Cách kiểm tra sự đồng tâm (hay sự thẳng hàng) của vòng bi (ổ lăn, bạc đạn)

Một vòng bi được xem là đồng tâm hay thẳng hàng khi các bề mặt của vòng trong (ca trong) và vòng ngoài (ca ngoài) của vòng bi song song với nhau (xem hình 1.)

Điều này hay xảy ra với thân lắp bi làm bằng vật liệu nhôm. Ở ổ bạc trượt cũng có xảy ra trường hợp này khi tâm bạc không trùng với tâm trục. Đối với ổ bạc chặn được xem là đồng tâm khi bề mặt chặn vuông góc với tâm quay của trục.

Tại sao lại xảy ra vấn đề mất đồng tâm này?

Hình 2: tuổi thọ của vòng bi tỉ lệ nghịch với mức độ lệch tâm

Khi có sự lệch tâm trên thường gây ra hiện tượng rung và tiếng ồn đối với vòng bi và gây ra cọ xát và nhiệt độ tăng cao đối với ổ bạc trượt. Hiện tượng trên cũng có thể gây ra do mất đồng tâm trục giữa máy dẫn động và bị động. Cho nên để chẩn đoán xem có phải hiện tượng trên là do lệch tâm của ổ đỡ hay không thì không thể dựa trên mỗi số đo rung động của máy mà trước tiên nên kiểm tra lại sự đồng tâm trục của hai máy (alignment) để loại bỏ nguyên nhân này trước sau đó mới tiến hành kiểm tra sự đồng tâm của ổ đỡ (vòng bi hoặc bạc trượt).
Vấn đề là khi lượng lệch tâm lớn hơn khe hở bên trong của ổ đỡ, tuổi thọ của của nó sẽ ngắn lại. Tất cả vòng bi đều có khe hở bên trong cho phép giãn nở nhiệt và một lượng nhỏ lệch tâm khi làm việc. Khi khe hở này không đủ cho sự lệch tâm lớn sẽ dẫn tới sự tiếp xúc các bề mặt kim loại với nhau gây ra ứng suất động và vòng bi bị hư nhanh chóng.

Cách đo kiểm tra ra sao?

Hình 3 cho thấy cách đơn giản để đo độ lệch tâm của vòng bi ngoài, sẽ thấy được độ không vuông góc của vòng ngoài với tâm quay của trục.
Gá đồng hồ so đo lượng lệch tâm tĩnh và động của vòng ngoài với trục. Kiểm tra tương tự với vòng trong, với đồng hồ so gắn trên thân máy và đầu đo gắn trên vòng trong, trong khi quay trục.
Độ lệch cho phép là 1.0 mil/inch(1.0 milliradian). Tức là đường kính 4 inches thì cho phép lệch 4,0 mil/inche. Chú ý 1mil = 0.025mm.

Hình 3: Gắn đồng hồ so trên trục để đo độ lệch run-out của vòng ngoài

Hình 4: Gắn đồng hồ so trên thân để đo độ tiếp xúc vuông góc của vòng trong với trục

Một số phương pháp khác để khắc phục vấn đề trên

Tuy nhiên không phải lúc nào cũng có thể kiểm tra như đối với vòng bi ở hình 5. Nhưng chúng ta có cách kiểm tra khác.
Một cách đơn giản để đánh giá vòng bi bị lệch tâm là quay trục từ từ để cảm nhận và dùng ống nghe để nghe. Đây là cách làm hay môi khi tiến hành sửa chữa máy. Cách này phụ thuộc nhiều vào kinh nghiệm của thợ bảo dưỡng.

Hình 5: Gắn đồng hồ trên trục để kiểm tra bích gối sau khi lắp đặt máy quạt

Tóm lại đễ kéo dài tuổi thọ vòng bi thì cần chú ý kiểm tra độ lệch tâm của vòng bi mỗi khi tiến hành công việc sửa chữa máy. Vì khi không đủ khe hở cho giãn nở nhiệt vòng bi sẽ nóng khi làm việc.

• - Độ lắp chặt
• - Dung sai lắp ghép
• - Dụng cụ và lực ép khi lắp ráp
• - Độ vuông gọc của vai trục
• - Độ chính xác gia công của lỗ thân máy  như đảm bảo độ đồng tâm gữa 2 lỗ.