Báo cáo khoa học: "XáC ĐịNH THIếT Bị CUNG CấP GIó éP CHO THIếT Bị THử VAN HãM TOA XE"

Chia sẻ: Nguyễn Phương Hà Linh Linh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

Thêm vào BST

Báo xấu

53
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tóm tắt: Bài báo trình bầy ph-ơng pháp xác định công suất thiết bị cung cấp gió ép hợp lý cho bệ thử van hãm toa xe, để nâng cao chất l-ợng kiểm tra, thử nghiệm van hãm và năng suất thiết bị thử.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Báo cáo khoa học: "XáC ĐịNH THIếT Bị CUNG CấP GIó éP CHO THIếT Bị THử VAN HãM TOA XE"

X¸C §ÞNH THIÕT BÞ CUNG CÊP GIã ÐP CHO THIÕT BÞ THö VAN H∙M TOA XE PGS. TS. Vò Duy Léc ThS. Vò thÞ hoµi thu Bé m«n §Çu m¸y – Toa xe Tr−êng §¹i häc Giao th«ng VËn t¶i Tãm t¾t: Bμi b¸o tr×nh bÇy ph−¬ng ph¸p x¸c ®Þnh c«ng suÊt thiÕt bÞ cung cÊp giã Ðp hîp lý cho bÖ thö van h·m toa xe, ®Ó n©ng cao chÊt l−îng kiÓm tra, thö nghiÖm van h·m vμ n¨ng suÊt thiÕt bÞ thö. Summary: The paper presents a method of determining the sound capacity of an air compressor for the brake valve tester to improve the brake valve testing quality and the productivity of the tester. I. §Æt vÊn ®Ò ThiÕt bÞ cung cÊp giã Ðp (m¸y nÐn giã) lµ mét bé phËn cña thiÕt bÞ kiÓm tra vµ thö van h·m ®Çu m¸y, toa xe. V× vËy, m¸y nÐn giã ph¶i cung cÊp ®Çy ®ñ giã Ðp vµ æn ®Þnh cho thiÕt bÞ thö CT 2 h·m lµm viÖc trong ®iÒu kiÖn bÊt lîi nhÊt. ThiÕt bÞ thö van h·m toa xe sö dông thö nhiÒu lo¹i van h·m toa xe kh¸c nhau vËn hµnh trªn ®−êng s¾t ViÖt Nam. Mçi lo¹i van h·m cña hÖ thèng h·m toa xe trong qu¸ tr×nh thö, kiÓm tra tÝnh n¨ng t¸c dông van h·m tiªu hao l−îng giã Ðp kh¸c nhau. Do ®ã, cÇn ph¶i x¸c ®Þnh c«ng suÊt thiÕt bÞ cung cÊp giã Ðp hîp lý cho thiÕt bÞ thö c¸c lo¹i van h·m toa xe (thiÕt bÞ thö tæng hîp van h·m toa xe) ®Æt ë c¸c nhµ m¸y, xÝ nghiÖp söa ch÷a toa xe. ii. Néi dung 1. Giíi thiÖu nhiÖm vô, chøc n¨ng vµ cÊu t¹o thiÕt bÞ thö van h∙m toa xe ThiÕt bÞ thö, kiÓm tra c¸c lo¹i van h·m cã nhiÖm vô thö, kiÓm tra t¸c dông van h·m theo tiªu chuÈn kü thuËt yªu cÇu, ph¸t hiÖn nh÷ng h− háng cña c¸c bé phËn, chi tiÕt van h·m phôc vô c«ng t¸c b¶o d−ìng, söa ch÷a. §Ó ®¶m b¶o an toµn vËn hµnh ®oµn tÇu yªu cÇu tÊt c¶ van h·m sau khi söa ch÷a, b¶o d−ìng ®¹t kÕt qu¶ tèt hoÆc van chÕ t¹o míi tr−íc khi l¾p lªn toa xe ph¶i ®−îc kiÓm tra trªn thiÕt bÞ thö, kiÓm tra chuyªn dïng ®¹t chÊt l−îng tèt. CÊu t¹o thiÕt bÞ thö van h·m theo nhiÖm vô, chøc n¨ng c¸c bé phËn chi tiÕt hîp thµnh chia lµm 4 bé phËn chÝnh (xem h×nh 1):
H×nh 1. S¬ ®å bÖ thö h·m tæng hîp - Bé phËn cung cÊp giã Ðp (m¸y nÐn giã); - Bé phËn ®iÒu khiÓn t¨ng, gi¶m ¸p suÊt giã Ðp trong thiÕt bÞ thö lµ tay h·m A-V vµ R-V. - Bé phËn bÖ g¸ l¾p c¸c lo¹i van h·m toa xe (bÖ g¸ l¾p van P, K; van KE; van VE; van 103 vµ 104…); CT 2 - Bé phËn khung bÖ thö vµ thiÕt bÞ hiÓn thÞ kÕt qu¶ kiÓm tra gåm: + C¸c thïng chøa giã Ðp thÓ tÝch 97 lÝt; 57 lÝt; 42 lÝt; 30 lÝt; 10 lÝt; 5 lÝt… + Khung bÖ thö; + §−êng èng dÉn giã Ðp vµ c¸c van khãa trªn ®−êng èng; + §ång hå hiÓn thÞ kÕt qu¶ kiÓm tra: ®ång hå ®o ¸p suÊt nguån, ¸p suÊt thïng giã phô, xi lanh h·m vµ èng h·m… 2. ThiÕt bÞ cung cÊp giã Ðp C«ng suÊt cña m¸y nÐn giã vµ thÓ tÝch thïng giã chÝnh chøa giã Ðp dù tr÷ ph¶i ®¶m b¶o cung cÊp ®Çy ®ñ cho thiÕt bÞ thö h·m lµm viÖc trong ®iÒu kiÖn bÊt lîi nhÊt. ThiÕt bÞ giã Ðp sö dông cho thiÕt bÞ thö van h·m ph¶i ®¶m b¶o ®Çy ®ñ tÝnh n¨ng t¸c dông nh− thiÕt bÞ cung cÊp giã Ðp sö dông trªn ®Çu m¸y kÐo ®oµn tÇu kh¸ch, ®oµn tÇu hµng vËn hµnh trªn ®−êng s¾t ViÖt Nam. HiÖn nay ngµnh §−êng s¾t ViÖt Nam ®ang sö dông nhiÒu lo¹i ®Çu m¸y cã c«ng suÊt tõ 400 ÷ 2000 m· lùc, mçi lo¹i ®Çu m¸y sö dông mét lo¹i m¸y nÐn, thïng giã chÝnh cã thÓ tÝch kh¸c nhau. V× vËy cÇn ph¶i x¸c ®Þnh, lùa chän thiÕt bÞ cung cÊp giã Ðp cho thiÕt bÞ thö van h·m sö
dông trong c¸c nhµ m¸y, xÝ nghiÖp söa ch÷a toa xe phï hîp. B¶ng 1 Xilanh Lo¹i ®Çu N−íc C«ng ¸p suÊt ThÓ tÝch KiÓu m¸y Sè m¸y sö chÕ suÊt lµm viÖc thïng giã Sè C¸ch nÐn cÊp (m3/phót) (kG/cm2) dông t¹o chÝnh (lÝt) l−îng bè trÝ KT6 Diezel Nga 2,6 2 3 V 9 900 N»m 500 §iÖn Nga 1,75 2 2 9 450 ngang Th¼ng BB 0,7/8 TY5,TY7 Nga 0,7 1 2 8 450 ®øng K3-LOK-3 D12E TiÖp 4,16 2 3 V 10 850 3CDCV BB900 Mü 3,5 2 3 V 9 900 Th¼ng 2lp3CV D18E BØ 4,35 2 2 10 800 ®øng D18E- 3CDC-BL 2,51 2 3 V 10 700 Ên ®é 700 Trung W1,6/9-1 D19E 1,6 x 2 2 3 V 9 800 Quèc CT 2 3. X¸c ®Þnh nhu cÇu sö dông giã Ðp cña thiÕt bÞ thö van h∙m toa xe C«ng suÊt m¸y nÐn giã Ðp vµ thÓ tÝch thïng giã chÝnh dù tr÷ giã Ðp phô thuéc kÕt qu¶ tÝnh to¸n tæn hao giã Ðp trong qu¸ tr×nh thö van h·m, tæ chøc s¶n xuÊt cña nhµ m¸y, xÝ nghiÖp söa ch÷a toa xe. ThiÕt bÞ cung cÊp giã Ðp ph¶i ®ñ ®Ó n¹p giã Ðp cho thïng giã phô ®Õn trÞ sè ®Þnh ¸p sau khi h·m th−êng hoµn toµn trong kho¶ng thêi gian 35 ÷ 45 gi©y kh«ng ®−îc gi¶m ¸p thïng giã chÝnh, sau khi h·m khÈn lµ 50 ÷ 60 gi©y víi møc ®é gi¶m ¸p thïng giã chÝnh < 2 kG/cm2 so víi ¸p suÊt c«ng t¸c cña thïng giã chÝnh. Tæng chi phÝ giã Ðp cung cÊp cho thiÕt bÞ thö h·m trong qu¸ tr×nh thö ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: (m3) Q = Q1 + Q2 + Q3 (1) trong ®ã: Q - Tæng chi phÝ (m3); Q1 - Tæn hao giã Ðp trong toµn bé thiÕt bÞ thö (m3); Q2 - Chi phÝ giã Ðp khi thö h·m (m3); Q3 - Chi phÝ kh¸c (m3). n ∑V Q1 = 60. Δ1. X¸c ®Þnh Q1: (2) i i=1
Δ1 - Møc ®é gi¶m ¸p èng dÉn giã Ðp vµ c¸c thïng chøa giã Ðp trong thiÕt bÞ thö. Víi: Theo tiªu chuÈn cho phÐp Δ1 = 0,2. V1 - Thïng giã chÝnh dù tr÷ trong thiÕt bÞ thö. V1 = 0,15m3. V2 - Thïng dung l−îng èng h·m sö dông cho toa xe kh¸ch. V2 = 0,02m3. V3 - Thïng c«ng t¸c (thïng ®iÒu khiÓn) cña van KE vµ VE. V3-KE = 0,005m3; V3-VE = 0,009m3; V4 - Thïng giã phô sö dông cho c¸c lo¹i van h·m: §èi víi van h·m K2, ABSD, V4 = 0,04m3; §èi víi van h·m P2 , V4 = 0,078m3; §èi víi van h·m KE, V4 = 0,097m3; V5 - ThÓ tÝch xilanh h·m sö dông cho c¸c lo¹i van h·m: §èi víi van h·m K2 , V5 = 0,009m3; §èi víi van h·m KE, VE , V5 = 0,014m3; V6 - ThÓ tÝch xilanh h·m dïng ®Ó kÑp chÆt van h·m P, K. V6 = 0,0005 m3. ThiÕt bÞ tæng hîp thö c¸c lo¹i van h·m toa xe mçi lÇn thö t¹i mét thêi ®iÓm chØ thö mét lo¹i van h·m. Trong tÝnh to¸n x¸c ®Þnh chi phÝ giã Ðp cÇn thiÕt ®Ó thö lín nhÊt lµ ®Ó thö van h·m KE sö CT 2 dông cho toa xe kh¸ch. n ∑ V = 0,15 + 0,02 + 0,003 + 0,097 = 0,272 (m ). 3 i i=1 n ∑V Thay trÞ sè Δ1 vµ vµo c«ng thøc (2) ta x¸c ®Þnh ®−îc chi phÝ giã Ðp lín nhÊt cÇn i i=1 dïng: (m3/giê). Q1 = 60 x 0,2 x 0,272 = 3,264 X¸c ®Þnh Q2: L−îng giã Ðp cÇn thiÕt ®Ó thö lo¹i van h·m KE cã thïng giã phô vµ xilanh h·m tiªu hao giã Ðp lín nhÊt khi thö h·m. Q2 = [V2K. Δr + V2K. Δrc + V3. ΔPK + V5. ΔPXL].n (3) trong ®ã: V2K = 0,02m3; Δr - L−îng gi¶m ¸p èng h·m khi h·m th−êng. Δr = 0,14 MPa; Δrc - L−îng gi¶m ¸p côc bé èng h·m. Δrc = 0,04 MPa; V3 = 0,005m3;
ΔPK - L−îng gi¶m ¸p buång ®iÒu khiÓn P, K. ΔPK = 0,03 MPa; V5 = 0,014m3; ΔPXL - ¸p suÊt xilanh h·m khi h·m th−êng hoµn toµn. ΔPXL = 0,38 MPa; n - Sè lÇn thö h·m cho phÐp trong 1 giê. LÊy n = 60 lÇn. Thay c¸c gi¸ trÞ vµo c«ng thøc (3) ta ®−îc: Q2 = 5,43m3/giê. X¸c ®Þnh Q3 Q3 ®−îc x¸c ®Þnh theo ®iÒu kiÖn lµm viÖc bÊt lîi nhÊt ®èi víi m¸y nÐn giã, theo tiªu chuÈn Q3 = 12 m3/giê. cho phÐp. Thay c¸c gi¸ trÞ Q1, Q2, Q3 vµo c«ng thøc (1) ta ®−îc: Q = 3,264 + 5,43 + 12 = 20,694 m3/giê = 0,345 m3/phót. Chi phÝ tæn hao giã Ðp cña bé phËn cung cÊp giã Ðp (thïng giã chÝnh, dß hë ®−êng èng chñ qu¶n, van vµ khãa…) vµ chi phÝ giã Ðp lµm s¹ch chi tiÕt van h·m khi gi¶i thÓ ký hiÖu lµ Q4 cho phÐp tõ (0,12 ÷ 0,15) m3/phót. C«ng suÊt m¸y nÐn: QM = Q + 0,15 = 0,345 + 0,15 = 0,495 m3/phót (4) C«ng suÊt m¸y nÐn cÇn thiÕt cho thiÕt bÞ thö kiÓm tra van h·m toa xe : CT 2 QM ≥ 0,495 m3/phót. X¸c ®Þnh thÓ tÝch thïng giã chÝnh cña hÖ thèng cung cÊp giã Ðp ThÓ tÝch thïng giã chÝnh x¸c ®Þnh tõ ®iÒu kiÖn n¹p ®Çy giã Ðp cho hÖ thèng h·m sau khi h·m hoµn toµn, b»ng tæn hao giã Ðp x¶ ra ngoµi trêi sau mét lÇn h·m th−êng hoµn toµn céng víi l−îng giã Ðp dß hë cña hÖ thèng h·m cho phÐp trong thêi gian thùc hiÖn mét lÇn h·m, ký hiÖu lµ Qh . Qh ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc : 4 Q2 5,43 + Δ1.∑ Vi = + 0,272 x 0,2 = 0,1449 m3 Qh = (5) 60 60 i=1 ThÓ tÝch thïng giã chÝnh Vc ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc : Δ r .Qh (m3) Vc = (6) ΔPc ΔPc - Møc ®é thay ®æi ¸p suÊt thïng giã chÝnh trong giíi h¹n cho phÐp. Víi : ΔPc = 0,2 MPa Vc = 0,1014 m3. Ta cã : VËy, thÓ tÝch thïng giã chÝnh tèi thiÓu lµ Vcmin = 0,1014 m3.
4. Lùa chän m¸y nÐn giã Ðp vµ thÓ tÝch thïng giã chÝnh C«ng suÊt m¸y nÐn giã Ðp thÓ tÝch thïng giã chÝnh ®−îc lùa chän trªn c¬ së c«ng suÊt m¸y nÐn QM vµ thÓ tÝch thïng giã chÝnh Vcmin. QM = 0,495 m3/phót ; Vcmin = 0,1014 m3. a. Theo sè liÖu b¶ng 1 M¸y nÐn lo¹i BB 0,7/8 cã c«ng suÊt 0,7 m3/ phót. ¸p suÊt 0,8 Mpa th× thÓ tÝch thïng giã chÝnh lµ Vc = 0,45 m3. b. M¸y nÐn c«ng nghiÖp th−êng dïng Ký hiÖu : PUMA B¶ng 2 Lo¹i C«ng suÊt C«ng suÊt Sè Bè ThÓ tÝch thïng ¸p xuÊt lµm (m3/phót ) giã chÝnh (m3) ®éng c¬ (kW) cÊp trÝ viÖc (MPa) 0,8 ÷ 1 PE 150-000 1,68 11 (15HP) 2 V 0,304 0,8 ÷ 1 0,8 ÷ 1 PE100-200 7,5 (10HP) 2 V 0,25 Tõ kÕt qu¶ tÝnh to¸n c«ng suÊt m¸y nÐn QM, thÓ tÝch thïng giã chÝnh Vc cÇn thiÕt phôc vô thiÕt bÞ thö van h·m so s¸nh víi c¸c lo¹i m¸y nÐn sö dông trªn ®Çu m¸y vµ m¸y nÐn c«ng nghiÖp th−êng dïng ta thÊy : CT 2 - M¸y nÐn lo¹i BB 0,7/8 sö dông trªn ®Çu m¸y diezel TY5 vµ TY7 ; - M¸y nÐn PUMA lo¹i PE 100-200. Hai lo¹i m¸y nÐn trªn cã c«ng suÊt vµ thÓ tÝch thïng giã chÝnh ®¸p øng ®−îc yªu cÇu sö dông cho thb thö van h·m. Nh−ng m¸y nÐn BB0,7/8 sö dông trªn ®Çu m¸y ®−a vµo bÖ thö ph¶i thiÕt kÕ bÖ g¸ l¾p m¸y nÐn, thïng giã cång kÒnh, phøc t¹p, di chuyÓn khã kh¨n, m¸y nÐn cò, l¹c hËu. Lo¹i PE 100.200 lµ m¸y nÐn c«ng nghiÖp, l¾p r¸p ®ång bé, gän nhÑ, di chuyÓn thuËn lîi, c«ng suÊt lín h¬n so víi m¸y nÐn lo¹i BB0,7/8. V× vËy, nªn lùa chän m¸y nÐn lo¹i PUMA PE 100-200 lµm thiÕt bÞ ®ång bé cung cÊp giã Ðp cho thiÕt bÞ thö van h·m (th«ng sè kü thuËt m¸y nÐn xem b¶ng 2). 5. KiÓm tra c«ng suÊt m¸y nÐn, thÓ tÝch thïng giã chÝnh theo ®iÒu kiÖn thêi gian cÊp giã nh¶ h∙m sau khi h∙m th−êng, h∙m khÈn x¸c ®Þnh theo c«ng thøc (4) vµ (6) Thêi gian n¹p giã ®Çy ®ñ cho hÖ thèng h·m: + Sau khi h·m th−êng: to = 35 ÷ 45 gi©y; to = 50 ÷ 60 gi©y; + Sau khi h·m khÈn: 4 ∑V QMi.to + ΔPc.Vc = V2K. Δr + V2K. Δrc + V3. ΔPK + Δ 1. + V4K. ΔP4 + Q4 i i=1
Tõ ph−¬ng tr×nh c©n b»ng trªn suy ra: 4 1 ∑V QMi . = [V2K. Δr + V2K. Δrc + V3. ΔPK + Δ 1. + V4K. ΔP4 + Q4 - ΔPc.Vc]. (7) i to i=1 Chó ý: khi h·m th−êng i = T; khi h·m khÈn i = K. Víi: Vc = 0,25m3; ΔPc - L−îng gi¶m ¸p cho phÐp cña thïng giã chÝnh theo thiÕt kÕ. ΔPc = 0,15MPa; Δr - L−îng gi¶m ¸p èng h·m khi h·m th−êng, h·m khÈn: Δr = 0,14 - khi h·m th−êng; Δr = 0,28 - khi h·m khÈn. V4K = 0,097m3; ΔP4 - L−îng gi¶m ¸p suÊt lín nhÊt cña thïng giã phô. ΔP4 = 0,06MPa. to - Thêi gian n¹p giã cho hÖ thèng h·m: to = (35 ÷ 45) gi©y = (0,6 ÷ 0,7) phót - khi h·m th−êng; to = (50 ÷ 60) gi©y = (0,83 ÷ 1) phót - khi h·m khÈn; Thay c¸c gi¸ trÞ vµo c«ng thøc (7) ta cã: CT 2 QMT = 0,304 m3/ phót; QMK = 0,224 m3/ phót; So s¸nh QMT, QMK víi c«ng suÊt m¸y nÐn QM lùa chän ta thÊy: c«ng suÊt m¸y nÐn Q = 0,8 m3/phót; Vc = 0,25m3 lín h¬n 2,63 lÇn c«ng suÊt m¸y nÐn kiÓm tra theo ®iÒu kiÖn thêi gian bæ sung giã Ðp cho thïng giã phô vµ hÖ thèng h·m sau khi h·m th−êng, h·m khÈn. Nh− vËy, m¸y nÐn lùa chän ®¶m b¶o cung cÊp ®Çy ®ñ giã Ðp cho thiÕt bÞ thö van h·m lµm viÖc trong ®iÒu kiÖn bÊt lîi nhÊt. iii. KÕt luËn Ph−¬ng ph¸p x¸c ®Þnh c«ng suÊt thiÕt bÞ cung cÊp giã Ðp cho thiÕt bÞ thö van h·m toa xe ®· ®Ò cËp ®Õn c¸c thµnh phÇn sö dông giã Ðp trªn bÖ thö, c¸c yÕu tè ¶nh h−ëng ®Õn tæn hao giã Ðp cña m¸y nÐn trong qu¸ tr×nh lµm viÖc, ®iÒu kiÖn cÇn thiÕt ®Ó thiÕt bÞ thö van h·m lµm viÖc æn ®Þnh. KÕt qu¶ tÝnh to¸n ®· x¸c ®Þnh c«ng suÊt m¸y nÐn, thÓ tÝch thïng giã chÝnh hîp lý phôc vô thiÕt bÞ thö van h·m toa xe. Néi dung nghiªn cøu cã ý nghÜa thùc tÕ ®èi víi c¸c nhµ m¸y, xÝ nghiÖp c«ng nghiÖp, nhµ m¸y chÕ t¹o, söa ch÷a toa xe cÇn x¸c ®Þnh nguån ®éng lùc giã Ðp phôc vô s¶n xuÊt.
Tµi liÖu tham kh¶o [1]. KhuÊt TÊt Nh−ìng, Vò Duy Léc, NguyÔn V¨n Chuyªn, KiÒu Duy Søc.Gi¸o tr×nh “ H·m ®oµn tÇu “ - Tr−êng §H Giao th«ng VËn t¶i -1996. [2]. TS.Vò Duy Léc. Gi¸o tr×nh “ NghiÖp vô toa xe” - Tr−êng §H Giao th«ng VËn t¶i -2001. [3]. PGS.TS. Vò Duy Léc. B¸o c¸o chuyªn ®Ò: Nghiªn cøu, thiÕt kÕ lùa chän thiÕt bÞ ®éng lùc cung cÊp giã Ðp cho thiÕt bÞ thö van h·m -Hµ Néi -2006. CT 2