กน้อยเท่านั้นและจะขยายตัวตามการหมุนต่อไปอีกอย่างรวดเร็ว สะเก็ดผงโลหะที่แตกออกมาจะบดและขัดสีผิวรางลูกปืนจนหยาบทั้งผิว โดยสามารถมองเห็นได้อย่างชัดเจน

2.การร้าว (Crack)

ลักษณะการร้าวตัวมีหลายแบบ ภาระที่หนักเกินไปสามารถทำให้เกิดการร้าวตัวในทางปฏิบัติการแตกของตลับลูกปืนโดยทันทีปรากฏน้อยมาก ภาระที่สูงมากทำให้วัสดุล้าตัวเร็วซึ่งเป็นต้นเหตุนำไปสู่การแตกหักได้การอักแหวนรางลูกปืนเรียว แน่นเกินควรและการรองรับรางลูกปืนตัวนอกเพียงที่ขอบข้างด้านเดียวเท่านั้น สามรถทำให้เกิดการร้าวตัวที่แหวนรางลูกปืนได้

3.รอยกดลึก (Indentation)

รอยกดลึกในรางลูกปืน เกิดจากการแทรกตัวของวัสดุแปลกปลอมจากภายนอกโดยการกดของลูกปืนหรือจากการ เปลี่ยนรูปเฉพาะแห่งที่จุดสัมผัสของลูกปืน อันสืบเนื่องจากภาระที่หนักเกินไปหรือภาระแบบกระแทก

4.รอยขัดสี (Smearing)

รอบขัดสี เป็นลักษณะพิเศษของการกัดระยะแรก (Scuffing)ระหว่างผิวเลื่อนสองผิวที่วางซ้อนกัน ลักษณะนี้สามารถเกิดขึ้นได้ เช่น ที่ลูกปืนและรางลูกปืน หากตลับลูกปืนบรรจุไขสบู่ไว้จนเต็มโดยที่ลูกปืนหยุดอยู่ในบริเวณที่มิได้รับภาระความเร่งโดยฉับพลันของลูกปืนจนกระทั่วถึงความเร็วปกติ ในขณะที่เคลื่อนเข้าไปสู่บริเวณที่มีภาระ สามารถทำให้เกิดรอยน้ำมันขึ้น

5.การสึกหรอ (Wear)

การสึกหรอในตลับลูกปืน มิใช่ผลที่สืบเนื่องจากการใช้งานตามปกติ ส่วนใหญ่เกิดจากข้อผิดพลาดในการหล่อลื่นการซิล (Seal)ห้องตลับลูกปืนที่ไม่ดี สามารถทำให้ผงวัสดุแข็งผ่านเข้าไปในตลับลูกปืนและทำให้รางลูกปืนและสั้นรางลูกปืนรวมทั้งรางลูกปืนสึกหรอด้วย การหล่อลื่นไม่เพียงพอหรือขาดการหล่อลื่น อาจนำไปสู่การสึกหรอได้เช่นกัน

สรุป สาเหตุการเสียหายของตลับลูกปืนส่วนใหญ่เกิดจากการประกอบไม่ถูกต้องฝุ่นและสิ่งแปลกปลอมที่แทรกตัวเข้าไปอยู่ในตลับลูกปืนและการหล่อลื่นที่ไม่ถูกต้องหรือไม่เพียงพอ ฉนวนหุ้มในอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ไม่สมบูรณ์อาจทำให้เกิดการรั่วของกระแสไฟฟ้า ซางเป็นต้นเหตุที่ทำให้เกิดการเสียหายของผิวรางลูกปืน แรงสั่นสะเทือนสูงๆในเครื่องจักรกบอาจนำไปสู่การเสียหายของตลับลูกปืนได้เช่นกัน การเสียหายจากการล่าตัวของวัสดุตามอายุการใช้งานเป็นการเสียหายตามธรรมชาติซึ่งไม่สามารถที่จะหลีกเลี่ยงได้ ก่อนประกอบตลับลูกปืนเข้าไปแทนตัวที่เสียหายหรือชำรุดควรวิเคราะห์การเสียหายจากตลับลูกปืนนั้นเสียก่อน เพื่อป้องกันมิให้ตลับลูกปืนตัวใหม่เสียหายหรือหมดอายุการใช้งานไปก่อนกำหนด

สาเหตุการเสียหายของตลับลูกปืนในเครื่องมือกล

1.การเสียหายเนื่องจากชนิดน้ำมันหล่อลื่นไม่ถูกต้อง

ปกติเพลางานของเครื่องมือกลหมุนด้วยความเร็วรอบสูงและรับภาระสูงในการทำงานจึงจำเป็นต้องมีการหล่อลื่นตลับลูกปืนที่เหมาะสม การหล่อลื่นจะได้ผลดีเมื่อใช้น้ำมันหล่อลื่นที่มีความหนืดเหมาะสมกับชนิดของงานเครื่องมือกลส่วนใหญ่จะประกอบด้วยชุดเฟืองทดรอบซึ่งทำหน้าที่ส่งกำลังและปรับความเร็วรอบให้ตรงกับความต้องการและเพลางานโดย ส่วนประกอบทั้งสองมักจะรองรับอยู่ในห้องเครื่องเดียวดัน ดังนั้น เพื่อความสะดวกจึงมักจะใช้ระบบการหล่อลื่นชุดเฟืองทด รอบและตลับลูกปืนที่เพลางานด้วยระบบเดียวกัน ความหนืดของน้ำมันหล่อลื่นต้องเหมาะสมทั้งสำหรับการหล่อลื่นตลับลูกปืนของเพลางานและชุดเฟืองทดด้วย ผู้ผลิตเครื่องมือกลจะกำหนดความหนืดของน้ำมันหล่อลื่นที่ควรใช้สำหรับเครื่องมือกลแต่ละชนิดไว้ โดยจะแสดงไว้ในคู่มือประจำเครื่อง การใช้น้ำมันหล่อลื่นที่มีความหนืดไม่ถูกต้องตามที่ผู้ผลิตเครื่องได้กำหนดไว้ได้พบเป็นจำนวนมาก เหตุที่เป็นเช่นนี้เกิดจากสาเหตุหลายประการด้วยกัน เช่น ช่างประจำเครื่องขาดความรู้ โดยอาจคิดว่าน้ำมันหล่อลื่นทุกชนิดเหมือนกันหมด หรือเป็นเพราะว่าไม่มีน้ำมันหล่อลื่นชนิดที่ต้องใช้อยู่ในโรงงาน เป็นต้น

2.การเสียหายเนื่องจากน้ำมันหล่อลื่นไม่เพียงพอ

ปริมาณน้ำมันหล่อลื่นในห้องเครื่องที่น้อยเกินไป จะทำให้การหล่อลื่นไม่ทั่วถึงและระบายความร้อนที่เกิดจากการเสียดสีได้ไม่ทัน นอกจากนี้ความร้อนที่เพิ่มสูงกว่าปกติ ทำให้ความหนืดของน้ำมันหล่อลื่นเปลี่ยนไปด้วยการกล่อลื่นไม่ทั่วถึงและความหนืดของน้ำมันที่ไม่ถูกต้องจะยังผลให้เกิดการสึกหรอของตลับลูกปืนมากกว่าปกติ

3.การเสียหายเนื่องจากน้ำมันหล่อลื่นสกปรกหรือหมดอายุ

สิ่งสกปรกที่แปลกปลอมอยู่ในน้ำมันหล่อลื่น อาจเข้าไปแทรกตัวอยู่ในตลับลูกปืน ตัวลุกปืนจะบดสิ่งแปลกปลอมเหล่านี้บนผิวรางลูกปืน ซึ่งเป็นต้นเหตุที่นำไปสู่การเสียหายของผิวแหวนรางลูกปืน แม้ว่าห้องหรือห้องเฟืองทดรอบของเพลางานจะซิลด้วยอุปกรณ์ต่างๆ อย่างมิดชิดแล้วก็ตาม แต่ก็ยังมีผงแข็งหรือสิ่งสกปรกปรากฏอยู่ในห้องเฟืองสิ่งที่เป็นอันตรายต่อตลับลูกปืน คือ ผงโลหะที่เกิดจากการแตกเป็นสะเก็ดของชุดเฟืองทดในขณะที่ฟันเฟืองขัดสีกันเมื่อส่งกำลังหรือเกิดจากการกระทบกันของฟันเฟืองเมื่อเปลี่ยนชั้นความเร็วรอบก่อนที่เครื่องจะหยุดหมุน ควรเปลี่ยนถ่ายน้ำมันเครื่องเป็นระยะตามคำแนะนำของผู้ผลิตเครื่องมือกล

4.การเสียหายเนื่องจากการคลายตัวของอุปกรณ์ปรับช่องว่าง

ตลับลูกปืนสำหรับเพลางานมักจะสามารถปรับขนาดช่องว่างในตลับลูกปืนในการประกอบได้ โดยใช้แหวนเกลียวขันปรับขนาดามความต้องการ เพลางานที่ต้องหมุนกลับทางไปมาหรือรับแรงดัดสูงๆอาจทำให้อุปกรณ์ช่วยปรับขนาดช่องว่างเกิดการคลายตัวออกจากตำแหน่งเดิมได้ ช่องว่างในแนวรัศมีที่เกิดขึ้นทำให้เพลางานหมุนได้ศูนย์ในขณะที่ทำงานเป็นเหยุให้เกิดการสั่นสะเทือนขึ้น ซึ่งยังผลให้วัสดุตลับลูกปืนล้าตัวเร็วขึ้น และอาจแตกเป็นสะเก็ดที่ผิวรางลูกปืนได้

การบำรุงรักษาตลับลูกปืน

การหล่อลื่นตลับลุกปืนมีอยู่สองวีการ คือ การหล่อลื่นด้วยจาระบีและการหล่อลื่นด้วยน้ำมัน

การหล่อลื่นด้วยจาระบี

ตลับลูกปืนกว่า 36%ที่เสียหายก่อนกำหนด มีสาเหตุมาจากการหล่อลื่นที่ไม่ถูกต้อง จาระบีสารพัดประโยชน์ไม่เพียงพอต่อความต้องการเฉพาะของตลับลูกปืน ในเครื่องมือจักกลแต่ละแบบและจะทำให้เกิดปัญหามากกว่าจะเป็นประโยชน์ ตลับลูกปืนมีสภาพการทำงานที่หลากหลายและการหล่อลื่นที่ถูกต้อง จำเป็นต้องใช้จาระบีเฉพาะของงานในขณะที่ตลับลูกปืนทำงาน จำเป็นต้องเติมสารหล่อลื่นเพิ่ม การเลือกใช้จาระบีและการเติมด้วยปริมาณที่ไม่ถูกต้องจะส่งผลต่ออายุการทำงานของตลับลูกปืน นอกจากนี้วิธีการเติมที่ถูกต้องจากช่วยยืดอายุตลับลูกปืนได้ หน้าที่หลักของการหล่อลื่นตลับลูกปืน คือการเน้นไปที่การป้องกันการสัมผัสกันของโลหะระหว่างเม็ดลูกกลิ้งและรางวิ่ง ก็เพื่อที่จะลดแรงเสียดทานและป้องกันการสึกหรอ หน้าที่รองของสารหล่อลื่น คือการปกป้องตลับลูกปืนจากการกัดกร่อนและสิ่งปนเปื้อนภายนอก

การหล่อลื่นด้วยน้ำมัน

มีตลับลุกปืนน้อยกว่า 20% หล่อลื่นด้วยน้ำมัน เราจะเน้นไปที่การหล่อลื่นวิธีนี้ นอกจากนี้ การหล่อลื่นด้วยน้ำมันเป็นเรื่องที่ไม่สับซ้อน คุณสมบัติที่สำคัญในการเลือกใช้น้ำมันหล่อลื่นคือความหนืดและชนิดของน้ำมัน การหล่อลื่นควรใช้น้ำมันหล่อลื่นชนิดที่เหมาะสมกับความต้องการและมีปริมาณน้ำมันหล่อลื่นที่เพียงพอ ห้องเครื่องของเพลาควรได้รับการตรวจสอบคุณภาพและปริมาณของน้ำมันหล่อลื่นที่มีอยู่ในห้องเครื่องตามคำแนะนำของผู้ผลิตเครื่องมือกลอยู่เสมอ เครื่องมือกลควรจัดวางให้อยู่ในสถานที่ที่เหมาะสมและปราศจากฝุ่นละออง หรือจัดหาสิ่งป้องกันเมื่อจำเป็น

การเลือกใช้น้ำมันจะขึ้นอยู่กับความหนืดที่ต้องการใช้ในการหล่อลื่นที่เพียงพอแก่ตลับลูกปืนที่อุณหภูมิ น้ำมันหล่อลื่นพื้นฐานโดยทั่วไปแบ่งเป็น 3ชนิด ได้แก่

-น้ำมันแร่ (90%)

-น้ำมันสงเคราะห์(10%)

-น้ำมันจากสัตว์และพืช (<1%)

โดยทั่วไปน้ำมันแร่เหมาะสมต่อการใช้งาน แต่ในบางกรณีน้ำมันชนิดอื่นมีความเหมาะสมมากกว่าน้ำมันจะต้องปราศจากสิ่งปนเปื้อนและทนต่อปฎิกริยากับอากาศ(ออกซิเดชั่น)การเกิดยางเหนียวและการเสื่อมสภาพจากการระเหยตัว

ความถี่ในการเปลี่ยนถ่ายน้ำมันเครื่องขึ้นอยู่กับสภาพการทำงาน(การปนเปื้อน,อุณหภูมิ)และคุณภาพของน้ำมันที่ใช้ระยะเวลาที่เหมาะสมที่สุดสามารถหาได้โดยการทดลองใช้งานและส่งน้ำมันเข้าตรวจวิเคราะห์คุณภาพในห้องทดลองเป็นระยะๆ ในขณะทำงานการตรวจสอบสภาพตลับลูกปืนเป็นสิ่งสำคัญที่ควรทำอย่างสม่ำเสมอ ปัจจัยที่ต้องตรวจสอบ เช่น อุณหภูมิ, ความสั่นสะเทือนและการวัดระดับเสียงการตรวจสอบสิ่งเหล่านี้เป็นประจำ ทำให้สามารถแก้ปัญหาที่มีโอกาสเกิดขึ้นได้และช่วยป้องกันความเสียหายที่ไม่คาดคิด เครื่องมือในขั้นตอนนี้ ได้แก่ เครื่องมือวัดอุณหภูมิ เสียง ความเร็วและความสั่นสะเทือน

อ้างอิง :

• ผศ.ดร.พิมพ์เพ็ญ พรเฉลิมพงศ์ และศาสตราจารย์เกียรติคุณ ดร.นิธิยา รัตนาปนนท์        

  สืบค้นจาก : http://www.foodnetworksolution.com/wiki/word/0787/bearing-%E0%B9%81%E0%B8%9A%E0%B8%A3%E0%B8%B4%E0%B9%88%E0%B8%87

• saubpong

  สืบค้นจาก : https://www.partsdd.com/15199637/%E0%B8%95%E0%B8%A5%E0%B8%B1%E0%B8%9A%E0%B8%A5%E0%B8%B9%E0%B8%81%E0%B8%9B%E0%B8%B7%E0%B8%99