ตลับลูกปืนคืออะไรและมีกี่ประเภท?
ตลับลูกปืน หรือแบริ่ง (Bearing) คือ ชิ้นส่วนของเครื่องจักรกล ที่ใช้รองรับเพลาทั้งแนวรัศมีและแนวแกน มีหน้าที่หลักในการรับน้ำหนัก และถ่ายทอดแรงที่เกิดขึ้นจากเพลาลงไปสู่อุปกรณ์ต่างๆ ของเครื่องจักรที่มีการหมุน ช่วยลดแรงเสียดทานหรือลดความฝืด (friction) ระหว่างการหมุน หรือการเลื่อน และมีชิ้นส่วนอื่นสามารถถอดเปลี่ยนได้เมื่อเกิดการสึกหรอกหรือชำรุดประหยัดเวลาและค่าใช้จ่าย โดยที่ไม่ต้องเปลี่ยนเพลาหรือเฟื่อง แบริ่งเป็นส่วนที่ต้องมีการเสียดสีมาก จะสึกหรอเร็วต้องถูกหล่อลื่นด้วยสารหล่อลื่น (lubricant) ทำให้การหมุนคล่องตัว และตรวจสอบเปลี่ยนใหม่เมื่อสึกหรอหรือชำรุด ตลับลูกปืนถูกออกแบบมา 2 ประเภทใหญ่ ๆ นั้นก็คือ ตลับลูกปืนลูกกลิ้ง(Rolling-element Bearing) และ ตลับลูกปืนกาบ (Plain bearing)
ประเภทตลับลูปืน
1. ตลับลูกปืนลูกกลิ้ง (Rolling-element bearing)
ส่วนประกอบของตลับลูกปืน มีดังนี้
- 🔴 แหวนวงนอก (Outer ring) ทำหน้าที่ประคองเม็ดลูกปืนภายใน
- 🔴 เม็ดลูกกลิ้ง (Ball or Roller) ทำหน้าที่รับน้ำหนัก และถ่ายเทแรงที่เกิดขึ้นจากแกนหมุน
- 🔴 แหวนวงใน (Inner ring) ทำหน้าที่ป้องกันเม็ดลูกกลิ้งไม่ให้สัมผัสกับเพลาโดยตรง
- 🔴 ตัวกั้น หรือ รัง (Separator or Retainer) ทำหน้าที่กำหนดระยะห่างระหว่างเม็ดลูกกลิ้งให้มีระยะห่างที่เท่ากัน และไม่ให้เม็ดลูกกลิ้งสัมผัสกันเอง
- 🔴 แผ่นป้องกันสิ่งแปลกปลอม (Seal or Shield) ใช้สำหรับป้องกันสิ่งแปลกปลอมไม่ให้เข้าไปภายในตลับลูกปืน
การแบ่งประเภทของตลับลูกปืนลูกกลิ้งจะแบ่งตามชนิดของเม็ดลูกปืนที่อยู่ภายใน ซึ่งจะแบ่งได้เป็น 2 ประเภทใหญ่ ๆ ดังนี้ ตลับลูกปืนที่มีเม็ดลูกปืนภายในเป็นรูปทรงกลม (Ball Bearing) และ ตลับลูกปืนที่มีเม็ดลูกปืนภายในเป็นรูปทรงกระบอกตรงหรือทรงกระบอกเรียว (Roller bearing)
1.1 ตลับลูกปืนเม็ดกลม (Ball Bearing)
ตลับลูกปืนชนิด Ball bearing ลักษณะของเม็ดลูกปืนจะเป็นทรงกลมถูกบรรจุไว้ภายใน เคลื่อนที่อยู่ระหว่างวงแหวนชั้นนอก (Outer ring) และวงแหวนชั้นใน (Inner ring) เม็ดของลูกปืนนี้ทำจากโลหะแข็ง ทำหน้าที่รองรับการเคลื่อนที่และลดความฝืดระหว่างเพลากับเครื่องจักร อีกทั้งยังช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการหมุนได้อีกด้วย Ball Bearing นิยมนำมาใช้ในการรับแรงประเภทแรงตามแนวรัศมี (Radial load) และ สามารถใช้กับงานที่มีความเร็วรอบสูงได้ดี
1.1.1 ตลับลูกปืนเม็ดกลมร่องลึก
เป็นตลับลูกปืนที่ทนทาน มีคุณสมบัติและความสามารถในการรับแรงรอบตัว สามารถใช้งานได้ที่ความเร็วรอบสูงและประกอบติดตั้งง่าย โดยตัวตลับลูกปืนเม็ดกลมร่องลึกมีแบบทั้งฝาเปิดเพื่อระบายความร้อนได้ดี และแบบฝาปิดเพื่อกันฝุ่นเข้า และยังมีแบบเม็ดกลมร่องลึกสองแถวสำหรับงานที่ต้องรับแรงอย่างหนัก แบบเม็ดกลมที่ผลิตจาก Stainless Steel สำหรับงานที่มีสภาวะกัดกร้อนสูง แบบที่มีรหัสลงท้ายด้วย VA201, VA208, VA228 สำหรับงานที่ใช้อุณหภูมิสูงถึง 250-350 องศาเซลเซียส
1.1.2 ตลับลูกปืนเม็ดกลมสองแถวปรับแนวเองได้
เป็นตลับลูกปืนที่เหมาะสำหรับการใช้งานที่มีลักษณะของการเยื้องแนวเกิดขึ้น หรือ Misalignment มีทั้งแบบไม่มีฝา และแบบมีฝาปิด ภายในตลับลูกปืนมีจาระบีบรรจุมาจากโรงงาน นอกจากนี้ยังมีแบบที่มีรูเรียวสำหรับไว้ใช้งานกับปลอกปรับขนาดเพลาที่ติดตั้งในชุดเสื้อพลัมเมอร์บล็อก เหมาะกับเครื่องจักรที่ต้องการความประหยัด
1.1.3 ตลับลูกปืนเม็ดกลมสัมผัสเชิงมุม
เป็นตลับลูกปืนที่ออกแบบมาให้เหมาะสำหรับการรับแนวแรงรวมที่เกิดจากแรงในแนวรัศมีและแรงในแนวแกนกระทำกับตลับลูกปืนพร้อมกัน เป็นตลับลูกปืนที่เพิ่มแข็งแรงของเพลาและยังช่วยให้การออกแบบเครื่องจักรง่ายขึ้น เนื่องจากตลับลูกปืนสามารถกำหนดตำแหน่งของเพลสได้สองทิศทาง ตลับลูกปืนเม็ดกลมสสัมผัสเชิงมุมมีทั้งแบบไม่มีฝา และฝาปิดกันฝุ่น และยังมีตลับลูกปืนเม็ดกลมสัมผัสเชิงมุมสี่จุดที่ช่วยลดพื้นที่ที่จำเป็นของตลับลูกปืนสำหรับลักษณะการใช้งานที่มีแนวรุนและแนวแกนเกิดขึ้นทั้งสองทิศทาง
1.1.4 ตลับลูกปืนกันรุนเม็ดกลม
ตัวตลับลูกปืนประกอบด้วย แหวนเพลาหนึ่งวงและแหวนเสื้อสองวง และชุดเม็ดบอลพร้อมรังสองชุด ชุดตลับลูกปืนเป็นแบบแยกส่วนได้ ดังนั้นจึงสะดวกในการประกอบติดตั้ง เนื่องจากแหวนทั้งสองวง และชุดเม็ดลูกกลิ้ง สามารถแยกติดตั้งได้อย่างอิสระ
1.2 ตลับลูกปืนเม็ดทรงกระบอก (Roller bearing)
ตลับลูกปืนชนิด Roller bearing ลักษณะของเม็ดลูกปืนทรงกระบอกจะถูกบรรจุไว้ภายใน ซึ่ง่เคลื่อนที่อยู่ระหว่างวงแหวนด้านบนและวงแหวนด้านล่าง เม็ดของลูกปืนนี้ทำจากโลหะแข็ง มีหน้าที่เหมือนกับ ลูกปืนเม็ดกลม แต่ Roller bearing นั้นนิยมนำมาใช้รับแรงตามแนวแกน ซึ่งรับแรงได้ดีกว่าลูกปืนทรงกลม
1.2.1 ตลับลูกปืนเม็ดทรงกระบอก
เป็นตลับลูกปืนที่สามารถรองรับแรงกดในแนวรัศมีที่มีปริมาณมาก และแรงกดจากแนวรุนในแนวแกน เหมาะสำหรับงานที่ต้องใช้รอบสูง ช่วยลดผลเสียที่เกิดจากปัญหาการเยิ้งแนวของเพลา ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพความสามารถในการหล่อลื่นตลับลูกปืน
1.2.2 ตลับลูกปืนเม็ดเข็ม
เป็นตลับลูกปืนที่มีหน้าตัดเล็ก เหมาะกับงานที่มีพื้นที่หน้าตัด สำหรับตลับลูกปืนที่มีพื้นที่จัดกัดหรือออกแบบการติดตั้งตลับลูกปืนที่ต้องมีลักษณะเล็กกระทัดรัดเป็นพิเศษ
1.2.3 ตลับลูกปืนเม็ดโค้ง
เป็นตลับลูกปืนที่แข็งแรงทนทาน มีความสามารถรองรับการเยื้องแนวของเพลา มีอายุการใช้งานที่ยาวนานแม้ภายใต้สภาวะการใช้งานที่ต้องรับแรงในปริมาณที่สูงมาก เป็นตลับลูกปืนที่ใช้งานได้ทั้งแบบติ้ดตั้งใช้งานงานบนปลอกปรับขนาดเพลา หรือปลอกสวมเพลาประกอบในตัวเสื้อพลัมเมอร์บล็อคสำหรับการออกแบบลักษณะการประกอบติดตั้งใช้งานตลับลูกปืนที่ประหยัด
1.2.4 ตลับลูกปืนเม็ดเรียว
ออกแบบมาเพื่อรับแรงรวมที่มีปริมาณมาก ช่วยลดผลเสียของปัญหาที่มาจากการเยื้องแนวของเพลา ช่วยให้อายุการใช้งานยาวนาน และมีการผลิตให้มีความแม่นยำสูงลดแรงเสียดทานจากแรงบิด
1.2.5 ตลับลูกปืนเม็ดโค้งกันรุน
มีความแข็งแรงและรองรับการเยื้องของแนวได้ ดังนั้นตัวตลับลูกปืนจึงสามารถใช้งานได้ถึงแม้จะมีปัญหาการเยื้องแนวของเพลา ตลับลูกปืนถูกออกแบบมาให้สามารถรับแรงรุนในแนวแกนที่มีปริมาณสูง และสามารถรับแรงรุนในแนวรัศมีที่กระทำพร้อมๆกัน เป็นตลับลูกปืนที่มีอายุการใช้งานยาวนานถึงแม้จะนำไปใช้งานในสภาวะการทำงานที่รุนแรง ตลับลูกปืนออกแบบให้แยกส่วนได้ ช้วยให้การติดตั้งเป็นเรื่องง่าย
2. ตลับลูกปืนกาบ (Plain bearing)
