วิธีการคำนวณหาอายุการใช้งานของ Bearing

ในการทำงานด้าน Mechanical  จะมีชิ้นส่วนมากมายที่ประกอบขึ้นมา ซึ่งหนึ่งในส่วนที่ประกอบขึ้นมานั้นก็ คือ แบริ่ง แบริ่งเป็นองค์ประกอบสำคัญของเครื่องจักรที่ช่วยรองรับแรงกด หรือช่วยยึดชิ้นส่วนต่างๆ ของเครื่องจักรที่มีการหมุนให้อยู่ตามแหน่งที่ถูกต้อง ซึ่งเราสามารถแบ่งออกเป็น 2 ประเภทใหญ่ๆ คือ แบริ่งกาบ (Plain Bearings) และแบริ่งลูกปืน (Rolling Bearing)

1 แบริ่งกาบ (Plain Bearings) มีลักษณะเป็นรูปทรงกระบอกกลวงโดยมีแกนหมุนอยู่ภายในส่วนของแกนหมุนหรือเพล

SOLIDWORKS, หาอายุ , อายุการใช้งาน Bearing, แบริ่งกาบ, แบริ่งลูกปืน, วิธีการคำนวณหาอายุการใช้งานของ Bearing

าที่หมุนอยู่ภายใน ส่วนของแกนหมุนหรือเพลาที่หมุนอยู่ในแบริ่งเรียกว่า เจอร์นอล (Journal) ส่วนรูปทรงกระบอกกลวงเรียกว่า เจอร์นอลแบริ่ง (Journal bearing) ซึ่งมักทำด้วยโลหะหรือ ส่วนผสมของโลหะที่มีเนื้ออ่อนกว่าเจอร์นอล

2 แบริ่งลูกปืน (Rolling Bearing) แบริ่งลูกปืน (Rolling Bearing) การเคลื่อนไหวของ แบริ่งจะเกิดในลักษณะเลื่อนสัมผัส (Sliding) ของผิวสัมผัสทั้งสอง ซึ่งจะทำให้เกิดแรงเสียดทานขึ้น แรงเสียดทานนี้สามารถลดลงได้ โดยการเปลี่ยนการเคลื่อนไหวแบบเลื่อนสัมผัส (Rolling) โดยการติดตั้งวงแหวน ซึ่งประกอบด้วย ลูกปืน ที่ทำด้วยโลหะแข็ง อาจจะมีลักษณะกลมเหมือนลูกบอลล์ หรือเป็นแบบลูกกลิ้งเคลื่อนที่อยู่ระหว่างวงแหวนชั้นในและชั้นนอก

ในลักษณะการทำงานทั้ง 2 แบบของแบริ่งจะต้องมีสารหล่อลื่นเพื่อลดแรงเสียดทานที่เกิดจากการเลือนสัมผัสเป็นเกราะหรือซีล เพื่อป้องกันความชื้นการกัดกร่อน ตลอดจนสิ่งสกปรกต่างๆ ที่จะเข้าไปในแบริ่ง เพื่อยืดอายุการใช้งานของตัวแบริ่งนั้นเอง

ดังนั้นในคำนวณหาแบริ่ง และอายุการใช้งานของตัวแบริ่ง วิศกรสามารถคำนวณได้ในโปรแกรม SolidWorks ซึ่งในตัวโปรแกรม SolidWorks ได้มี Function ในการคำนวณดั้งนี้

1. เมื่อเปิดโปรแกรม SolidWorks ขึ้นมาแล้วเข้าไปที่ Tools > Add-Ins เลือก SolidWorks Toolbox Utilities

2. จากนั้นเข้าไปที่ Tools > Toolbox > Bearing CalculatorSolidWorks

SOLIDWORKS, หาอายุ , อายุการใช้งาน Bearing, แบริ่งกาบ, แบริ่งลูกปืน, วิธีการคำนวณหาอายุการใช้งานของ Bearing

3. กำหนดค่าต่างๆ ของ Bearing

หรือในกรณีที่ไม่มีโปรแกรมก็สามารถคำนวณอายุการใช้งานตามสูตรด้านล่างได้เลย

โดยการใช้ข้อมูลต่างๆ มาคำนวณอายุการใช้งานดังนี้

โดยที่

L : อายุการใช้งานประเมินของลูกปืน (1 ล้านรอบ)

C : แรงพลวัตประเมิน (โดยทั่วไปทางผู้ผลิตจะระบุมา หรือเป็นค่าโดยทั่วไป)

P : แรงสมมูลเทียบเท่า (โหลดที่ลูกปืนแบกรับตามการใช้งานจริง)

a : เลขยกกำลัง ซึ่ง

• a = 3 สำหรับตลับลูกปืนเม็ดกลม

• a = 10/3 สำหรับตลับลูกปืนทรงกระบอก, ตลับลูกปืนเม็ดเข็ม, ตลับลูกปืนเม็ดโค้ง, และตลับลูกปืนเม็ดเรียว

เมื่อนำข้อมูลแทนค่าลงในสูตรก็จะทราบได้ทันทีว่าเมื่อไรควรเปลี่ยนตลับลูกปืน อย่าลืมตรวจดูให้แน่ใจว่าหน่วยที่ผู้ผลิตกำหนดมาว่า คือ นิวตันหรือปอนด์ โดยอายุการใช้งานที่คำนวณได้นั้น เป็นอายุการใช้งานในกรณีที่มีการดูแลรักษาตลับลูกปืน โดยการใช้สารหล่อลื่นตามระยะเวลาที่เหมาะสม ซึ่งการคำนวณระยะเวลาใช้สารหล่อลื่นที่เหมาะสมนั้น สามารถคำนวณได้โดยใช้สูตรดังนี้

t : อายุชั่วโมงการทำงาน

K : ค่าคงที่ของลูกปืน โดยที่

• K = 1 สำหรับตลับลูกปืนเม็ดโค้งและตลับลูกปืนเม็ดเรียว

• K = 5 ตลับลูกปืนเม็ดกลมทรงกระบอกและตลับลูกปืนเม็ดเข็ม

• K = 10 สำหรับตลับลูกปืนตุ๊กตา

d : ขนาดรูสวม (mm)

n : ความเร็วรอบ (rpm)

สูตรคำนวณต่างๆ นี้อาจดูเหมือนยาก แต่ถ้าดูแต่ละตัวแปรจะเห็นได้ว่าค่าต่างๆ นั้นสามารถหาได้ง่ายๆ ไม่ซับซ้อน สิ่งสำคัญคือการจดบันทึกการใช้งาน มันไม่ใช่แค่เป็นวินัยที่ดี แต่เป็นการบันทึกที่จะช่วยคุณจดจำการใช้งานและการบำรุงรักษาในอนาคต

ช้อมูลเพิ่มเติม : SOLIDWORKS 

ข้อมูลอ้างอิง https://th.misumi-ec.com/pr/technical_zone/product_tips/easy-maintenance-tips-for-your-rotary-bearings.html