เกียร์บ็อกร้อนเกินไป

การหมั่นดูแลและควบคุมอุณหภูมิในการทำงานของเกียร์บ็อกมีผลดีหลายอย่างทั้งในแง่อายุการใช้งานของเกียร์บ็อก แผนการผลิต  เริ่มตั้งแต่การเลือกเกียร์บ็อกให้เหมาะกับงาน  หรือเลือกชนิดของเกียร์ให้ถูกต้อง  การที่เกียร์บ็อกไม่ร้อนเกินไปจะทำให้อายุการใช้งานของซีล ตลับลูกปืน ยาวนานขึ้น   หากลดอุณหภูมิของเกียร์บ็อกลงได้ 14 องศาเซลเซียส จะทำให้ อายุการใช้งานของซีลที่ทำจากยางไนไตร (Nitrile) นานขึ้นสองเท่า  และหากอุณหภูมิเพิ่มขึ้น 14 องศาเซลเซียส จะทำให้อายุของซีลชนิดเดียวกันลดลงเหลือครึ่งหนึ่ง  ตัวอย่างเช่น  ซีลในเกียร์บ็อกสามารถใช้งานได้ 12,000 ชั่วโมง ที่ 52 องศาเซลเซียส แต่ซีลของเกียร์บ็อกแบบเดียวกันที่ทำงานเหมือนกันแต่อุณหภูมิสูงกว่าคือ 65 องศาเซลเซียส จะเสียหายเมื่อใช้งานไป 6000 ชั่วโมง

ผลกระทบนี้ไม่ใช่ว่าจะเป็นเฉพาะซีลแบบไนไตรเท่านั้น  ซีลไวตัน (Viton)  น้ำมันหล่อลื่น และฟันเฟืองก็ได้รับผลกระทบจากการทำงานที่อุณหภูมิสูงเป็นเวลานาน  หากปล่อยไว้เช่นนี้ต่อไป เกียร์บ็อกจะมีปัญหาหลายอย่าง  เช่น น้ำมันหล่อลื่นเสียหาย  รางวิ่งของตลับลูกปืนเป็นรอยไม่เรียบ   ซีลเสียหาย ฟันเฟืองมีรอยสึก จะทำให้เกียร์บ็อกมีอายุการใช้งานสั้นกว่าที่ควรจะเป็น

แค่ไหนถึงร้อนเกินไป ?

คำถามที่ตามมาคือเราจะรู้ได้อย่างไรว่าเกียร์บ็อกร้อนเกินไปแล้ว  โดยทั่วไปมักจะใช้วิธีง่าย ๆ คือหากสามารถเอามือวางที่ตัวเสื้อของเกียร์บ็อก (housing) สัก 4-5 วินาทีโดยที่ไม่รู้สึกร้อน ก็ถือว่าใช้ได้ แต่ก็อาจจะไม่แม่นยำนัก เพราะว่าคนแต่ละคนสามารถทนความร้อนได้ไม่เท่ากัน คนทั่วไปมักจะสัมผัสวัตถุวัตถุที่มีความร้อนได้ในช่วง 54-60 องศาเซลเซียส
ในปัจจุบันการบำรุงรักษามักจะใช้เครื่องมือวัดอุณหภูมิมากกว่าที่จะใช้ความรู้สึก เครื่องมือก็มีหลากหลาย ทั้งเทอร์โมมิเตอร์แบบสัมผัส เทอร์โมคับเปิ้ล หรือเทอร์โมมิเตอร์แบบอินฟาเรดซึ่งทำให้วัดอุณหภูมิได้โดยไม่ต้องเข้าไปสัมผัสเกียร์บ็อก   หรือบางที่ก็ใช้ภาพถ่ายความร้อน (Thermal imaging) เป็นตัวตรวจวัดว่าเกียร์บ็อกมีอุณหภูมิสูงกว่าปกติหรือไม่ นอกจากนี้ภาพถ่ายความร้อนยังใช้หารอยรั่วของเกียร์บ็อกได้ด้วย

โดยทั่วไปความร้อนที่เกิดขึ้นในเกียร์บ็อกมาจากความฝืด หรือการสัมผัสกันโดยตรงของโลหะ เมื่อภาระมากขึ้น อุณหภูมิจะสูงขึ้น เมื่อภาระน้อยลงอุณหภูมิก็จะต่ำลง  นอกจากนี้ความฝืดที่เกิดจากตลับลูกปืนเสียหาย การเยื้องศูนย์ หรือผงโลหะที่เกิดจากการสึกหรอภายในเกียร์บ็อกก็เป็นสาเหตุที่ทำให้เกิดความร้อนได้

แม้ว่าปัจจัยอื่นๆ มีผลต่ออุณหภูมิของเกียร์บ็อกแต่ว่าน้ำมันหล่อลื่นมีความสำคัญมากกว่า  น้ำมันหล่อลื่นทำหน้าที่ลดความฝืดและเป็นตัวถ่ายเทความร้อนที่เกิดขึ้นส่งผ่านเสื้อเกียร์สู่บรรยากาศ

ความหนืดของน้ำมันจะลดลงมากเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น หรือมีความชื้นเข้าไปปะปนกับน้ำมัน  ซึ่งจะทำให้ฟิล์มน้ำมันบางเกินไป  ดังนั้นการเลือกใช้น้ำมันหล่อลื่นจะมีผลต่อเกียร์บ็อกมาก  สำหรับการเลือกใช้น้ำมันเกียร์ หากผู้ผลิตกำหนดให้เกรดเดียวก็ไม่มีปัญหา  หากระบุสองเกรดให้เลือกใช้น้ำมันที่มีความหนืดสูงกว่าไว้ก่อน

ส่วนใหญ่เสื้อเกียร์มักกำหนดอุณหภูมิสูงสุดไว้ที่ 82-93 องศาเซลเซียส ซึ่งเป็นตัวกำหนดอุณหภูมิสูงสุดของชิ้นส่วนอื่น ๆ เช่น ซีลแบบไนไตรใช้งานที่ไม่เกิน 100 องศาเซลเซียส ซีลยางแบบ Fluorinated ใช้งานที่ไม่เกิน 150 องศาเซลเซียส น้ำมันหล่อลื่นที่ใช้น้ำมันแร่เป็นน้ำมันพื้นฐาน อุณหภูมิต้องไม่เกิน 100 องศาเซลเซียส หรือน้ำมันหล่อลื่นแบบสังเคราะห์ ไม่ควรเกิน 150 องศาเซลเซียส ส่วนตลับลูกปืนและเฟืองที่ทำจากเหล็กมักกำหนดอุณหภูมิสูงสุดไว้ที่ 120 -150 องศาเซลเซียส

ดังที่ได้กล่าวแล้วว่าสาเหตุหลักของการเกิดความร้อนคือการสัมผัสกันโดยตรงของโลหะ และการเยื้องศูนย์ของตลับลูกปืน หากได้แก้ปัญหาเรื่องผงโลหะหรือความชื้นที่ปะปนในน้ำมันเกียร์ การทดลองใช้น้ำมันเกียร์ที่มีความหนืดสูงขึ้น และการเยื้องศูนย์ของตลับลูกปืนแล้ว ไม่ทำให้อุณหภูมิของเกียร์บ็อกลดลง แสดงว่าเกิดจากสาเหตุอื่น ให้ลองวัดอุณหภูมิของมอเตอร์ อาจเป็นไปได้ว่ามอเตอร์มีขนาดเล็กเกินไป หากมอเตอร์มีอุณหภูมิสูงกว่า แสดงว่ามอเตอร์ระบายความร้อนมาสู่เกียร์บ็อก จึงควรเปลี่ยนมอเตอร์ให้มีขนาดใหญ่ขึ้น หรือต้องติดตัวระบายความร้อนเข้าช่วย

Share