1. Vì sao vòng bi cầu phát ra tiếng ồn?
Vòng bi cầu gồm con lăn bi, vòng cách, vòng trong, vòng ngoài và các chi tiết liên quan. Khi vòng bi quay, sự tiếp xúc và va chạm nhỏ giữa bi và vòng cách có thể tạo ra âm thanh.
Khi bi đi vào và đi ra khỏi vùng chịu tải trên rãnh lăn, ma sát trượt cục bộ cũng có thể xuất hiện. Bề mặt bi và rãnh lăn dù được gia công chính xác vẫn không thể nhẵn tuyệt đối, nên luôn tồn tại một mức dao động và tiếng ồn nhất định.
Nếu vòng bi được bôi trơn bằng mỡ, chuyển động quay sẽ khuấy mỡ và tạo thêm âm thanh. Với vòng bi có phớt, ma sát giữa môi phớt và bề mặt làm kín cũng là một nguồn tiếng ồn.
Những âm thanh này có thể xuất hiện ngay cả khi vòng bi không bị lỗi và gần như không thể loại bỏ hoàn toàn. Khi vòng bi hư hỏng, tiếng ồn bất thường có thể phát sinh do nhiều nguyên nhân khác nhau như mòn, rỗ bề mặt, nhiễm bẩn, lắp sai hoặc bôi trơn không phù hợp.
2. Đánh giá tiếng ồn vòng bi cầu như thế nào?
Tiếng ồn vòng bi cầu thường được đánh giá bằng các tiêu chuẩn và thiết bị thử chuyên dụng. Tuy nhiên, máy đo tiếng ồn vòng bi thông thường chủ yếu đo vòng bi trong điều kiện thử nghiệm riêng, không phản ánh hoàn toàn tiếng ồn sau khi vòng bi đã được lắp vào máy.
Khi vòng bi làm việc trong thiết bị, tiếng ồn đo được là tổng hợp của nhiều nguồn: động cơ, bánh răng, trục, kết cấu vỏ máy, quạt, bơm hoặc các chi tiết truyền động khác. Vì vậy, tiếng ồn riêng của vòng bi thường bị hòa lẫn và không dễ tách ra bằng phương pháp đo thông thường.
Tại hiện trường, các phương pháp phổ biến gồm kiểm tra tổng thể thiết bị, nghe bằng ống nghe cơ khí hoặc dùng tua vít để cảm nhận âm thanh truyền qua vỏ máy. Cách này hữu ích cho bảo trì nhanh, nhưng phụ thuộc nhiều vào kinh nghiệm người kiểm tra nên khó định lượng chính xác.
Trong phòng thử nghiệm chuyên dụng, tín hiệu tiếng ồn của vòng bi có thể được đo và phân tích chính xác hơn. Một số dạng tiếng ồn lỗi đặc trưng có thể được nhận diện bằng phân tích tần số, phân tích rung hoặc thuật toán xử lý tín hiệu âm thanh.
3. Tiếng ồn của thiết bị có luôn bắt nguồn từ vòng bi không?
Không. Tiếng ồn của thiết bị không nhất thiết chỉ đến từ vòng bi. Bất kỳ chi tiết nào dao động trong dải tần tai người nghe được đều có thể tạo ra âm thanh.
Vòng bi thường bị nghi ngờ vì nằm tại vị trí quay, chịu tải và truyền rung động qua trục hoặc vỏ máy. Tuy nhiên, điều đó không có nghĩa toàn bộ tiếng ồn đều do vòng bi gây ra. Ngay cả khi âm thanh nghe như phát ra gần vị trí vòng bi, nguồn thực tế vẫn có thể là mất cân bằng rôto, sai lệch đồng trục, bánh răng, cộng hưởng kết cấu hoặc bôi trơn không phù hợp.
Muốn xác định đúng nguồn tiếng ồn, cần kết hợp kiểm tra vận hành, đo rung, đo âm, kiểm tra nhiệt độ, tình trạng bôi trơn và điều kiện lắp đặt. Không nên kết luận chỉ dựa trên cảm nhận chủ quan.
4. Vì sao máy đo âm thanh báo đạt nhưng tai vẫn nghe chói?
Các phép đo tiếng ồn thường dựa trên áp suất âm, công suất âm hoặc mức âm tương đương. Đây là các chỉ số vật lý khách quan, phản ánh năng lượng âm thanh.
Tuy nhiên, tai người không cảm nhận mọi tần số như nhau. Một âm có mức năng lượng không quá cao nhưng nằm trong dải tần nhạy cảm của tai vẫn có thể gây cảm giác chói, rít hoặc khó chịu. Ngược lại, một số âm có mức đo cao hơn nhưng ở tần số ít nhạy có thể không gây khó chịu tương ứng.
Vì vậy, đánh giá tiếng ồn vòng bi không chỉ nhìn vào trị số đo. Cần xem xét thêm phổ tần, đặc tính âm thanh, mức dao động theo thời gian và cảm nhận thực tế của người vận hành. Các khái niệm tâm âm học có thể được dùng để liên hệ giữa giá trị đo và cảm giác nghe của con người.
5. Vòng bi phát ra tiếng kêu có phải là đã bị lỗi?
Không phải mọi tiếng kêu đều cho thấy vòng bi bị lỗi. Vòng bi khi quay luôn có tiếng ồn nền do tiếp xúc lăn, ma sát, chuyển động của vòng cách, mỡ bôi trơn và phớt làm kín. Nếu âm thanh đều, ổn định và phù hợp với điều kiện vận hành, đó có thể là tiếng ồn bình thường.
Tiếng ồn bất thường thường có đặc điểm khác: tăng đột ngột, không đều, có tiếng rít, lạch cạch, gõ theo chu kỳ, ma sát khô hoặc thay đổi rõ theo tốc độ và tải. Những dấu hiệu này có thể liên quan đến hư hỏng bề mặt, thiếu bôi trơn, nhiễm bẩn, lắp lệch, quá tải hoặc khe hở không phù hợp.
Vì vậy, tiếng ồn là một tín hiệu quan trọng để đánh giá tình trạng vòng bi, nhưng cần được phân tích cùng các dữ liệu khác trước khi kết luận.
6. Làm sao phân biệt tiếng ồn bình thường và bất thường tại hiện trường?
Tiếng ồn bình thường của vòng bi thường đều, ổn định và không có âm sắc đột biến. Khi vòng bi được lắp đúng, bôi trơn phù hợp và làm việc trong tải cho phép, ma sát và va chạm vi mô giữa các chi tiết sẽ diễn ra tương đối ổn định.
Âm bình thường thường êm, liên tục, không gắt và không giống tiếng ma sát khô. Ngược lại, tiếng ồn bất thường có thể biểu hiện bằng âm rít, rè, gõ, lạo xạo, va đập theo chu kỳ hoặc thay đổi mạnh khi tốc độ và tải thay đổi.
Khi kiểm tra tại hiện trường, nên so sánh âm thanh giữa các máy cùng loại, giữa hai đầu trục, hoặc giữa thời điểm trước và sau bảo trì. Nếu tiếng ồn đi kèm nhiệt độ tăng, rung tăng, mỡ đổi màu, rò rỉ chất bôi trơn hoặc dòng điện động cơ bất thường, cần kiểm tra vòng bi và hệ truyền động sớm.
Tóm lại, tiếng ồn bình thường của vòng bi phải tương đối đều, ổn định và không có tần số bất thường nổi bật. Bất kỳ tiếng ồn nào lệch khỏi đặc điểm này đều là dấu hiệu cần được theo dõi và kiểm tra kỹ hơn.