ไขข้อสงสัย ตลับลูกปืน (Bearing) คืออะไร? มีกี่ประเภท?

เคยสงสัยคะว่า ทำไมมอเตอร์ถึงมีเสียงดัง หรือพัดลมหมุนติด ๆ ขัด ๆ สาเหตุหนึ่งที่พบบ่อยเลยก็คือ ตลับลูกปืน นี่แหละค่ะ อะไหล่ที่ขาดไม่ได้เด็ดขาด ไม่ว่าจะเครื่องจักร รถยนต์ หรือแม้แต่จักรยานที่เราใช้ทุกวัน

บทความนี้เราอยากพาไปรู้จักกับตลับลูกปืนแบบละเอียด ทั้งหน้าที่ กลไก วิธีดูแล และที่สำคัญคือ เราควรรู้จักประเภทต่าง ๆ ของตลับลูกปืน เพราะถ้าเลือกผิด ใช้ผิดประเภท ไม่แค่เสียงดังอย่างเดียว แต่อาจพังกันทั้งระบบเลยก็ได้ค่ะ

ตลับลูกปืน คือ ชิ้นส่วนหลักในการรับน้ำหนัก และถ่ายทอดแรงที่เกิดขึ้นจากเพลา ทั้งแนวรัศมีและแนวแกน ลงไปสู่อุปกรณ์ต่าง ๆ ของเครื่องจักรที่มีการหมุน ทำหน้าที่ช่วยลดแรงเสียดทานหรือลดความฝืด (friction) ระหว่างการหมุน หรือการเลื่อน หากตลับลูกปืนเกิดการชำรุด ก็สามารถถอดเปลี่ยนได้ ประหยัดทั้งเวลาและค่าใช้จ่าย โดยไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนเพลาหรือเฟื่อง

ตลับลูกปืนทั่วไปจะประกอบด้วยส่วนสำคัญ 4 ส่วน ได้แก่

• วงแหวนใน (Inner Ring): เป็นส่วนที่ติดกับเพลาและหมุนไปพร้อมกัน
• วงแหวนนอก (Outer Ring): ทำหน้าที่ประคองเม็ดลูกปืนภายใน
• ลูกสแตนเลสหรือ ลูกปืน (Rolling Elements): ทำหน้าที่ลดแรงเสียดทาน โดยกลิ้งอยู่ระหว่างวงในและวงนอก
• ตัวยึดคงที่หรือ ตะแกรงกั้น (Cage): ช่วยจัดระยะห่างและจัดตำแหน่งของลูกปืนเพื่อป้องกันไม่ให้ลูกปืนเบียดกัน
• ฝาครอบซีล (Seal/Shields): ทำหน้าที่ป้องกันสิ่งแปลกปลอมไม่ให้เข้าไปภายในตลับลูกปืน

1. ลดแรงเสียดทาน
   ตลับลูกปืนช่วยเปลี่ยนแรงเสียดทานแบบเลื่อนเป็นแรงเสียดทานแบบกลิ้ง ทำให้ชิ้นส่วนหมุนได้ลื่นขึ้น ลดการใช้พลังงานและความร้อนสะสม
2. รองรับการเคลื่อนที่
   ช่วยให้เพลาหรือแกนหมุนคงตำแหน่งที่เหมาะสม ไม่บิดหรือแกว่งในทิศทางต่างๆ ทั้งแนวรัศมีและแนวแกน
3. ถ่ายเทแรงและน้ำหนัก
   รับแรงที่เกิดจากการทำงานของเพลาหรือชิ้นส่วนหมุน และกระจายแรงนั้นไปยังโครงสร้างรองรับอย่างเหมาะสม
4. ยืดอายุการใช้งาน
   ด้วยการลดแรงเสียดทานและการสึกหรอ ตลับลูกปืนช่วยให้เครื่องจักรทำงานได้อย่างยาวนานและลดค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษา

ตลับลูกปืนมีหลายประเภท ขึ้นอยู่กับลักษณะของเม็ดลูกปืนและการใช้งาน ดังนี้

ใช้เม็ดลูกปืนกลม รองรับแรงได้ทั้งแนวรัศมีและแนวแกนในระดับปานกลาง สามารถทำงานที่ความเร็วสูงได้ดี ตัวอย่าง ได้แก่

เป็นตลับลูกปืนที่ถูกใช้งานอย่างแพร่หลายในเครื่องจักรอุตสาหกรรม เพราะสามารถผลิตเป็นขนาดต่าง ๆ ได้และประกอบติดตั้งง่าย มีคุณสมบัติในการรับแรงรอบตัว ทนทาน และสามารถใช้งานได้ที่ความเร็วรอบสูง

เป็นตลับลูกปืนที่เหมาะสำหรับการใช้งานที่มีลักษณะของการเยื้องแนวเพลา หรือ Misalignment โดยลักษณะของตลับลูกปืนประเภทนี้จะมีแหวนวงนอกและวงในที่สามารถปรับมุมได้ ภายในตลับมีจาระบีบรรจุมาจากโรงงาน เหมาะกับเครื่องจักรที่ต้องการความประหยัด

มีคุณสมบัติในการรับแรงได้อย่างดี เช่นเดียวกับตลับลูกปืนชนิดเม็ดกลมร่องลึก แต่สิ่งที่พิเศษขึ้นมาของตลับลูกปืนชนิดนี้คือ สามารถเลือกมุมสัมผัสเพื่อให้เข้ากับชิ้นงานได้ตามต้องการ ทำให้เมื่อเลือกมุมองศาสัมผัสสูง ก็จะสามารถรับแรงแนวแกนได้สูงขึ้น แต่ต้องแลกกับการรับแรงแนวรัศมีลดลง จึงเหมาะสำหรับงานที่ต้องการใช้รอบต่อนาทีที่สูง

ตลับลูกปืนชนิดนี้เป็นแบบแยกส่วน โดยประกอบด้วย แหวนเพลา 1 วง แหวนเสื้อ 2 วง และชุดเม็ดลูกกลิ้งพร้อมรัง 2 ชุด ดังนั้นจึงสะดวกอย่างมากต่อการประกอบติดตั้ง และเหมาะสำหรับงานที่ต้องรับแรงแนวแกนที่สูงมากเป็นพิเศษ เช่นเครื่องจักรที่ต้องทำงานในแนวตั้งเป็นต้น

ใช้เม็ดลูกปืนทรงกระบอกหรือทรงเรียว มีพื้นที่สัมผัสมากกว่าลูกบอล รับแรงได้สูงกว่า โดยเฉพาะแรงแนวรัศมี ตัวอย่างได้แก่

ตลับลูกปืนชนิดนี้สามารถรับแรงกดในแนวรัศมีได้มาก เพราะว่ามีพื้นที่สัมผัสลูกกลิ้งเยอะ จึงช่วยลดปัญหาที่เกิดจากการเยื้องแนวของเพลา ทั้งยังช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการหล่อลื่นตลับลูกปืน เหมาะกับงานที่ต้องใช้ความเร็วทำรอบสูง แต่ถึงอย่างนั้นการรับแรงแนวแกนก็ไม่มากเท่าตลับลูกปืนเม็ดกลม

เป็นตลับลูกปืนที่มีหน้าตัดเล็ก มีคุณสมบัติคล้ายกับตลับลูกปืนทรงกระบอก โดยสามารถรับแรงแนวรัศมีได้สูงมากและมีความแข็งแรงสูง แต่จะตอบโจทย์กับงานที่มีพื้นที่หน้าตัด พื้นที่จำกัด หรือการออกแบบที่มีลักษณะเล็กกระทัดรัดเป็นพิเศษเท่านั้น

เป็นตลับลูกปืนที่แข็งแรงทนทาน สามารถรองรับการเยื้องแนวของเพลาได้ดี เพราะสามารถปรับแนวมุมได้เอง อีกทั้งยังมีอายุการใช้งานยาวนาน แม้ใช้งานที่ต้องรับแรงในปริมาณสูงมาก เหมาะกับการใช้งานทั้งแบบติดตั้ง และใช้งานบนปลอกปรับขนาดเพลา

ออกแบบมาเพื่อรับแรงแนวรัศมี และแนวแกนได้อย่างดีพิเศษ เพราะสามารถรับแรงรวมได้ในปริมาณมาก สามารถช่วยลดปัญหาที่มาจากการเยื้องแนวของเพลา ลดแรงเสียดทานจากแรงบิด ช่วยให้อายุการใช้งานยาวนาน และช่วยเพิ่มให้การผลิตมีความแม่นยำสูง เหมาะกับชิ้นงานที่ต้องการความแข็งแรงทั้งสองแนว

ตลับลูกปืนชนิดนี้ สามารถถอดประกอบและแยกส่วนได้ จึงทำให้การติดตั้งเป็นเรื่องง่าย จุดเด่นคือมีอายุการใช้งานยาวนานมาก เพราะตลับลูกปืนถูกออกแบบมาให้สามารถรับแรงรุนในแนวแกนที่มีปริมาณสูง และสามารถรับแรงรุนในแนวรัศมีที่กระทำพร้อม ๆกันได้ แม้จะถูกนำไปใช้งานที่รุนแรงก็ตาม

การดูแลรักษาตลับลูกปืนอย่างเหมาะสมช่วยยืดอายุการใช้งานและป้องกันความเสียหาย ได้แก่

• ทำความสะอาดและหมั่นตรวจสอบความสะอาดของตลับลูกปืน
• หยอดจาระบีหรือสารหล่อลื่นตามคำแนะนำผู้ผลิต
• ตรวจสอบเสียงและแรงสั่นสะเทือนผิดปกติขณะทำงาน
• หลีกเลี่ยงการใช้งานเกินพิกัดหรือความเร็วที่แนะนำ

ทีนี้ก็รู้แล้วนะคะ ว่าตลับปืนคืออะไร มีกี่ประเภท และแต่ละแบบเหมาะกับงานลักษณะไหน เราก็จะเลือกใช้งานได้ถูกต้องมากขึ้น ซึ่งสำคัญมาก เพราะถ้าใช้ผิดประเภท นอกจากจะทำให้เครื่องทำงานไม่เต็มที่ ยังเสี่ยงพังไวโดยไม่จำเป็นเลยค่ะ

สำหรับใครที่กำลังมองหา ตลับลูกปืน หรือเครื่องมือช่างคุณภาพดี แนะนำแบรนด์ KACHA เลยค่ะ 🛠️ เพราะมีทั้งอุปกรณ์ช่างมาตรฐานดี ที่ผ่านการคัดสรรมาแล้วว่าเหมาะกับงานหลากหลายประเภท ใช้งานทน คุ้มค่าแน่นอนค่ะ

ขอบคุณข้อมูลจาก: misumitechnical, northpower, tms.in.th, lcs-online