Để đem lại hiệu quả cao nhất cho doanh nghiệp sử dụng ta cần lựa chọn vòng bi con lăn băng tải phù hợp với yêu cầu sử dụng của từng doanh nghiệp. Sau đây là các công thức tính toán lựa chọn loại vòng bi phù hợp với từng thiết bị sử dụng.

1. Công thức tính vận tốc và lực tác dụng của vòng bi

1.1 Công thức tính vận tốc vòng bi

Ta có vận tốc dài điểm tiếp xúc của con lăn và vòng trong

  v1 = ωD1/2

Vận tốc dài tâm con lăn    v0 = v1/  2

Vân tốc góc con lăn quay quanh trục chính nó     ω= 2(v1 − v0)/Dw  = 0.5D1ω/Dw 

Vận tốc góc của vòng cách     ωc =  2v0/Dpw =0.5ωD/(D1 + Dw)≈ 0.5ω

1.2 Công thức tính lực tác dụng lên vòng bi

Phương trình cân bằng lực  Fr = F0 + 2F1 cosγ + 2F2 cos2γ +…+ 2Fk coskγ  

Với  γ = 3600 / Z  

Trong đó Z: tổng số con lăn

Và chứng minh được    F0 =  4.37Fr/Z

Thực tế do có khe hở hướng tâm    F0 = 5Fr/Z

2. Các dạng vòng bi hỏng và chỉ tiêu lựa chọn vòng bi con lăn băng tải

Các dạng hỏng của vòng bi:

– Vòng bi bị tróc rỗ bề mặt rãnh lăn vòng trong, vòng ngoài, và con lăn do sự thay đổi của ứng suất tiếp xúc của vòng bi.

– Hiện tượng mòn con lăn và vòng ổ do sự bôi trơn kém

– Vỡ vòng cách: hiện tượng này thường xảy ra với các vòng bi quay nhanh

– Biến dạng dư rãnh vòng con lăn: đây là hiện tượng xảy ra với vòng bi chịu tải lớn và quay chậm

– Vỡ vòng ổ và con lăn: đây là do va đập hay qua trình lắp ráp không đúng kỹ thuật

Tiêu chí lựa chọn vòng bi con lăn:

+ n ≥ 10 vg/ph: lựa chọn vòng bi theo khả năng tải động

+ 1< n < 10 vg/ph: cần chọn n = 10vg/ph rồi lựa chọn loại vòng bi con lăn băng tải theo khả năng tải động

+ n ≤ 1 vg/ph: lựa chọn vòng bi theo khả năng tải tĩnh

+ Khi lựa chọn vòng bi theo khả năng tải động chúng ta cũng cần phải kiểm tra lại vòng bi theo khả năng tải tĩnh

3. Tuổi thọ và độ tin cậy vòng bi

Đồ thị đường cong mỏi của vòng bi  σHmN = const  

Do chu kỳ làm việc N tỉ lệ với tuổi thọ của vòng bi L nên  σHm L = const 

Ứng suất tiếp xúc tỉ lệ với lực tác dụng vòng bi nên  QmL=Cm

Ta có tuổi thọ ổ (triệu vòng)  L = (C/Q)m

Với vòng bi thường m=3

vòng bi đũa m=10/3

Nếu tính theo xác suất làm việc không hỏng  L = a1a23(C/Q)

Nếu biết tuổi thọ Lh (giờ)    L = 60.n.Lh /106

4. Lựa chọn vòng bi theo khả năng tải động

Nếu n ≥ 10 vg/ph thì ta cần chọn vòng bi theo khả năng tải động

Nếu 1 vg/ph < n < 10 vg/ph khi chọn n=10 vp/ph ta cần lựa chọn vòng bi theo khả năng tải động

Hệ số khả năng tải động Ctt = Qm √L ≤ C  

Với vòng bi thường m=3

vòng bi đũa m=10/3

Tuổi thọ vòng bi(triệu vòng)  L = 60.n.Lh /106

Công thức tính tải trọng của vòng bi

•Đối với vòng bi đỡ  Q = (V.X.F+Y. Fa )Kσ Kt  

•Đối với vòng bi đỡ chặn  Q = (V.X.Fr + Y.∑Fa )Kσ K 

•Đối với vòng bi chặn  ∑Q = FaKσKt 

Trong đó X, Y là hệ số khả năng tải động của vòng bi

– Khi lực Fr tác động lên vòng bi đỡ chặn do đặc điểm cấu tạo của vòng bi sẽ phát sinh lực tải dọc trục phụ S

• Đối với vòng bi đỡ chặn    S = e.F

• Đối với vòng bi đũa côn  S = 0.83eFr  

+ Từ đó ta có lực dọc trục tác động lên các vòng bi bằng cách chiếu tất cả các lực dọc trục lên phương song song trục, trong đó chiều dương được chọn theo chiều chịu lực dọc trục của vòng bi.

+ Khi cần lựa chọn loại vòng bi nào thì cũng có thể bỏ qua lực dọc trục phụ của chính loại vòng bi đó đó.

Công thức tính lực dọc trục tác động lên ổ 1  ∑Fa1= −Fa + S2  

Công thức tính lực dọc trục tác động lên ổ 2  ∑Fa2 = Fa + S1

Nếu ∑Fai < Si ta có thể chọn ∑Fai = Si

lựa chọn vòng bi con lăn

5. Lựa chọn vòng bi con lăn theo khả năng tải tĩnh  

Nếu n < 1 vg/ph → ta cần lựa chọn vòng bi theo khả năng tải tĩnh

Công thức tính hệ số khả năng tải tĩnh

• Đối với vòng bi đỡ và vòng bi đỡ chặn

Q0 = X0Fr + Y0Fa  Và  Q0 = Fr  Với điều kiện bền  Q0max ≤ C

• Đối với vòng bi chặn  Q0 = Fa ≤ C0

Bài viết cùng chuyên mục

Dây băng tải và phương pháp đo chu vi
03 02/2025

Dây băng tải và phương pháp đo chu vi

Trong quá trình sử dụng băng tải đến một thời gian nhất định cần phải thay thế dây băng tải. Tuy mỗi hệ thống băng tải đưa vào quá trình sử dụng đều có bộ phận tăng đo nhưng để có chính xác chu vi của một băng tải là rất quan trọng. Có rất...
Dây băng tải cao su và các sự cố thường gặp
03 02/2025

Dây băng tải cao su và các sự cố thường gặp

Dây băng tải cao su là phụ kiện trong thiết bị vận chuyển hàng hóa được ưa chuộng nhất hiện nay nhờ tiết kiệm chi phí và nâng cao năng xuất. Tuy nhiên khi sử dụng băng tải cao su chúng ta cũng cần lưu ý một số sự cố thường xảy ra với băng...
Trục dẫn động băng tải và các phương án thiết kế
03 02/2025

Trục dẫn động băng tải và các phương án thiết kế

Trục dẫn động băng tải là một bộ phận then chốt trong hệ thống băng tải, có vai trò truyền lực từ động cơ đến dây băng tải, giúp băng tải di chuyển và vận chuyển vật liệu. PHƯƠNG ÁN 1 TRONG THIẾT KẾ TRỤC DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI Hộp giảm tốc khai triển sử...
Ứng dụng của băng tải trong công nghiệp thực phẩm
03 02/2025

Ứng dụng của băng tải trong công nghiệp thực phẩm

Ứng dụng của băng tải công nghiệp trong ngành thực phẩm giúp quá trình vận chuyển sản phẩm trở nên tiện lợi hơn. Không chỉ có tác dụng di chuyển các sản phẩm thành phẩm, mà băng tải còn giúp bảo vệ chất lượng và an toàn vệ sinh trong quá trình chế biến cho...