Một con lăn nhỏ nằm giữa dòng chảy nông sản
Trong các dây chuyền chế biến nông sản, băng tải đảm nhiệm việc đưa nguyên liệu và thành phẩm qua nhiều công đoạn. Con lăn có nhiệm vụ đỡ dây băng, hỗ trợ chuyển động hoặc dẫn hướng tùy vị trí lắp đặt.
Khi con lăn hoạt động bình thường, dây băng di chuyển liên tục. Nhưng nếu vòng bi bị mòn, thiếu chất bôi trơn, nhiễm bụi hoặc nước, con lăn có thể quay nặng, phát tiếng ồn, rung hoặc bị kẹt. Khi đó, lực cản trên dây băng tăng lên và có thể tạo thêm tải cho các bộ phận truyền động.
Một nghiên cứu được công bố trên Engineering Failure Analysis về việc phân tích 100 vòng bi con lăn băng tải được thu thập trong 6 tháng trong quá trình tháo con lăn để bảo dưỡng. Kết quả cho thấy hai dạng hư hỏng nổi bật nhất là biến dạng dẻo làm tăng khe hở mặt lăn, chiếm 42,3%, và mòn ăn mòn, chiếm 30,7%. Nghiên cứu này được thực hiện trên hệ thống băng tải trong khai thác mỏ, vì vậy các tỷ lệ trên không đại diện cho dây chuyền chế biến nông sản tại Việt Nam, nhưng cho thấy những rủi ro kỹ thuật phổ biến đối với vòng bi con lăn.
Một nghiên cứu khác về bảo trì dự báo hệ thống băng tải cũng dẫn kết quả khảo sát thực địa với 224 trường hợp hỏng con lăn trên tổng số 520 sự cố băng tải. Nghiên cứu xác định hỏng vòng bi và mòn vỏ là những dạng hư hỏng chính của con lăn.
Những con số này cho thấy con lăn không phải bộ phận có thể xem nhẹ trong kế hoạch bảo trì, dù giá trị của từng chi tiết thường nhỏ hơn nhiều so với động cơ, hộp giảm tốc hay hệ thống điều khiển.
Khi chi tiết nhỏ trở thành điểm dừng của cả dây chuyền
Không phải mọi sự cố con lăn đều khiến nhà máy phải dừng toàn bộ hệ thống. Mức độ ảnh hưởng phụ thuộc vào thiết kế dây chuyền, khả năng dự phòng và vị trí con lăn gặp sự cố.
Tuy nhiên, một số nghiên cứu về vòng bi con lăn cho thấy vị trí lắp đặt, độ kín của cụm vòng bi và căn chỉnh tuyến băng tải có ảnh hưởng đến nguy cơ hư hỏng. Một nghiên cứu khác cũng chỉ ra rằng các dấu hiệu như nhiệt độ và rung động có thể được sử dụng để theo dõi tình trạng con lăn.
Đối với nhà máy nông sản, đây là vấn đề đáng lưu ý bởi môi trường sản xuất thường có bụi, nguyên liệu rơi vãi và độ ẩm thay đổi. Nếu phớt làm kín không tốt hoặc chất bôi trơn bị suy giảm, vòng bi có thể xuống cấp nhanh hơn.
Trên thị trường Việt Nam hiện có các doanh nghiệp chuyên sản xuất và cung cấp con lăn cho hệ thống vận chuyển công nghiệp. Công ty Cổ phần Tập đoàn Kỹ thuật và Công nghiệp Việt Nam với thương hiệu Intech Group công bố cung cấp các dòng con lăn băng tải, con lăn côn, con lăn công nghiệp và dàn con lăn, đồng thời cung cấp các giải pháp liên quan đến băng tải và hệ thống vận chuyển.
Bên cạnh đó, Công ty TNHH Sản Xuất TM DV Việt Thống Hưng Thịnh công bố cung cấp nhiều loại con lăn như con lăn thép, inox, nhựa, nhôm, con lăn bọc cao su và các loại băng tải con lăn.
Việc có các nhà cung cấp chuyên biệt giúp các cơ sở sản xuất chủ động hơn trong việc lựa chọn, thay thế linh kiện. Tuy nhiên, con lăn thay thế vẫn cần phù hợp với tải trọng, tốc độ băng tải, kích thước, loại vòng bi và môi trường vận hành của từng hệ thống.
Bảo trì từ chi tiết nhỏ để tránh lần dừng máy lớn
Đối với cơ sở chế biến nông sản, cách đơn giản để hạn chế sự cố là đưa con lăn vào danh sách kiểm tra định kỳ thay vì chỉ kiểm tra khi dây chuyền đã phát sinh vấn đề.
Nhân viên vận hành có thể quan sát dây băng khi chạy, chú ý tiếng kêu bất thường, kiểm tra độ rung, nhiệt độ tại khu vực vòng bi và tình trạng quay của từng cụm con lăn. Những vị trí thường xuyên tiếp xúc với bụi, nước hoặc nguyên liệu rơi vãi cần được kiểm tra kỹ hơn.
Nghiên cứu về giám sát tình trạng con lăn cho thấy nhiệt độ tại trục con lăn và mức rung là những thông số có tiềm năng sử dụng để phát hiện dấu hiệu bất thường. Các nghiên cứu gần đây cũng đề cập đến việc kết hợp kiểm tra thủ công với phân tích âm thanh, rung động và nhiệt độ để phát hiện lỗi con lăn.
Với những vị trí quan trọng, doanh nghiệp có thể chủ động dự trữ một số con lăn và vòng bi tương thích. Khi xảy ra sự cố, việc có sẵn phụ tùng giúp giảm thời gian chờ mua và hạn chế nguy cơ dây chuyền phải dừng lâu.
Điều quan trọng là không nên chỉ nhìn vào giá của một chiếc con lăn. Chi phí đáng quan tâm hơn nằm ở thời gian dây chuyền không hoạt động, nhân công chờ việc, nguyên liệu bị ùn lại và nguy cơ ảnh hưởng đến các công đoạn liên kết.
Trong quá trình tự động hóa chế biến nông sản, sự chú ý thường tập trung vào máy sấy, máy phân loại, máy đóng gói hay hệ thống điều khiển. Nhưng độ ổn định của dây chuyền lại phụ thuộc vào hàng loạt chi tiết nhỏ.
Một con lăn không trực tiếp tạo ra sản phẩm, nhưng khi nó bị kẹt, dòng nguyên liệu trên băng tải có thể bị gián đoạn. Vì vậy, bảo trì những mắt xích nhỏ cũng chính là cách bảo vệ năng suất và hạn chế những lần dừng máy không đáng có.