Nước tổn hại đến vòng bi như thế nào?

Hầu hết số những ai dành thời gian cho các vấn đề chất bôi trơn đều nói rằng chỉ một lượng nhỏ nước thôi (ít hơn 500 ppm*), tuổi thọ cơ bản của vòng bi sẽ bị rút ngắn đáng kể. Qủa thực là có một lượng lớn các nghiên cứu mà ủng hộ ý kiến này. Sự thực là, sự tàn phá của nước lên các vòng bi rất dễ gặp, tuy nhiên cũng tùy vào nhiều điều kiện mà ta nên biết để phòng tránh.

Dẫu biết rằng nước ảnh hưởng có hại nhưng bằng cách nào? Biết về cách nước tấn công và làm hỏng vòng bi như thế nào sẽ giúp ta để tâm hơn đến các kế hoạch giữ khô thoáng. Hơn nữa, khi sự ô nhiễm nước không thể tránh khỏi, những hiểu biết về các phát sinh hỏng hóc này có thể có ích cho việc lựa chọn chất bôi trơn, vòng bi và các chốt cho các mục đích bảo vệ.

Mối nguy hại của vòng bi

Chắc không có chất bẩn nào phức tạp hơn, ác liệt hơn là nước. Các lý do vẫn đang được nghiên cứu, nhưng chúng bao gồm các trạng thái tồn tại khác nhau với dầu và nhiều sự biến đổi máy móc và vật lý trong quá trình vận hành. Nói riêng và nói chung, các vấn đề liên quan đến độ ẩm làm hỏng cả dầu nhớt và máy móc, diễn ra từ từ hay cũng bất ngờ đột ngột. Không bao giờ được đánh giá thấp sự phá hủy tiềm tang của nước.

Nước có thể phá hủy bề mặt máy móc trực tiếp, dù cho ta có để tâm đến nó liên tục. Ở nhiều trường hợp, sự phá hủy mạnh mẽ nhất là hỏng hóc từ các phản ứng dây chuyền hay phân lớp. Ví dụ, nước trước tiên có thể dẫn đến sự ô xi hóa sớm của dầu bôi trơn. Khi các ô xít tiếp tục kết hợp với nước, sẽ tồn tại môi trường ăn mòn a xít.

Tương tự như vậy, sự ô xi hóa có thể hình thành hình thái dầu đặc và không tan. Những diễn biến này có thể gây trở ngại cho lưu lượng chảy của dầu và dẫn đến phá hủy vòng bi. Không chỉ vậy, nước và môi trường ô xi hóa sẽ giữ không khí trong dầu, khuyếch đại các vấn đề về chất bôi trơn đi xa hơn nữa.

Cách thức gây hỏng hóc

Để có thể mô tả tốt hơn các cách thức gây hỏng hóc của nước, dưới đây là các thông tin hữu ích ngắn gọn:

Sự ăn mòn: từ gỉ sét do nước. Thậm chí là nước có hòa tan cũng có thể gây nên sự hình thành gỉ sét. Nước đưa vào a xít, tiềm tang gây ra sự ăn mòn mạnh nhất. Các bề mặt gồ ghề và thủng lỗ do sự ăn mòn trên vòng đai vòng bi và các con lăn đã phá vỡ cấu tạo của dầu bôi trơn, khiến cho chúng bị giảm sức hoạt động.

Sự ô xi hóa: Nhiều vòng bi chỉ có một lượng nhỏ chất bôi trơn và, do đó, chỉ có một chút mảy may chất chống o xi hóa. Nhiệt độ cao bên cạnh các hạt kim loại nhỏ và nước có thể khiến ô xi hóa nhanh chóng và khiên cho chất bôi trơn không còn được môi trường bảo vệ ô xi hóa cần thiết. Các hậu quả tiêu cực này của sự ô xi hóa dầu nhớt là rất lớn.

Sự hao tổn tăng thêm: Chúng ta đang đề cập đến nước trong sự cạn kiệt của chất chống ô xi hóa trong dầu nhớt. Chúng bao gồm chất ức chế gỉ sét, chất làm tan, chất tẩy rửa và chất nhũ tương. Nước có thể hydro hóa một vài chất pha, chất tích tụ khác hoặc đơn giản là tẩy rửa chúng. Các chất phụ gia có chứa lưu huỳnh, phốt pho gặp nước có thể chuyển thành axít, làm tăng số lượng dầu chứa axit.

Hạn chế lưu lượng chảy: nước có tính đối cực cao, vì vậy, khả năng thú vị để thu dọn các chất dầu bẩn cũng đối cực (ví dụ ô xít, các chất phụ gia hỏng, các hạt bẩn, các bon và keo). Các chất vô định này gây cản trở đường đi của dầu, nút đệm và vòi phun, thứ cung cấp dầu cho vòng bi. Khi mà các chất cặn này cản trở lượng dầu chảy, vòng bi sẽ bị khan và hỏng hóc sẽ xảy ra. Thêm vào đó, bộ lọc cũng ảnh hưởng khi làm việc với các chất cặn này liên tục. Ở điều kiện giá lạnh, nước có thể hình thành nước đá tinh thể, cũng gây trở ngại có dầu tương tự vậy.

Sự sục khí và nổi bọt: nước hạ thấp sự kéo căng của dầu giữa hai bề mặt, điều mà có thể phá hỏng khả năng sự lưu chuyển không khí, dẫn đến sự sục khí và nổi bọt. Không khí có thể làm suy yếu lớp dầu, làm tăng nhiệt, tạo ra sự ô xi hóa, gây ra các lỗ hổng và gây trở ngại dầu chảy.

Suy yếu lớp dầu bôi trơn: Các con lăn vòng bi phụ thuộc lớn vào độ bám chắc của dầu bôi trơn để tạo ra một lỗ hổng dưới tải trọng. Nếu tải trọng quá lớn, tốc độ sẽ thấp hoặc sự bám dính sẽ mỏng, và tuổi thọ vòng bi sẽ thu ngắn lại. Khi các giọt nước nhỏ rơi xuống vùng tải trọng thì các khe hở sẽ bị lấp, kết quả là sự chà sát các bề mặt sẽ lớn. Chất bôi trơn thông thường sẽ cứng dưới lực tải trọng, điều rất cần để chịu được tải trọng khi hoạt động của vòng bi.

Tuy nhiên, chất bám dính của nước thì chỉ là một độ nhớt và cái sự bám dính này duy trì không đổi, mặc cho tải trọng gây ra. Nó không tốt cho các vòng bi có áp lực tải trọng cao. Kết quả là mất đi sự cứng cáp của chất bôi trơn có chứa nước.

Nhiễm vi khuẩn: nước vẫn được biết đến là chất xúc tác cho các loại vi sinh vật như nấm hay vi khuẩn.

Nước tẩy rửa: Khi mỡ bôi trơn nhiễm bẩn với nước, nó có thể làm mềm và chảy ra khỏi vòng bi. Phun nước có thể tẩy rửa mỡ trực tiếp từ vòng bi, phụ thuộc tùy vào độ dày và điều kiện.

Giải pháp rõ ràng nhất cho các vấn đề về nước là một giải pháp chủ động, đó là, ngăn chặn sự xâm nhập của nước vào trong dầu/mỡ bôi trơn và môi trường hoạt động của vòng bi. Thứ nước duy nhất vô hại là thứ nước xa bên ngoài vòng bi của chúng ta.