Giáo trình Công nghệ sửa chữa đầu máy diezel - Chương V: Một số chỉ dẫn công nghệ về giải thể, sửa chữa, lắp ráp và thử nghiệm

Nội dung text: Giáo trình Công nghệ sửa chữa đầu máy diezel - Chương V: Một số chỉ dẫn công nghệ về giải thể, sửa chữa, lắp ráp và thử nghiệm

1. CHƯƠNG V MT S CH DN CÔNG NGH V GII TH, SA CHA, LP RÁP VÀ TH NGHIM 5.1. Phương pháp t chc bo dưng và sa cha Vic t chc bo dưng và sa cha thưng kỳ cho ñu máy diezel phi ñm bo trng thái vn doanh tin cy ca chúng, nâng cao cht lưng sa cha, nâng cao năng sut lao ñng, gim giá thành sa cha và gim thi gian dng ca ñu máy khi sa cha. Cơ s ca vic t chc bo dưng và sa cha ñu máy là nhng yu t sau ñây: 1. H thng kim tra d phòng theo k hoch cho ñu máy, tc là h thng mà ñó các b phn quan trng nht ca ñu máy ñưc kim tra và sa cha và nhng khong thi gian ñnh trưc vi mt khi lưng công vic xác ñnh. 2. Tp trung ti mc ti ña vic ky cha và sa cha ln ñu máy ca mt hai kiu loi vào nhng ñon có trang thit b tương ñi ln. ðiu ñó cho phép t chc sa cha ñu máy theo phương pháp dây chuyn trên cơ s lp ln các cm, các b phn và các chi tit, s dng rng rãi các thit b cơ gii hóa các công vic lp ráp, s dng ht công sut ca các trang thit b và mt bng sn xut cũng như nâng cao cht lưng sa cha và ci thin ñiu kin lao ñng ca công nhân sn xut. 3. Chuyên môn hóa vic sa cha xưng ca ñu máy và các cm máy quan trng ca chúng cùng vi vic hp tác hóa ñng b gia các nhà máy. ðiu ñó cho phép t chc sa cha các cm máy quan trng nht bng phương pháp dây chuyn. 4. Chuyên môn hóa và phân hóa các công vic sa cha. Các t chc sa cha ca Xí nghip có cơ cu là khi kim tra, tháo, lp các b phn chính và các cm máy chính trên ñu máy thì do th ngui ca t tng hp ñm nhim, còn vic sa cha nhng chi tit ñó thì do các t chuyên môn và các xưng d b phi ñm nhim. nhà máy sa cha ñu máy ñưc sa cha theo nguyên tc này. Vic bo dưng và sa cha ñu máy diezel ñưc tin hành ti các Xí nghip ñu máy Các Xí nghip ñu máy tuỳ thuc vào ñiu kin c th ca các tuyn ñưng có th chia ra các loi như: Xí nghip vn dng, Xí nghip sa cha và Xí nghip hn hp. Các Xí nghip vn dng ñưc chuyên môn hóa ñ thc hin các công vic vn chuyn hành khách và hàng hóa bng các ñu máy ñăng ký Xí nghip mình và tin hành kim tra d phòng (gia kỳ) và sa cha ñnh kỳ nh cho ñu máy. Các Xí nghip sa cha là các ñon chuyên dùng ñ tin hành sa cha ñnh kỳ ln và ky cha cho ñu máy. Trong các Xí nghip này còn có th tin hành sa cha các ñu máy cùng loi. Các Xí nghip hn hp là các ñon có ñng thi hai chc năng nói trên. Hin nay trong các phân xưng sa cha ñu máy ngưi ta thưng áp dng hai phương thc sn xut. 5.1.1.Phương pháp sa cha tng thành Theo phương pháp này ngưi ta tin hành sa cha ñu máy và thay th các cm máy ln và phc tp hơn như cm ñng cơ máy phát, giá chuyn, các cm két Cnsc.188
2. làm mát bng cm máy ñã ñưc sa cha t trưc trong phân xưng d b phm. Khi ñu máy ñưc vào Xí nghip hoc xưng sa cha, các cm máy chính ñưc tháo khi ñu máy và ñưc ñưa v các phân xưng chuyên môn như phân xưng ñng cơ, phân xưng giá chuyn, phân xưng máy ñin Ti các phân xưng ñó các cm máy ñưc sa cha và sau khi sa cha xong nu cn thit, chúng có th ñưc xut ra ñ lp lên bt kỳ mt giá xe ca ñu máy nào ñó ñã sa cha xong. Nói như vy có nghĩa là sau khi các cm máy ñã ñưc tháo khi ñu máy và ñưc chuyn ñi thì thùng xe vn ñưc gi v trí cũ và ñưc sa cha ti ch. Sau khi thùng xe ñã sa cha xong, ngưi ta huy ñng các cm máy ñã sa cha xong t trưc các phân xưng ñem lp lên ñu máy này. Kt qu cui cùng là sau khi sa cha, mt ñu máy nào ñó có th ñưc trang b bng các cm máy mi sa cha ca mt ñu máy khác và ngưc li. Phương pháp sa cha tng thành to thành mt nhp ñiu trong quá trình công ngh, ñm bo cho ñu máy ra xưng theo tin ñ và nâng cao cht lưng sa cha. 5.1.2. Phương pháp sa cha dây chuyn Vic t chc và áp dng phương pháp sa cha tng thành m ra kh năng chuyn tip sang phương pháp sa cha dây chuyn bi vì các ñu máy sau này là nhng ñi tưng cho vic t chc phương pháp sa cha dây chuyn và tha mãn nhng yêu cu cơ bn ca h thng dây chuyn là bo toàn nguyên tc công ngh liên tc khi phân b các v trí làm vic. Các chi tit và các b phn ca ñu máy cn thay th không phi mt thì gi rà lp lâu mà phn ln các cm máy và các b phn ñưc sa cha theo mt trình t nht ñnh có tính ti s lưng các v trí ca dây chuyn và khi lưng cân ñi ca mi dây chuyn ñó. Vic áp dng các phương pháp sa cha tng thành và dây chuyn ñưc ñm bo bng s thng nht hóa các chi tit và các b phn và bng cách to ra mt khi lưng d tr ln các cm máy lp ln. Thng nht hóa có nghĩa là s dng các chi tit và các b phn cùng kiu như nhau ñ lp ñt cho nhng ñu máy khác nhau. Nhng b phân và chi tit ñó có th là: lót xylanh, các chi tit nhóm píttôngthanh truyn, bơm cao áp và các chi tit khác. Ngoài ra tuỳ thuc theo phương pháp sa cha mà ngưi ta còn t chc sa cha theo hai cách: Sa cha tng hp: ðó là mt dng sa cha mà trong ñó mt công nhân hoc mt nhóm công nhân ñm nhim nhiu công vic khác nhau. Phương pháp này ñòi hi công nhân phi có tay ngh cao thi gian dng sa cha lâu, thưng ch áp dng cho nhng nơi khi lưng sa cha nh. Sa cha chuyên môn hóa: Công vic sa cha tng chi tit hoc tng cm chi tit do mt nhóm hoc mt vài nhóm công nhân ñm nhim. Phương pháp này áp dng vi nhng xưng sa cha có khi lưng ln. 5.2. Mt s ch dn v gii th ñu máy và các cm chi tit Khi ñưa vào sa cha ñu máy phi ñưc kim tra và xác ñnh mc ñ hư hng mt cách k lưng. Các máy ñin và thit b ñin phi ñưc thi bng khí nén khô vi áp sut 2 3 kG/cm 2 ly t h thng khí nén ca Xí nghip hoc ca ñu máy sau khi ñã qua bu lc. B phn chy ca ñu máy và thùng xe phi ñưc ñánh sch bi bn. Phi x ht du khi h thng bôi trơn nu s cây s chy ca ñu máy Cnsc.189
3. sau khi thay du ln hơn ñnh mc hoc sau khi phân tích trong phòng thí nghim mà phát hin ra mt trong nhng biu hin loi b cũng như khi tháo píttông khi hai xylanh tr lên. Trưc khi sa cha phi kim tra áp sut ca du trong h thng ñng cơ và máy nén, kim tra s làm vic ca h thng ñin và các cm máy ph nhm phát hin các ting gõ hoc nhng s không bình thưng khác ñng thi kim tra s tác ñng ca h thng hãm và h thng x cát. ði vi nhng ñu máy ñưa vào sa cha ñnh kỳ ln hoc ky cha phi x ht du và nưc, phi xúc ra h thng nưc bng thit b tun hoàn và thi bng không khí nén. Khi ñưa vào ky cha phi x ht nhiên liu và chun b xúc ra các thùng cha nhiên liu. Phi làm sch cát khi các thùng cha và kim tra ct áp tĩnh ca không khí làm mát ñng cơ ñin. Sau khi ñã kim tra, ñu máy ñưc ñưa vào thit b ra ngoài và sau ñó tin hành gii th các cm máy chính. Quá trình công ngh sa cha ñu máy thc cht là quá trình công ngh sa cha nhng cm máy chính và nhng b phn ca chúng. Quá trình công ngh bao gm các công vic như khám xét, tháo, kim tra, phc hi, lp ráp, ñiu chnh v.v Vic gii th ñu máy và tháo các cm chi tit ñưc thc hin theo quá trình công ngh ñã ñnh trưc cùng vi vic s dng các dng c, ñ gá và các thit b cơ gii hóa. Khi sa cha các cm máy, phn ln các chi tit ñưc tr li v trí cũ ca mình, mà qui trình sa cha thì ch xét ti nhng kích thưc gii hn và khe h gii hn thit lp cho dng sa cha này hoc sa cha khác ca các chi tit, cho nên tr ưc khi tháo hoc trong quá trình tháo phi ño lưng ñ xác ñnh lưng hao mòn và xác ñnh s cn thit phc hi hoc thay th ca chi tit. Các chi tit sau khi ñã sa cha phi ñưc ñánh du và ñóng du. Trong khi s dng ñu máy, các chi tit ca nhóm píttông thanh truyn, nhóm bơm cao áp, các ñ, các b truyn ñng bánh răng, thit b chi than ca máy ñin, các b phn bu du và các b phn khác không nhng ch b mòn mà còn b bin dng. Trng thái và khuyt tt ca nhng chi tit này ñôi khi không th xác ñnh ñưc sau khi ñã tháo ri, vì vy trưc khi tháo khi ñu máy và trưc khi tháo ri tng b phn phi tin hành kim tra khe h và ñ dơ, t ñó xác ñnh mc ñ hao mòn và bin dng ca chi tit, chng hn như "khe h du" ca các trc và biên trc khuu, ñ dơ chiu trc ca trc khuu và trc cam, khe h gia các bánh răng ca các cơ cu dn ñng, khe h hưng kính ca các trưt, v.v Khi gii th phi kim tra các du ñánh du và ñóng du theo cp ca các chi tit mà da theo ñó có th xác ñnh ñưc v trí lp ñt ca chúng trên ñu máy và xác ñnh ñưc s ñúng ñn lp ráp. Nu trên chi tit không có du thì phi ñánh du, nu du ñã m hoc ñã b lp mt thì phi khôi phc li, ngoi l có th cho phép du bng sơn. Khi thay th mt chi tit ca mt b phn nào ñó thì phi ñánh du li trên chi tit mi theo ñúng du ñã ghi chi tit cũ vào v trí như bn v quy ñnh. Nu khi tháo các bánh răng mà không có du thì tin hành ñánh du lên hai răng cnh tranh ca mt bánh răng và ñánh du vào chân răng ca bánh răng kia bng sơn ñ sau ñó khi lp cho ñúng vi tip xúc ban ñu. Cnsc.190
4. Chng hn các chi tit ñi theo cp như xécmăng và píttông, píttông và xylanh, v.v phi ñánh du ñ khi lp ráp ñúng v trí ca chúng trưc khi tháo. Nu ñt chúng không ñúng v trí thì khe h thay ñi công sut gim xung, tiêu hao nhiên liu tăng lên và như vy hiu qu kinh t sa cha kém. ð khi lp ráp ñưc nhanh chóng, khi tháo phi chú ý gi gìn các cht ñnh v, các tm ñm làm kín, ñm ñiu chnh và các chi tit np cht như bu lông, êcu, rông ñen, v.v 5.3. Ch dn v lp ráp mt s kt cu ñin hình Sau khi ñã kim tra và ñánh giá mc ñ hư hng, các chi tit ñưc phân chia ra làm ba nhóm chính: nhóm chi tit còn s dng li ñưc, nhóm chi tit phi phc hi, sa cha và nhóm chi tit loi b. Các chi tit cn sa cha s ñưc phc hi và sa cha theo các phương pháp khác nhau. Nhng phương pháp này ñã ñưc trình bày t m chương IV. Sau khi các chi tit ñã ñưc sa cha và kim tra song chúng ñưc ñưa ti b phn lp ráp ñ tin hành lp các cm chi tit nói riêng cũng như toàn b ñu máy nói chung. Vic lp ráp cn phi tin hành theo trình t nht ñnh và phi tuân theo quy trình công ngh nghiêm ngt. Sau khi lp ráp, các cm máy ñưc th nghim ñ xác ñnh các ñc tính ñơn v và cui cùng phi tin hành th nghim toàn b cho ñu máy. Trưc khi lp ráp các chi tit thành cm phi lưu ý ba loi sau ñây: loi ñã mòn nhưng vn nm trong phm vi cho phép và vn s dng ñưc, loi chi tit ñã ñưc phc hi, sa cha và loi chi tit ch to mi. Do ñc ñim trên dung sai kích thưc ca các chi tit này chênh lch nhau rt nhiu, do ñó nu không tin hành chn lp thì s có mt s chi tit không th lp lên cm máy ñưc. Vì vy vic chn lp là công vic có ý nghĩa không nhng v mt ñm bo ñiu kin k thut mà c v mt kinh t. Chn lp các chi tit phù hp thì vic gia công và lp s ñưc gim nh và ñt ñưc nhng yêu cu v dung sai cao hơn. Các mi ghép trong ñng cơ như píttôngxylanh, píttôngcht píttông, con ñi xupáp và ng dn hưng, v.v ñu phi chn lp. Ngoài ra các chi tit như píttông còn phi chn theo trng lưng, sp thành tng b, tng t ñ ñm bo cân bng ly tâm khi ñng cơ làm vic. Các chi tit như các qu văng b ñiu tc ly tâm, cp píttông plônggiơ bơm cao áp phi lp theo b vi dung sai gia các b nm trong gii hn cho phép. Khi chn lp không phi bao gi cũng lp ñưc ngay mà ñi vi mt s chi tit cn phi sa cha trưc khi lp. Các công vic sa thêm này bao gm dũa, no, mài và doa l, tarô li ren v.v ði vi mt s chi tit có tc ñ quay ln cn phi tin hành cân bng. Tuỳ theo kt cu và ñc tính làm vic ca chi tit mà có th tin hành cân bng tĩnh và cân bng ñng. 5.3.1. Lp mi ghép bng ren Trong các cơ cu ca ñu máy s mi ghép bng ren chim ti 60%. Nhng mi ghép ren c ñnh này phi ñm bo ñ cưng ñ, tính n ñnh, tính lp ln và ñ bn. Mt s mi ghép ren còn yêu cu phi làm kín hoàn toàn cho hai chi tit nhm không cho không khí, nhiên liu, du, nưc rò r qua. Khi xit các mi ren quan trng phi chú ý xit ñúng mô men vn ñã quy ñnh ñ ñm bo lc kp cht ñng thi tránh bin dng, nt, cong vênh, v chi tit, Cnsc.191
5. gãy bulông và cháy ren. ði vi nhng chi tit này nên dùng c lê lc ñ bt cht, còn nói chung khi bt cht phi chú ý nhng yêu cu sau ñây: ñi vi nhng chi tit quan trng ñưc bt cht bng nhiu bulông khi xit cht phi theo mt trình t nht ñnh và ñi xng. Lc xit ln ñu bng 1/3 mômen quy ñnh, sau ñó tăng ti 2/3 và cui cùng mi xit cht ti mômen quy ñnh. ð ñ phòng ñinh c hoc ñai c t long ra do chn ñng khi máy làm vic, ñi vi mt s chi tit quan trng phi có ñm vênh, cht ch hoc dây thép ñ c ñnh v trí ca các ñinh c hoc ñai c. 5.3.2. Lp ráp bi bi là mi ghép có ñ chính xác cao do ñó khi lp cn phi tuân th nhng nguyên tc nht ñnh nhm ñm bo cht lưng mi ghép cũng như cht lưng ca máy trong vn dng. ð bóng b mt chi tit ch lp lăn ñi vi trc không ñưc thp hơn 8 và ñi vi l trong thân máy (như thân hp gim tc v.v ) không ñưc thp hơn 6. Các b mt ca trc và ca l cn phi ñưc gia công vi ñ chính xác theo quy ñnh ca bn v chi tit hoc trong các ñiu kin k thut khi sa cha. Các sai lch cho phép ca các v trí lp bi so vi hình dng hình hc ban ñu ca nó (ñ ô van, ñ côn ) phi tha mãn nhng ñiu kin sau ñây (hình 5.1): 1 ()d − d + (d ' − d ' ) ≤ dung sai ca ñưng kính trc; (5.1) max min max min 2 1 ()D − D + (D' − D' ) ≤ dung sai ca ñưng kính l. (5.2) max min max min 2 vÞ trÝ l¾p æ bi vÞ trÝ l¾p æ bi Hình 5.1. Sai lch ca trc và ca l so vi hình dng hình hc ñúng ñn ca chúng nhng v trí lp bi. ð ño ca g hn ch (vai tỳ) cho phép C Ê 0,005mm trên chiu dài 10mm ca ñưng kính l. Cnsc.192
6. Nu không tuân th nhng yêu cu k trên v ñ ô van và ñ côn thì có th làm lng mi ghép ca và mòn các b mt lp ghép. Khi các g hn ch có các mt ñu b lch nhau thì dn ñn các bi cũng b lch và nó s không làm vic bình thưng ñưc. ð lch sinh ra cơ bn là do các chi tit lp ráp không ñúng hoc ño các l ñ lp bi trong thân máy không ñng tâm. Khi phc hi nhng chi tit này bng phương pháp lp thêm chi tit ph, vic gia công các l ñ lp bi cn phi thc hin trên các máy chuyên dùng và ñ gá ñc bit nhm bo ñm ñ ñng tâm ca nó. Khi gii th bi nói riêng hoc gii th các mi ghép có ñ dôi nói chung cn s dng các dng c chuyên dùng. Mt trong các dng c chuyên dùng ñưc th hin trên các hình 5.2 và 5.3. Sơ ñ trit tiêu ñ dôi khi gii th mi ghép ñưc th hin trên hình 5.4. 1 2 1 Hình 5.2. Thit b tháo bi bng tay kiu ren vít 1. ðu có th thay th; 2. Tay quay 4 5 6 3 A 7 2 8 1 9 Hình 5.3. Thit b tháo mi ghép có ñ dôi (Bơm pittông plônggiơ áp sut cao) 1. Van; 2,8. Các van bi; 3. B phn hn ch ñ nâng; 4. Lò xo; 5. Thùng cha du; 6. ðu ni (rcco); 7. ðòn by; 9. Pittông plônggiơ. Cnsc.193
7. a) b) c) DÇu DÇu Hình 5.4. Sơ ñ têt tiêu ñ dôi khi gii th bng vam thu lc Khi sa cha chi tit cũng cn chú ý sa các góc lưn các g hn ch trên trc và trong l ca thân máy mt cách t m. ðiu này rt cn thit ñi vi các chi tit có bi côn ñũa lp ráp vi khe h chiu trc nh nht (hp gim tc). Mun lp bi ñúng yêu cu không phi làm cho bán kính góc lưn trên trc hoc trong thân nh hơn bán kính góc lưn mt ñu bi. Cht lưng lp bi có nh hưng rt ln ti ñ bn và thi hn làm vic ca chúng. Lp ghép lăn lên c trc tin hành theo h l, còn lp vào l trong thân máy tin hành theo h trc. Khi ép bi lên trc hoc vào l thân máy tr s khe h hưng kính trong bi gim xung do các vành b bin dng: ñưng kính vành trong tăng lên còn ñưng kính vành ngoài gim xung. Như trên hình 5.5. khe h hưng kính ban ñu s khi ép bi lên trc gim xung t: s = D2 − (D1 + .2 dvb ), (5.3) ti ' s1 = D2 − (D1 + .2 dvb ), (5.4) và khi lp vào l ca thân nó gim xung ti: ' ' ' s = D2 − (D2 − .2 dvb ), (5.5) ' trong ñó: D1 ñưng kính rãnh ca vòng trong sau khi ép lên trc; ' D2 ñưng kính vòng ngoài sau khi ép vào l thân máy; dvb ñưng kính viên bi. Tóm li, ñ gim khe h hưng kính ca bi sau khi ép lên trc s là: ' s − s1 = D1 − D1 = s , (5.6) Hình 5.5. Sơ ñ khe h trong bi Trong thc t s thay ñi ñưng kính rãnh ca các vòng trong khi ép bi lên trc ñưc ly gn bng 0,7 ñ dôi thc t và nng 0,8 ñi vi vòng ngoài khi ép vào thân. ð dôi thc t ly bng 80% ñ dôi tính toán. Cnsc.194
8. Ngoài s bin dng ca các vòng khi ép, ñ gim tr s khe h hưng kính có th còn do ñt nóng không ñng ñu gây nên. Cách lp ghép các vòng bi vào trc và vào thân phi khác nhau. Khi có ti trng không ñi tác dng lên mi ghép thì vic lp ghép vòng bi lên trc (khi trc quay) hoc vào l ca thân (khi thân quay) phi là lp cht. Lp vòng bi lên các thân c ñnh hoc trc c ñnh thì phi lp lng hơn và cho phép vòng bi có th xoay ñưc mt chút. Vic này cn thit ñ làm gim ñ mòn và làm cho mòn ñng ñu hơn. Bi vì khi vòng bi c ñnh thì lc tác ñng ca ti trng luôn luôn truyn qua phn rãnh ca vòng bi, do vy có th nó b mòn khc lit hơn, trong khi ñó ñi vi các vòng bi quay thì ñ mòn ca rãnh có th ñng ñu hơn. Ngoài ra không cho phép lp cht c hai vòng (lp có ñ dôi) vì như vy khi ép chúng s b bin dng: vòng ngoài b nén li và vòng trong b rng ra, do ñó có th làm cho các viên bi (bi tròn, bi ñũa) b kt vì khe h hưng kính ca chúng quá nh. Tuỳ thuc vào ñiu kin làm vic ca chi tit vic lp ghép bi có th khác nhau. Nói chung khi lp bi lên trc quay (vòng trong quay) thì vòng trong nên lp căng vi trc còn vòng ngoài lp trung gian hoc lp lng. Khi lp vòng ngoài lên thân hoc b có chuyn ñng quay thì vòng ngoài lp căng còn vòng trong lp lng hoc lp trung gian. C th có th s dng nhng kiu mi ghép sau ñây: khi lp vòng trong ca bi lên trc quay thì dùng các kiu lp T4, T3, T2, T1 ( G n, T n, H n và Pn), còn ñi vi các thân máy c ñnh thì dùng T 1 và L 1 (P n và C n). Khi trc c ñnh và thân quay, thì ñi vi trc ly L 1 và L 2 (P n và C n) còn ñi vi thân là T4 và T3 (G n và T n). Trong các trưng hp khi hưng tác dng ca lc xung mi ghép không xác ñnh thì ñi vi trc nên dùng T1 (P n) còn ñi vi thân thì dùng T2 (H n). Nhng kiu lp ghép này còn có th dùng cho c các loi chn. Khi lp căng bi có th dùng phương pháp ép hay ñóng bng búa qua vt trung gian bng kim loi màu hoc bng g. ð ñm bo lp ráp tt nên dùng phương pháp lp nóng: khi bi lp căng vi trc thì tin hành nung nóng bi trong du nhn 120 0C, khi lp căng vi cn nung nóng thân máy. Trưc khi lp ráp cn ño khe h hưng kính và hưng tâm ca , các tr s ñó phi nm trong gii hn quy ñnh. Trên ñu máy, khe h ca các bi côn ñưc ñiu chnh bng cách xê dch vòng ngoài bi (hình 5.6a). Tùy tng kiu kt cu có th ñiu chnh bng tm ñm (hình 5.6b) hoc bng mũ c (hình 5.6c). Trong thc t có mt s bi côn chu lc chiu trc khá ln do ñó có th làm thay ñi khe h ca bi do ñó khi lp có khi phi lp cht không có khe h gia viên bi và vòng bi ñ khi lc chiu trc hình thành khe h là va. Song thc t chng mình rng khó có th xác ñnh ñưc lc ép cht ñó vì vy phi dùng lc k ño mômen xon ñ kim tra. Mô men ñó ñi vi tng loi chi tit ñưc thit lp khác nhau. Vic ñiu chnh bi côn có th tham kho rõ hơn trong phn sa cha hp gim tc trc ca giáo trình này. Cnsc.195
9. a/cã khe hë b/ c/ 3 1 2 1 2 kh«ng cã khe hë Hình 5.6. Cách ñiu chnh khe h ca bi côn; a. ðiu chnh khe h bng cách xê dch vòng ngoài; b. ðiu chnh khe h bng tm ñm; c. ðiu chnh khe h bng mũ c. 5.3.3. Lp bánh răng Các bánh răng tr và bánh răng côn ch làm vic bình thưng khi khe h bên gia các bánh răng ñưc thit lp tr s hp lý. Khi lp bánh răng phi chú ý lp ñúng tâm, không cho phép có ñ do hoc ñ nghiêng gia các bánh răng ñó. Mun kim tra khe h bên có th dùng ñng h hoc kp chì. Trên hình 5.7 là sơ ñ ño khe h bên gia các răng ca bánh răng bng ñng h. khe hë bªn khe hë h−íng kÝnh Hình 5.7. Sơ ñ ño khe h bên ca bánh răng bng ñng h 1. Thanh ngang; 2. ðng h ño; 3. Chân chng ca ñng h. Trc ca mt bánh răng ñưc gi cht, trên trc kia có gn mt thanh ngang và ñu mút ca nó ñưc tỳ lên mũi ño ca ñng h. ðng h ñưc gn trên ct chng và ct chng ñưc ñt lên bàn máp. Khi xoay bánh răng th hai v hai phía thì ñng Cnsc.196
10. h s ch tr s khe h bên gia các răng ca hai bánh răng. Nu như ñu ño ca ñng h ñt ti ñim cách tâm trc mt khong bng bán kính ñưng tròn chia ca bánh răng thì trong trưng hp ñó ñng h s ch tr s thc ca khe h bên. Trong nhng trưng hp khác tr s khe h ñó có th tính như sau: R b = .a , (5.7) L trong ñó: a ch s ño ca ñng h; R bán kính ñưng tròn chia hoc ñưng tròn ban ñu ca bánh răng; L khong cách t tâm bánh răng ti ñim ñt ca ñu ño. ði vi các bánh răng côn khe h bên gia các răng ñưc ño hai v trí tn cùng khi ñã hãm trc li. Khi ñy trc v phía ăn khp khe h s gim xung và khi xê dch trc ra xa bánh răng khe h s tăng lên. Nu kt cu ca các b phn không cho phép ño khe h bng ñng h ño thì có th ño bng cách kp chì. ðt mt dây chì vào gia các bánh răng và quay các bánh răng ñó, dây chì s ép li. Dùng thưc cp hoc panme ño chiu dày ming chì ñó có th xác ñnh ñưc khe h bên gia các bánh răng. ðôi khi khe h gia các bánh răng nht là bánh răng côn còn có th ño bng thưc lá. Tr s khe h bên phi nm trong gii hn cho phép. Mun kim tra ñ ăn khp ca bánh răng ngưi ta bôi mt lp sơn hoc hng hoàng pha du lên b mt răng sau ñó quay bánh răng và quan sát du ăn khp. Chiu rng ca vt tip xúc ñi vi bánh răng côn phi chim 50% chiu cao răng tr lên còn chiêù dài vt tip xúc không ñưc nh hơn 50% chiu dài răng. Vt tip xúc phi nm vùng ñưng tròn chia và phi nm cách mt ñu có ñưng kính nh hơn khong 3mm ñ khi làm vic có ti mà mt phn b mt răng b bin dng thì các răng s tip xúc vi nhau trên toàn b chiu dài ca b mt làm vic. ði vi các bánh răng tr vt tip xúc nm phn gia b mt bên ca răng và phi chim 65% chiu dài và 60% chiu rng phn gia ca nó. Mc dù dung sai ch to bo ñm nhưng do lp ráp không chính xác nên vn có th gây ra tình trng răng ăn khp không ñúng. Trên hình 5.8 là sơ ñ mt s trưng hp ăn khp không chính xác ca bánh răng khi lp. Hình 5.8. Sơ ñ ăn khp ca các bánh răng tr a. Ăn khp chính xác; b. Khong cách gia hai tâm ln hơn tiêu chun; c. Khong cách gia hai tâm nh hơn tiêu chun; d. ðưng tâm ca hai bánh răng b lch ngang. ði vi bánh răng côn yêu cu cơ bn là phi làm vic không có ting n và mòn ñu trên mt răng theo chiu răng. Mun vy hai ñnh bánh răng côn O 1 O 2 Cnsc.197
11. phi trùng nhau và vòng tròn chia IIIIII phi tip xúc vi nhau (hình 5.9). Nhưng mun vy phi kim tra hình dng b lp bi ca bánh răng (hình 5.10). Nu b bi không bin dng thì ñu dưng ño 1 có th cm vào l ca ñu dưng ño 2. Bình thưng vic kim tra bin dng ca b bi ch tin hành như sau: khi phn v máy ñã qua sa cha như hàn hoc nhit luyn. Tuy nhiên khi lp ráp mà không thy ñt ñưc nhng yêu cu k thut quyt ñnh thì cũng phi kim tra nu ñã xác minh ñưc bánh răng và trc không hư hng, bin dng. b¸nh r¨ng chñ ®éng b¸nh r¨ng bÞ ®éng Hình 5.9. Sơ ñ ăn khp ca các bánh răng côn a. Ăn khp bình thưng; b. Khong cách gia 2 tâm ln hơn tiêu chun; c. Khong cách gia 2 tâm nh hơn tiêu chun; d. Hai tâm b lch nhau (nghiêng). Hình 5.10. ðiu chnh s ăn khp ca bánh răng côn a. ðúng; b. Sai (hai tâm 0 1 và 0 2 không trùng nhau), hai ñưng sinh O 1C1 và O2C không trùng nhau; A, A 1 khong cách t mt ñu bánh răng ti b mt phng thân hp gim tc. Cnsc.198
12. Hình 5.11. Dưng kim tra b bi trên v máy A, B Các v trí ño khe h 5.3.4. Chnh tâm các cm máy ð ñm bo làm vic bình thưng ca các cm máy cn phi làm cho các tâm hình hc ca các trc liên kt trùng vi nhau hay nói khác là ñưc ñng tâm. Thc t vn dng ñu máy cho thy rng mt s chi tit như các bi, các khâu liên kt (các khp ni) ca các cơ cu ñng lc, v.v b hư hng và nhiu khi là nguyên nhân ca s mt ñng tâm ca các trc. Có th có ba trưng hp không ñng tâm ca trc ñó là: lch tâm, gãy khúc và lch tâm ñng thi vi gãy khúc (hình 5.12). a) b) c) A A B α A α a B B a Hình 5.12. Sơ ñ liên kt ca các trc a. Lch tâm; b. Gãy khúc; c. Lch tâm và gãy khúc ñng thi. ð lch tâm ñưc biu th trên hình 5.12a, trong ñó tr s a là tr s sai lch ca tâm trc A so vi tâm trc B. ð gãy khúc biu th trên hình 5.12b, trong ñó a là tr s gãy khúc ca trc B so vi trc A. Trên hình 5.12c biu th ñ lch tâm và gãy khúc ñng thi. ð tin hành chnh tâm cho các trc ngưi ta dùng b ñ gá có sơ ñ như hình 5.13. ðt lên hai trc cn chnh tâm A và B b ñ gá có các mũi kim to thành các khe h a và b. Các chân ñ ca ñ gá liên kt vi nhau bi mt cht nhm ñm bo cho hai trc cùng ñưc quay khi ño các khe h trên. Khi quay các trc ngưi ta ñt Cnsc.199
13. các giá ñ vào v trí thng ñng (1) và ño khe h gia các kim bng thưc lá hoc bng ñng h sau ñó ghi kt qu như biu ñ ño. Sau ñó quay c hai trc ñi 90 0 và li ño và ghi kt qu. Trong khi quay ñ ño có th các trc s li b lch nhau, do ñó cn phi kim tra li bng cách quay ht mt vòng 360 0 ñ cho chân ñ tr v v trí ban ñu. Nu kt qu ghi ñưc ln ñu và ln này ăn khp vi nhau là ñưc. Nu không, cn phi phát hin nguyên nhân sai lch (có th do kp cht không tt, , trc không bt cht ) sau ñó lp li và kim tra li ln na. Hình 5.13 . Sơ ñ thit b ño ñ lch tâm và gãy khúc ca trc và biu ñ ño ca chúng Tr s thc ca ñ lch tâm a xác ñnh bng mt na hiu s khe h gia các kim ca ñ gá ño ñưc các v trí lch nhau 180 0: a − a a − a a = 1 3 hoc a = 2 4 , (5.8) 2 2 Tr s gãy khúc cũng ñưc xác ñnh tương t: b − b b − b b = 1 3 hoc b = 2 4 , (5.9) 2 2 Khi chnh tâm các trc ca các cm máy phi dùng các tm ñm. Sau khi bt cht các cm máy phi tin hành kim tra li xem các trc có ñng tâm hay không. Ngoài ra ñ xác ñnh xem các l có ñng tâm vi nhau hay không ngưi ta có th dùng phương pháp "bc công ngh" hoc "trc công ngh" và ñi vi trc khuu khi lp vi trc ca máy phát ngưi ta dùng ñng h chuyên dùng ñ xác ñnh ñ lch tâm ca chúng (xem chương III). 5.4. Cân bng tĩnh và cân bng ñng trong sa cha 5.4.1. Cân bng tĩnh Cân bng tĩnh ch tin hành ñi vi mt s chi tit có ñưng kính tương ñi ln và chiu dài tương ñi nh hay nói khác là các chi tit có dng hình ñĩa như bánh ñà, puly, ñĩa côn, v.v Cân bng tĩnh nhm mc ñích ñ kh ñ mt cân bng do trng tâm ca vt không trùng vi tâm quay. Khi trng tâm ca chi tit lch so vi tâm quay thì khi làm vic s xut hin mt lc ly tâm làm cho chi tit b rung. Tr s ca lc ly tâm có th tính như sau: 2 Q.r  π.n  I = m r ω 2 =   , (5.10) g  30  trong ñó: m khi lưng mt cân bng, kg; Q trng lưng ca chi tit, N ; g gia tc trng trưng, (m/s 2) ; r tr s xê dch ca trng tâm chi tit so vi tâm quay, m; n s vòng quay ca chi tit trong mt giây. Khi cân bng tĩnh, bng phương pháp thc nghim s xác ñnh ñưc tr s cũng như v trí ca phn khi lưng cn gn thêm vào chi tit hoc cn ct b khi chi tit ñ cho trng tâm ca chi tit trùng vi tâm quay ca nó. Cnsc.200
14. Cân bng tĩnh có th tin hành trên các giá có lưi dao, trên các khi ch V hoc trên các con lăn. Nu ñt chi tit mt cân bng lên giá ch V hoc lên các con lăn thì phn trng lưng mt cân bng s to ra mt mômen quay M q=Q 1.r 1 có xu hưng quay chi tit cho ti khi phía nng hơn (phía có khi lưng mt cân bng Q 1) ca nó nm v trí dưi cùng. Tr s trng lưng ca ñi tưng Q 2 và khong cách t tâm quay r 2 ca nó ñưc la chn sao cho biu thc sau ñây ñưc bo ñm: Q1.r1 = Q2.r2 , (5.11) T ñó suy ra:  r   1  Q2 = Q1  , (5.12)  r2  Vic kh ñ mt cân bng có th tin hành bng cách khoan, phay, co, ct bt mt phn kim loi tương ñương phía nng hơn ca chi tit. Ngoài ra cũng có th gn lên chi tit mt ñi trng, song phương pháp này rt ít dùng. 5.4.2. Cân bng ñng ði vi mt s chi tit, vic cân bng tĩnh chưa th tha mãn hoàn toàn ñưc bi vì khi chi tit làm vic s vòng quay ln thì ch cn mt s mt cân bng rt nh (mà nhiu khi cân bng tĩnh không th khc phc ñưc) cũng có th gây ra nhng rung ñng rt ln làm tăng hao mòn ca c trc và ñ. ð khc phc nhng nhưc ñim ñó, các chi tit quan trng như rôto, trc khuu, trc các ñăng v.v sau khi sa cha cn phi ñưc tin hành cân bng ñng. Nu mt chi tit ñã ñưc cân bng tĩnh bi các ñi trng Q 1 và Q 2 (hình 5.14) b trí ñi din theo ñưng kính, ñem quay xung quanh trc thì hai ñu ca nó s xut hin hai lc ly tâm I 1 và I 2 ngưc hưng vi nhau và to thành mt ngu lc. Nhng lc hưng tâm này có xu hưng kéo chi tit ra khi ñ ca nó, làm cho ti trng tăng lên và có kh năng gây ra rung ñng. Tr s mt cân bng ñng s càng ln nu chiu dài cánh tay ñòn ca ngu lc cưng bc càng ln. Tr s mô men cưng bc là: Q r L.ω 2 M = IL = , (5.13) I1 I2 2g L Q' 1 Q2 Mun cho chi tit ñưc cân bng ñng thì ' ' 0 phi ñt các ñi trng Q1 và Q2 vào nhng ñim ñi 0 din vi các ñi trng Q và Q và có tr s bng 1 2 Q' 2 Q1 chúng. Chi tit cũng có th ñưc cân bng bi các ñi I' 1 I' 2 trng G 1 và G 2 ñt bt kỳ mt phng nào vuông góc vi tâm trc vi ñiu kin mômen ca các lc ly tâm do các ñi trng này gây nên trong quá trình chi tit Hình 5.14. Sơ ñ ñ mt can bng ñng quay phi bng mômen ca lc ly tâm I 1 và I 2 do các ñi trng Q 1 và Q 2 gây nên, có nghĩa là vi ñiu kin I1L = Q 1L, trong ñó l cánh tay ñòn ca ngu lc cưng bc; L cánh tay ñòn ca ngu lc cân bng. Như vy cân bng ñng là to ra mt ngu lc b sung nh các ñi trng cân bng. Qua ñây ta thy mt s chi tit như puli, bánh ñà không th có cánh tay ñòn ln ca ngu lc vì vy ñ mt cân bng ñng ca nó nh hơn ñ mt cân bng tĩnh. Cnsc.201
15. Do ñưng kính ca nhng chi tit này ln nên ñ mt cân bng tĩnh ca chúng có th ln và vì vy chúng ñưc cân bng tĩnh là ch yu. Ngưc li ñi vi trc khuu và trc các ñăng thì ñ mt cân bng ñng li có tr s ln hơn rt nhiu. ð mt cân bng ñng bao gm c ñ mt cân bng tĩnh, nhưng không ngưc li. B A 2 Hình 5.15a: 3 1 1, 2. Các gi ñ; a) 3. Giá ño ñng h; 6 4. Lò xo; 5 5. Thân ca máy cân bng; 4 6. Giá di ñng. C BA Hình 5.15b: 1, 2. Các gi ñ. b) 2 1 3. Giá ño ñng h; 4. Giá. 4 3 Hình 5.15. Sơ ñ tác ñng ca các máy cân bng ñng. Vic cân bng ñng ñưc tin hành khi chi tit quay trên các ñ ñàn hi, các ñ này s dao ñng dưi tác dng ca các lc ly tâm quán tính và các mô men ca chúng. Trong khi ñó tin hành ño biên ñ ca các dao ñng ln nht ca mt trong các ñ. Sau ñó ly mt ñi trng th gn vào chi tit và ñiu chnh sao cho dao ñng ca mt ñ ñưc chm dt. Nhng thao tác này ñưc tip tc lp li cho kia. Khi nào các ht dao ñng thì coi như vic cân bng ñã hoàn thành. Vic cân bng ñng ñưc tin hành trên các máy chuyên dùng, sơ ñ tác ñng ca các máy này ñưc th hin trên hình 5.15. sơ ñ th nht (5.15 a) chi tit cn cân bng ñưc ñt lên các gi ñ 1và 2, các gi ñ này ñưc ñt trên giá di ñng 6. Giá 6 ñưc ta lên thân 5 ca máy cân bng mt phng A và ñu kia ñưc gi nh lò xo 4. Khi lưng mt cân bng ca bt kỳ phn nào ca chi tit, không k phn nm trong mt phng A, trong quá trình chi tit quay ñu làm cho giá 6 dao ñng. Theo biên ñ dao ñng ca giá ño ñng h 3 ghi ñưc có th ñánh giá ñưc ñ mt cân bng ca chi tit. sơ ñ th hai (5.15b) chi tit cn cân bng ñưc ñt lên các ñ 1 và 2 ca giá 4, khi chi tit quay giá này s lc lư. Giá này lc tương ñi vi mt phng B, nơi có các ñnh hình côn ño ñưng tâm trc ca chi tit to nên nu như các ñ có th dch chuyn t do trong không gian. Ch s ca ñng h ño gn vào giá mt phng B s bng không, trong khi ñó mt phng A và C chúng s t l vi các khi lưng Cnsc.202
16. mt cân bng nm v hai phía so vi mt phng B. Ngoài ra còn có th có các loi sơ ñ cân bng khác na. 5.5. Chy rà sau quá trình sa cha Sau khi lp ráp, các cm máy cn phi ñưc chy rà trưc khi ñưa vào s dng. S dĩ phi tin hành công vic ñó vì sau khi gia công, sa cha các b mt chi tit chưa hoàn toàn bóng nên din tích tip xúc ch bng 1/1001/1000 din tích tip xúc tính toán. Nu sau khi sa cha không tin hành chy rà, các chi tit phi làm vic ngay vi ph ti ln (ph ti tính toán) thì các ñim tip xúc s phi chu ti gp 1001000 ln ti trng tính toán. Do ñó nhng ñim tip xúc này s b mòn mt cách nhanh chóng, phát nhit và chy lng ri ngui ñi rt nhanh thành nhng ht có ñ cng rt cao dính cht vào mt tip xúc ca chi tit, tr thành nhng ht mài không ngng cào xưc b mt làm vic, làm cho khe h lp ráp tăng nhanh, ñiu kin bôi trơn bình thưng b phá hoi, mài mòn tăng nhanh và tui th gim xung. T nguyên nhân ñó có th xy ra kt, bó cháy máy, gây ra tai nn bt thưng. Do vy ñ ngăn nga nhng nguyên nhân trên phi tin hành chy rà cho các cm máy sau khi sa cha. các xưng hoc nhà máy sa cha, các cm máy riêng bit như ñng cơ, b truyn ñng thy lc, máy phát, ñng cơ ñin kéo, h thng hãm, v.v ñu ñưc chy rà và th nghim trưc khi lp lên ñu máy. Sau khi lp ráp toàn b, ñu máy li tip tc ñưc chy rà và th nghim nhng ch ñ quy ñnh. Dưi ñây ta s xét mt trưng hp ñc trưng ñó là th nghim ñng cơ diezel. Chy rà ñng cơ diezel gm ba giai ñon chính: chy rà ngui, chy rà nóng không ti và chy rà nóng có ti. Chy rà ngui không ti Chy rà ngui không ti ñưc tin hành ngay trong phân xưng lp ráp nhm rà trơn nhng b mt làm vic quan trng như pittôngxylanh, xécmăngxylanh, c trc khuubc lót, v.v Sau khi chy rà xong nu phát hin các trc trc và khi thy cn thit thì tin hành tháo các chi tit, kim tra các mt ma sát, ra sch và lp li. Chy rà nóng không ti Sau khi chy rà ngui không ti ñng cơ ñưc chuyn qua phân xưng chy rà nóng. ñây ñng cơ ñưc khi ñng và chy s vòng quay không ti. Trong giai ñon này ch yu nghe qua ting máy s phán ñoán nhng hư hng có th xy ra trong quá trình lp ráp, tin hành ñiu chnh các h thng nhiên liu, ñin, nưc, du, phi khí, v.v cho phù hp vi yêu cu k thut. Sau khi kim tra nu mi b phn ñã làm vic bình thưng ñng cơ ñưc chuyn sang b phn chy rà nóng có ti ñ th nghim công sut. Chy rà nóng có ti Trong khâu này cho ñng cơ làm vic nhng ti trng quy ñnh, nhm làm cho các b mt ma sát tip tc rà tt hơn ñ chu ti trng tính toán ñng thi kt hp ñiu chnh các h thng nhiên liu, ñin, du bôi trơn, v.v Tùy thuc tng loi ñng cơ và các trang thit b th nghim mà ñưa ra các quy phm và ch ñ chy rà hoc th nghim khác nhau. Khi th nghim tin hành xác ñnh nhit ñ nưc làm mát, du bôi trơn ca ñng cơ, xác ñnh sut tiêu hao nhiên liu và tiêu hao du nhn, xác ñnh công sut cc ñi ca ñng cơ. Qua nhng ch tiêu trên có th ñánh giá ñưc cht lưng sa cha và tính năng k thut ca ñng cơ. Cnsc.203
17. Tùy thuc vào tính cht tác dng ca ph ti thit b th nghim công sut ca ñng cơ có th chia ra mt s loi như sau: Phanh cơ gii; Phanh thy lc; Phanh ñin mt chiu; Phanh ñin xoay chiu; Phanh ñin t, v.v 5.6. Th nghim công sut ñng cơ diezel 5.6.1. Th nghim bng thit b phanh cơ gii M L M p Hình 5.16. Sơ ñ nguyên lý thit b phanh cơ gii. Công sut hu ích Ne (kG.m/s) ly t ñu ra trc khuu ñng cơ disel ñưc tiêu tán bi mt thit b cn ngoi vi nào ñó (thưng ñưc gi là phanh), ñưc xác ñnh bng ño mômen xon M q do ñng cơ diesel sinh ra s vòng quay n ñã cho ca trc khuu.  π.n  Ne = M q .ω = M q   , (5.14)  30  trong ñó: ω tc ñ góc ca vòng quay trc khuu, rad/s Khi công sut ca ñng cơ diesel xác ñnh bng mã lc (ml) thì: πn 1 M n N = M . . = q , (5.15) e q 30 75 716 2, Thit b hãm phi ñưc ch to sao cho có th xác ñnh ñưc mômen xon do ñng cơ diesel sinh ra. Như vy mômen ma sát M ms , tác dng lên rôto (tang) ca phanh cơ gii bng mômen xon M q (kG.s.m) ca ñng cơ diesel s ñưc cân bng bi ti trng P ñưc treo trên trên cánh tay ñòn có chiu dài xác ñnh L (hình 5.16). Cnsc.204
18. M q = M ms = PL , (5.16) khi công sut (tính bng mã lc) M n PLn L N = q = = .Pn = kPn, (5.17) e 716 2, 716 2, 716 2, H s k ñưc gi là hng s ca phanh. Tr s hng s ca phanh phi ñưc ghi trong lý lch ca phanh. Thay vì tr s k ñôi khi ngưi ta s dng giá tr 1/k, khi ñó Pn N = , (5.18) e k ð ñơn gin quá trình ño và xác ñnh công sut ñng cơ, chiu dài cánh tay ñòn L ca phanh ñưc la chn là ưc s ca 716,2, và thưng ñưc ly là 0,7162 hoc 0,3581 m. Cũng có th ly bt kỳ các giá tr nào khác, nhưng là các giá tr sao cho hng s ca phanh ñưc biu th bng mt s ñơn gin và không gây khó khăn cho vic x lý các kt qu th nghim. Như vy, vi các giá tr chiu dài cánh tay ñòn L nêu trên, ta có các hng s tương ng ca phanh là: k = 0,7162/716,2 = 0,001; 1/k = 1000, (5.19) k = 0,3581716,2 = 0,0005; 1/k = 2000, (5.20) Theo H ñơn v Quc t SI công sut ñưc ño bng kW. Vì rng 1 kW = 1,36 ml cho nên công thc tính ñi công sut (kW) có dng như sau: M n 1 M n N = q = q , (5.21) e 716 2, ,1 36 974 Các thit b phanh tiêu hao (tiêu tán) cơ năng do ñng cơ sinh ra và bin ñi nó thành năng lưng nhit hoc dưi dng năng lưng khác có th d dàng ño lưng ñưc, chng hn dưi dng năng lưng ñin có th s dng cho các mc ñích khác, hoc cũng có th bin ñi thành nhit hoc cho tiêu tán. ðng thi vi vic tiêu tán công sut ca ñng cơ, kt cu ca phanh thưng phi cho phép dn ñng c các thit b ño mômen xon do chúng sinh ra. ð thc hin ñưc ñiu ñó v hp (thân) ca phanh ñưc lp ñt cân bng vi chân ñ và bng cách ñó nó ñưc liên kt vi thit b ño. Thit b phanh và thit b ño trong trưng hp này to thành mt cm thit b thng nht và ñưc gi là máy ño mômen (công sut). Nu v ca phanh không có xà (treo) thăng bng thì s làm vic ca thit b ño ñưc thit lp trên cơ s ño góc quay (xon) ca trc liên kt ca phanh vi ñng cơ dưi tác dng ca mômen xon truyn bi trc ñng cơ. Trong trưng hp này, mt máy tiêu th năng lưng có th ñưc s dng làm phanh, mà không phi ch là các thit b phanh chuyên dng. Ưu ñim ca các thit b ño loi này là kh năng có th ño ñưc c các giá tr mômen xon trung bình cũng như các giá tr tc thi. 5.6.2. Th nghim bng thit b phanh thu lc 1. Khái nim chung v phanh thu lc Cnsc.205
19. S làm vic ca các loi phanh thu lc ñưc da trên cơ s s dng các tính cht ca các loi máy thu lc cho phép trong nhng trưng hp c th to ra lc cn ñi vi chuyn ñng tnh tin hoc chuyn ñng quay ca các phn t ca các máy khác liên kt vi chúng. kh năng này ca các máy thu lc cũng ñưc s dng trong các mc ñích to ra lc cn cn thit ñi vi chuyn ñng quay ca trc khuu ñng cơ ñt trong, có nghĩa là ñ to ra ti trng nhân to hoc như ngưi ta thưng nói, ñ hãm chúng trong quá trình th nghim trên bàn th. Các loi phanh hãm thuu lc có dung năng ln và cho phép ñiu chnh mt cách sâu rng theo ti trng và theo s vòng quay trc khuu. Theo các ñc ñim ñc trưng ca các quá trình thu ñng din ra trong khoang công tác ngưi ta phân ra các loi phanh thy ñng và phanh thu tĩnh. Phanh thu tĩnh là các loi máy thu lc kiu pittông, trong s ñó có các pittông quay. Trong các phòng thí nghim ñng cơ trong s các loi phanh này ñôi khi ngưi ta còn s dng các loi phanh này ñôi khi ngưi ta cong s dng các loi phanh bánh răng (bơm bánh răng) Phanh thu ñng theo ñc ñim kt cu ñưc phân ra phanh ñĩa, phanh cánh qut, phanh răng lưc (phanh có cht). ð hãm ñng cơ ngưi ta thưng s dng c ba loi phanh thu ñng nói trên. Công sut do ñng cơ sinh ra ñưc tiêu hao trong phanh thu lc cho vic tăng ñng năng ca các dòng nưc ñi vào stato và hâm nóng nó dưi tác dng ca ma sát vi chi tit và trong lòng cht lng, nên khi vic khc phc sc cn trong các gi ñ và các vòng làm kín xut hin khi roto quay. Kt qu là cơ năng ca ñng cơ ñưc bin thành nhit năng trong phanh thu lc. Lưng nhit to ra khi phanh có th ñưc xác ñnh da trên cơ s là 1ml = 75 kG.m/s, còn công sinh ra trong 1 gi là 1ml.h = 75.3600 = 270 000 kG.m hay 1130 MJ. Vì rng 1kG.m = 1/427 Kcal, nên 1ml.h = 270 000/427 = 632 Kcal. Tóm li công sut hu ích N e (ml) do ñng cơ sinh ra và ñưc tiêu tán bi phanh thu lc trong 1 gi là vic tương ñương vi 632 N e Kcal (2,64 N e MJ) nhit. Cũng trong khong thi gian này lưng nhit (kcal/h) ñưc ñưa ra ph phanh cùng vi nưc là: Qh = G h(t ra – t v).c, (5.22) trong ñó: Gh lưng nưc ñi qua phanh trong thi gian 1h, l/h; tra , t v tương ng vi nhit ñ ca nưc ñu ra và ñu vào ca phanh, °C ; c nhit dung ca nưc, gn bng 1Kcal/l. °C . Như vy trng thái nhit hp lý ca phanh ch có th ñưc duy trì trong trưng hp khi ñng thc sau ñưc tho mãn: Gh. (t ra – t v).c = 632N e, (5.23) ðng thc này biu th cân bng nhit ca phanh, t ñó có th xác ñnh ñưc lưng nưc (l/h) cn thit cho vic tiêu tán công sut ñng cơ trong 1 gi làm ca nó. Gh. = 632Ne/[Gh(t ra – t v).c], (5.24) Kinh nghim s dng phanh thu lc cho thy nhit ñ ca nưc ñu ra t ra cn ñưc duy trì giá tr 50 – 60 °C . Nu không, s bc hơi mnh m ca nưc cũng Cnsc.206
20. như kh năng xut hin hin tưng xâm thc và kt ta cn nưc (lng cn nưc) có th phá v quá trình làm vic n ñnh ca thit b phanh. ðôi khi trong trưng hp gii hn, ngưi ta cho phép tăng nhit ñ nưc trong phanh ti 65 °C và thm chí ti 75 °C , nhưng lưu ý rng làm như vy s gây ra s phá hu không tránh khi ca các chi tit do ăn mòn và xâm thc và s làm gim tui th ca phanh. Như ñã trình bày, o s ñt nóng ti ưu ca phanh không ñưc vưt quá 60 C. Khi ñó nu t v = 15 °C thì lưng tiêu hao nưc [l/(ml.h)], [l/kW.h] ñi qua phanh s là gh = G h/N e =14 ÷ 24 (19 ÷ 24 ) Vì vy vic cung cp nưc vào phanh cn phi ñm bo tương ng vi công sut tiêu th ca nó. Tuỳ thuc vào kiu loi và ñc ñim kt cu ca các loi phanh, mà trong quá trình làm vic, nưc ñưc cp vào phanh có th th ñin ñy hoàn toàn hoc ch ñin ñy mt phn khoang phía trong ca nó. Vì vy ngưi ta phân bit các loi phanh có s ñin ñy nưc toàn phn và ñin ñy nưc mt phn. Tuy nhiên cn lưu ý là cách phân bit như vy ch là tương ñi và ch phn nh ñưc trưng hp làm vic ca phanh ch ñ toàn ti. Khi làm vic các ch ñ ph ti, như ñã nói trên, các loi phanh khác nhau ñu làm vic ch ñ ñin ñy nưc mt phn. 2. Cu to và nguyên lý hot ñng ca phanh thu lc Sơ ñ kt cu ca loi phanh thu lc ñơn gin nht ñưc th hin trên hình 5.17. Rôto 1 ca phanh ñưc ch to dưi dng mt ñĩa phng và ñưc lp cht trên trc 7. Trc 7 ca phanh ñưc liên kt vi trc khuu ca ñng cơ cn th nghim. Trc cùng vi rôto (ñưc ch to t mt hoc nhiu ñĩa ghép li) ñưc lp vào mt v hp kín gi là stato. Stato có kh năng xoay ñưc trên các gi ñ bi 3. Nưc ñưc ñưa vào phanh, hay nói chính xác hơn, ñưc ñưa vào stato qua các phu cp 2 và các l 8. Các l 8 ñưc b trí ñ có th cp nưc vào vùng moayơ ca phanh. Khi phanh hot ñng nưc s b nóng lên và ñưc dn ra ngoài qua van ñiu chnh 4 và l thoát 5 trong v ca phanh. Khi ñĩa rôto 1 quay, trên các b mt ca nó xut hin các lc ma sát, nh ñó nưc nhn ñưc mt lc ly tâm do ñĩa truyn qua và nưc ñưc văng ra t trung tâm ra phía chu vi. Kt qu là áp sut ca nưc trong không gian (khe h) gia ñĩa quay và thành vách c ñnh ca stato tăng lên theo t l bình phương khong cách tính t tâm quay. Cnsc.207
21. 8 1 2 7 Dtr Dng 3 6 4 5 Hình 5.17. Sơ ñ nguyên lý thit b phanh thu lc 1. Rôto; 2. Phu cp nưc; 3. Gi ñ bi; 4. Van ñiu chnh; 5. L thoát; 6. Vòng tun hoàn ca nưc trong phanh; 7. Trc phanh; 8. L. Ti lp biên b mt ñĩa, vn tc góc chuyn ñng ca các phn t nưc ln hơn so vi trong phn lõi ca nó, ñng thi theo mt phng ca ñĩa, các phn t nưc dch chuyn t trung tâm ra chu vi. Khi va chm vào thành vách, to ra bi b mt tr ca stato, các phn t nưc b hãm li và gradien hưng kính ca áp sut bt ñu ln hơn so vi các lc ly tâm, kt qu là ti lp biên các thành bên ca stato xut hin s di chuyn ngưc li ca các phn t nưc theo hưng kính (t chu vi vào tâm). Cui cùng, trong stato hình thành chuyn ñng ri ca nưc theo sơ ñ biu din bng mũi tên trên hình 5.17; còn rôto thì luôn b cht ti (gia ti) trên phn b mt ca nó theo chiu sâu (chiu dày) ca lp nưc vành khăn. Chiu dày hưng kính ca lp nưc vành khăn (vành nưc) càng ln thì phn b mt ca ñĩa tham gia vào quá trình làm vic ( ch ñ) ma sát hu ích vi nưc càng ln và hiu qu ca phanh càng tăng. Mc ñ ñin ñy ca phanh ñưc xác ñnh bi h s ñin ñy:  Dng − Dtr  Dng ϕ =   = 1− , (5.25)  Dtr  Dtr trong ñó: Cnsc.208
22. Dng ñưng kính cht ti bên ngoài, có giá tr bng ñưng kính ca ñĩa; Dtr ñưng kính trong ca lp vành khăn (hình 5.17). H s ϕ ñc trưng cho ñi lưng phn ch ñng ca ñĩa và nó quyt ñnh kh năng ñiu chnh s cht ti (gia ti) cho phanh. Giá tr ti ưu là ϕ = 0,5. các giá tr ϕ ≥ 0,5, hiu qu ca phanh hu như không tăng, bi vì rng ñưng kính trong D tr ca vành nưc gim xung ñn mc làm cho vn tc vòng ca ca các phn t nưc phía trong ca nó gim xung ñáng k. Rõ ràng là tc ñ chy ri ca nưc trong phanh ñưc thit lp t ñiu kin cân bng ñng năng do nưc nhn ñưc t ñĩa rôto 1 và năng lưng mà nó truyn cho stato 6 nh ma sát vi thành vách ca nó khi chuyn ñng v phía tâm. Vì vy mômen ca lc ma sát ca nưc vi thành stato bng mômen quay (mômen xon) ñt trên trc 7 ca rôto 1. Dưi tác dng ca mômen này, stato 6 xoay ñi trên các gi ñ 3 và ñ cân bng nó, cn phi ñt mt lc P trên chiu dài l cánh tay ñòn ca phanh. Khi ñó mômen do phanh phát huy bng: MT = P.l; (5.26) Vì rng ñi lưng cánh tay ñòn l ca phanh là ñi lưng bit trưc, cho nên nu ño ñưc tr s lc P thì có th xác ñnh ñưc mômen M T , và tc là bng mômen Mq ca nó do ñng cơ phát ra. Trong tr s M T ño ñưc bao gm c mômen phn lc phát sinh do ma sát trong các gi ñ trưt ca trc rôto và ca các vòng làm kín trc, ñưc b trí trên các np thành bên ca stato. Ma sát trong các gi ñ bi ñ trc tip cho rôto, thì phanh không ghi nhn ñưc (không ño ñưc). Tuy nhiên tr s mômen ma sát trong các ñ này ch chim khong 0,010,02% so vi mômen ño, vì vy trong thc t nó không nh hưng ñn mômen này. Biu thc gii tích ñ ñánh giá sc cn ñưc to ra bi phanh thu lc và công sut mà nó tiêu th (tiêu hao), tuỳ thuc vào s vòng quay n ca ñĩa phanh, ñưc xác ñnh vi gi thit là trên b mt các ñĩa, chuyn ñng có tính cht áp ño (ch yu) ca cht lng là chuyn ñng chy tng. Vi mt ñ ca nưc là ρ và ñ nht ñng hc ca nó làϑ , ta có: 2,0 6,4 6,4 8,2 NT = kT .ρ.ϑ (Dng − Dtr ).n , (5.27) trong ñó: kT h s tng hp ca phanh, có tính ñn ñc tính dòng chy và tt c các ñi lưng c ñnh (không ñi) tham gia vào biu thc ban ñu. Trong các loi phanh có các ñĩa phng và thành stato nhn, h s k T = 0,017. ði vi các ñĩa không phng và thành stato nhám thì k T = 0,118. Như vy trong các phanh thu lc dng ñĩa, tiêu hao công sut ph thuc vào s vòng quay ca trc, v mt lý thuyt, theo quy lut mũ ba và t l thun vi khong mũ năm hiu các ñưng kính ngoài và ñưng kính trong ca vành nưc trong stato. Quan h lý thuyt nêu trên và ñó chính là mi quan h gia mômen quay ca phanh vi s vòng quay ca trc, ñưc gi là ñưng ñc tính ca phanh. Ngưi ta phân bit hai loi ñưng ñc tính: ñc tính lý thuyt và ñc tính thc t. Cnsc.209
23. 3. ðc tính ca phanh thu lc ðc tính lý thuyt ca các loi phanh thu lc (kiu thu ñng) ñưc biu din mt cách tng quát dưi dng parabol và vi mc chính xác ñ ln có th ñưc biu din bng biu thc: 3 NT ≈ a.n , (5.28) trong ñó: 5 a = kT .ρ.D h s t l, là mt ñi lưng không ñi ñi vi mt loi phanh c th, khi nó ñưc ñin ñy nưc và khi v trí ca các b phn ñiu chnh không thay ñi. D ñưng kính hu ích ca rôto, m. ðc tính thc t ca phanh thu lc cho phép ñánh giá kh năng ng dng ca nó ñ phanh (hãm) mt ñng cơ c th. ðc tính này thưng ñưc gi là ñc tính ngoài và ñưc th hin dưi dng ñ th, mô t s thay ñi công sut theo s vòng quay ca trc (hình 5.18). Phân tích ñưng ñc tính này thy rng phm vi tiêu hao (tiêu tán) công sut có th ca phanh ñưc xác ñnh bi ñưng bao khép kín oabcdo . Vì vy khi la chn phanh cn phi tuân th nghiêm ngt các ñiu kin, sao cho mt ñưng ñc tính gii hn bt kỳ có th nào ñó ca ñng cơ, mà phanh cn ñưc chn ñ ng dng, phi ñưc nm gn trong phm vi ca ñưng bao ñã v, có nghĩa là phi ñưc nm trong phm vi (min) công tác ca phanh. V mt thc tin, ñ làm vic này, ngưi ta mang ñưng ñc tính tc ñ ngoài ca ñng cơ cn th nghim ñt lên ñ th ñưng ñc tính ca phanh. Nu ñưng ñc tính này vưt ra khi gii hn các ñưng bao oab và cd thì phanh có tc ñ cao hơn, hoc tương ng, thp hơn ñi vi ñng cơ cn th nghim. Khi ñưng ñc tính ca ñng cơ nm cao hơn ñưng bc , thì nói chung phanh không th s dng ñưc vì không tương ng vi công sut. Ngưi ta mong mun sao cho ñưng ñc tính N e nm trn vn trong phm vi ñưng ñc tính ca phanh, như trên hình 5.18. N(ml) 1 c b c' d' b' a a' Ne 2 2' d 1' n, v/ph 0 Cnsc.210
24. Hình 5.18. ðưng ñc tính ca phanh thu lc ch ñ toàn ti công sut do phanh thu lc tiêu th tăng lên theo ñưng cong parabol oa vi ch s mũ là 2,7 ÷ 3,0. Ti ñim a ti trng do phanh to ra, tc là mômen phanh, ñt giá tr ln nht, mà t giá tr này ngưi ta tin hành tính toán ñ bn cho rôto và stato ca nó. Trên ñon thng gii hn bi ñưng ab ca ñưng ñc tính, tr s mômen quay là không ñi và bng giá tr ca nó ti ñim a. S tăng công sut ti mc b din ra là do s tăng vòng quay ca trc, và s tăng công sut b gii hn (khng ch) bi nhit ñ ñt nóng cho phép ca nưc trong phanh. Vì vy trên ñon ab công sut không ñi, còn s vòng quay tăng lên là do mômen phanh gim xung. ðim c tương ng vi tr s vòng quay ln nht cho phép ca rôto, ñưc quy ñnh bi ñ bn ca nó dưi tác ñng ca các lc ly tâm. ðưng bao cd ñc trưng cho s gim ca công sut phanh khi s vòng quay cho phép ln nht ca trc rôto là không ñi. ðon gii hn phía dưi ca ñưng ñc tính, b hn ch bi ñưng do , tương ng vi công sut phanh nh nht ñưc tiêu tán khi trong phanh không có nưc, và ñưc quyt ñnh bi sc cn ca không khí khi rôto quay, bi ma sát trong các ñ và trong các vòng làm kín, v.v Các ñưng cong oa’, ob’, oc’ và od’ tương ng vi mc ñ ñin ñy tng phn ca nưc trong phanh các v trí c ñnh khác nhau ca b phn ñiu chnh ca phanh. Như vy, thay ñi v trí ca b phn này, có th nhn ñưc công sut, tương ng vi các ñim a’, b’, c’,d’ , tc là ly ñưc (ño ñưc) ñưng ñc tính tc ñ ca ñng cơ. Các ñưng thng 11’, 2’2’ tương ng vi các ñưng ñc tính ca ñng cơ, nhn ñưc các giá tr không ñi ca s vòng quay ca trc và hoc công sut. Như vy, khi cho thay ñi v trí ca b phn ñiu chnh ca phanh, có th, trong phm vi min làm vic (công tác) ca nó, cho trưc (ñt trưc) ñưc các ch ñ tc ñ hoc ch ñ ti trng khác nhau, tương thích ñi vi ñng cơ cn th nghim. 5.6.3. Th nghim bng thit b phanh ñin Các loi phanh ñin hin ñi ñu là các loi phanh ñin ñưc ch to cân bng, trc ca chúng ñưc liên kt vi trc ca ñng cơ cn th nghim. Trong các loi phanh này cơ năng ñưc bin ñi thành ñin năng. Nhưng vì rng các máy ñin là thun nghch, cho nên trong trưng hp cp năng lưng t ngun ñin bên ngoài, chúng tr thành ñng cơ ñin và bin ñi ñin năng thành cơ năng. Nh tính cht này mà phanh ñin có có ưu vit hơn so vi phanh thu lc và các loi phanh khác. Phanh ñin cho phép quay trc khuu ca ñng cơ th nghim, cho phép tin hành rà ngui ñng cơ sau khi lp ráp, khi ñng ñng cơ mà không cn máy khi ñng (máy ñ), cho phép xác ñnh ñưc các tn hao cơ gii trong ñng cơ, v.v Khi có nhng ñiu kin nht ñnh, năng lưng ca các phanh ñin nên ñưc ñưa vào lưi ñin chung ca phòng thí nghim, và bng cách ñó tiêu tán ñưc cơ năng ca các ñng ñt trong cn th nghim. ð phanh các ñng cơ ñt trong, ngưi ta s dng c máy ñin xoay chiu cũng như mt chiu, gi chúng mt cách tương ng là các phanh ñin xoay chiu và phanh ñin mt chiu. Cnsc.211
25. 1. Phanh ñin xoay chiu ðó là nhng máy ñin d b hoc ñng b ñưc ñiu chnh nh các bin tr và các b bin ñi máy khác nhau. Vic ñiu chnh bng bin tr ñưc ng dng trong các máy d b có phn ng pha, trong mch ca nó mc ñin tr ñiu khin ñưc. ð ñm bo vic ñiu chnh mt cách tương ñi trơn tru (ñu ñn), ngưi ta s dng các bin tr cht lng. Loi bin tr này tương ñi cng knh và không tht thun tin trong quá trình s dng, nhưng cơ bn là không ñm bo ñưc các gii hn ñiu chnh cn thit. Vì vy các loi phanh ñin xoay chiu có ñiu chnh bng bin tr ñưc s dng mt cách hn ch, chng hn ch ñ phanh khi chy rà ñng cơ, ñ bàn giao ñng cơ sau khi sa cha và ñ cho các th nghim tương t khác. Vic ñiu chnh da trên cơ s ng dng các b bin ñi tn s và các khp ni trưt (côn) kiu ñin t ñm bo ñưc ñ êm du và các gii hn thay ñi ch ñ cn thit, cho phép t ñng hóa ñưc quá trình ñiu khin, nhưng làm phc kt cu ca thit b phanh. Các b bin ñ tn s làm vic phi hp vi các máy ñin d b có phn ng ngn mch. Các côn trưt ñin t ñưc s dng ñng thi k c vi các máy ñin ñng b cũng như d b. Các loi phanh vi cách ñiu khin như vy hin nay vn chưa có ñưc s ng dng rng rãi. 2. Phanh ñin mt chiu Phanh ñin mt chiu da trên cơ s các máy ñin kích t hn hp ñc lp và ñiu chnh ñng thi cưng ñ dòng ñin trong mch ñin phn ng. Nhng loi phanh này có ñ êm du và có các phm vi ñiu chnh các ch ñ tc ñ và ch ñ ti trng khá rng. Vì vy nó ñưc s dng khá rng rãi, ñc bit là ñi vi các mc ñích nghiên cu. Kt cu tng th ca máy ñin mt chiu cân bng ñưc th hin trên hình 5.19. Thân (stato) 1, ta lên các gi ñ bi 14, ñưc ñt lên các giá ñ (chân ñ) 3. các np bên ca stato có lp các bi cu và bi ñũa 13 ca trc 4 ca phn ng (rôto) 2; vic bôi trơn các này ñưc thc hin qua ng nh git 7. Stato và rôto, cùng có chung trc quay, có th thc hin ñưc các dch chuyn góc ñc lp vi nhau. ð phanh các ñng cơ ñt trong, cũng có th s dng các máy ñin mt chiu không cân bng. Cơ s ca các máy cân bng cũng như máy không cân bng là phn c ñnh ca chúng h thng t và phn quay ca chúng phn ng. H thng t ñưc s dng ñ (thit lp) to ra t thông và hưng ca nó. H thng t ñưc cu to t thân (v) 8, các lõi cc t 9 có các cun dây kích t 10 và lõi st 5 ca phn ng, ñưc ghép li t thép (st) lá. Các cc t và phn ng ñưc làm mát bng qut. Các cánh qut ca các loi máy không cân bng ñưc lp trên phn ng, ñưc biu din bng nét ñt trên hình v. Trong các máy cân bng, qut làm mát ñưc ñưa ra khi phm vi ca stato và ñưc dn ñng t mt ñng cơ ñin riêng bit. Phn ng ca máy ñưc cu to t cun dây 6, ch to t các dây dn bng ñng cách ly vi nhau và ñưc ép vào các rãnh ca lõi st 5, và ca c góp 12, ñưc lp ghép t các phin ñng ñưc cách ly vi nhau và vi trc 4. Vic cp dòng ñin vào và ñưa dòng ñin ra khi phn ng ñưc thc hin qua các chi than, ñưc kp cht vào các giá ñ c ñnh 11. Cnsc.212
26. Khi phanh ñng cơ ñt trong bng máy ñin mt chiu không cân bng , công sut hu ích ca nó ñưc xác ñnh theo công sut do máy ñin phát ra dưi dng ñin năng, mà tiêu hao ca nó ñưc tính toán theo các ch s (s ño) ca các khí c ñin: ampe k và vôn k hoc oát k. Công sut ca ñng cơ cn th nghim (tính bng mã lc): I.U N = , (5.29) e 735 .5, η trong ñó: I cưng ñ dòng ñin, A; U ñin áp ca máy ñin, V; η hiu sut ca máy ñin. Tuy nhiên, tr s η phn thuc vào vào to trng và s vòng quay ca trc và thay ñi theo thi gian, ñiu ñó gây khó khăn cho vic s dng trc tip các máy ñin mt chiu không cân bng ñ phanh ñng cơ. Vì vy, vic s dng ca chúng ch yu ch gii hn trong phm vi chy rà ñng cơ sau khi sa cha ti xí nghip hoc nhà máy. Hình 5.19. Kt cu ca phanh ñin mt chiu. 1. Stato; 2. Phn ng (rôto); 3. Chân máy (chân ñ); 4. Trc rôto; 5. Lõi st; 6. Cun dây phn ng; 8. V máy (thân máy); 9. Lõi cc t; 10. Cun dây kích t; 11. Giá ñ chi than; 12. C góp; 13. Gi ñ bi. ð th tin hành th nghim, ngưi ta ch s dng các loi máy ñin cân bng, vì nó không ñòi hi phi xác ñnh tr s hiu sut η . Cnsc.213
27. Khi máy ñin cân bng làm vic ch ñ ñng cơ ñin , do tác ñng tương h ca t trưng phn ng và t trưng stato, trong stato xut hin mt mômen phn lc, có hưng ñi din vi chiu quay ca phn ng và có xu hưng xoay stato xung quanh trc ca phn ng. Vì vy mômen quay, cn thit ñ làm quay trc ñng cơ th nghim, ñưc ño theo phn lc ca stato. Lúc này các mômen phm lc do ma sát ca trong các gi ñ và ma sát ca các chi than vi c góp có hưng cùng vi chiu quay ca phn ng, kt qu là ñi lưng tng ca chúng M ms , trong khi tác ñng lên stato, s t ñng làm gim mômen phn lc M s ca nó. Như vy, mômen hu ích M hi trên trc ca máy ñin cân bng, và cũng là mômen quay M q, cn thit ñ làm quay trc ca ñng cơ th nghim là Mq = M hi = M s M ms , (5.30) Khi máy ñin cân bng làm vic ch ñ máy phát, trong cun dây phn ng xut hin mt lc ñin ñng, gây ra dòng ñin trong mch ca phn ng. Dòng ñin này, bng t trưng ca mình, s cn tr s quay ca phn ng và cui cùng là cn tr s quay ca trc ñng cơ th nghim. Mômen ñin hu ích ñi kháng ca phn ng M hi ñưc truyn toàn b sang stato dưi dng mômen phn lc M s, tác ñng v hưng chiu quay ca phn ng, tc là cùng hưng tác ñng ca mômen quay ca ñng cơ th nghim. Mômen phn lc ma sát tng cng M ms cũng có hưng v phía chiu quay ca phn ng và có xu hưng xoay stato v hưng này, kt qu là nó ñưc cng thêm vi M c. Ly tng các mômen ñã nêu trên ta ñưc Mq = M s + M ms , (5.31) Cũng như trong các phanh thu lc, b phn ca phanh ñin không tính ti mômen ma sát trong các gi ñ ca stato. Nhưng vì mômen này rt nh, do ñó nó không nh hưng ñáng k ti kt qu ño. 3. ðc tính ca phanh ñin ðc tính ca phanh ñin là quan h gia công sut ñưc tiêu th ca phanh vi s vòng quay ca trc phanh, nó ñưc xác ñnh bi cưng ñ dòng ñin ln nht trong mch phn ng, mà dòng ñin này b hn ch bi mc ñ ñt nóng cho phép ca cun dây phn ng ch ñ kích t toàn phn ca máy. Nói mt cách khác, mc ñ ñt nóng ca phanh ñin, cũng như trong các loi phanh khác, là cơ s ñ hn ch công sut ln nht ca nó, ñưc tiêu th (hao tán) mt ch ñ tc ñ cho trưc. Rõ ràng là, khi ñin tr ca bin tr ti bng R (ôm), thì cưng ñ dòng ñin trong phn ng (A) là: U I = , (5.32) R trong ñó: U ñin áp trong phn ng, V. Nhưng vì rng ñin áp trong phn ng t l thun vi t thông ca stato và s vòng quay ca trc, cho nên ñin áp ca máy ñin kích t ñc lp tăng t l vi s vòng quay ca trc máy, tc là: U = B1.n , (5.33) trong ñó: Cnsc.214
28. B1 hng s, ph thuc kt cu ca máy và cưng ñ dòng ñin trong mch kích t; n – s vòng quay ca trc máy. Tóm li, công sut (mã lc), ñưc tiêu th bi máy ñin mt chiu tc ñ vòng quay ñã cho là I.U B2.n2 N = = 1 , (5.34) e ()735 .5, η ()735 η 5, R trong ñó: η hiu sut ca máy phát, ph thuc vào ti trng và kt ca ca máy. Nu b qua s ph thuc ca η vào ti trng và các ñi lưng khác, tham gia vào công thc và ly chúng làm hng s ca phanh, thì trong trưng hp tng quát, ñưng ñc tính lý thuyt ca phanh ñin vi ñ chính xác ñ ln có th ñưc vit dưi dng 2 Ne ≈ B.n , (5.35) Như vy, công sut do máy phát mt chiu tiêu th, t l thun vi bình phương s vòng quay ca trc ca nó, tc là khi s vòng quay tăng lên, nó tăng lên theo quy lut parabol và có th ñưc biu din bng mt h ñưng cong parabol, không ph thuc vào vic ñin tr R ca mch phn ng hoc ñi lưng t thông ca các cc t ca stato, gây nh hưng ti hng s B, có thay ñi hay không. Tương ng vi mi giá tr ñin tr trong mch phn ng khi t trưng không ñi s có các giá tr công sut xác ñnh, ph thuc vào s vòng quay ca trc (hình 5.20). Trong trưng hp này ñưng thng 01 tương ng vi ñin tr ln nht, còn ñưng thng 03 tương ng vi ñin tr nh nht trong mch phn ng. ðưng bao 032 hn ch các giá tr công sut ln nht, mà máy phát có th tiêu th mà không b quá nhit trong khong thi gian làm vic dài hn. Và tương ng, mt trưng (min) các ch ñ phanh có th, tc là ñưng ñc tính ngoài ca phanh, ñưc hn ch bi các ñưng 01230. Nu ñưng cong công sut abc ca ñng cơ th nghim nm lt vào ñưng bao này, như th hin trên hình v, thì s vòng quay ca ñng cơ tương ng vi, chng hn ñim b, ti ñó các ñưng ñc tính ca ca ñng cơ th nghim và ca phanh ñin cân bng giao nhau, s hoàn toàn n ñnh khi kích t ca nó là không ñi và khi thay ñi công sut theo ñưng 02’ . Trong trưng hp khi s vòng quay ca trc ñng cơ ñt trong tăng lên, công sut phanh ca máy ñin tăng lên ñt ngt và s vòng quay ca ñng cơ ñt trong s gim xung ti tr s cho trưc (ban ñu). N(ml) Ngưc li, s gim ngu nhiên 3 2 s vòng quay ca trc ñng cơ ñt trong s làm gim ñáng k 2' c công sut ca máy ñin, do ñó s vòng quay ca ñng ñt trong li tăng lên ñn tr s ban b ñu. 1 ð chuyn sang mt ñ a tc ñ làm vic khác, cn phi an 2 Cnsc.215 Hình 5.20. ðưng ñc tính ca phanh ñin 0 n, v/ph
29. thay ñi kích t cho máy. Thí d, gim ti mc, mà ñó công sut ca nó thay ñi theo ñưng 03, khi ñó vòng quay n ñnh dch chuyn dch v ñim a và v.v Nu cn tăng công sut, ñưc ly ra t ñng cơ th nghim, cn phi tăng t thông và ñng thi có th gim ñin tr trong mch phn ng sao cho công sut ca máy thay ñi, chng hn theo ñưng 02. Khi ñó s vòng quay n ñnh dch chuyn ti ñim c, giao ñim ca các ñưng cong 02 và công sut Ne. Như vy, bng cách thay ñi ñin tr trong mch phn ng và cưng ñ dòng ñin kích t ca máy, có th thay ñi ñưc công sut mà máy ñin cân bng phát ra và tóm li, có th thit lp ñưc s vòng quay bt kỳ ca trc ñng cơ th nghim và tr s công sut phát ra ca nó, ñiu này không vưt ra khi gii hn ca ñưng ñc tính ngoài ca phanh ñin và ñưc gii hn bi kt cu ca chính bn thân ñng cơ ñt trong. Còn v các gii hn công tác thc t ca phanh ñin, thì theo ñưng ñc tính ngoài, chúng b hn ch bi: Cưng ñ dòng ñin ln nht, b gii hn bi s quá nhit ca dây dn mômen quay ln nht, theo ñưng 03; Công sut ln nht, b gii hn bi các ñiu kin ñt nóng máy ñin (ñim 3), theo ñưng 32 và bi vn tc góc gii hn, liên quan ñn ñ bn ca phn ng, ñưc cht ti bi lc ly tâm (ñim 2); ðin áp ln nht, b hn ch bi ñ bn cách ñin ca các cun dây, theo ñưng 21 và bi công sut phanh nh nht do máy tiêu th khi không có dòng kích t, theo ñưng 01. Nu trong min các ñin tr thp ca mch phn ng tin hành t ñng hiu chnh cưng ñ t thông, thì bng cách ñiu chnh, ñưc ng dng rng rãi trong các phanh hin ñi như vy, trên ñon 03 có th thay ñi công sut do phanh tiêu th t l thun vi vic tăng s vòng quay phn ng, như biu din bng nét ñt trên hình 5.20. 5.6.4. Th nghim bng thit b phanh cm ng (phanh ñin t) 1. Kt cu ca phanh ñin t Phanh cm ng là mt dng ca phanh ñin và còn ñưc gi là phanh ñin t. Công sut ca ñng cơ ñt trong cn th nghim ñưc tiêu hao trong loi phanh này ñ (cho vic) to ra các dòng ñin xoáy trong mch t khi mch t này ñưc nhim t và kh t theo chu kỳ. Nu quay mt ñĩa ñc bng st gia hai cc ca mt nam châm thì trong ñĩa s xut hin các dòng ñin xoáy, các dòng ñin này to ra mt t trưng, t trưng này tương tác vi t trưng ca nam châm và to ra mômen phanh, tương t như trong bt lỳ loi máy ñin nào. Nu thay vì mt ñĩa st, ta s dng mt rôto có cun dây (nam châm ñin), thì có th ñiu chnh ñưc mômen này trong mt phm vi rng. Vì rng các dòng ñin xoáy ñt nóng phanh t l vi công sut ñưc tiêu hao ca ñng cơ ñt trong cn th nghim, do ñó cn phi tn nhit tương t như ñi vi các loi phanh khác, trong ñó có phanh thu lc. ð thc hin ñưc vic này, rôto ñưc ch to dưi dng t (khi ñó nó ñưc gi là b cm ng), còn stato dưi dng Cnsc.216
30. ñin t và ñưc làm mát bng nưc. Trong các kt cu có tc ñ rt cao, b cm ng ñưc làm mát bng không khí. ð b trí cun dây kích t, ngưi ta ch to mt rãnh vành khăn sâu trong thân ca stato, còn rôto ñưc ch to vi các rãnh dc và vì vy nó có hình dng bánh răng, chng hn như loi phanh ca Hãng “Meidenxia” th hin trên hình 5.2.1 Stato ca loi phanh này ñưc cu to t thân (v) 7 có ñ thm t tt, t cun dây kích t vành khăn 8 và ming ñm vành khăn 6 có ñ dn ñin và dn t cao. Stato ñưc ñt trên các gi ñ bi 3, nh ñó nó có th thc hin chuyn ñng lc xung quanh tâm trc ca rôto. Khi có dòng ñin chy trong cun dây ca cun kích t, s sut hin mt t thông, ñin ñy khe h (khong không) gia ming ñm 6 và các răng ca rôto 5, to ra mt vòng (mch) kín như trên hình 5.21. Nh ñó, khi rôto quay s làm cho các vùng khác nhau ca ming ñm 6 b ln lưt nhim t, và làm xut hin các dòng ñin xoáy trong ming ñm. Các dòng ñin xoáy này to ra t trưng, t trưng này tương tác vi t trưng cơ bn. Tõ th«ng 8 7 9 6 8 5 7 6 5 5 7 4 10 3 8 2 1 Hình 5.21. Phanh ñin t (máy ñin t cân bng) Cnsc.217
31. 1. L thoát nưc làm mát; 2. ñ trc rôto; 3. bi; 4. ðưng ng dn nưc; 5. Rôto; 6. ng lót (tm lót, ñm); 7. Thân (v) máy; 8. Cun dây kích t; 9. ðu cân (ñu ño); 10. Máy phát vòng quay (cm ng tc ñ vòng quay). Trong kt cu ca loi phanh ñang xét (hình 5.21), nưc làm mát ñưc dn vào vùng phía trên ca thân theo ñưng ng 4. Nưc, làm mát cho stato, ñng thi làm ưt (thm ưt) b cm ng (rôto) và ñưc dn ra ngoài t phía dưi qua l 1 phía dưi thân. Tt c các chi tit b thm ơt (b ngâm trong nưc) ñu có lp ph chng ăn mòn, các gi ñ 2 ca trc rôto ñưc bo v chc chn bi các vòng làm kín, còn cun kích t ñưc ch to dưi dng không thm nưc. ð loi b các loi nhiu ñi vi dch chuyn góc ca rôto, nưc ñưc ñưa vào nó thông qua ng cao su mm dưi ct áp 0,4 – 0,6 kG/cm 2 ( ≈ 0,040,06 MN/m 2). Vì vy phanh có th ni trc tip vi h thng cp nưc chung mà không cn ñn bơm cp hoc thùng cha tiêu hao. ðiu này là mt trong nhng ưu ñim ca phanh ñin t. 2. ðc tính ca phanh ñin t ðc tính ca phanh ñin t ñưc th hin trên hình 5.22. Các ñc ñim din bin ca ñưng ñc tính này cho thy, dòng ñin kích t không ñi cho trưc, mômen do phanh to ra lúc ñu tăng lên mnh, còn sau ñó, khi s vòng quay tăng lên thì tr s mômen không thay ñi. Vi quy lut thay ñi công sut như vy, trong min s vòng quay công tác ca trc, mômen phanh không thay ñi. Vì vy quá trình làm vic n ñnh ca phanh ch có th ñt ñưc bng cách ñiu chnh tc ñ, va duy trì nó mt mc cho trưc các thit b t ñng. 3. ðiu chnh phanh ñin t Phanh ñin t có th ñưc ñiu chnh bng 3 cách: la chn dòng kích, duy trì tc ñ quay ca trc không ñi và ñiu chnh dòng kích t theo mc ñ tăng tc ñ quay ca trc. Trong bt kỳ phương pháp nào, tiêu hao năng lưng cho vic ñiu khin cũng rt nh và thưng không vưt quá 0,5% so vi công sut tiêu th. Các phanh cm ng có th làm vic vi bt kỳ loi ñng h ño lc nào. Thưng gp là các loi ñng h ño lc có ñu ño ti trng 9 (hình 5.21). Vic hiu chnh phanh ch ñ tc ñ th nghim cho trưc ñưc thc hin nh máy phát vòng quay 10, ñưc dn ñng t trc rôto bng khp mm. Cnsc.218
32. Hình 5.22. ðưng ñc tính ca phanh ñin t Phanh cm ng có ưu ñim là kt cu gn nh và ñơn gin, có ñ bn cao, d ñiu khin t xa và bo dưng ñơn gin. Công sut ca chúng có th ñt ti 3000 kW, còn tc ñ quay ca rôto có th tính toán ñn 10000 15000 v/phút. Các loi phanh này thưng ñưc s dng ñ th nghim dài hn ñng cơ ñt trong theo mt chương trình ñã lp sn có khng ch t ñng các ch ñ làm vic. 5.7. Th nghim ñu máy sau khi sa cha 1. Mc ñích và nhim v th nghim Vic th nghim ñu máy ñưc tin hành sau khi sa cha nhà máy sa cha, sau khi ky cha và sau cp sa cha ñnh kỳ ln bng máy bin tr hay bng máy hãm thy lc. Mc ñích và nhim v th nghim bao gm: Chy rà b mt các chi tit ñã ñưc gia công sau khi sa cha; Kim tra cht lưng sa cha và lp ráp và xác ñnh các tham s cơ bn; ðiu chnh các cm chi tit và thit b; Kim tra ñ kín ca các h thng ng dn du, nưc, nhiên liu và khí nén; Kim tra ñc tính ca ñng cơ diesel. Quá trình th nghim ñu máy sau khi sa cha bao gm: Th nghim sau khi sa cha ti xí nghip (ti ñon hay ñpô ñu máy); Th nghim sau khi sa cha ti nhà máy sa cha (nhà máy ñi tu ñu máy); Th nghim ñi vi ñu máy ñơn (th nghim chy ñơn trên ñưng); Th nghim kéo ñoàn tàu chy trên ñưng. ði vi cm ñng cơ diezel và b truyn ñng thy lc, vic th nghim có th tin hành bng s gia ti trên phanh thy lc hay trên máy bin xon ca b truyn ñng thy lc c ln. ði vi cm ñng cơmáy phát trên ñu máy truyn ñng ñin có th tin hành th nghim bng s gia ti trên ñin tr hay cp ñin ngưc li cho lưi ñin. Cnsc.219
33. Tùy thuc vào dng sa cha và kim tra ngưi ta chia thành ba dng: th nghim không ti, th nghim ph ti và th nghim toàn ti. 2. Th nghim không ti Trong thi gian chy rà và th nghim ngưi ta tin hành kim tra ñng cơ diesel v tc ñ vòng quay, áp lc khí cháy trong tt c các xylanh khi tay máy v trí s 0, nhiên liu và khí nén trong h thng các thùng cha, trong thùng tiêu hao và cácte khi tay máy v trí ln nht. Kim tra s mài mòn ca các b phn ñiu chnh cơ gii và thit b khác ca ñng cơ diesel. Sau khi ñiu chnh làm vic v trí ca tay máy, tin hành kim tra các phn còn chưa hoàn chnh và xác ñnh nhng khuyt tt còn tn ti ca ñng cơ. Trong thi gian th nghim chy rà ngưi ta kim tra s làm vic ca máy nén, ñng cơ ñin, qut làm mát và s làm vic t ñng ñiu khin qut làm mát. Khi th không ti ngưi ta kim tra s làm vic và ñiu chnh các thit b ph mà còn kim tra s kín ca h thng hãm và h thng gió ép, tr s hành trình di chuyn ca các xylanh hãm, s làm vic ca tay hãm ln, tay hãm ph, vòi x cát, ñng h và s ñiu chnh ñin áp. 3. Th nghim có ti (toàn ti) Sau khi sa cha, ñu máy diesel ñưc th nghim ph ti bng máy bin tr nưc hay hãm thy lc, yêu cu cơ bn là phi ño ñưc lưng tiêu hao nhiên liu và công sut hu ích ca ñng cơ. Lưng tiêu hao nhiên liu phi phù hp vi yêu cu ca tng ñng cơ. Mun vy, bên cnh b th nghim ñu máy diesel cn lp ñt mt máy ño lưng tiêu hao nhiên liu theo mt kiu cu to thích hp. Trong thi gian th nghim ngưi ta tin hành kim tra và ñiu chnh S vòng quay trc khuu ca ñng cơ khi tay máy v trí s không và v trí s vòng quay ln nht; Thi gian khi ñng ñng cơ và thi gian làm vic ca b ñiu chnh tc ñ; Áp lc khí nén lên thành xylanh khi v trí tay gt s không; Công sut có ích, áp lc khí cháy, nhit ñ khí x vào xylanh trưc tuabin, nhit ñ nưc làm mát và du v trí cc ñi ca tay máy; Áp lc du và nhiên liu khi tay máy v trí s 0 và cc ñi; Áp lc không khí trong thùng gió khi tay máy v trí ln nht; S phun ca bơm cao áp khi tay máy v trí s không và tt c các v trí khác; ðiu chnh ñin áp khi tay máy tt c các v trí. Nu ñiu chnh không ñt yêu cu ñin áp ñnh mc, ngưi ta gim bt ñin áp và ñiu chnh trên bàn. ðc tính ngoài ca máy phát chính ñi vi ñu máy truyn ñng ñin, cm t ñng ñiu chnh công sut ñng cơ và cm gii hn dòng ñin khi tay máy v trí Cnsc.220
34. ln nht. ðưng ñc tính b phn và ñưng ñc tính ngoài h thng kích t, h thng ñiu khin làm mát. Sau khi ñã làm tt công tác chun b trưc khi th nghim ñu máy diezel cũng như ñã kim tra t m các t máy, ngưi ta tin hành khi ñng ln th nht, lúc này tay máy ñ s 0, thi gian làm vic không ph ti ca ñng cơ diezel không quá 7 ÷ 10 phút. Sau ñó dng ñng cơ diezel, kim tra toàn b các b phn và các thit b, kim tra máy nén gió, tua bin tăng áp, làm sch các b lc. Trong thi gian này phi ñiu chnh vòng quay trc khuu ca ñng cơ diezel khi tay máy v trí s 0 và các v trí khác ca tay máy. Khi ñng cơ chy toàn ti ngưi ta xác ñnh áp lc du nhn trong ng góp, trưc bu lc, áp lc ca nhiên liu trong thit b ca h thng bơm cao áp. Ngưi ta còn th nghim và ñiu chnh nhit ñ nưc làm mát và du bôi trơn, khi ñiu chnh cho phép là 60 ÷ 75 0C. Nhit ñ khí x không ln hơn 450 0C, khi ñu máy tin hành sa cha tt c các dng sa cha. Lúc này ñiu kin ca môi trưng xung quanh là 15 0C và 750mmHg. Môi trưng xung quanh thay ñi 10 0C thì nhit ñ khí x thay ñi 15 0C, nhit ñ khác nhau gia các xylanh cho phép ñn 60 0C. S khác nhau ca áp lc khí cháy cn không ln hơn 8 kG/cm 2. Khi nhit ñ không khí xung quanh tăng 10 0C cho phép áp lc khí cháy tăng 1,5 ÷ 2 kG/cm 2. Ngưi ta ñiu chnh áp lc khí cháy bng cách thay ñi góc cung cp nhiên liu. Tr s công sut ca ñng cơ diezel ñưc quyt ñnh căn c vào tr s ño ñưc trên ñưng ñin chính biu th trên ñng h ñng thi có xét ñn hiu sut ca máy phát ñin cũng như xét ñn công sut ph tiêu th cho các thit b b tr ca ñu máy diezel. Còn ñu máy diezel th nghim trên bàn th dùng hãm thy lc thì công sut ca ñng cơ ñưc quyt ñnh bng mômen và tc ñ vòng quay ca trc khuu ca ñng cơ nhưng tr s này ñưc biu th trên ñng h ño. Ngưi ta tin hành kim tra và ñiu chnh cui cùng cho ñng cơ và các thit b ca tt c các loi ñu máy ch ñ công sut gii hn và ghi vào lý lch ca ñu máy. 4. Th nghim ñin tr (bin tr nưc) ðin tr ñ th nghim công sut ñu máy có th là ñin tr kim loi (bin tr khô) hay ñin tr cht lng. ñiu kin ca xí nghip và nhà máy ngưi ta s dng dng ñin tr cht lng là ph thông nht. ñây năng lưng ñin ca máy phát ñưc ñưa ñn làm nóng nưc trong thùng ñin tr. Kt cu ca thit b th nghim bin tr nưc ñơn gin nht gm có: thùng bin tr, các tm bn cc di ñng ñng và c ñnh dùng làm ñin cc, thit b ñiu chnh ph ti, bng ñin và dây dn ni vi ñu phát ñin ca máy phát. Cnsc.221
35. Thùng bin tr nưc có th tích 20 ÷ 30m 3 ñưc làm bng các tm thép hàn li và ñưc tip ñt tht tt. Nưc trong thùng ñưc lưu ñng liên tc ñ tránh b nóng quá và b sôi. Trong thùng lp ñt các tm bn cc làm bng thép tm dày 8 ÷ 10mm. Kích thưc và khi lưng tm bn cc căn c vào mt ñ dòng ñin cho phép và da vào ph ti ln hay nh ñ xác ñnh. Khong cách gia các tm bn cc khác cc phi ñưc cách ñin tt vi nhau. Ngưi ta ni ñu dây dn dương (+) ca máy phát ñn các tm bn cc di ñng. Dây dn âm () t máy phát ni ñn các tm bn cc c ñnh. Vic nâng h bn cc trong thùng ñưc thc hin nh có h thng dn ñng gm có ñng cơ ñin xoay chiu, hp gim tc, tang qun cáp và hãm ñin t. S thay ñi ñin tr ñưc xác ñnh trên bàn ñiu khin, trên bàn này lp ñt các thit b, ñài tín hiu và các dng c ño dòng mt chiu. Khi th trên b phn kim tra ñin tr, ngưi ta tin hành kim tra và ñiu chnh cm và các thit b cũng theo các bưc như khi tin hành chy và th nghim theo qui ñnh ñã rút ngn. Sau khi th nghim trên bàn th, ngưi ta tin hành cho ñu máy chy th kéo ñoàn tàu. Khong cách mt lưt chy th không nh hơn 30km. Khi chy th cn ñc bit chú ý ñn ñ phát nhit ca hp ñu trc, các gi ñ ca ñng cơ ñin và trc bánh xe. Nu phát hin hp ñu trc và các gi ñ ca ñng cơ ñin kéo và trc bánh xe không tt, mc dù ch là mt cái, sau khi sa cha vn phi cho chy th li ñu máy. ðu máy diezel ñã sa cha xong th nghim và chy th chun b ghi vào các văn bn ñ giao máy. Câu hi kim tra: 1. Trình bày quá trình cân bng tĩnh và cân bng ñng trong sa cha. 2. Mc ñích ý nghĩa ca vic chy rà ngui, chy rà nóng và th nghim công sut ñng cơ diesel sau khi sa cha. Nu các thit b th nghim công sut ñng cơ diesel. 3. Trình bày thit b th nghim công sut ñng cơ: thit b phanh cơ gii và phanh thu lc. 4. Mc ñích ý nghĩa ca vic chy rà, th nghim ñu máy sau khi sa cha. Th nghim ñu máy bng bin tr nưc. Cnsc.222