12.1 Vai trò bôi trơn
đối với ma sát và hao
mòn trong máy
1
Chương 12. Hệ thống bôi trơn và làm mát
12.4 Hệ thống làm mát
12.3 Hệ thống bôi trơn
12.2 Vaät lieäu boâi trôn
12.5
Tính toaùn heä thoáng boâi
trôn vaø laøm maùt
Chương 12. Hệ thống bôi trơn và làm mát
12.1 Vai trò bôi trơn đối với ma sát và hao mòn trong máy
Boâi trôn trong maùy vaø chi tieát maùy coù caùc chöùc naêng chuû yeáu sau: -Giaûm löïc ma saùt, töùc laø laøm
taêng hieäu suaát maùy vaø chi tieát maùy; - Giaûm ñoä hao moøn cuûa caùc chi tieát maùy; - Laøm maùt caùc
chi tieát maùy do bò noùng khi ma saùt; - Baûo veä chi tieát khoûi han ræ; - Baûo ñaûm tính kín khít cuûa boä
phaän ma saùt; - Lieân tuïc laøm saïch chi tieát (do buïi baëm vaø caùc haït maøi moøn).
Ngoaøi caùc chöùc naêng chuû yeáu nhö treân, daàu boâi trôn coøn phaûi thoûa maõn moät soá yeâu caàu khaùc:
-Baûo ñaûm khaû naêng laøm vieäc trong moät khoaûng nhieät ñoä, aùp suaát vaø vaän toác tröôït lôùn (roäng);
-Ñieàn ñaày caùc loõm nhaáp nhoâ beà maët; - Taïo söùc caûn lôùn theo phöông vuoâng goùc vôùi beà maët ma
saùt vaø nhoû nhaát theo phöông tieáp tuyeán; - Khoâng gaây noå vaø chaùy; - Khoâng gaây aûnh höôûng coù
haïi ñeán vaät lieäu chi tieát; - Baûo ñaûm boâi trôn vaø löôïng daàu ít nhaát; - Khoâng thay ñoåi tính chaát
khi vaän chuyeån, baûo quaûn, cung caáp; - Khoâng taïo caën (haït moøn kim loaïi) nguy hieåm vaø coù haïi;
-Khoâng sinh boït; - Khoâng taïo nhuõ....
Moãi loaïi daàu boâi trôn ñöôïc ñaùnh giaù theo hai heä chæ tieâu: - Caùc tính chaát hoùa lyù (ñoä nhôùt, nhieät
ñoä boác chaùy, ñoâng ñaëc, haøm löôïng löu huyønh, ñoä coác, ñoä tro, ñoä axit...), thoâng thöôøng caùc tính
chaát naøy ñöôïc tieâu chuaån hoùa; - Caùc tính chaát söû duïng: tính chòu taûi troïng, tính choáng ma saùt,
tính choáng maøi moøn, tính choáng dính. Tính chòu taûi troïng cuûa daàu ñöôïc coi laø aùp suaát hay taûi
troïng cöïc ñaïi maø chaát boâi trôn coù theå chòu ñöôïc maø khoâng laøm keït maùy.
Choïn ñuùng daàu boâi trôn moät vaán ñeà heát söùc quan troïng. Vieäc thay ñoåi daàu boâi trôn thích hôïp coù
theå laøm taêng tuoåi thoï cuûa oå laên leân 2÷8 laàn, boä truyeàn baùnh raêng 1,5÷5 laàn.
Chương 12. Hệ thống bôi trơn và làm mát
12.2 Vaät lieäu boâi trôn
Trong kyõ thuaät ngöôøi ta söû duïng nhieàu daïng boâi trôn khaùc nhau. Döïa theo daïng cuûa vaät lieäu
boâi trôn ngöôøi ta phaân ra: boâi trôn khí (khí ñoäng, khí tónh), boâi trôn baèng chaát loûng (daàu,
nöôùc...), ñaëc (môõ boâi trôn...), raén (boät graphit...).
1. Daàu boâi trôn:
Daàu laø vaät lieäu chuû yeáu ñeå boâi trôn maùy, chuùng cho pheùp thay theá ma saùt ngoaøi cuûa caùc vaät
raén thaønh ma saùt trong cuûa chaát loûng boâi trôn. Thoâng thöôøng ngöôøi ta söû duïng daàu khoaùng ñeå
boâi trôn. Tuy nhieân, ta coù theå söû duïng daàu thöïc vaät (daàu lanh, daàu thaàu daàu) hoaëc ñoäng vaät
(daàu saùp soï caù voi...) ñeå boâi trôn.
Daàu khoaùng boâi trôn laø hoãn hôïp bao goàm daàu goác (base oil) vaø caùc chaát phuï gia laøm boâi trôn,
ma saùt, laøm maùt caùc chi tieát maùy, laøm kín caùc khe hôû giöõa pittoâng vaø thaønh xilanh, baûo veä
maùy khoûi bò han ræ.
Tính chaát quan troïng cuûa daàu boâi trôn, xaùc ñònh khaû naêng boâi trôn goïi laø ñoä nhôùt. Ñoä nhôùt
hoaëc coøn goïi laø ma saùt trong cuûa chaát loûng laø tính chaát caûn tröôït cuûa caùc lôùp chaát loûng. Daàu
boâi trôn ñöôïc phaân loaïi chuû yeáu theo ñoä nhôùt.
Ñoä nhôùt cuûa daàu ñöôïc kyù hieäu: μ-ñoä nhôùt ñoäng löïc (1cP = 10–3Pa.s ñoïc laø Centipoise); ν-ñoä
nhôùt ñoäng (1cSt = 1mm2/s ñoïc laø Centistoke).
Giöõa μvaø coù söï lieân heä μ = ρν,vôùi ρlaø khoái löôïng rieâng cuûa daàu (ρ = 870÷900kg/m3).
Ñoä nhôùt cuûa daàu giaûm ñi khi nhieät ñoä taêng leân.
Chương 12. Hệ thống bôi trơn và làm mát
1. Daàu boâi trôn (t):
Ñoä nhôùt μôû nhieät ñoä baát kyø coù theå xaùc ñònh theo ñoä nhôùt μ0khi ôû nhieät ñoä t0(thoâng thöôøng
40oC) nhö sau: μt= μ0.(t0/ t)m;trong ñoù mlaø chæ soá muõ, m = 2,6÷3.
Ñoä nhôùt daàu boâi trôn ñöôïc ño baèng nhôùt keá. Ñoä nhôùt ñöôïc tra theo soå tay tra cöùu vôùi nhieät ñoä
40oC, 50oC hoaëc 100oC.
Khi aùp suaát daàu taêng leân thì ñoä nhôùt cuõng taêng leân theo: μp=μ0.eαp; trong ñoù: μ0- ñoä nhôùt daàu
khi ôû aùp suaát bình thöôøng; α-heä soá aûnh höôûng cuûa aùp suaát ñoái vôùi daàu α = (1,5÷4)10-10Pa-1 ;
p- aùp suaát laøm vieäc cuûa daàu.
Khi aùp suaát 7MPa ñoä nhôùt taêng 20÷25%, khi 15MPa ñoä nhôùt taêng 35÷40%, khi 60MPa taêng
250÷350%.
Choïn daàu boâi trôn boä truyeàn baùnh raêng: vôùi caùc baùnh raêng baèng theùp thì ñoä nhôùt ñoäng νcuûa
daàu boâi trôn ñöôïc xaùc ñònh theo heä soá
χ
:- Xaùc ñònh ñoä nhôùt ñoäng νtheo
χ
br ñoái vôùi boä truyeàn
baùnh raêng; - Xaùc ñònh ñoä nhôùt ñoäng νtheo
χ
tv ñoái vôùi boä truyeàn truïc vít. Heä soá
χ
ñöôïc xaùc
ñònh theo coâng thöùc sau: - Ñoái vôùi boä truyeàn baùnh raêng:
χ
br = 10-5.HHV.σH2/ v ; - Ñoái vôùi boä
truyeàn truïc vít:
χ
tv = 10-3.σH/ vs; trong ñoù: HHV - ñoä raén beà maët laøm vieäc caëp baùnh raêng theo
Viko; σH- öùng suaát tieáp xuùc sinh ra treân beà maët laøm vieäc, MPa; v- vaän toác voøng baùnh raêng,
m/s;vs- vaän toác tröôït boä truyeàn truïc vít.
Ñoái vôùi hoäp giaûm toác löôïng daàu Qduøng ñeå boâi trôn khoaûng (0,3÷0,7)10-3m3/1kW coâng suaát.
12.2 Vaät lieäu boâi trôn
Chương 12. Hệ thống bôi trơn và làm mát
2. Môõ boâi trôn:
Trong thöïc teá söû duïng môõ boâi trôn khi ma saùt laên, ñaûm baûo tuoåi thoï cao (vaøi traêm giôø) vaø moät
phaàn laø ñoä kín khít cuûa cuïm chi tieát nhöng ñöôïc söû duïng trong phaïm vi nhieät ñoä haïn cheá.
Môõ boâi trôn laø hoãn hôïp cuûa daàu khoaùng (mineral oil) vaø chaát laøm ñaëc. Theo thaønh phaàn, ngöôøi
ta chia ra: - Môõ Natri laøm vieäc ôû nhieät ñoä ñeán 120oCkhoâng hoøa tan trong nöôùc; - Môõ Liti coù
theå söû duïng khi laøm vieäc ôû nhieät ñoä cao; - Môõ coù chaát laøm ñaëc laø Calcium soap laøm vieäc ôû
nhieät ñoä < 60oC, khoâng hoøa tan trong nöôùc, bieán chaát khi gaëp nöôùc.... Môõ loaïi naøy söû duïng
trong caùc maùy saûn xuaát giaáy vaø trong caùc maùy moùc laøm vieäc ngoaøi bieån hoaëc gaàn bieån; - Môõ
toång hôïp laø hoãn hôïp cuûa daàu nhôùt toång hôïp vôùi chaát laøm ñaëc nhö Lithium soap, Bentonite vaø
PTFE (Politetra fluoroethylene).
So vôùi daàu, môõ boâi trôn coù caùc öu ñieåm sau: - Heä soá ma saùt lôùn neân chòu ñöôïc taûi troïng lôùn; -
Ñeå baûo veä chi tieát khoûi baån hôn daàu; - Giaù thaønh reû hôn daàu.
Nhöôïc ñieåm: - Khaû naêng thoaùt nhieät keùm hôn nhieàu so vôùi daàu; - Môõ khoù ñöôïc boâi trôn taäp
trung (coù theå duøng khí neùn ôû aùp suaát cao);
Môõ boâi trôn coù theå duøng trong caùc tröôøng hôïp sau: - Duøng boâi trôn caùc vò trí khoâng che kín
hoaëc khoù che kín; - Duøng cho caùc vò trí caàn che raát kín; - Duøng boâi trôn caùc vò trí khoù cho daàu
thöôøng xuyeân.
Môõ boâi trôn khoâng ñöôïc duøng ôû nhöõng choã ma saùt sinh nhieät nhieàu vaø ñoøi hoûi thoùat nhieät baèng
chaát boâi trôn (boä truyeàn truïc vít).
12.2 Vaät lieäu boâi trôn