แบริ่งคืออะไร?

ลูกปืนหรือแบริ่ง (Ball Bearing) คือหัวใจสำคัญของเครื่องจักรและเป็นชิ้นส่วนที่นั่งอยู่กับเพลาอย่างใกล้ชิด ซึ่งหน้าที่หลักของตลับลูกปืนคือการลดแรงเสียดทานระหว่างผิวสัมผัสของเพลา เพื่อให้เครื่องจักรสามารถหมุนเพลาได้อย่างลื่นไหลไม่กินแรง นอกจากนี้การใช้ตลับลูกปืนที่ได้คุณภาพมาตรฐานยังช่วยลดการสึกหรอและยืดอายุการใช้งานของเครื่องจักรได้อย่างดี

สารบัญ

• อายุการใช้งานของตลับลูกปืน
• อาการของลูกปืนแตหรือเสื่อมสภาพ
• ลูกปืนมีกี่ประเภท? มีประเภทอะไรบ้าง?
• (ตารางสเป็ค) ลูกปืนแต่ละประเภทเหมาะกับงานแบบไหนบ้าง?
  • ความสามารถในการรับโหลดของลูกปืนแต่ละประเภท
  • ความสามารถในการรับการเยื้องแนวของลูกปืนแต่ละประเภท
  • การนำไปใช้ ของลูกปืนแต่ละประเภท
  • งานที่เหมาะสมกับลูกปืนแต่ละประเภท

 

อายุการใช้งานของตลับลูกปืน

อายุการใช้งานของ ตลับลูกปืน ขึ้นอยู่กับหลายปัจจัยซึ่งอายุการใช้งานโดยทั่วไปควรจะอยู่ที่ 3 ถึง 5 ปี (อาจจะน้อยกว่าหรือมากกว่านี้ ขึ้นอยู่กับหลาย ๆ ปัจจัย โดยทั่ว ๆ ไปเราไม่สามารถการันตีอายุการใช้งานตลับลูกปืนได้) ซึ่งสิ่งที่จะส่งผลต่ออายุการใช้งานของลูกปืนมีดังนี้

สิ่งที่ส่งผลต่ออายุการใช้งานของตลับลูกปืน

• คุณภาพของลูกปืน หากเลือกใช้ลูกปืนที่มาจากโรงงานที่ได้มาตรฐานแน่นอนว่าอายุการใช้งานจะต้องยืดยาวกว่าจากโรงงานที่ไม่ได้มาตรฐาน
• การอัดจาระบี อีกหนึ่งเหตุผลหลักๆ ที่ลูกปืนมักจะเสื่อมสภาพก่อนเวลาอันควรเกิดจากการใช้จาระบีผิดประเภทหรือการเสื่อมสภาพของจาระบีที่เก่า และปริมาณในการอัดจารบีก็เป็นส่วนสำคัญ เพราะการอัดจารบีเยอะเกินไปจะทำให้ตลับลูกปืนทำงานภายใต้ความร้อนทีสูงเกินไป และการอัดจารบีที่น้อยเกินไปอาจจะทำให้ตลับลูกปืนมีแรงเสียดทานที่สูงเกินไปเช่นกัน

อ่านต่อ: ตารางจารบี: วิธีเลือกจารบี SKF ตำราเดียวจบ

• การถอดและประกอบตลับลูกปืนผิดวิธี บ่อยครั้งที่ช่างมักจะใช้ค้อนตอก bearing เข้าและออกจากชิ้นงาน ทำให้ลูกปืนเกิดการเสียหายได้ง่ายๆ โดยวิธีที่ถูกต้องช่างควรจะมีอุปกรณ์เฉพาะสำหรับใช้ในการถอดลูกปืน เพื่ออายุการใช้งานที่ยาวนานของตลับลูกปืน

 

• เครื่องจักรมีปัญหา หากเพลามีอาการสั่นสะเทือนมากผิดปกติสิ่งแรกที่จะเสียก็คือลูกปืนนั้นเอง เพราะฉะนั้นหากพบว่าลูกปืนเสื่อมสภาพเร็วเกินไปควรจะตรวจสอบความสมบูรณ์ของเครื่องจักรด้วยเช่นกัน

 

อาการของลูกปืนแตกหรือเสื่อมสภาพ

การหมั่นตรวจเช็กความสมบูรณ์ของ ตลับลูกปืน ถือเป็นสิ่งที่สำคัญอย่างมาก เพราะหากเราพบเจอความผิดปกติหรือได้ยินเสียงแปลกๆ มาจากบริเวณลูกปืนเราจะสามารถทำการเปลี่ยนแก้ไขได้ทันท่วงที ช่วยประหยัดเงินได้อย่างมหาศาลเพราะถ้าปล่อยอาการจนวิกฤตแล้วลูกปืนพังขึ้นมาจะส่งผลให้เครื่องจักรเกิดความเสียหายได้เช่นกัน รู้อย่างนี้แล้วมาดูอาการของลูกปืนที่เริ่มเสื่อมสภาพเป็นอย่างไร ดังนี้

• การเสื่อมสภาพขั้นแรกของแบริ่ง

ตัวตลับลูกปืนเริ่มมีจุดรอยร้าวที่อาจจะสังเกตเห็นได้ยากเพราะมีขนาดเล็กและยังไม่มีเสียงผิดปกติใดๆ แต่จะเริ่มมีการเกิดความสั่นเสทือนเป็นอย่างแรก

• การเสื่อมสภาพขั้นที่สองของแบริ่ง

รอยราวเริ่มมีขนาดที่กว้างขึ้นมาส่งผลให้เริ่มมีเสียงเกิดขึ้นจากลูกปืน โดยเสียงที่เกิดขึ้นยังถือว่าเบา ผู้ใช้งานอาจจะนึกว่าเป็นเสียงปกติของเครื่องจักร

• การเสื่อมขั้นที่สามของแบริ่ง

คือช่วงที่ร้อยร้าวกว้างพอสมควร ทำให้ลูกปืนมีเสียงที่ดังอย่างมากและไม่สามารถลดแรงเสียดทานของเพลาได้อีกต่อไป ด้วยเหตุนี้จึงเริ่มเกิดการสั่นสะเทือนไปที่เพลาและสะสมความร้อนในตลับลูกปืนมากขึ้นอย่างรวดเร็ว

• การเสื่อมสภาพขั้นวิกฤต

หากปล่อยไว้จนถึงขั้นนี้ ลูกปืนจะแตกและส่งผลให้เครื่องจักรไม่สามารถใช้งานต่อได้ หากโชคดีอาจจะต้องเปลี่ยนลูกปืนเพียงอย่างเดียวแต่ถ้าโชคร้ายอาจจะต้องเสียเงินและเวลาส่งเครื่องจักรไปซ่อม

อ่านต่อ: ตลับลูกปืนพังเร็ว? (5 ปัญหาใหญ่ที่ทำให้ลูกปืนของคุณล้มเหลว)

 

ลูกปืนมีกี่ประเภท?

เมื่อเข้าใจแล้วว่า ตลับลูกปืนคืออะไร แล้ว ยังสามารถแบ่งประเภทตามลักษณะการหมุนได้ 2 ประเภทหลักๆ คือ แบริ่งแบบกาบ และ แบบลูกปืน ซึ่งหลักการทำงานจะแตกต่างกันเล็กน้อย

 

1. แบริ่งกาบ (Plain Bearing)

แบริ่งชนิดนี้ประกอบด้วยชิ้นส่วนหลักๆ เพียงหนึ่งอย่าง คือ กระบอกที่กลวงและมีหน้าที่อุ้มสารหล่อลื่น เพื่อนำเพลาเครื่องจักรเข้าไปใส่ในแบริ่ง ซึ่งหลักการทำงานของแบริ่งชนิดนี้คือ จะไม่มีชิ้นส่วนใดหมุนนอกจากแกนเพลา โดยจะมีน้ำมันหล่อลื่นชั้นบางๆ ตรงกลางระหว่างแบริ่งกาบและเพลาเพื่อให้เพลาสามารถหมุนได้อย่างอิสระ และไม่เกิดความร้อนจากการเสียดสีของเหล็ก โดยน้ำมันหล่อลื่นระหว่างกระบอกเหล็กแบริ่งควรมีความหนืดที่ไม่สูงและไม่น้อยจนเกินไปขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อม อุณหภูมิ และความเร็วรอบ(RPM) ของเครื่องจักร ซึ่งแบริ่งชนิดนี้เหมาะกับการใช้งานกับอุปกรณ์ที่มีรอบต่ำมากกว่ารอบสูง

 

2. ชนิดเม็ดกลมร่องลึก (Deep Groove Ball Bearing)

เป็นลูกปืนที่มีการใช้งานอย่างแพร่หลายในเครื่องจักรอุตสาหกรรมเพราะสามารถผลิตขนาดแตกต่างได้ง่ายและมีคุณสมบัติในการรับแรงแนวรัศมีและแนวแกนได้อย่างมีประสิทธิภาพ

 

3. ชนิดเม็ดกลมสัมผัสเชิงมุม (Angular Ball Bearing)

มีคุณสมบัติในการรับแรงแนวรัศมีและแนวแกนได้อย่างดีเช่นเดียวกับชนิดเม็ดกลมร่องลึก แต่สิ่งที่เพิ่มมาคือ สามารถเลือกมุมสัมผัสเพื่อให้เข้ากับชิ้นงานได้ตามต้องการ ซึ่งมุมสัมผัสที่มีให้เลือกส่วนมากจะเป็น 15, 25, 30 องศา ซึ่งหากเราเลือกใช้งานมุมสัมผัสองศาที่สูงจะรับแรงแนวแกนได้สูงขึ้น แลกมาด้วยการรับแรงแนวรัศมีที่ลดลง ซึ่งแบริ่งชนิดนี้เหมาะสำหรับชิ้นงานที่ต้องการใช้รอบต่อนาทีที่สูง

 

4. ชนิดกันรุน (Thrust Ball Bearing)

bearing ชนิดนี้เหมาะสำหรับงานที่ต้องรับแรงแนวแกนที่สูงมากเป็นพิเศษ เช่นเครื่องจักรที่ต้องทำงานในแนวตั้งเป็นต้น

 

5. ชนิดเม็ดทรงกระบอก (Cylindrical Roller Bearing)

ลูกปืนชนิดนี้สามารถรับแรงในแนวรัศมีได้สูงเพราะว่ามีพื้นที่สัมผัสเม็ดเยอะ สามารถทำความเร็วรอบได้สูง แต่การรับแรงแนวแกนยังสู้แบบเม็ดกลมไม่ได้

 

6. ชนิดเม็ดกลมปรับแนวได้เอง (Self-aligning Ball Bearing)

เหมาะกับชิ้นงานที่ต้องการเยื้องแนวเพลา โดยลักษณะของแบริ่งชนิดนี้จะมีแหวนวงนอกและวงในที่สามารถปรับมุมได้

 

7. ชนิดเม็ดเรียว (Tapper Roller Bearing)

เป็นลูกปืนที่สามารถรับแรงแนวรัศมีและแนวแกนได้อย่างดีพิเศษเหมาะกับชิ้นงานที่ต้องการความแข็งแรงทั้งสองแนว

 

8. ชนิดเม็ดโค้งสองแถว (Spherical Roller Bearings)

ลูกปืนชนิดนี้สามารถปรับแนวมุมได้เองเพราะมีลูกปืนเม็ดโค้ง เหมาะกับชิ้นงานที่หาตลับลูกปืนชนิดอื่นมาใช้ไม่ได้ เพราะสามารถรับการเยื้องแนวของเพลาได้อย่างดี

 

9. ชนิดกันรุนเม็ดโค้ง (Spherical Roller Thrust Bearings)

คือตลับลูกปืนชนิดที่มีอายุการใช้งานยาวนานมาก เป็นตลับลูกปืนที่สามารถรังแรงได้ดีมาก และยังสามารถรับการเยื้องแนวได้ดีอีกด้วย

 

10. ชนิดเม็ดเข็ม (Needle Roller Bearing)

มีคุณสมบัติคล้ายกับลูกปืนชนิดทรงกระบอก แต่ตอบโจทย์ชิ้นงานที่ต้องการขนาดกะทัดรัด มีพื้นที่แนวรัศมีจำกัดเป็นพิเศษ โดยลูกปืนชนิดนี้สามารถรับแรงแนวรัศมีได้สูงมากมีความแข็งแรงสูง

ลูกปืนแต่ละประเภทเหมาะกับงานแบบไหนบ้าง?

ความสามารถในการรับโหลดของลูกปืนแต่ละประเภท

ประเภท	ประเภทย่อย	ดรออิ้ง	โหลดในแนวรัศมี	โหลดในแนวแกน	โมเมนต์โหลด
Deep groove ball bearings			＋	＋	＋
Insert bearings			＋	＋	－ －
Angular contact ball bearings, single row			＋	＋＋	－ －
	matched single row		＋＋	＋＋	＋
	double row		＋＋	＋＋	＋＋
	four－point contact		＋	＋＋	－ －
Self－aligning ball bearings			＋	－	－ －
Cylindrical roller bearings, with cage			＋＋	－ －	－ －
Cylindrical roller bearings, with cage			＋＋	＋	－ －
	full complement, single row		＋＋	＋	－ －
	full complement, double row		＋＋＋	＋	－ －
Needle roller bearings, with steel rings			＋＋	－ －	－ －
	assemblies / drawn cups		＋＋	－ －	－ －
	combined bearings		＋＋	＋	－ －
Tapered roller bearings, single row			＋＋＋	＋＋	－ －
	matched single row		＋＋	＋＋	＋
	double row		＋＋＋	＋＋	＋
Spherical roller bearings			＋＋＋	＋	－ －
CARB toroidal roller bearings, with cage			＋＋＋	－ －	－
	full complement		＋＋＋	－ －	－
Thrust ball bearings			－ －	＋	－ －
	with sphered housing washer		－ －	＋	－ －
Cylindrical roller thrust bearings			－ －	＋＋	－ －
Needle roller thrust bearings			－ －	＋＋	－ －
Spherical roller thrust bearings			＋	＋＋＋	－ －

 

ความสามารถในการรับการเยื้องแนวของลูกปืนแต่ละประเภท

ประเภท	ประเภทย่อย	ดรออิ้ง	การเยื่องแนวในขณะขยับช้าหรือหยุดนิ่ง	การเยื่องแนวในขณะทำงาน
Deep groove ball bearings			－	－ －
Insert bearings			＋＋	－ －
Angular contact ball bearings, single row			－	－ －
	matched single row		－	－ －
	double row		－ －	－ －
	four－point contact		－ －	－ －
Self－aligning ball bearings			＋＋＋	＋
Cylindrical roller bearings, with cage			－	－ －
Cylindrical roller bearings, with cage			－	－ －
	full complement, single row		－	－ －
	full complement, double row		－	－ －
Needle roller bearings, with steel rings			－	－ －
	assemblies / drawn cups		－	－ －
	combined bearings		－ －	－ －
Tapered roller bearings, single row			－	－ －
	matched single row		－	－ －
	double row		－	－ －
Spherical roller bearings			＋＋＋	＋
CARB toroidal roller bearings, with cage			＋＋	－ －
	full complement		＋＋	－ －
Thrust ball bearings			－ －	－ －
	with sphered housing washer		＋＋	－ －
Cylindrical roller thrust bearings			－ －	－ －
Needle roller thrust bearings			－ －	－ －
Spherical roller thrust bearings			＋＋＋	＋

 

การนำไปใช้ ของลูกปืนแต่ละประเภท

ประเภท	ประเภทย่อย	ดรออิ้ง	Locating (ฝั่งฟิ๊กซ์)	Non-Locating (ฝั่งฟรี)	Adjusted	Floating
Deep groove ball bearings			⬅️➡️	⬅️➡️	❌	✅
Insert bearings			⬅️➡️	⬅️➡️	❌	❌
Angular contact ball bearings, single row			❌	❌	✅	❌
	matched single row		⬅️ / ⬅️➡️	⬅️➡️ / ❌	❌	❌
	double row		⬅️➡️	⬅️➡️	❌	❌
	four－point contact		⬅️➡️	－ －	－ －	－ －
Self－aligning ball bearings			⬅️➡️	⬅️➡️	❌	✅
Cylindrical roller bearings, with cage			❌	⬅️➡️	❌	❌
Cylindrical roller bearings, with cage			⬅️ / ⬅️➡️	⬅️ / ❌	❌	✅ / ❌
	full complement, single row		⬅️	⬅️➡️ / ⬅️	❌	✅
	full complement, double row		⬅️ / ⬅️➡️	⬅️➡️	❌	❌
Needle roller bearings, with steel rings			❌	⬅️➡️	❌	❌
	assemblies / drawn cups		⬅️ / ⬅️➡️	⬅️	❌	❌
	combined bearings		⬅️	❌	✅	❌
Tapered roller bearings, single row			⬅️	❌	✅	❌
	matched single row		⬅️ / ⬅️➡️	⬅️➡️ / ❌	✅ / ❌	❌
	double row		⬅️➡️	⬅️➡️	❌	❌
Spherical roller bearings			⬅️➡️	⬅️➡️	❌	✅
CARB toroidal roller bearings, with cage			❌	⬅️➡️	❌	❌
	full complement		❌	⬅️➡️	❌	❌
Thrust ball bearings			⬅️ / ⬅️➡️	❌	❌	❌
	with sphered housing washer		⬅️ / ⬅️➡️	❌	❌	❌
Cylindrical roller thrust bearings			⬅️	❌	❌	❌
Needle roller thrust bearings			⬅️	❌	❌	❌
Spherical roller thrust bearings			⬅️	❌	✅	❌

งานที่เหมาะสมกับลูกปืนแต่ละประเภท

ประเภท	ประเภทย่อย	ดรออิ้ง	ต้องการอายุการหล่อลื่นยาวนาน	ต้องการความเร็ว	ต้องการความทนทาน	ต้องการความแข็งแกร็งสูง	ต้องการแรงเสียดต่ำ
Deep groove ball bearings			＋＋	＋＋	＋＋	＋	＋＋＋
Insert bearings			＋＋＋	＋＋	＋	＋	＋＋
Angular contact ball bearings, single row			＋＋	＋＋	＋＋＋	＋＋	＋＋
	matched single row		＋＋	＋＋	＋＋＋	＋＋	＋＋
	double row		＋＋	＋＋	＋＋	＋＋	＋＋
	four－point contact		＋	＋＋＋	＋＋	＋＋	＋＋
Self－aligning ball bearings			＋＋＋	＋＋	＋＋	＋	＋＋＋
Cylindrical roller bearings, with cage			＋＋	＋＋＋	＋＋＋	＋＋	＋＋＋
Cylindrical roller bearings, with cage			＋＋	＋＋＋	＋＋	＋＋	＋＋＋
	full complement, single row		－	＋	＋	＋＋＋	－
	full complement, double row		－	＋	＋	＋＋＋	－
Needle roller bearings, with steel rings			＋＋	＋＋	＋	＋＋	＋
	assemblies / drawn cups		＋＋	＋＋	＋	＋＋	＋
	combined bearings		＋	＋	＋	＋＋	＋
Tapered roller bearings, single row			＋	＋＋	＋＋＋	＋＋	＋
	matched single row		＋	＋	＋＋	＋＋＋	＋
	double row		＋	＋	＋＋	＋＋＋	＋
Spherical roller bearings			＋	＋＋	＋＋＋	＋＋	＋
CARB toroidal roller bearings, with cage			＋	＋＋	＋＋＋	＋＋	＋
	full complement		－	＋	＋＋＋	＋＋	＋
Thrust ball bearings			＋	－	＋＋	＋	－
	with sphered housing washer		＋	－	＋	＋	＋
Cylindrical roller thrust bearings			－	－	＋	＋＋＋	＋
Needle roller thrust bearings			－	－	＋	＋＋＋	＋
Spherical roller thrust bearings			－	＋	＋	＋＋＋	＋

 

วิธีการติดตั้งตลับลูกปืนที่ถูกต้อง

• ขั้นตอนแรก ให้ตรวจสอบหมายเลขชิ้นส่วนหรือรหัสของ bearing คืออะไร ตรงตามสเปกที่เราต้องการใช้หรือไม่
• ขั้นตอนที่สอง ให้ตรวจสอบให้แน่ชัดว่าขนาด รูปทรง และชนิดของตลับลูกปืนสอดคล้องกับชิ้นงานไหม
• ขั้นตอนที่สาม เมื่อตรวจสอบจนแน่ใจแล้วให้ทำการเตรียมอุปกรณ์สำหรับการถอดประกอบเครื่องจักรและลูกปืนให้เรียบร้อย ก่อนเริ่มลงมือติดตั้งลูกปืน
• ขั้นตอนที่สี่ วัดพิกัดของเพลาให้ละเอียด อย่างน้อย 4-8 ตำแหน่ง และเช็คในคู่มือให้เรียบร้อยว่าพิกัดงานสวมของตลับลูกปืนและเพลานั้นถูกต้อง (สวมแน่น หรือสวมพอดี)
• ขั้นตอนที่ห้า ให้ทำความสะอาดช่องที่จะติดตั้งลูกปืนใส่ให้เรียบร้อย อย่าให้มีเศษเหล็กหรือสกปรกหลงเหลือ
• ขั้นตอนที่หก เมื่อแน่ใจแล้วว่าชิ้นงานมีความพร้อมให้ทำการแกะตลับลูกปืนออกจากห่อบรรจุได้ ซึ่งก่อนแกะ ต้องแน่ใจจริงๆ ว่าทุกอย่างสะอาดดีแล้ว เพราะหากมีเศษสกปรกติดอยู่อาจจะทำให้ลูกปืนเกิดความเสียหายตอนติดตั้งได้
• ขั้นตอนที่เจ็ด เมื่อทำการติดตั้งลูกปืนอยู่ไม่ควรล้างตลับลูกปืนเด็ดขาด ไม่ว่ากรณีไหนก็ตามเนื้อเหล็กของตัวตลับลูกปืนจะไม่ถูกกับน้ำเสมอ
• ขั้นตอนที่แปด เริ่มทำการติดตั้งตลับลูกปืนตามคู่มือได้เลย โดยเลือกใช้อุปกรณ์เฉพาะสำหรับการถอดประกอบลูกปืนเท่านั้น
• ขั้นตอนสุดท้าย เมื่อเราทำการติดตั้งเสร็จเรียบร้อยให้ทำการประกอบเครื่องจักรแล้วเปิดทำงานเครื่องอย่างนุ่มนวลเพื่อลองเดินเครื่องที่รอบต่ำ ทำเช่นนี้เพื่อตรวจสอบการติดตั้งของลูกปืนว่ามีความผิดปกติหรือไม่ หากไม่ได้ยินเสียงถือเป็นอันใช้ได้

 

หากมีข้อสงสัยเรื่องตลับลูกปืน bearing คืออะไร ควรใช้แบบไหน สามารถติดต่อเราได้ทางไลน์หรือเบอร์โทรโดยกดปุ่มแชตด้านล่างขวามือ