คุยแชทกับทีมงาน 
หลักการ ในการเลือกใช้ ตลับลูกปืน (Bearing)
ตลับลูกปืน (Bearing) เป็นชิ้นส่วนกลไกที่มีบทบาทสำคัญอย่างยิ่งในระบบเครื่องจักร โดยทำหน้าที่หลักคือ “รองรับการหมุน” หรือ “ลดแรงเสียดทาน” ระหว่างชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่สัมพันธ์กัน เช่น เพลา (shaft) กับโครงสร้างรองรับ ซึ่งไม่เพียงช่วยให้การทำงานของเครื่องจักรเป็นไปอย่างราบรื่นและมีประสิทธิภาพเท่านั้น แต่ยังช่วยยืดอายุการใช้งานของเครื่องจักร และลดค่าใช้จ่ายในการซ่อมบำรุงได้อย่างมีนัยสำคัญ
อย่างไรก็ตาม การเลือกใช้ตลับลูกปืนที่ไม่เหมาะสมกับลักษณะงาน อาจทำให้เกิดปัญหาต่างๆ เช่น เสียงดัง ความสั่นสะเทือน อุณหภูมิสูงขึ้น หรือแม้แต่การเสียหายของเครื่องจักรโดยรวม ดังนั้น การเข้าใจหลักการเลือกใช้ตลับลูกปืนจึงเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่ง โดยในบทความนี้จะอธิบายหลักการเลือกใช้ตลับลูกปืนอย่างครอบคลุม ทั้งในเชิงเทคนิคและการประยุกต์ใช้งาน
ประเภทของตลับลูกปืน (Bearing) ที่ควรทำความรู้จักเบื้องต้น
-
ตลับลูกปืนเม็ดกลม (Deep Groove Ball Bearing)
เหมาะกับงานทั่วไป รองรับแรงรัศมีและแรงแนวแกนได้ในระดับหนึ่ง -
ตลับลูกปืนเม็ดเรียว (Tapered Roller Bearing)
รองรับแรงแนวรัศมีและแรงแนวแกนได้ดี เหมาะกับงานที่มีแรงกระแทกสูง เช่น ระบบเกียร์ รถยนต์ -
ตลับลูกปืนเม็ดเข็ม (Needle Bearing)
ใช้ในพื้นที่จำกัด แต่รับแรงได้มาก -
ตลับลูกปืนกันรุน (Thrust Bearing)
ใช้รองรับแรงในแนวแกนโดยเฉพาะ เช่น แกนหมุนแนวตั้ง -
ตลับลูกปืนสัมผัสเชิงมุม (Angular Contact Bearing)
รองรับแรงผสมระหว่างรัศมีและแนวแกนในมุมเฉพาะ
หลักการในการเลือกใช้ตลับลูกปืน (Bearing)
1. พิจารณาประเภทของแรงที่เกิดขึ้น
ควรวิเคราะห์ว่าโหลดที่เกิดขึ้นเป็นแรงประเภทใด
- แรงรัศมี (Radial Load): แรงที่ตั้งฉากกับแนวเพลา
- แรงแนวแกน (Axial Load): แรงในแนวขนานกับเพลา
- แรงผสม (Combined Load): ทั้งสองแรงรวมกัน
ประเภทของแรงจะเป็นตัวชี้ชัดว่าควรใช้ตลับลูกปืนชนิดใด เช่น หากมีแรงแนวแกนสูง ให้เลือก Angular Contact หรือ Thrust Bearing
2. ขนาดและพื้นที่ติดตั้ง
จำกัดของพื้นที่ติดตั้งมีผลต่อการเลือกตลับลูกปืน เช่น ถ้าพื้นที่แคบ อาจต้องใช้ตลับลูกปืนเม็ดเข็มที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางน้อย หรือเลือกแบบที่มีโครงสร้างบาง
3. ความเร็วในการหมุน
ความเร็วรอบของเพลาที่ติดตั้งตลับลูกปืนจะกำหนดประเภทของตลับลูกปืนที่เหมาะสม เช่น
- ความเร็วต่ำ: ใช้ตลับลูกปืนเม็ดกลมหรือเม็ดเข็ม
- ความเร็วสูง: ควรเลือกตลับลูกปืนที่มีความแม่นยำสูง เช่น Angular Contact Bearing หรือ Ball Bearing ที่มีค่า C3 (ค่าความหลวมภายในสูง)
4. อุณหภูมิในการใช้งาน
ในสภาพแวดล้อมที่มีความร้อนสูง ต้องเลือกตลับลูกปืนที่ออกแบบให้ทนความร้อน หรือใช้จาระบีพิเศษ และวัสดุซีลที่เหมาะสม เช่น วัสดุ Viton หรือ PTFE
5. การหล่อลื่น
การหล่อลื่นมีผลต่ออายุการใช้งานโดยตรง ควรพิจารณาว่าระบบใช้
- จาระบี (Grease): ใช้งานง่าย เหมาะกับงานทั่วไป
- น้ำมัน (Oil): เหมาะกับงานความเร็วสูงหรือความร้อนสูง
การเลือกตลับลูกปืนแบบมีฝาปิด (ZZ หรือ 2RS) จะช่วยให้ไม่ต้องหล่อลื่นบ่อย
6. ภาระงานและอายุการใช้งาน
หากต้องการใช้งานหนักต่อเนื่อง ต้องเลือกตลับลูกปืนที่รองรับภาระสูง มีค่าความสามารถในการรับน้ำหนัก (Dynamic Load Rating) และอายุการใช้งาน (L10) สูง
7. ความแม่นยำและความเงียบ
ในเครื่องจักรที่ต้องการความเงียบและแม่นยำ เช่น มอเตอร์ความเร็วสูง เครื่องมือแพทย์ หรือหุ่นยนต์ ควรใช้ตลับลูกปืนที่มีเกรดความแม่นยำสูง เช่น ABEC 5 หรือ ISO Class P5 ขึ้นไป
8. การป้องกันฝุ่น สิ่งสกปรก และความชื้น
เลือกตลับลูกปืนที่มีฝาปิดหรือซีลในตัว เพื่อป้องกันสิ่งแปลกปลอมเข้าไปภายใน และควรเลือกวัสดุที่ต้านการกัดกร่อน หากใช้งานในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นหรือสารเคมี เช่น สแตนเลสหรือพลาสติกพิเศษ
สรุป
การเลือกใช้ตลับลูกปืนที่เหมาะสมกับลักษณะงานไม่ใช่แค่เลือกขนาดให้ตรงเท่านั้น แต่ต้องอาศัยความเข้าใจเชิงลึกทั้งเรื่องแรง ความเร็ว อุณหภูมิ การหล่อลื่น และสภาพแวดล้อม เพื่อให้ได้ตลับลูกปืนที่ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ และคุ้มค่าในระยะยาวที่สุด
