Giáo trình Công nghệ sửa chữa đầu máy diezel - Chương III: Các phương pháp kiểm tra trạng thái chi tiết

Nội dung text: Giáo trình Công nghệ sửa chữa đầu máy diezel - Chương III: Các phương pháp kiểm tra trạng thái chi tiết

1. CHƯƠNG III CÁC PHƯƠNG PHÁP KIM TRA TRNG THÁI CHI TIT Như ñã trình bày chương I, trong quá trình s dng, các chi tit ñu máy thưng b hư hng theo ba nguyên nhân chính như sau. Hư hng do b hao mòn: Khi các chi tit b mòn thì kích thưc ban ñu ca chúng thay ñi, hình dng hình hc cũng thay ñi và còn có th sinh ra xưc và kt. Hư hng do tác ñng cơ gii: Là do ñu máy làm vic quá ti và dn ñn các chi tit có th b rn, nt, gy, v, un, xon, cong, bin dng, b tróc, b lõm thng, v.v Hư hng do nh hưng hóa nhit: Trong trưng hp này chi tit có th b cong, vênh, cháy, r, han g, b ăn mòn thng, b nt rn, v.v Mun tin hành sa cha ñưc nhanh chóng và có cht lưng thì vn ñ ñt ra ñu tiên là phi xác ñnh ñưc các dng hư hng ca chi tit và phi ñánh giá ñưc mc ñ hư hng cũng như ñc tính ca các hư hng ñó. Do vy, vn ñ kim tra trng thái ca chi tit là vn ñ quan trng và có tính cht quyt ñnh trong toàn b quá trình công ngh sa cha. Da theo s phân loi các hư hng như trên, ta có th phân ra làm hai nhóm chi tit chính là: nhóm chi tit có hư hng mang ñc tính hao mòn và nhóm chi tit có hư hng mang ñc tính cơ gii. Sau ñây chúng ta s ln lưt xét các phương pháp kim tra và phát hin các dng hư hng nêu trên ca chi tit. 3.1. Các phương pháp kim tra trng thái chi tit hư hng có ñc tính hao mòn 3.1.1. Phương pháp ño trc tip Phương pháp ño trc tip hay còn gi là phương pháp tip xúc ñưc s dng rng rãi ñ xác ñnh lưng hao mòn trên b mt chi tit, cũng như ñc tính hao mòn ca chúng nh nhng dng c ño tng hp hoc chuyên dùng. Các loi dng c ño có th phân ra mt vài nhóm như sau: 1. Các dng c ño tng hp : gm có panme, thưc ño trong, thưc cp, th ưc cp ño ñ cao và thưc cp ño ñ sâu. 2. ðng h cơ gii kiu ñòn by: gm có ñng h ño trong (inñicatơ), pan me kiu ñòn by, các loi ñng h ño khác. 3. Dng c ño răng: gm thưc cp ño răng, dưng ño răng. ði vi nhng chi tit khác nhau và ñi vi mi loi dng c ño khác nhau phi tin hành la chn và s dng nhng dng c ño phù hp. Chng hn ñi vi chi tit h trc có th dùng panme, ñng h ño hoc dưng. ð ôvan ca c trc xác ñnh theo hiu s ca các ch s ca ñng h khi ño hai mt vuông góc vi nhau ca c trc, còn ñ côn thì xác ñnh theo hiu các ch s khi ño theo chiu dài trc. Mun xác ñnh ñ cong ca trc thì kp cht trc lên các mâm cp và ño ñ ño bng ñng h c trc gia. 74.Cnsc
2. Mun kim tra ñưng kính trong và ñưng kính ngoài ca các trc then hoa thì có th dùng pan me hoc các dưng hoc vòng chuyên dùng (các calíp chuyên dùng). Vic kim tra chiu rng ca răng then hoa tin hành nh các loi dưng, còn chiu rng ca rãnh then hoa dùng calíp nút. Vic kim tra các rãnh then (ca vét) trên trc cũng như trong moayơ các bánh răng tin hành nh các calíp tm. Vic kim tra các mt prôphin ca trc chng hn như các cam ca trc phi khí tin hành nh các dưng hoc các mu. ði vi các l ca chi tit, tùy thuc vào ñiu kin làm vic mà chúng có th mòn theo hình ô van hoc hình côn. Do ñó khi kim tra l, chng hn như kim tra xi lanh không nhng cn phi ño ñưng kính ln nht mà phi tin hành ño hai mt vuông góc ñ xác ñnh ñ ô van và ño theo chiu dài ñ xác ñnh ñ côn ca nó. ð mòn các b mt làm vic ca răng ca các bánh răng xác ñnh bng cách ño chiu dày các răng nh thưc cp ño răng hoc các dưng (calíp) ño răng (kiu panme hoc kiu ñng h). ðo chiu dày răng bng thưc cp tin hành theo vòng tròn chia bn răng ñi din qua ñưng kính, sau ñó xác ñnh tr s trung bình ca chiu dày răng. 3.1.2. Phương pháp cân Trong quá trình làm vic do b mòn nên chi tit có s thay ñi v kích thưc th tích và trng lưng. Do ñó dùng cân cân chi tit trưc và sau khi s dng thì có th xác ñnh ñưc lưng hao mòn ca chi tit. Phương pháp này ch xác ñnh ñưc tr s hao mòn ch không xác ñnh ñưc ñc tính hao mòn ca chi tit, ñc bit là ñi vi các chi tit làm t vt liu xp và t vt liu d b bin dng do thì thm chí tr s hao mòn cũng khó có th xác ñnh ñưc. ð ñt ñ chính xác cao phi dùng cân tiu ly ñ cân, ñ nhy ca cân phi ñt 0,4 0,1 micrôgam. Nhng loi cân thưng dùng trong công nghip do sai s bn thân ln (0,52,5 gam) không th dùng ñ ño lưng mòn ca chi tit. Tuy vy, cân tiu ly ch ño ñưc trng lưng ln nht không quá 200 gam do ñó phương pháp này ch dùng ñưc cho các chi tit nh mà thôi. Căn c vào trng lưng hao mòn, kích thưc ca chi tit, t trng vt liu có th tính ñưc lưng mài mòn bình quân vuông góc vi mt ma sát vi gi thit lưng mòn phân b ñng ñu theo mt ma sát ñó. Song, trong thc t s phân b lưng mòn có th theo mt quy lut hoàn toàn khác hoc ñi vi chi tit có nhiu mt ma sát, thì vic ñánh giá như trên s gp khó khăn. 3.1.3. Phương pháp ghi biu ñ bin dng Ngưi ta dùng máy ghi li hình dng b mt chi tit trưc và sau khi s dng sau ñó ñem so sánh vi nhau ñ xác ñnh lưng hao mòn. Hoc cũng có th dùng máy ghi li cùng mt lúc c các b mt không làm vic và b mt làm vic ca chi tit, sau ñó ño tr s chiu cao và căn c vào t l phóng ñi ca máy ghi ta s xác ñnh ñưc lưng hao mòn. Phương pháp này ñưc s dng rng rãi ñ xác ñnh lưng mòn cũng như ñc tính mòn ca các chi tit khi nghiên cu trong phòng thí nghim. Li dng phương pháp này có th ño ñưc lưng mòn trên b mt răng, và khi ño cn phi ly phn không mòn (chân răng và ñnh răng) làm chun ño. 75.Cnsc
3. 3.1.4. Phương pháp ño bng mt chun nhân to Phương pháp này còn có th gi ngn gn hơn là phương pháp chun nhân to hay phương pháp vt rãnh. Bn cht ca phương pháp này là to ra mt mt chun có hình dng nht ñnh trên b mt ma sát, khi chi tit b mòn thì mt chun cũng b mòn và khi ño ñưc lưng mòn ca mt chun s xác ñnh ñưc lưng mòn cc b ca chi tit. C th có th tin hành vch mt vt rãnh có hình dng và kích thưc xác ñnh bng mt dng c chuyên dùng nào ñó lên b mt làm vic ca chi tit. ðáy ca rãnh ñưc ly làm chun ñ ño vì nó không b mòn trong quá trình làm vic và sai s v chiu sâu ca rãnh trưc và sau khi mòn s tương ng vi tr s hao mòn ca b mt chi tit. Mt chun có th to bng cách ép thành mt vt lõm trên b mt ma sát (núng l), hoc khoan l, ct gt hoc mài thành rãnh có hình dng nht ñnh. Trong các phương pháp to mt chun, phương pháp ép hn bng mũi kim cương và cách khóet rãnh bng dao phay tròn hoc dao kim cương là các phương pháp ñưc áp dng tương ñi rng rãi. Nhng loi chi tit như xylanh, xécmăng và c trc khuu ñu ñưc to mt chun bng cách phay rãnh hình bán nguyt. Trên hình 3.1 biu th sơ ñ ñt dao và mt ct ca rãnh khi to mt chun nhân to. Dùng rãnh như hình bán nguyt làm mt chun, sau khi bit chiu dài l ca rãnh thì chiu sâu h ca nó s ñưc tính theo công thc (3.1), (hình 3.1). l 2 h = ,0 125 , (3.1) r trong ñó: r bán kính ca dao kim cương. r 76.Cnsc l2 l1
4. Hình 3.1. Sơ ñ ñt dao (a) và mt ct ca vt rãnh (b) A. B mt trưc khi b mòn B. B mt sau khi b mòn 1. Chi tit; 2. Vt rãnh (mt chun nhân to); 3. Dao kim cương. Sau khi mòn ñ sâu gim, chiu dài rãnh cũng gim do ñó ñ mòn h vuông góc vi rãnh ñưc tính như sau: 2 2  l1 − l2  h = ,0 125  , (3.2)  r  trong ñó: l1 chiu dài rãnh bán nguyt trưc khi mòn; l2 chiu dài ca rãnh bán nguyt sau khi mòn. ði vi rãnh nm ngang vi ñưng sinh trên mt tr tròn thì chiu sâu ca nó là:  1 1  h = ,0 125.l 2  ± , (3.3)  r R  trong ñó: r bán kính dao kim cương; R bán kính ca mt tr trên ñó có vt rãnh. Du "+" dùng cho b mt li còn du "" dùng cho b mt lõm. Khi ñó ñ mòn Dh ñưc tính như sau: 2 2  1 1  h = h1 − h2 = ,0 125()l1 − l2  ±  , (3.4)  r R  Trong trưng hp dùng ñá kim cương hình chóp vuông ñ to mt chun thì ñ sâu chóp lõm ñưc tính như sau (hình 3.2). d h = , (3.5) α 2 .2 tg 2 trong ñó: d chiu dài ñưng chéo chóp vuông lõm; d a Góc ñnh chóp: khi a =136 0 thì h = 7 Sau khi mòn Dh tính như sau: 1 h = ()d − d , (3.6) 7 1 2 α 77.Cnsc
5. Hình 3.2. L hình chóp vuông góc trên mt chun nhân to a. Hình lp th ca chóp b. Hình chiu ca chóp Phương pháp này s dng ñ nghiên cu trong phòng thí nghim hoc ñ xác ñnh nhanh lưng mòn ca tng chi tit trong ñiu kin vn dng thc t. Tuy nhiên phương pháp này có hai nhưc ñim như sau: Th nht, hai bên rãnh kim loi s ñùn lên phá hoi ñ bóng ban ñu ca mt ma sát; Th hai, nu vt liu chi tit có gii hn chy cao thì bin dng ñàn hi s ñưc khôi phc, do ñó hình dáng l ép s b thay ñi và tóm li s làm gim ñ chính xác khi ño. Bên cnh ñó khi ño phi tin hành tháo các chi tit khi cm máy hoc tháo mt phn chi tit khi cm máy. Khi ño ñi ño li nhiu ln cn tháo lp nhiu ln do ñó làm thay ñi v trí tương ng gia các chi tit vì vy mt rà khít gia các mt ma sát b phá hoi, ñc tính mài mòn và ñiu kin ma sát thay ñi. 3.1.5. Phương pháp phân tích du bôi trơn ð xác ñnh trng thái các chi tit ca ñng cơ mà không cn tháo ri, ngưi ta có th kho sát hàm lưng các tp cht kim loi trong du bôi trơn. Khi làm vic, các b mt ma sát ñưc bôi trơn liên tc nh dòng du tun hoàn có áp lc cao và các tp cht kim loi (mt st, mt kim loi khác ) s b dòng du ñó cun ñi ri ñưc hòa trn và nm trng thái lơ lng trong du bôi trơn. Hàm lưng các tp cht này có th phân tích ñưc nh các phương pháp hóa hc hoc phương pháp quang ph. Qua phân tích nu thy hàm lưng tp cht càng nhiu thì chng t chi tit mòn nhiu, mt khác, căn c vào thành phn hóa hc ca tp cht (cht kim loi nào nhiu hơn) có th bit chi tit nào mòn nhiu, chi tit nào mòn ít. ð tin hành phân tích du bôi trơn có th làm như sau: sau mi mt khong thi gian nht ñnh ly mt mu du bôi trơn ñem ñt cháy thành tro và sau ñó dùng các phương pháp như ph ân tích hóa hc, phương pháp phân cc, phương pháp quang ph, v.v ñ xác ñnh lưng tp cht ca tng kim loi trong mu du. S thay ñi nng ñ các tp cht trong mu du phn nh lưng hao mòn ca chi tit, còn lưng chênh lch ca các tp cht các mu du ly các thi ñim khác nhau phn nh tc ñ mài mòn ca các chi tit ñó. Dùng phương pháp này, vn ñ quan trng là ly mu. Mu du phi ñm bo phn nh ñúng lưng cht kim loi trung bình tương ng vi mi thi ñim ly mu. Vì vy, khi ly mu phi ct bu lc tinh ñi ñ có th phn nh chân thc hàm lưng tp cht trong du nhn, tc là phn nh chân thc lưng hao mòn ca chi tit. Khi ly mu du dưi cácte nên khuy ñu du ñ ñm bo lưng tp cht bình quân trong du. 1. ðng hc v hàm lưng tp cht trong du bôi trơn Hàm lưng tp cht trong du bôi trơn ph thuc vào mc ñ nhim tp cht và mc ñ lc sch ca bu lc, ñng thi ph thuc vào hot ñng ca ñng cơ. Trong cùng ñiu kin như nhau khi ñ mòn ca chi tit tăng lên s làm hàm lưng 78.Cnsc
6. tp cht trong du tăng lên. ðiu này cho phép ta có th s dng phương pháp ño lưng sn vt mài mòn lng trong du ñ xác ñnh trng thái k thut ca ñng cơ mà không cn gii th. Vic ñánh giá trng thái k thut ñng cơ không cn gii th, trên cơ s xác ñnh hàm lưng sn vt mài mòn trong du, trong quá trình vn hành là phương pháp gián tip. Mun vy, cn phi nghiên cu s bin ñng hàm lưng tp cht trong du nhn có k ñn tng ñiu kin vn hành c th, ñn chu kỳ sa cha và cn vn dng lý thuyt ñ tin cy ca máy, cơ cu máy. Nhng công trình nghiên cu mt s nưc ñã thit lp ñưc ñ th mi quan h hàm lưng tp cht trong giai ñon mài mòn trên cơ s phân tích du bng quang ph. ð có th thit lp ñưc phương pháp kim tra trng thái k thut ca ñng cơ không cn phi tháo ri, ta phi nm chc ñưc s bin ñng ca hàm lưng tp cht trong du (có chú ý ñn ñc ñim ca ñiu kin vn hành và ñ bn ca ñng cơ). Nu coi tp cht trong du cacte ca mt ñng cơ làm vic phân b ñu và có s bù ñp lưng du hao tn thì phương trình vi phân ca s cân bng vt cht trong h thng du bôi trơn s có dng sau: dK g − (q − q − q )K = loc bx nl , (3.7) dt Q0 − ()qch − qbx − qnl t trong ñó : K hàm lưng tp cht trong du ti thi ñim t, kg/kg; K0 hàm lưng tp cht trong du ti thi ñim ban ñu, kg/kg; g tc ñ nhim tp cht (sn vt mòn) trong du, kg/h; qbx tc ñ b sung du sch vào cacte, kg/h; qnl lưng nhiên liu chưa cháy lt vào du cacte, kg/h; qch tc ñ du b ñt cháy và thi khi cacte (hoc kt cc), kg/h; Qo lưng du ban ñu trong cacte, kg; qloc = q db .ηloc lưng du ñưc lc sch, kg/h; qdb lưng du bn ñi qua bu lc, kg/h ; ηloc h s lc sch. t thi gian làm vic ca ñng cơ k t khi thay du mi, h. Sau khi gii phương trình (3.7) ta ñưc :  Bt  A g   Bt  A     K = K0 1−  + 1− 1−   , (3.8)  Q0  B A   Q0  B  trong ñó : A = q loc q bx q nl ; B = q ch q bx q nl . Khi ñng cơ làm vic vi s lưng du gi mt mc xác ñnh, nghĩa là khi qch = q bx q nl thì mi quan h gia hàm lưng sn vt mòn và tc ñ (hay cưng ñ) hao mòn có dng phương trình:  q +q   q +q   loc ch    loc ch   − t  g  − t K = K e  Q0  +  1− e  Q0   , (3.9) 0  q − q    loc ch   79.Cnsc
7. Hay có th vit dưi dng: − (q + q )t   g  − (q + q )t  loc ch   loc ch K = K 0 exp  +  1− exp  , (3.10)  Q0   qloc − qch   Q0  ðc bit khi du ñưc b sung liên tc và khi lưng du trong cácte là không ñi thì − (q + q )t   g  − (q + q )t  bx loc   bx loc K = K0 exp  +  1− exp , (3.11)  Q0   qbx − qloc   Q0  Khi ñng cơ làm vic trong ñiu kin không b sung du sch (q bx = 0) và không có nhiên liu chưa cháy lt vào cácte (q nl = 0) thì phương trình (3.7) có dng:  g   (q + q )t    ch loc K = K 0 −  ln1−  , (3.12)  qloc + qch   Q0  Nu du trong h thng không ñưc lc (q loc = 0) vi (q bx = 0) và (q nl = 0) thì: g  q t   ch  K = K 0 − ln1−  (3.13) qch  Q0  Phương trình (3.8) và (3.9) phù hp vi ch ñ làm vic chính ca ñng cơ trong thc t vn hành và trong quá trình thí nghim. Phương trình (3.12) ñưc thit lp trên nguyên tc ñng cơ làm vic không b sung du và ch ñưc áp dng ñ tính toán khi bit chc rng lưng nhiên liu chưa cháy lt rt ít vào du cacte. Nói tóm li, cn lưu ý rng: Phương trình (3.8) ñưc s dng khi lưng du bin ñi; Phương trình (3.9) ñưc s dng khi lưng du xác ñnh mt mc nào ñó; Phương trình (3.12) ñưc s dng khi không có b sung du và không có nhiên liu lt vào các te; Phương trình (3.13) ñưc s dng khi du không ñưc lc. Khi xác ñnh ñ mài mòn ca các b phn ñng cơ theo tr s hàm lưng tp cht trong du cn phi k ñn sn vt mài mòn ca nhóm xylanh píttôngñã b ñy theo khí thi ra ngoài. Phân tích phương trình (3.9) thy rng quá trình tích t tp cht trong du vi ñiu kin q ch = q bx + q loc là có th bin ñng t ñiu chnh ñưc. Khi tr s hàm lưng tp cht tăng lên thì cưng ñ cháy, thi ra ngoài và ñưc gi li trong bu lc cũng tăng lên. Khi ñó tr s hàm lưng cui (cc ñi) ca các tp cht s không th cao hơn t s: g Lim K = , t→∞ qloc + qbx + qnl 80.Cnsc
8.  qloc − qch  Biu thc  t phương trình (3.9) ñưc gi là h s th tích du  Q0  tham gia trong h thng du bôi trơn ng vi mt thi gian nào ñó, ký hiu bng ch m. Phương trình (3.9) có dng ñơn gin sau : g K + (1− e −m ) , (3.14) qch hay −m g −m K = K 0 .e + [1− e ], (3.15) qloc + qch T phương trình (3.8) và (3.9) cho thy tr s ln nht và tr s trung gian ca hàm lưng tp cht trong du (khi gi nguyên các ñiu kin khác) t l bc nht vi tc ñ bin thiên tp cht g. Thit lp mi quan h gia ñ mài mòn các chi tit ñng cơ và ñ nhim tp cht mài mòn (sn vt mài mòn ) trong du ta có th xác ñnh không ch v mt ñnh tính mà c v mt ñnh lưng ca mài mòn. ði vi các chi tit trc khuu, ñ và các b phn khác ngâm trong du, tc ñ mài mòn s phù hp vi phương trình (3.9) trong ñiu kin th tích du trong cácte bin ñi, ñưc xác ñnh theo công thc :  A   Bt  B K − K 1−  A  0     Q0    c = A , (3.16)  Bt  B 1− 1−   Q0  trong ñó: c tc ñ mài mòn ca chi tit, kg/h; K hàm lưng sn vt mài mòn trong khong thi gian t, kg/h; K0 giá tr hàm lưng ban ñu ca sn vt mài mòn. Khi th tích du c ñnh, tr s c ñưc tính theo công thc :  q +qch   loc  − t ()K − K e  Q0  ()q − +q c = 0 loc ch , (3.17)  q +q   loc ch  − t 1− e  Q0  Nu như tr s hàm lưng này không tăng lên na trong quá trình ñng cơ hot ñng (quá trình n ñnh hóa ) và ñt ti tr s cc ñi thì : c = K(q loc + q ch ) (3.18) Khi không làm sch du : c = K q ch (3.19) ð mòn tng cng ca chi tit ñó trong thi kỳ hot ñng ca ñng cơ ñưc tính theo công thc: 81.Cnsc
9. I = ct (3.20) Khi xác ñnh ñ mài mòn ca lót xylanh và xecmăng theo tr s hàm lưng Fe trong du, ta cn phi da vào h s k ñn hin tưng có mt s sn vt mài mòn b thi ra khí tri theo khí thi. ð tính toán sơ b và ñánh giá ñnh tính ñ mài mòn ca chi tit ñng cơ thì không cn ñ ý ñn ñ tiêu th nhiên liu, bi vì nu chú ý ñn yu t này kt qu cũng ch thay ñi trong phm vi ± 5%. S lưng sn vt mài mòn bám trong thành cácte, trong ng dn du, trong két làm mát du ch bng khong 5% tng hàm lưng sn vt mài mòn trong du. Mi quan h gia hàm lưng sn phm hao mòn và cưng ñ hao mòn có dng: a. Vi ñiu kin q ch =q bx q nl − (q + q )t   g  − (q + q )t  loc ch   loc ch Kt = K0 exp  +  1− exp  , (3.21)  Q   qloc + qch   Q  trong ñó: K0, K t hàm lưng sn vt mòn trong du bôi trơn thi ñim ban ñu và thi ñim ñang xét t, kg/kg; qlc , q ch cưng ñ làm sch và cưng ñ cháy (kt cc) ca du bôi trơn, kg/h; Q khi lung du trong cácte, kg; g cưng ñ (tc ñ) tích t sn vt mòn hay cưng ñ hao mòn, kg/h; t thi gian làm vic k t khi thay du, h. b. Khi du ñưc b sung liên tc và khi lưng du trong các te là không ñi thì: − (q + q )t   g  − (q + q )t  bx loc   bx loc K = K0 exp  +  1− exp , (3.22)  Q   qbx + qloc   Q  c Khi không có b sung du, q bx =0, thì:  g   (q + q )t    ch loc K = K0 −  ln1−  , (3.23)  qloc + qch   Q  d Nu du không ñưc lc, q loc =0 thì:  g   q .t    ch K = K0 −  ln1−  , (3.24)  qch   Q  2. Mi quan h gia tr s cho phép ca hàm lưng sn vt mài mòn vi khong hành trình gia hai kỳ sa cha ñng cơ 82.Cnsc
10. ð xác ñnh tr s gii hn cho phép v sn phm mài mòn trong du ph thuc vào hành trình hot ñng và mc ñ mài mòn cn phi bit rõ s lưng kim loi bong khi b mt làm vic khi các chi tit máy ñt ti kích thưc ti hn. Theo các nghiên cu ca Liên Xô trưc ñây, s liu vn hành trung bình ca loi ñng cơ diezen 2D100 ñưc chotrong bng 3.1 (tr. 83). T bng 3.1 thy rng khi ñng cơ hot ñng bình thưng thì c ly hot ñng gia hai kỳ sa cha dài hay ngn ph thuc vào chi tit khng ch là xécmăng th nht, sau ñó ti các xécmăng còn li, lót xylanh, trc khuu. Các cm khác trong loi ñng cơ này không cn xét ñn là cht píttôngvà bc cht pittông, vì chúng mài mòn tương ñi ít so vi các chi tit khác và ít nh hưng ti s bin ñi hàm lưng st (Fe) và ñng (Cu) trong du cácte. Qua nhiu công trình thí nghim kim tra trng thái k thut ñng cơ ñt trong ñu máy diezel bng phân tích quang ph sn vt mài mòn trong du cácte ñu ñem li kt qu tương t. . Bng 3.1. S liu vn hành trung bình ca ñng cơ diezen 2D100 Hành trình gi Tng khi Kim Cưng ñ ñnh gia hai Chi tit mài mòn lưng kim loi loi mài mòn, g/h kỳ sa cha mài mòn, g (1000 km) Xecmăng th nht 200 0,03 200300 Xecmăng th hai 200 0,015 500 Các xécmăng còn li 500600 0,030,04 650800 Lót xi lanh 20002500 0,07 9001000 St Trc khuu 700800 0,010,22 14002000 C th nht trc 20 0,00050,0007 10001500 khuu 500 0,02 1000 Các chi tit khác Xecmăng th nht 100 0,015 250300 ðng Các xécmăng còn li 300 0,02 500 Trc khuu 200 0,0050,007 10001500 Bc lót trc khuu 600700 0,0150,02 100 Chì và thanh truyn 16001800 Mi quan h gia khong hành trình hot ñng ca ñu máy diezel vi trng thái k thut ca ñng cơ diezel (da trên thông s hàm lưng sn vt mài mòn) có th xác ñnh bng phương trình sau: Ltb K tb Lg = , (3.25) K c trong ñó: Lg hành trình ln nht cho phép gia hai ln sa cha ca ñu máy; 83.Cnsc
11. Ltb tr s tính toán hành trình ca ñu máy gia hai ln sa cha, da trên cơ s tc ñ mài mòn vn hành trung bình ca các chi tit ñng cơ (hành trình gia chu kỳ sa cha); Ktb tr s tính toán trung bình ca hàm lưng sn vt mài mòn trong du trong quá trình vn hành ñu máy diezel. Tr s hàm lưng tính toán trên ng vi giá tr trung bình ca lưng du b cháy hao và thi mt. Trong thc t hàm lưng sn vt mài mòn là mt hàm s ñi vi giá tr thc t ca cưng ñ du b cháy hao và thi mt. Vì vy ñ xác ñnh ñúng tr s hành trình hot ñng ca ñu máy ta cn phi k ñn mc ñ chênh lch gia tr s tính toán và thc t ca lưng du cháy hao. Khi ñó:  q + q  K = K  yg n  , (3.26) c cg    q yp + qn  trong ñó: Kcg tr s trung bình ca hàm lưng sn vt mài mòn xác ñnh bng cách phân tích; qyg cưng ñ dòng cháy hao trong khi ñng cơ làm vic, kg/h; qyp cưng ñ cháy hao trung bình, kg/h. Như vy, mun kim tra trng thái k thut ñng cơ ñt trong không cn tháo ri da trên cơ s phân tích sn vt mài mòn trong du nhm kéo dài hành trình hot ñng gia hai ln sa cha, thì cn phi tính toán ñn lưng tiêu th nhiên liu và lưng du nhn b cháy hao ñi vi tng loi ñng cơ. Nu không chú ý ñn ñiu này sai s s tăng lên nhiu. ð ñáp ng vào thc t phương pháp kim tra ñng cơ không phi tháo ri, ngưi ta thưng xác ñnh tr s gii hn ln nht cho phép ca các thành phn mài mòn có trong du cácte ng vi tng thi gian s dng gia hai ln ñi tu ñng cơ. Mi quan h gia tr s trung bình cho phép ca hàm lưng sn vt mài mòn trong du nhn ñng cơ ng vi tng giai ñon vn hành trong khong gia hai kỳ sa cha trong xưng, có th biu th bng phương trình sau : K c L K gt = K'g − , (3.27) K np trong ñó : Kgt giá tr trung bình cho phép ca hàm lưng sn vt mài mòn trong giai ñon sp ti; K’ g tr s trung bình cho phép ca hàm lưng sn vt mài mòn trong giai ñon L = L np ; Kc tr s trung bình cho phép ca hàm lưng sn vt mài mòn trong khong hành trình ñã hot ñng (quá kh ) bng L; L hành trình hot ñng ca ñu máy diezen t lúc ngng sa cha trong xưng ti ñu thi kỳ k tip; Lnp hành trình ca ñu máy diezen ti thi kỳ sa cha sp ti. 84.Cnsc
12. Phân tích s bin ñng hàm lưng sn vt mài mòn trong du cacte ñ xác ñnh trng thái k thut ca ñng cơ ñt trong không phi tháo ri còn cho phép thit lp ñưc mt ñiu kin ñc trưng mc ñ hp lý ca phương pháp: ηM < K gn − K c , (3.28) Nghĩa là mc ñ chính xác ca nhng phương pháp kim tra phi bo ñm xác ñnh ñưc ñ chênh lch gia tr s cho phép và tr s thc t (hoc giá tr vn hành trung bình) ca hàm lưng sn vt mài mòn trong du. Áp dng phương pháp ñánh giá trng thái ñng cơ không tháo ri vi mc ñích tăng hành trình hot ñng gia hai kỳ sa cha có lưu ý ñn s mòn khác nhau ca các chi tit s ñem li hiu qu kinh t cao tin hành công vic kim tra này trưc lúc ñưa sa cha hoc trong khong gia hai kỳ sa cha. 3. Phương pháp phân tích quang ph du bôi trơn Phân tích quang ph là xác ñnh thành phn hóa hc ca vt cht thông qua v trí và mt ñ tương ñi ca các vch quang ph bc x hoc hp th vt cht ñó. Bn cht ca phương pháp này là ñánh giá mc ñ thay ñi hàm lưng sn phm hao mòn trong du bôi trơn, t ñó ñánh giá ñưc cưng ñ hao mòn và tr s hao mòn ca chi tit. Mi quan h gia hàm lưng sn phm hao mòn và cưng ñ hao mòn có dng: Ct = C 0 exp { (q 1 + q c) + [g/(q 1 +q c)]}{1 exp [ (q 1 + q c) t /Q]}, (3.29) trong ñó: C0, C t hàm lưng sn phm hao mòn trong du bôi trơn thi ñim ban ñu và thi ñim ñang xét t ; q1 , q c cưng ñ làm sch (lc) là cưng ñ kt cc ca du bôi trơn; Q khi lưn du bôi trơn trong các te ñng cơ ; g cưng ñ hao mòn ca chi tit ; t thi gian làm vic ca ñng cơ. Ngoài ra, quá trình tích t ca sn phm hao mòn và các tp cht khác trong du bôi trơn ph thuc vào ch ñ b sung du bôi trơn cho ñng cơ. ch ñ b sung liên tc vi khi lưng không ñi du bôi trơn vào các te ñng cơ, thì s thay ñi hàm lưng ca sn phm hao mòn ñưc biu din bi quan h sau: Ct = C 0 exp [(q bx + q 1)t/Q]+[g/(q bx +q 1)] {1 exp [ (q bx + q 1) t/Q]}, (3.30) trong ñó: qbx cưng ñ b sung du bôi trơn. Nu du bôi trơn không ñưc b sung thì: Ct = C 0 [g/(q c + q 1)] ln {1 [(q c + q 1) t /Q]}, (3.31) Tùy thuc vào các ñiu kin c th mà tin hành s dng mt trong các tương quan nói trên ñ ñánh giá cưng ñ xâm nhp ca sn phm ăn mòn vào du bôi trơn, t ñó ñánh giá ñưc trng thái k thut ca ñng cơ. 85.Cnsc
13. Khi ñng cơ làm vic ch ñ xác lp thì hàm lưng sn phm hao mòn trong du bôi trơn không ph thuc vào dung tích ca h thng, mà ch ph thuc vào cưng ñ hao mòn g và cưng ñ kt cc q c. Khi hao mòn ca các chi tit tăng lên, thì tc ñ kt cc trong xylanh cũng tăng lên và sn phm hao mòn cũng b ñt cháy cùng vi du bôi trơn, do ñó mc ñ n ñnh ca hàm lưng sn phm hao mòn s gim xung. Thông qua phân tích du bôi trơn có th xác ñnh ñưc hàm lưng sn phm hao mòn trong du các te và thi gian làm vic ca ñng cơ: C = a 0 + a 1L +a 2L2 , (3.32) trong ñó: C hàm lưng tp cht; L thi gian làm vic (km chy); a0 hàm lưng tp cht thi ñim ban ñu; a1, a 2 tc ñ và gradien tc ñ tích t sn phm hao mòn trong ñu các te ñng cơ. ð ñánh giá ñưc ñ mòn ca các chi tit cn căn c vào hàm lưng ca các cht ch th. Các cht ch th là các cht cung cp thông tin v ñ mòn ca chi tit, chng hn: Crôm là cht ch th v hao mòn xécmăng có m crôm hoc mt gương xylanh có m crôm; Nhôm là cht ch th v hao mòn pitông ch to t hp kim nhôm; Chì là cht ch th v hao mòn bc trc khuu. St là cht ch th v hao mòn cho phn ln các chi tit ch to t thép (có ti 70 ÷ 80% thành phn st cha trong du bôi là sn phm hao mòn ca xylanh), v.v Khi phân tích quang ph du bôi trơn bng các máy quang ph, ngưi ta ñánh giá trng thái ñng cơ da trên cơ s so sánh hàm lưng tp cht vi các giá tr ngưng ca nó thông qua các giá tr gii hn C 1 và C 2: Nu C ≤ C 1 trng thái ñng cơ bình thưng; Nu C1 C 2 ñng cơ ñã trng thái gii hn. Theo các nghiên cu ca Liên Xô trưc ñây, giá tr gii hn hàm lưng sn phm hao mòn ñi vi mt s ñng cơ (g/tn) ñưc cho trong bng 3.2. Bng 3.2. Giá tr gii hn hàm lưng sn phm hao mòn ñi vi mt s ñng cơ Loi ñng cơ diezel và ñu máy Phân t D100 11D45 5D49 D50 6S310D TE3, TEP60, TE 116 TE1,TE2,TEM1, ME2, TE10 M62 TEM2 ME3 St 50/100 50/100 65/100 100/200 100/200 ðng 25/70 35/70 50/100 40/60 20/40 Chì 25/100 15/25 15/25 40/100 40/100 Nhôm 20/30 20/30 20/30 25/50 25/50 86.Cnsc
14. Thic 5/10 5/10 5/10 5/10 5/10 Crôm 10/15 10/15 10/15 Ghi chú: T s hàm lưng tương ng vi giá tr gii hn C 1. Mu s hàm lưng tương ng vi giá tr gii hn C 2. Ngoài ra theo công thc (3.32) có th xác ñnh ñưc hàm lưng sn phm hao mòn trong du bôi trơn thay ñi theo thi gian làm vic ca ñng cơ (km chy). Các mi quan h ñó ñưc th hin trên hình 3.3. Fe Fe g/T g/T 1 1 100 100 4 2 3 50 50 3 2 4 3 0 20 40 L, 10 km 0 20 40 L, 10 3 km a) b) Hình 3.3. Mi quan h gia hàm lưng sn phm hao mòn trong du các te và thi gian làm vic; a. Hàm lưng st; b Hàm lưng chì 1. Hao mòn không bình thưng; 2. Hao mòn bình thưng; 3, 4. Hao mòn gia tăng ca nhóm pitôngxecmăngxylanh và c trc khuubc trc Phương pháp chn ñoán trng thái k thut ñng cơ thông qua phân tích quang ph du bôi trơn có nhng ưu nhưc ñim như sau: Ưu ñim: Không cn gii th ñng cơ mà vn xác ñnh ñưc ñ mòn và cưng ñ hao mòn cũng như trng thái k thut ca nó mt cách liên tc; Xác ñnh ñưc cưng ñ và tr s hao mòn tng th ca các chi tit mt cách tương ñi chính xác; Dùng phương pháp này có li cho nhng thí nghim có tính cht so sánh, nó có th giúp cho vic xác ñnh nhng nhân t nh hưng ti mài mòn ca chi tit mà không cn tháo ri chúng. Nhưc ñim: Hàm lưng các sn phm hao mòn ph thuc vào tc ñ kt cc ca du bôi trơn do ñó nó nh hưng ti mc ñ chính xác ca phương pháp; Phương pháp phân tích du bôi trơn ch có th xác ñnh ñưc tc ñ mòn chung ca chi tit, mà không xác ñnh ñưc lưng mòn tuyt ñi ca chi tit cũng như s phân b ca lưng hao mòn ñó; 87.Cnsc
15. Lưng hao mòn xác ñnh ñưc là lưng mòn chung ca tt c các mt ma sát, do ñó hàm lưng tp cht trong du nhn không th phn nh chính xác lưng hao mòn ca mt chi tit c th; Không xác ñnh ñưc ñc tính hao mòn ca chi tit cũng như không xác ñnh ñưc mc ñ hao mòn cc b ca các b phn và các chi tit khác nhau. Ngoài ra, trong quá trình chi tit làm vic, mt lưng du nhn nht ñnh nào ñó s b mt mát ñi kèm theo c các tp cht kim loi và mt s ht tp cht có kích thưc ln s lng xung ñáy các thùng cha mà không chy qua các ng dn khi ly mu, do ñó ñ chính xác không th ñm bo cao ñưc. Phương pháp ñánh giá trng thái k thut ñng cơ thông qua phân tích du bôi trơn là phương pháp tiên tin ñã ñưc s dng rng rãi nhiu nưc trên th gii. Vic áp dng nó vào ñiu kin Vit Nam hin nay là ht sc cn thit. Mt khi ñã có các thit b k thut chúng ta hoàn toàn có kh năng làm ch v mt hc thut cũng như hoàn toàn có kh năng s dng thành công nó trong sa cha ñng cơ diezel Vit Nam. 3.1.6. Phương pháp ñng v phóng x Phương pháp xác ñnh ñ hao mòn nh các cht ñng v phóng x (còn gi là phương pháp nguyên t ñánh du) ñưc s dng khá rng rãi. Bn cht ca phương pháp này là cho cht phóng x tác dng lên mt ma sát (hay nói cách khác các b mt y ñưc hot hóa bng các ñng v phóng x), khi mt ma sát b mòn, mt kim loi kéo theo c nguyên t ca cht phóng x vào du bôi trơn. Lưng nguyên t ca cht phóng x t l thun vi lưng mt kim loi, do ñó khi ño ñưc cưng ñ bc x là có th xác ñnh ñưc mt kim loi trong du nhn và như vy xác ñnh ñưc lưng hao mòn ca chi tit. Năng lưng bc x ca các cht ñng v ñưc ghi bng các máy ñm ht cơ bn ñt ngay trên ñưng ng dn du ca h thng máy móc. Theo s thay ñi cưng ñ bc x có th ñánh giá ñưc ch ñ mòn ca chi tit c v mt s lưng cũng như cht lưng. Dùng ñng v phóng x ñ xác ñnh lưng mòn ca chi tit có ñ chính xác khá cao (ñt ti 10 8 gam), có th xác ñnh ñưc lưng mòn ca chi tit mà không cn tháo máy, có th xác ñnh ñưc lưng mòn ca tng chi tit riêng bit. Phương pháp này thưng ñưc dùng ñ nghiên cu s mài mòn ca xylanh, xécmăng, cht píttông, c trc khuu và bi, trưt. Khi áp dng ñng v phóng x ñ xác ñnh lưng mòn có th s dng nhiu phương pháp. S khác nhau gia các phương pháp s dng ch ch dùng k thut khác nhau ñ ño tính phóng x ca sn phm mài mòn. Khi nghiên cu s mài mòn ca tng chi tit trong ñng cơ có th tin hành trc tip trên ñng cơ, có th tin hành trong phòng thí nghim và trên cơ cu tương t vi vt cn thí nghim. ð xác ñnh hot tính ca du nhn xi qua các mt ma sát ngoài cách dùng ng ghi bc x cm trc tip trong ñưng du ca ñng cơ, còn có th ly mu theo mt chu kỳ nht ñnh. Dùng cách th nht có nhiu ưu ñim rõ rt, có th ghi li cưng ñ bc x ca các ht phóng x chy qua ng ghi bc x. Cách này ñơn gin và rút ngn quá trình thí nghim ñng thi còn có th t ñng ghi li s thay ñi v hot tính ca du nhn. Tuy nhiên, phương pháp này có quan h mt thit ti s n ñnh v dung tích ca lp du chy quanh v ngoài ng bc x, nu có bt hơi trong ñưng du thì 88.Cnsc
16. dung tích chy trong v ngoài ng ghi bc x s thay ñi, do ñó nh hưng ti tc ñ chính xác khi ño. Cách ly mu theo chu kỳ có th phân tích hot tính ca du nhn trong ñiu kin phòng thí nghim ñng nht so sánh vi mu tiêu chun. Nu lưng du lưu thông trong h thng bôi trơn không nhiu, các ht phóng x phân b ñu trong du thì dùng cách này có th ñt kt qu tương ñi tt, vì mu du ly ln lưt s phn nh ñưc tính cht thay ñi ca cưng ñ mòn. Song, trong thc t khi thí nghim trên ñng cơ ñiu này khó ñt ñưc vì lưng du lưu thông ln, tc ñ lưu thông nhanh, sn phm mài mòn không kp phân b ñu trong du mà tp trung mt s ch nào ñó, do vy mu du ly ra không phn nh ñúng lưng mòn ca chi tit có mang cht phóng x. ð ñm bo ñ chính xác khi ño phi tìm bin pháp tránh s lng ñng ca các ht phóng x. Do ñó các ñưng du phi nhn và bóng, phi b trí v trí ca ng ghi bc x gn vi chi tit th nghim, kt cu lp ng ghi phi ñm bo tránh s lng ñng ca các ht phóng x. Sau khi ño ñưc hot tính ca du, s dùng phương pháp so sánh ñ tính ra lưng mòn ca chi tit có mang cht phóng x. Mun vy, cn có mu du tiêu chun ñ so sánh, mu du này ñã có lưng nguyên t phóng x nht ñnh. So sánh mu du tiêu chun và mu du th là có th tính ñưc trng lưng sn phm mòn: MA1 m = − m1 , (3.33) A0 trong ñó: m trng lưng sn phm mòn; M trng lưng nguyên t phóng x trong mu tiêu chun; A0 hot tính ca mu du tiêu chun; A1 hot tính ca mu du thí nghim; m1 trng lưng sn vt mài mòn trong mu ly ming ng du vào trong máy. Khi tìm ra ñưc trng lưng sn phm mài mòn trong mu th nghim thì có th tính ñưc trng lưng ca sn phm mài mòn trong toàn b du nhn theo công thc. V.m Q = , (3.34) v trong ñó: V dung tích du bôi trơn trong máy; v dung tích du mu thí nghim. Khi dùng phương pháp ñng v phóng x ñ xác ñnh lưng mòn ca chi tit phi chú ý ti vic chn cht ñng v phóng x và phương pháp hot tính hóa chi tit. Khi chn cht ñng v phóng x cn lưu ý: 1. Tính cht hóa hc ca cht ñng v phóng x: nên chn cht phóng x có tính cht tương t vi mt cht ca vt liu chi tit ñ ñm bo cht phóng x phân b ñu trong chi tit thí nghim. 2. Thi kỳ phóng x yu dn: biu th thi gian có th tin hành thí nghim ca cht ñng v phóng x ñó, thi gian này ít nht là 10 ngày. 89.Cnsc
17. 3. Hình thc bc x và năng lưng: khi nghiên cu s mài mòn ca chi tit nên dùng tia γ và β mà không nên dùng tia α . Nu chn nguyên t phóng tia β thì cn xét ti s hp th ca ñưng ng. Năng lưng ca vt th bc x có th tính theo công thc sau: d. δ = 0,54E 0,16, (3.35) trong ñó: δ ñ dày ca vt th hp th, mm; d mt ñ ca vt liu vt th hp th; E năng lưng ca vt th bc x, mêga ñin t vôn. Khi cùng nghiên cu mt lúc mt s chi tit, s hot tính hóa chi tit bng các loi nguyên t ñng v phóng x có tính cht xuyên thu khác nhau. Ví d mt chi tit dùng tia γ thì chi tit khác dùng tia β , hoc dùng tia γ nhưng tính cht xuyên thu hơn kém nhau quá mt ln và lúc ñó phi dùng hai t ng ñ ño lưng phóng x. Mt t ng ghi s ño tng s lưng phóng x ca c hai tia mnh và yu, mt t s hp th tia yu ch ño tia mnh. Hiu s ca các tr s hai t ghi ñưc s là lưng mòn ca chi tit hot hóa bng tia yu. Hin nay ngưi ta ñã có th nghiên cu cùng mt lúc ba chi tit khác nhau. Cht ñng v phóng x ñưc nhim vào chi tit bng các phương pháp sau (hay còn gi là các phương pháp hot hóa chi tit): 1. Cho cht ñng v phóng x vào chi tit t khi ñúc nó. 2. Gn cht ñng v phóng x lên chi tit; 3. Hot hóa bng cách phóng các tia lên chi tit; 4. Dùng phương pháp khuych tán; 5. M cht ñng v phóng x lên b mt chi tit; 6. Dùng gia công tia la ñin cy cht phóng x lên chi tit. Nu kích thưc ca chi tit gia công rt nh, nht là ñi vi các chi tit bng kim loi màu thưng áp dng phương pháp th nht. Nhưc ñim ca phương pháp này là lưng tiêu th nguyên t phóng x ln lưng phóng x nhiu nh hưng ti sc kho ca công nhân. Khi nghiên cu mài mòn ca chi tit có mt ma sát ln và lưng mòn phân b ñu trên mt ma sát thì nên dùng phương pháp th hai. Vt gn thưng làm thành hình ñũa ñưng kính 13 mm và ép lên mt ma sát ca chi tit. Vt liu vt gn chi tit và chi tit có th không ging nhau. Phương pháp này dùng ñ hot hóa chi tit cho c trc khuu và xécmăng. ði vi chi tit nh và hình dng phc tp thưng hot hóa cách chiu tia phóng x lên chi tit. Phương pháp này cn có thit b phc tp, thi gian phóng x lên chi tit lâu. Phương pháp khuch tán cũng ít dùng vì rng quá trình khuch tán lâu, cn khuch tán nhit ñ cao do ñó chi tit có th b thay ñi v kt cu kim tương. Phương pháp ño lưng mòn bng ñng v phóng x tuy hin ñi nhưng chưa ñưc ng dng rng rãi vì có nhng nhưc ñim như vic chun b chi tit tương ñi phc tp, cn phi có nhng thit b ñc bit ñ ño cưng ñ phóng x và ñ ñm bo sc kho cho ngưi thí nghim cn có nhng bin pháp ñ phòng nhim x ñc bit. 3.1.7. Phương pháp phân tích tp cht trong khí thi bng máy quang ph 90.Cnsc
18. 1. nh hưng ca trng thái làm vic ca ñng cơ ñn hàm lưng tp cht trong khí Trong quá trình ñng cơ hot ñng các sn phm mài mòn hình thành trên b mt làm vic ca nhóm xylanhpittông, theo du bôi trơn chy v cacte, nhưng s có mt phn theo khí thi x ra ngoài. Dưi nh hưng ca nhit ñ cao du s b bc hơi hoc cháy hoc b thi ra ngoài tri. Ngoài ra, trong lp du bôi trơn xecmăng còn có sn phm cháy ca nhiên liu và bi ngoài tri xâm nhp vào xylanh. Như vy trong bung cháy s có hin tưng bin ñng các yu t tp cht trong khí thi như hin tưng din bin trong du cacte. Chính vì vy, phân tích ñnh lưng sn vt mài mòn trong khí thi có th xác ñnh ñưc cưng ñ mài mòn chi tit ñng cơ. Kt qu phân tích sn vt mài mòn trong du cacte là nhng thông tin v trng thái k thut ca ñng cơ. Hàm lưng hơi du trong khí thi cho phép xác ñnh ñưc lưng tiêu hao du nhn do bc hơi tùy thuc vào ch ñ làm vic và trng thái k thut ca ñng cơ. Gn ñây ñ xác ñnh lưng du nhn tiêu hao này ngưi ta áp dng cách ño gián tip, kt qu không cao vì có nhiu nh hưng ngoi lai (vì lưng tiêu hao du nhn do b ñt cháy ñưc xác ñnh bng cách ño th tích hoc ño mc du theo ñnh kỳkim tra theo ñnh kỳ, còn lưng tiêu hao sn vt mài mòn b thi ra ngoài tri thì thc t không xác ñnh ñưc). ðã t lâu ngưi ta cho rng tt c sn vt mài mòn ca chi tit trc khuu, ñ bánh răng, nhóm xylanhpíttôngñu lng vào du cacte. Do ñó phương pháp ñánh giá tc ñ mài mòn bng cách xác ñnh hàm lưng st trong du và xây dng “ ñưng cong mòn “ mc mt sai lm là ñã không chú ý ñn sn vt kim loi mài mòn theo khí thi ra ngoài tri. Theo kt qu nghiên cu có dùng cht phóng x cho thy s lưng sn vt mài mòn theo khí thi ra ngoài khá ln. S lưng sn vt mài mòn ca nhóm xylanhpíttôngkhông lt vào du mà lt ra ngoài tri khi ñng cơ chy chưa ñ ti là khong 30 %, khi ñy ti là 60 %. Kt qu thí nghim cho thy cách phân tích tp cht trong khí thi có th xác ñnh ñưc lưng tiêu hao du nhn trong thi gian thí nghim. ðây là ưu ñim ni bt so vi các phương pháp khác 2. Sơ ñ nguyên lý xác ñnh tp cht trong khí thi Dùng ñng cơ thí nghim mt xylanh, tin hành phân tích tp cht trong khí thi như sau (hình 3.4). 91.Cnsc
19. Hình 3.4. Sơ ñ nguyên lý bình hút khí thi có cha tp cht ñ phân tích quang ph 1Bình cha; 2Van; 3ðng h ño hơi; 4Áp k; 5Xylanh; 6Tm lc; 7Lõi lc; 8Bung cha khí thi; 9Bung trn; 10Chùm ng hng; 11ng hng khí. ð xác ñnh tc ñ nhim tp cht trong khí thi ta có th dùng công thc gH CBkH Cn = , g / h (3.36) 100nH trong ñó: gH khi lưng ca mu dùng ñ phân tích quang ph riêng; kH hàm lưng tp cht trong bt than, %; o 3 CB lưu lưng khí thi 20 C, m /h; o nB dung tích khí ñi quan b lc tinh 20 C, lít. Sut tiêu hao du nhn ca ñng cơ (nu trong du có pha Ba) ñưc tính theo công thc: g H k H CB CM = , g/mã lc.h (3.37) 1000GBYBa N C trong ñó : kH hàm lưng bari trong bt than,%; CB lưu lưng khí thi, kg/h; n G = B khi lưng mu khi ñem ñi phân tích; B 1000 NC công sut hu ích ca ñng cơ, mã lc; γ 1 khi lưng riêng ca khí. 3.1.8. Phương pháp xác ñnh bng thit b khí nén Phương pháp khí nén dùng ñ xác ñnh tr s và ñc tính hao mòn ca chi tit ñưc thit lp trên cơ s mi quan h gia tr s khe h (hay còn gi là tit din thông qua) mà khí nén thông qua ñó ra ngoài tri và s thay ñi áp sut hoc lưu lưng ca lung khí nén ñó. Hin nay ngưi ta thưng dùng ba loi dng c khí nén ch to trên cơ s ca rôtamét, áp lc k lò xo và áp lc k tích phân. Rôtamét là loi dng c ño liên 92.Cnsc
20. tc vn tc ca lung khí (hoc cht lng), nó là dng c thông dng nht có ñ chính xác cao và năng sut ln. Rôtamét (hình 3.5) làm vic trên nguyên tc ño lưng tiêu hao khí nén. Mt phn lung khí nén chuyn ñng qua ng thy tinh hình côn có ñưng kính ln quay v phía trên. Trong ng thy tinh có mt phao kim loi, dưi tác ñng ca lung khí phao này s nm chiu cao nào ñó tuỳ thuc vào vn tc lung khí. Vn tc ca lung khí trong ng càng ln thì phao càng b nâng lên cao làm cho khe h vành khuyên gia thân ca phao và thành ng thy tinh tăng lên ñm bo cho lung khí nén thông qua vi vn tc ln hơn. 10 1 9 8 6 7 2 5 4 3 Hình 3.5. Sơ ñ nguyên lý rôtamét 1. Van ñiu chnh; 2. ng cao su; 3. ðu ño; 4. Chi tit cn ño; 5. Bu lc khí; 6. Máy gim áp; 7, 9. Kim ch s di ñng; 8. Phao nhôm; 10. ng thu tinh hình côn. Các b phn chính ca rôtamét gm có: b n ñnh áp lc, thit b ñm và ñu ño. B n áp là mt máy gim áp hai cp nhm mc ñích cp khí nén có áp sut không ñi vào rôtamét t h thng khí nén ca xí nghip. Thit b ñm gm ng thy tinh hình côn 10 (ñ côn 1:1000 hoc 1:500), phao nhôm 8 và thang chia vch. ðu ño 3 dùng ñ ño kích thưc như ñưng kính hoc chiu dài ca chi tit. Bu lc 5 dùng ñ làm sch không khí trưc khi vào máy. Khi ño khe h ngưi ta ñưa ñu ño 3 vào chi tit (hoc calíp) 4. Khi chi tit b mòn nhiu thì khe h gia nó và ñu ño tăng lên do ñó lưu lưng khí nén thông qua ln và phao b ñy lên và ngưc li. Da vào v trí ca phao có th ñánh giá ñưc s 93.Cnsc
21. hao mòn ca chi tit 4, có nghĩa là mi v trí ca phao trong ng ñu tương ng vi mt lưng tiêu hao không khí nht ñnh. Tùy thuc vào lưu lưng không khí có th xác ñnh ñưc kích thưc ca chi tit ti mt ct ñưc ño hoc tr s tit din thông qua (khe h), theo thang chia vch ca dng c. Vic ñiu chnh rôtamét phi tin hành phù hp vi hưng dn ñã quy ñnh sao cho khi ni chi tit mi (chưa b mòn) vi rôtamét thì phao phi nm v trí dưi ca ng, còn khi ni chi tit có lưng hao mòn gii hn (ln nht) thì phao phi nm v trí trên ca ng. V trí trên và v trí dưi ca phao ñưc ñnh v nh hai kim di ñng 9 và 7 gn trên thang chia vch. Mun thay ñi v trí ca phao thì phi ñiu chnh áp sut ca không khí nh máy gim áp 6 và nh van ñiu chnh 1. ðu ño hoc chi tit ñưc ni vi rôtamét nh ng cao su 2. Trong các dng c da trên cơ s áp k lò xo (hình 3.6) ngưi ta dùng thit b ñ ño vn tc lưu ñng ca không khí. Thit b này gm bung 7, bung ra 3, và van vào 6, van này ni thông hai bung vi nhau. C hai bung ñu ñưc trang b các ñng h 1 và 2. Áp sut trong bung vào ñưc duy trì không ñi nh b n ñnh áp sut. Khi tc ñ ca lung không khí tăng lên, sc cn ca van vào 6 tăng lên và áp sut bung th hai (bung vào) gim xung. Calíp khí nén 5 vi ng ni cao su 4 ca dng c ño này hoàn toàn ging như ca rôtamét. Thang chia ñ ca áp k th hai 2 ñưc chia theo các calíp chun lp trên calíp khí nén 5. Sơ ñ kt cu thit b ño ñ kín cp pittôngplônggiơ bng khí nén ñưc th hin trên hình 3.7. 4 3 5 2 1 6 P=const 7 94.Cnsc
22. Hình 3.6. Dng c ño bng khí nén da trên cơ s ñng h áp lc lò xo 1,2. Các ñng h; 3. Bung ra; 4. ng ni cao su; 5. Calíp khí nén; 6. Van vào; 7. Bung. 5 6 7 1. B lc khí; 4 2. Bình gim áp; 8 3 3. Phao nhôm; 4. . ng thu tinh hình côn có thưc ño; 5. Van ñiu chnh; 6. ðng h ño áp sut; 7. Xylanh (sơmi); 8. Píttôngplônggiơ. Hình 3.7. Sơ ñ thit b kim tra cp pittôngplônggiơ bng khí nén 2 1 Các dng c khi nén, như ñã trình bày, có ñ n ñnh, ñ tin cy và ñ chính xác cao. Vì dng c này không có các b phn truyn dn cơ khí và không có tip xúc khi ño cho nên nó có tui th ln. Dùng các dng c này có tính ưu vit là ño các kích thưc bên trong có ñưng kính nh dưi 20 mm, c th có th dùng ñ kim tra cp píttông plônggiơ bơm cao áp, vòi phun, v.v Tuy nhiên, các dng c ño bng khí nén thưng ch có lung khí rt nh do ñó không phi lúc nào cũng tha mãn các yêu cu ca cơ s sa cha. 3.1.9. Phương pháp xác ñnh bng thit b thu lc Phương pháp thy lc ñ xác ñnh hao mòn ca chi tit da trên quan h gia tr s ca khe h mà cht lng có áp sut chy qua vi s thay ñi ca áp sut hoc lưu lưng ca cht lng ñó. Các bàn th nghim ñ kín thy lc ca cp píttông plônggiơ bơm cao áp làm vic theo nguyên tc này. Trên hình 3.8. biu th sơ ñ nguyên lý bàn th ñ kín thy lc ca cp píttông plônggiơ. Lc F tác dng theo ñưng tâm ca píttông plônggiơ ñưc ñiu chnh nh ti trng G. Lc F này phi ñm bo to nên áp sut th nghim tương ñương vi áp sut công tác ca các bơm cao áp, do ñó ñi vi mi kiu píttông plônggiơ khác nhau thì tr s F cũng khác nhau. Lc F ñiu chnh ñưc nh các cp thay th ca ti 95.Cnsc
23. trng G. Trên mi ti trng (hay qu nng) có ñánh du ghi rõ trng lưng ca nó và ghi rõ dùng cho loi cơ ñng nào. Áp sut trong không gian phía ñnh píttông plônggiơ xác ñnh theo biu thc sau: 4F p = , kG/cm 2 (daN/cm 2), (3.38) π.d 2 trong ñó: F lc ép cho trưc, tác dng dc theo píttông plônggiơ, kG (daN); d ñưng kính ca píttôngplônggiơ bơm cao áp, cm. 1. Thùng cha nhiên liu; 2. Bu lc; 3. Bình lng; 4. ðm làm kín; 5. Cp píttôngplônggiơ cn kim tra; 6. Con ñy; 7. Ti trng G; 8. B ñ lò xo. Hình 3.8. Sơ ñ bàn th ñ xác ñnh ñ kín thy lc ca cp píttông plônggiơ Nguyên lý làm vic ca bàn th như sau: ðu tiên treo qu nng 7 ca bàn th lên móc gi phía trên. Cp píttôngplônggiơ cn kim tra 5 ñưc lp vào thân ca bàn th v trí tương ng vi lưng cp nhiên liu khi ñng cơ làm vic công sut ñnh mc. Nhiên liu t thùng cha 1 qua thùng lng 3 và bu lc 2 ñưc cp vào không gian phía ñnh píttôngplônggiơ. Xylanh ca píttôngñưc ñy kín nh tm ñm 4. Sau ñó th qu nng ra khi móc gi và trng lc ca qu nng ñưc truyn qua h thng ñòn by và con ñi 6 ti píttôngplônggiơ s dch chuyn lên phía trên. Lưng nhiên liu phía ñình píttôngb nén li và ñt ti mt tr s áp sut nht ñnh và dưi áp sut ñó nhiên liu s rò r qua khe h gia xylanh và píttôngra ngoài. Sau mt khong thi gian nht ñnh lưng nhiên liu ñó s b rò r ht, píttôngs dch chuyn ti v trí trên cùng còn qa nng thì chm vào b ñ 8. 96.Cnsc
24. Khong thi gian qu nng rơi t v trí trên cùng (sau khi ri khi móc gi) cho ti khi chm vào b ñ lò xo 8 ñưc gi là "ñ kín thy lc" ca cp píttôngplônggiơ. Khong thi gian này xác ñnh nh ñng h và ñưc tính bng giây. Trưc khi tin hành th nghim phi bôi trơn cho các chi tit ca h thng ñòn by và con ñi, phi ñ nhiên liu hoc hn hp nhiên liu vi du bôi trơn vào thùng cha. Cht lng th nghim phi có ñ nht tiêu chun 20 0C là 1,43 +0,02 0 E (ñ Engle). Trưc khi th nghim cũng cn phi tin hành ñiu chnh chiu dài ca con ñi và kim tra áp sut ca không gian phía ñnh píttông plônggiơ và kim tra ch s ca bàn th theo cp píttôngplônggiơ mu. V kt cu ca bàn th, quy trình th nghim c th ca loi bàn th này, s ñưc trình bày c th hơn phn sa cha cp píttôngplônggiơ bơm cao áp ñng cơ diezel (chương VI). 3.2. Các phương pháp phát hin hư hng có ñc tính cơ gii 3.2.1. Phát hin bng mt thưng ðây là phương pháp ñơn gin nht nhưng không chính xác và kém tin cy. Phương pháp này dùng ñ phát hin nhng khuyt tt có th nhìn thy mt cách rõ ràng. Trong phương pháp này ngưi ta còn s dng kính lúp phóng ñi 510 ln hoc kính hin vi. Dùng phương pháp này có th phát hin ñưc các vt nt, vt dp, vt lõm, vt xưc, v.v 3.2.2. Phương pháp âm hc (Phương pháp ñp gõ) Trong phương pháp này ngưi ta phân bit các âm thanh phát ra khi gõ ñp vào các chi tit lành ln và các chi tit có vt nt, các mi ghép bình thưng và các mi ghép ñã mt kh năng làm vic. Tùy thuc tng loi chi tit, nhưng phn ln các chi tit lành ln ñu phát ra các âm trong và thanh còn các chi tit có vt nt phát ra các âm trm và rè. Da vào các âm thanh phát ra ñó mà có th nhn bit chi tit có vt nt hay không. Phương pháp này ñơn gin nhưng ñ chính xác không cao. 3.2.3. Phương pháp th bng áp lc cht lng Phương pháp th nghim thy lc hay còn gi là phương pháp ép nưc ñưc s dng khá rng rãi ñ kim tra vt nt hoc ñ thm thu ca các ni hơi, các thùng gió cũng như ca các thân máy hoc các chi tit lp ghép ca mt s cơ cu như ñ kín lp ghép ca lót xylanh vi thân máy, ca các mt quy lát, v.v Bn cht ca phương pháp này là ngưi ta ñ các cht lng kim tra (như nưc, du ha, du nhn hoc nhiên liu, v.v ) vào các khoang hay các l lõm ca chi tit, sau ñó ép các dung dch ñó ti mt áp sut nht ñnh. Nu chi tit có khuyt tt (có vt nt, vt thng hoc dp) thì cht lng s rò g ra hoc xut hin trên b mt ca chi tit, làm gim áp sut ño ñưc trên ñng h. Bng phương pháp này có th tin hành th nghim lưu lưng cũng như kim tra vt nt trong các ng dn ca các két làm mát, hp gim tc, bình trao ñi nhit, v.v Trưc khi ép nưc cn làm sch các khoang ca chi tit và dung dch th nghim phi có nhit ñ và áp sut tương ñương vi ñiu kin vn dng thc t. 3.2.4. Phương pháp dò khuyt tt màu Phương pháp này dùng ñ kim tra trng thái ca các chi tit ch to t các vt liu không nhim t (như các kim loi màu, cht do, các hp kim cng v.v ) có 97.Cnsc
25. các khuyt tt như vt nt, vt r trên b mt. Bn cht ca phương pháp này da trên s xâm nhp mao dn ca cht lng nhum màu vào vt nt, vt r ca chi tit. Trưc khi kim tra, chi tit ñưc làm sch và ty m, sau ñó nhúng vào cht lng nhum màu hoc ly cht lng nhum màu pht lên b mt chi tit. Trong khong 510 phút khi dung dch màu ñã thm sâu vào các vt nt và vt r thì chi tit ñưc ñem ra trong nưc lnh chy hoc trong dung dch 5% kim ăn da (NaOH). Sau ñó chi tit ñưc sy khô (thưng là bng không khí nóng) và ñưc ph mt lp bt xp t vi mng xêlicaghen (SiO 2), hoc ñưc thm vào dung dch nưc ca cao lanh hoc phn trng (t l: 1 lít nưc cho 600700g cao lanh hoc 300400g bt phn). Cao lanh hoc bt phn ph lên b mt chi tit phi ñưc sy khô. Chng nào kích thưc ca các l nh trong xêlicaghen (trong cao lanh hoc phn) nh hơn chiu rng ca vt nt, thì dưi tác dng ca các lc mao dn, cht lng màu s b hút vào các l t vi ca xêlicaghen. Kt qu trên vét nt s xut hin mt ñưng vch màu theo ñúng hình dng và kích thưc ca vt nt ñó. Theo chiu rng ca vch màu ñó ngưi ta có th xác ñnh ñưc chiu sâu ca vt nt: khi vch màu càng rng thì vt nt càng sâu. Cht lng màu (ngưi ta còn gi là cht ch th, cht kim tra hoc cht tìm kim) có th có thành phn là 80% du ha, 15% du bin áp, 5% du thông và 10 gam bt màu pha vi mt lít nưc, hoc 75% du ha, 20% du bin áp và 5% du antraxen và còn li là bt xêlicaghen (SiO 2). Trong sa cha ñu máy diezel dng ñơn gin nht ca phép dò khuyt tt màu là phương pháp nhum bt phn ñưc s dng rng rãi. Chi tit cn kim tra ñưc nhúng vào du ha hoc du nhn hâm nóng ti 5060 0C, sau ñó lau khô và pht mt lp dung dch phn. Sau khi dung dch khô ly búa gõ lên chi tit, ch nào có vt nt bt phn s bám thành vt lên b mt ca chi tit ñó. Phương pháp dò khuyt tt màu cho phép phát hin trên b mt chi tit các vt nt có chiu sâu ti 0,01 và chiu rng ti 0,001 mm nhit ñ chi tit là 15 20 0C. Nhưc ñim ca phương pháp này là cn phi làm sch chi tit mt cách cn thn, nht là ñi vi các chi tit ngâm lâu trong du và ñi vi các chi tit cng knh thì vic sy khô s gp khó khăn. 3.2.5. Phương pháp dò khuyt tt bng huỳnh quang Phương pháp này dùng ñ phát hin nhng vt nt r b mt ca chi tit. Phát quang là hin tưng khi mt cht nào ñó hp th năng lưng tia (chng hn tia t ngoi) và t mình phát sáng (phát quang) trong mt khong thi gian nào ñó, do vy phương pháp này ñưc gi là phương pháp huỳnh quang. Bn cht ca phép dò khuyt tt bng huỳnh quang như sau: Ngưi ta pha mt loi dung dch (hn hp) phát quang gm 0,25 lít du bin áp hoc du vazêlin, 0,5 lít du ha và 0,25 lít xăng (bezin) cng thêm khong 0,2 0,25 gam bt màu vàng xanh. Sau ñó ñem nhúng các chi tit cn kim tra ñã ñưc làm sch và kh du m vào b có cha dung dch phát quang trong khong 1015 phút hoc dùng chi lông pht dung dch lên b mt chi tit và ñ trong 1015 phút. Dung dch phát quang có tính thm ưt tt d thm thu vào các vt nt r và ñưc gi li ñó. Sau ñó dùng tia nưc lnh có áp sut khong 2 kG/cm 2 (2 daN/cm 2) xi lên b mt chi tit ñ ra sch dung dch màu. Tip theo chi tit ñưc sy khô bng khí nén ñã sy nóng. Vic sy khô và ñt nóng chi tit làm cho dung dch phát quang chy ra b mt chi tit và bao ly rìa vt nt. Mun phát hin vt nt ñưc d dàng, 98.Cnsc
26. ngưi ta ph lên b mt chi tit mt lp bt xêlicaghen (SiO 2) mng và ñ trong không khí khong 530 phút. Phn bt tha ñưc rũ sch hoc thi sch. Lp bt xê licaghen xp, mn và khô s có tác dng hút dung dch màu t khe h lên. Sau ñó dùng ñèn thy ngânthch anh phát tia t ngoi ñ soi lên chi tit (trong bung ti) và bt xêlicaghen ñã thm dung dch phát quang ch vt nt s phát sáng và có màu xanhvàng rõ rt. S phát sáng ñó có th chp nh ñ phân tích và ñánh giá mc ñ hư hng ca chi tit. Vic soi chi tit cũng có th tin hành ngay sau khi tm bt khong 12 phút, ñi vi các vt nt t vi thì sau 1015 phút có th tin hành kim tra. Ngun ánh sáng cc tím (t ngoi) là các loi ñèn thu ngânthch anh, ánh sáng ca các ñèn này ñưc lc qua các bu lc tia t ngoi. Phương pháp huỳnh quang có th phát hin các vt nt sâu và rng (phát quang dng các di rng) hoc các vt nt t vi phát quang dng các ñưng thng mnh. 3.2.6. Phương pháp dò khuyt tt t các cơ s sa cha ñu máy phương pháp dò khuyt tt bng t trưng ñưc áp dng khá rng rãi vì nó có ñ chính xác cao, thi gian kim tra chi tit nhanh và thit b tương ñi ñơn gin. Bn cht ca phương pháp dò khuyt tt t là: nu cho mt t thông xuyên qua chi tit, thì khi trong chi tit có vt nt ñ dn t ca nó s thay ñi (s không ñng nht) và do ñó t thông s b thay ñi c v tr s cũng như v hưng. Kt qu là các ñưng sc t s b bin dng, xung quanh vt nt s xut hin mt t trưng cc b, trên các rìa ca vt nt s phát sinh các cc t và nu rc mt st hoc bt t lên b mt chi tit thì mt st s t li xung quanh vt nt và do ñó s phát hin ñưc chúng. Phương pháp này dùng ñ phát hin nhng vt nt b mt trên thân các chi tit bng gang, thép và nói chung ca các vt liu nhim t. a) N S 1 3 2 b) N S Hình 3.9. Sơ ñ ñưng sc t trong vt liu chi tit a. Khi chi tit không có khuyt tt (vt nt); b. Khi chi tit có khuyt tt; 1, 3. Các cc nam châm ñin; 2. Chi tit kim tra. Trên hình 3.9. biu th sơ ñ các ñưng sc t trong vt liu chi tit. Khi trong chi tit không có vt nt thì các ñưng sc phân b ñng ñu. Còn khi trong chi tit có vt nt thì hình dng các ñưng sc thay ñi, hai phía ca vt nt mt ñ phân b các ñưng sc ln hơn, do ñó ti ñây s xut hin mt t trưng cc b (t trưng nh) và nu rc mt st lên b mt chi tit thì chúng s t li phía có mt ñ t thông ln hơn và s v lên ñúng hình dng, kích thưc và v trí ca vt nt. Cũng trên sơ ñ này ta có th thy, nu vt nt có kích thưc nh và nm cùng chiu vi ñưng sc thì ñưng sc s bin dng không ñáng k và do ñó vic phát hin s gp 99.Cnsc
27. khó khăn. Do vy, ñ khc phc mt s yu ñim ñó phi dùng các phương pháp nhim t khác nhau ñ phát hin nhng vt nt phân b khác nhau ca các chi tit. Có ba phương pháp nhim t cho chi tit: nhim t dc (nhim t có cc), nhim t vòng (nhim t không có cc) và nhim t hn hp. phương pháp th nht, chi tit ñưc nhim t bng nam châm ñin hoc bng xôlênôit (cun dây nhim t) (hình 3.10). Trong trưng hp này trong chi tit xut hin nhng ñưng sc dc và khuyt tt có th phát hin khi vn áp ñt t trưng lên chi tit hoc cũng có th phát hin khi còn t trưng dư. phương pháp th hai (nhim t vòngnhim t không có cc), chi tit ñưc mc vào mch ñin, còn chi tit rng ñưc nhim t nh dây dn c ñnh ñt phía trong chi tit thông qua ngun ñin (hình 3.11). Trong trưng hp này trong chi tit s xut hin nhng ñưng sc t nm ngang. Lúc này chi tit va là vt dn ñin li va là vt dn t, xung quanh chi tit có dòng ñin chy qua s xut hin mt t trưng, hưng ca nó ñưc xác ñnh theo "quy tc vn nút chai". 1 4 3 2 Hình 3.10. Sơ ñ nhim t dc (nhim t có cc) ca chi tit. 1. Chi tit cn nhim t; 2. Nam châm; 3. Xôlênôit Khi dò khuyt tt bng t trưng, vt nt ch có th ñưc phát hin khi nó ct ngang các ñưng sc t. Vì vy, phương pháp nhim t có cc ñưc s dng ñ phát hin nhng vt nt nm ngang trong thân chi tit, còn nhim t không có cc dùng ñ phát hin nhng vt nt nm dc trong chi tit. Khi cn thit có th s dng loi nhim t hn hp, trong trưng hp này chi tit ñưc nhim t dc và nhim t vòng. 1 2 3 100.Cnsc
28. Hình 3.11. Sơ ñ nhim t vòng (nhim t không có cc) ca chi tit. 1,2. Chi tit nhim t; 3. ðin cc. c hai phương pháp nhim t trình bày trên, các ñưng sc t phân b ñu trong toàn b mt ct ngang ca chi tit, do ñó các ht bt t cũng ñưc phân b ñu trên b mt chi tit và như vy có th phát hin nhng vt nt rt nh. Cht dò khuyt tt thưng dùng là bt st t (vy st rèn, oxít st, thép non ) kích thưc ca các ht vào khong 5060 m . ðôi khi, ngưi ta còn dùng hn hp dung dch gm du ha hoc du bin áp pha vi bt t theo t l bt t và dung dch là 1:30 1:50. ð kim tra trng thái chi tit bng bt t ngưi ta dùng các dng c ñc bit gi là các máy dò t. Các máy dò t có th làm vic dòng ñin mt chiu cũng như xoay chiu vi tn s công nghip. Dòng ñin mt chiu có th dùng cho bt kỳ kiu nhim t nào. Các máy dò khuyt tt t làm vic dòng ñin xoay chiu có kt cu ñơn gin hơn so vi máy dò mt chiu nhưng có mt s nhưc ñim hn ch vic s dng ca chúng. Cưng ñ ca t trưng dư ph thuc vào thi ñim ngt dòng ñin. Nu dòng ñin b ngt pha có t thông nh nht thì chi tit có th không ñưc nhim t. Ngưi ta ñã tính ñưc rng xác sut cưng ñ dòng ñin nhim t nh hơn 2 ln so vi dòng ñin ñnh mc là 33%, do ñó khi nhim t cho chi tit bng dòng xoay chiu thì phi s dng dòng ñin có cưng ñ ln gp 2 ln so vi cưng ñ khi dò bng ñin mt chiu. Ngoài ra, dòng ñin xoay chiu có hiu ng b mt nên chiu sâu ca t trưng nh, ch có th kim tra nhng vt nt không nm sâu trong chi tit. Dùng dòng ñin xoay chiu ch cn mt máy bin th, khi kim tra thưng ñin áp thp, cưng ñ ln do vy an toàn. Mt ñiu cn chú ý là khi dùng phương pháp nhim t hn hp thì nên dùng ñin mt chiu cho t trưng dc và ñin xoay chiu cho t trưng ngang. Trong khi dùng ñin, cưng ñ dòng ñin là mt yu t quan trng. Nu cưng ñ dòng ñin quá ln, mt st s bám ñy lên chi tit do ñó khó nhn bit ch nào có vt nt, ch nào không. Ngưc li khi cưng ñ dòng ñin quá nh thì t trưng s yu và các vt nt không th hin lên mt cách rõ ràng ñưc. Hin nay cưng ñ dùng là khong 60 ampe, nhưng cũng có nhng trưng hp lên ti hàng nghìn ampe (ñi vi nhim t vòng). Sau khi kim tra, trong chi tit s còn li mt lưng t dư, do ñó phi kh t cho chi tit. Khi kh t ngưi ta lng chi tit qua mt cun dây (xôlênôit) ri cho di chuyn t t. Trong cun dây này có dòng ñin xoay chiu chy qua. Sau khi ñã kéo chi tit ra khi cun dây và ít nht chi tit cũng phi cách xa ñu cun dây 0,5 m thì mi ñưc ngt dòng ñin, nu không thì chi tit vn có th b nhim t. 101.Cnsc
29. Hình 3.12. Kt cu mt loi máy dò khuyt tt bng t trưng 1. Cun dây nhim t; 2. Thân máy; 3. Cáp 3 chu; 4. Chân chng; 5. Mu; 6. Máy bin áp (gim áp); 7. Bình ñng dung dch nhim t. Ngoài ra, cũng có th kh t bng cách cho dòng ñin xoay chiu chy qua chi tit sau ñó dùng bin tr gim cưng ñ t t cho ti khi bng không. Dòng ñin xoay chiu ch kh t ñưc mt ngoài chi tit, do ñó các chi tit ñưc nhim t bng dòng ñin mt chiu thì cũng phi ñưc kh t bng dòng ñin mt chiu. Trong trưng hp này cũng cho dòng ñin mt chiu chy qua chi tit, sau ñó gim dn tr s ca nó ti không ñng thi luôn luôn thay ñi cc tính ca t trưng. Phương pháp này có hiu qu cao khi cn phát hin nhng khuyt tt trên b mt. Vic kim tra nhanh, tin cy, rõ ràng. Tuy nhiên phương pháp này còn mt s nhưc ñim là vic kh t cho các chi tit cng knh gp khó khăn (như trc khuu, blc xylanh, v.v ), không kim tra ñưc các chi tit làm bng kim loi màu hoc các loi thép ôxtenit. Kt cu mt s loi máy dò khuyt tt bng t trưng ñưc th hin trên hình 3.12 và 3.13. Sơ ñ xác ñnh vt nt trong sơmi và ng lót xylanh loi ñng cơ D100 ñưc th hin trên hình 3.14. 102.Cnsc
30. 1 2 3 4 1. Công tc; 2. Lõi thép; 3. Giá gic cm; 4. Thân (v) máy; 5. Cáp 3 lõi; 380 6,7. Các cun dây nhim t và cun dây ph. 6 5 190 +3 7 500 Hình 3.13. Máy dò khuyt tt kiu DGSM 1 2 3 1. Thanh ñng ñưc cách li, ñưng kính 2022 mm; 2. Sơmi xylanh; 3. ng lót xylanh; 4. Chân ñ; 4 5. ðu kp; 6. Bin áp. 5 Hình 3.14. Sơ ñ xác ñnh vt nt 24V trong sơmi và ng lót xylanh ñng cơ 6 D100 ~220V 3.2.7. Phương pháp dò khuyt tt bng siêu âm Phương pháp dò khuyt tt bng siêu âm dùng ñ phát hin nhng khuyt tt hoc vt nt nm sâu trong lòng chi tit (cách b mt chi tit t 1ñn 6 cm). Sóng siêu âm ñó là nhng âm thanh có tn s rt ln (khong 16.00020.000 dao ñng trong mt giây) tai ngưi không th nghe thy. Phương pháp dò khuyt tt bng siêu âm da trên tính cht ca các sóng siêu âm có th lan truyn trong các môi trưng ñng nht, ñm ñc (như kim loi, cht lng, cht khí ) và b phn x nhng ch tip giáp gia hai môi trưng không ñng nht như không khí kim loi, kim loi tp cht khác, cht lng cht khí v.v ð thc hin phương pháp này cn phi có các tn s cao vi công sut bc x ln. Vì vy ñây phi s dng hiu ng áp ñin. Hin tưng này da trên tính cht ca mt s vt liu như các tinh th thch anh, ba ri và mt s vt liu khác có kh năng bc x ra các sóng siêu âm khi áp ñt lên chúng nhng dao ñng ñin cao tn. Trong các ngành k thut, hin nay ngưi ta 103.Cnsc
31. thưng dùng ba kiu dò khuyt tt bng siêu âm, ñó là kiu "bóng âm", kiu "ting ñi" (phn x) và kiu "cng hưng". Trên hình 3.15 biu th sơ ñ máy dò khuyt tt siêu âm làm vic theo nguyên tc "bóng âm". Máy bc x 2 và máy thu 6 ñưc di chuyn dc theo chi tit kim tra và nu trong chi tit có khuyt tt hoc vt nt thì tia siêu âm do máy bc x phóng ra s b phn x t b mt khuyt tt và không ti ñưc máy thu 6. Vùng tính t khuyt tt ti máy thu 6 ñưc gi là vùng "bóng âm". T máy phát siêu âm 1 hiu ñin th xoay chiu ñưc truyn ti tm áp ñin bc x 2 và nh hiu ñin th này tm áp ñin bt ñu dao ñng. Nu cho tm áp ñin 2 tip xúc khít vi chi tit 4 thì các dao ñng dưi dng sóng siêu âm li ñưc truyn vào chi tit 4. Khi có khuyt tt, các sóng siêu âm 5 do máy bc x 2 phóng ñi b phn x t khuyt tt 3 và không xuyên ñưc ti tm thu áp ñin 6 và do ñó phía sau khuyt tt to ra mt bóng âm. Trên máy thu không xut hin các xung áp ñin, do ñó ñng h ch th 8 s không cho ch s và da vào ñó có th bit ñưc trong chi tit có khuyt tt hay không. a) b) 1 1 2 2 4 3 4 3 5 7 8 7 8 6 6 Hình 3.15. Sơ ñ máy dò siêu âm làm vic theo nguyên tc "bóng âm" a. Trong chi tit không có khuyt tt; b. Trong chi tit có khuyt tt. 1. Máy phát sóng siêu âm; 2. Máy bc x áp ñin; 3. Vt nt; 4. Chi tit; 5. Tia siêu âm; 6. Máy thu áp ñin; 7. Máy khuch ñi; 8. ðng h. Trên hình 3.16 biu th sơ ñ máy dò khuyt tt siêu âm làm vic theo nguyên tc phn x sóng siêu âm (nguyên tc "ting ñi"). Máy phát xung 6 làm nhim v kích thích cho máy bc x áp ñin 3. Khi máy bc x tip xúc vi chi tit 1 nó s phóng các dao ñng siêu âm dưi dng các xung ngn trong khong thi gian 0,5 10 s phân cách nhau bi nhng khong thi gian 15 s . Khi các xung siêu âm 104.Cnsc
32. xuyên ti b mt bên kia ca chi tit (ti ñáy ca chi tit) chúng b phn x và quay tr li máy thu áp ñin 2. Nu trong chi tit có khuyt tt (8) thì các xung siêu âm phóng ñi s b phn x li trưc khi xuyên ti mt bên kia ca chi tit. Các xung phn x gây ra các dao ñng cơ hc trong máy thu áp ñin, nh các dao ñng cơ hc ñó trong tm áp ñin xut hin các tín hiu ñin. Các tín hiu ñin này ñi vào máy khuch ñi ñèn ñin t 4 và dưi dng xung khuch ñi chúng ñi vào ng tia ñin t 5. ðng thi vi vic m máy phát xung 6 khi ñng luôn c máy phát quét 7 dùng ñ thu nhn hình khai trin nm ngang tm thi ca tia trên màn nh ca ng thu. Khi máy phát làm vic, trên màn nh ca ng tia ñin t 5 s xut hin xung ñu tiên (còn gi là xung ban ñu) có dng răng cưa thng ñng. Khi trong chi tit có khuyt tt ngm, các tia siêu âm b phn x li và trên màn nh xut hin mt xung gi là xung phn x t khuyt tt. Xung th hai này nm trên màn nh ca ng tia ñin t cách xung th nht mt khong cách xác ñnh l 1. cui hình khai trin ca tia xut hin mt xung gi là xung ñáy (xung này ñưc phn x li t phía bên kia ca chi tit) và nm cách xung ban ñu mt khong l2. Khong cách l 1 tương ng vi chiu sâu ca v trí vt nt so vi b mt chi tit, còn khong cách l 2 tương ng vi chiu dày ca chi tit. 4 2 3 xung ban ñu xung phn x t khuyt tt tín hiu ñáy 5 7 l1 l2 8 1 6 Hình 3.16. Sơ ñ máy dò khuyt siêu âm làm vic theo nguyên tc phn x sóng siêu âm. 1. Chi tit; 2. Máy thu áp ñin; 3. Máy bc x sóng siêu âm; 4. Máy khuch ñi ñèn ñin t; 5. ng hin sóng; 6. Máy phát xung; 7. Máy phát quét; 8. Khuyt tt. Khi tin hành dò khuyt tt, b mt tip xúc gia tm áp ñin (ng thăm) vi chi tit ñưc bôi mt lp mng du nhn bin áp hoc vazêlin. Phương pháp bóng âm có ñ nhy tương ñi nh vì vy hin nay thưng áp dng phương pháp phn x sóng siêu âm. Các ng thăm (các ng áp ñin) ca máy bc x áp ñin ñưc ch to t các tm gm britanát, b mt ca chúng ñưc m mt lp bc mng. 105.Cnsc
33. Phương pháp dò khuyt tt bng siêu âm có ưu ñim là có th phát hin ñưc các khuyt tt ngm ca chi tit riêng bit cũng như nhng chi tit nm trong cm máy không phân bit chi tit ñó làm t vt liu gì. Dùng phương pháp này có th phát hin các khuyt tt trong trc ca cp bánh xe, trong c trc khuu mà không cn gii th khi ñng cơ trong các bulông bt cht các cc t ca ñng cơ ñin kéo, v.v Tuy nhiên phương pháp này mt s nhưc ñim là phi ch to nhng ng thăm hoc còn gi là ñu dò t chuyên dùng ñ kim tra tng loi chi tit hoc thm chí cho tng v trí c th ca mt chi tit. Ngoài ra phương pháp này không nhng ñòi hi phi hiu chnh máy dò ñ kim tra tng loi chi tit mà còn phi có hiu bit v ñc ñim làm vic ca máy móc và thói quen nhn bit các khuyt tt. 1 2 3 4 8 7 6 5 ChiÒu cao giíi h¹n cña tÝn hiÖu m¸y dß siªu ©m 2527 57mm TÝn hiÖu hiÖu chØnh theo Xung ban ®Çu pitong kh«ng bÞ h− háng Hình 3.17. ðu dò siêu âm kim tra vt nt trong rãnh xécmăng trên píttôngñng cơ diezel 1.Phích cm; 2. Thân; 3. Cun cm ng; 4. B phn gim chn; 5,6. Các tm áp ñin (b phn bc x áp ñin); 7. Pittông; 8. Dây dn c ñnh. 106.Cnsc
34. 1 3 2 §iÓm b¾t ®Çu tÝnh cù ly a b c Xung ban ®Çu 4 5 6 Xung lm viÖc 3 7 4 2 8 1 9 0 1 0 Hình 3.18. Sơ ñ kim tra c trc khuu ñng cơ diezel bng máy dò siêu âm a. Tín hiu t khuyt tt gn phía ñu dò; b. Tín hiu t khuyt tt góc lưn; c. Tín hiu t g (mép) ca má khuu. 1. ðu dò siêu âm; 2. C trc khuu; 3. Má khuu; 4. Thang ñiu chnh chiu sâu. KhuyÕt tËt A 3 Nh×n theo A 2 4 1 5 107.Cnsc
35. Hình 3.19. ðu dò siêu âm xác ñnh vt nt ngang trong c trc khuu ñng cơ diezel 1. Tm áp ñin; 2. Cun cm ng; 3. Thân; 4. cm; 5. B gim chn (gim xung). 3.2.8. Phương pháp dò khuyt tt bng X quang và tia gama Nhng phương pháp này da trên tính cht ca tia rơnghen và tia gama có th chiu sáng cho chi tit ñ sâu tương ñi ln (80200 m ñi vi tia rơnghen và 300 m ñi vi tia gama). Khi xuyên qua kim loi các tia này s b mt mt phn năng lưng và các tia xuyên qua l r, vt nt và các khuyt tt khác s có cưng ñ ln hơn so vi các tia xuyên thu qua kim loi nhng ch không có khuyt tt (hình 3.20). Do vy, ñánh giá ñưc cưng ñ ca các tia xuyên qua chi tit là có th xác ñnh ñưc trong chi tit có khuyt tt hay không. Vic ñánh giá cưng ñ ca các tia ñưc thc hin nh các màn huỳnh quang hoc ñưc chp li trên các phim nh có ñ nhy cao. Trên tm phim ñã tráng nhng ch có khuyt tt s có màu ti (sm hơn còn trên nh hoc màn nh nhng ch ñó s có màu sáng hơn). Phương pháp này ñòi hi phi trang b phc tp và ñòi hi nhiu thi gian ñ x lý phim nh. Ngoài ra, các tm nh ghi li hình ca các khuyt tt ngm thưng là không rõ ràng nên ñòi hi phi có kinh nghim cao. Phương pháp này ít ñưc áp dng trong ngành sa cha ñu máy diezel. 1 2 Hình 3.20. Sơ ñ chiu tia rơnghen 3 1. Ngun chiu sáng; 2. Khuyt tt trong chi tit; 3. Chi tit; 4. Vt ch th (inñicatơ); 5. ð th cưng ñ chiu sáng ca các 4 tia sau khi xuyên qua chi tit. 5 3.2.9. Phương pháp kim tra ñ ñng tâm, ñ cong ca chi tit 1 Sau khi s dng các chi tit có th b bin dng, vì vy sau khi gii th nu không kim tra và nn sa li thì 2 khi lp li chi tit s không nm ñúng v 3 trí thit k và như vy có th sinh ra các ti trng ph làm gim tui th ca các chi tit liên quan. Chng hn, các loi trc như trc khuu, trc cam khi gii 4 th xong cn phi tin hành ño ñ ñng Hình 3.21. Sơ ñ ño ñ cong ca trc 108.Cnsc khuu 1. Mũi chng tâm (hoc khi V); 2. ðng h; 3. Chân gá ñng h; 4. Trc khuu .
36. tâm, cong ca chúng. Mun xác ñnh ñ ñng tâm và ñ cong ca các trc này cn phi có giá ñ và ñng h ño. Trc ñưc ñt lên hai khi V ca bàn máy hoc nh các mũi chng tâm, sau ñó dùng ñng h ñ ño ñ ño ca các c trc. Căn c vào s sai lch ca kim ñng h khi trc quay mt vòng ta có th xác ñnh ñưc ñ cong ca trc. V trí ñt kim ñng h nên chn b mt không b mòn hoc mòn ít nht ñ gim sai s khi ño. Ví d kim ño ñ cong ca trc khuu có th ñt vào vùng cnh l ñu ca ñưng du bôi trơn, vì v trí này c trc mòn ít nht. Sơ ñ ño ñ cong ca trc khuu có th tham kho trên hình 3.21. Sơ ñ kim tra ñ ñng tâm ca trc hình tr và các c biên trc khuu ñưc th hiên trên hình 3.22. a) I II III b) c) 0 +0,01 0,02 d' a b +0,08 c' c 0,12 I II b' d a' +0,04 0,12 +0,10 Hình 3.22. Sơ ñ kim tra ñ ñng tâm ca trc hình tr và các c biên trc khuu a. Sơ ñ ño ñ ñng tâm ca trc hình tr (không có ñ ño) (trc ñưc gá bng hai ñu chng tâm hoc bng hai gi ch V); b. Sơ ñ kim ta các c biên trc khuu (trc ñưc ta lên hai gi V có chng luynét gia). Các v trí ño I, II, III ñi vi trc hình tr ñưc la chn tuỳ ý, nhưng không ñưc ít hơn 3 v trí trn chiu dài trc (ti v trí gia và hai ñu). Còn ñi vi mi c trc khuu cn ít nht là hai v trí phía hai ñu c trc, cách các góc lưn 1520 mm. Trưc khi ño cn chnh kim ñng h ño v v trí s 0. Sau ñó t t quay trc ñi mt vòng, sau mi góc 45º tin hành ñc và ghi ch s ñng h lên biu ñ (hình 3.22) ñi vi mi v trí ño I, II, III. ð lch ca kim ñng h so vi v trí 0 nu ngưc chiu vi kim ñng h thì ñưc ghi vi du tr (), còn nu cùng vi chiu kim ñng h thì ñưc ghi vi du cng (+). Các kt qu ño ñưc coi là ñúng nu sau mt vòng quay ca trc, kim ñng h ño (ñưc ñt phía trên ñim a) li tr v v trí 0. Nu không, cn phi tin hành li phép ño. Sau khi ño, tin hành xác ñnh hiu ñi s gia các ch s (s ño) ca ñng h ti mi mt phng aa’, bb’, cc’, dd’ mt cách riêng bit cho tng v trí ño. Hiu ñi 109.Cnsc
37. s này chính là tr s không ñng tâm thc t (ñ ño) ca trc cn kim tra. Trong ví d k trên ta có ñ không ñng tâm là Cc−c' = 0,08 – (0,12) = 0,2 mm. Căn c vào tr s ñ ño ca các c trc khuu (ñã tri qua vn dng) có th gián tip ñánh giá ñưc ñc trưng hao mòn ca c trc cũng như ñ ñng tâm ca chúng ( tc là ñ võng có th). ð ño ca c trc mi hoc c trc sau khi sa cha (sau khi ñã ñánh bóng) nu ln hơn 1 mm thì chng t là vic gia công các c trc là không chính xác hoc trc b cong (võng). Vic kim tra ñ ñng tâm còn da trên nguyên lý dùng mt mt chun có liên quan chung ti các h c trc và dùng ñng h ñ ño. ð ñng tâm ca các l có cùng mt ñưng tâm hình hc có th xác ñnh nh trc công ngh, bng phương pháp căng dây hoc phương pháp quang hc. Thit b ño ñ ñng tâm ca các gi ñ trc khuu trong thân máy bng phương pháp căng dây ñưc th hin trên hình 3.23. S dng trc công ngh có th kim tra ñ ñng tâm và ñ bc thang ca các gi ñ trc khuu ñng cơ diezel. Thit b ño ñ ñng tâm ca các gi ñ trc khuu trong thân máy bng phương pháp trc công ngh ñưc th hin trên hình 3.24. Dng c chuyên dùng ño ñ ñng tâm ca trc khuu ñưc th hin trên hình 3.25. Thit b ño ñ ñng tâm gia trc khuu và trc máy phát ñin chính ñưc th hin trên hình 3.26. 1 3 2 Hình 3.23.Thit b ño ñ ñng tâm ca các gi ñ trc khuu trong thân máy bng phương pháp căng dây 1. Con lăn (ròng rc); 2. Qu nng; 3. Dây thép 110.Cnsc
38. a 1 2 3 b Khe hë Khe hë Ø105 1600 Hình 3.24. Thit b ño ñ ñng tâm ca các gi ñ trc khuu trong thân máy bng phương pháp trc công ngh a. ðưng tâm ca trc công ngh; b. ðưng tâm ca gi ñ trc khuu; 1. Blc ñng cơ; 2. Gi ñ trc khuu; 3. Trc công ngh ta trên gi ñ. 2 1 3 Hình 3.25. Dng c ño ñ ñng tâm ca trc khuu 01 0° +0.04 270 ° 90 ° 0.03 180 ° +0.03 Hình 3.26. Thit b ño ñ ñng tâm gia trc khuu và trc máy phát ñin chính 111.Cnsc
39. 3.2.10. Phương pháp kim tra ñ xon và ñng tâm ca chi tit ði vi các loi trc ngoài các hư hng ño cong, chúng còn b xon. ð xon ca trc có th kim tra như sau: ñt trc khuu lên giá ñ ch V, ñt kim ñng h ño vào v trí ño c trc th nht, sau ñó ghi li tr s ca kim ch trên ñng h ño. Tip theo tin hành xê dch ñng h ño ti c trc cùng hưng vi c th nht và ño ti v trí tương ng, sau ñó xác ñnh sai lch ca các ch s ño ca hai ln ñng thi phi chú ý gi cho v trí gia ñưng tâm ca trc ño và ñưng tâm ca trc khuu không thay ñi. Khi ñó góc xon s ñưc tính như sau: ϕ = , radian, (3.39) R trong ñó: hiu s ca các ch s hai ln ño; ϕ góc xon ca trc khuu; R bán kính tay quay ca trc khuu. Góc xon ca trc khuu thưng phi nm trong gii hn cho phép là 0,5 mm. ði vi thanh truyn có th kim tra ñ cong và xon như ñ th hình 3.27. Sau khi gá thanh truyn lên giá ño ñúng ñng h ñ xác ñnh sai s. Sai s gia hai kim ñng h ñt ñng ch ñ cong ca thanh truyn, còn sai s gia các kim ñng h khi ñt ngang ch ñ xon ca thanh truyn. H2 H1 1 2 h h 200 200 2 1 2 1 M M m m 112.Cnsc
40. Hình 3.27.Thit b ño ñ xon ca thanh truyn 1. Gi V; 2,4. Trc gá; 3. Thanh truyn; 5. ðng h ño có chân ñng. Câu hi kim tra: 1. Trình bày phương pháp kim tra trng thái chi tit bng mt chun nhân to. 2. Trình bày phương pháp kim tra trng thái chi tit bng phân tích quang . 3. Trình bày phương pháp kim tra trng thái chi tit bng thit b khí nén. 4. Trình bày phương pháp kim tra trng thái chi tit bng thit b thu lc. 5. Trình bày phương pháp kim tra trng thái chi tit bng dò khuyt tt màu, bang huỳnh quang và dò khuyt tt t 6. Trình bày phương pháp kim tra trng thái chi tit bng siêu âm và bng chùm tia. 7. Trình bày các phương pháp xác ñnh ñ cong và ñ xon ca chi tit . 113.Cnsc