Công nghệ sửa chữa đầu máy diezel - Chương 3

Chia sẻ: Nguyen Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:40

Thêm vào BST

Báo xấu

165
lượt xem 56
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tài liệu tham khảo giáo trình Công nghệ sửa chữa đầu máy diezel dành cho sinh viên chuyên ngành đầu máy, toa xe - Chương 3 CÁc phương pháp kiểm tra trạng thái chi tiết

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Công nghệ sửa chữa đầu máy diezel - Chương 3

CHƯƠNG III CÁC PHƯƠNG PHÁP KI M TRA TR NG THÁI CHI TI T Như ñã trình bày chương I, trong quá trình s d ng, các chi ti t ñ u máy thư ng b hư h ng theo ba nguyên nhân chính như sau. - Hư h ng do b hao mòn: Khi các chi ti t b mòn thì kích thư c ban ñ u c a chúng thay ñ i, hình d ng hình h c cũng thay ñ i và còn có th sinh ra xư c và k t. Hư h ng do tác ñ ng cơ gi i: Là do ñ u máy làm vi c quá t i và d n ñ n các chi ti t có th b r n, n t, g y, v , u n, xo n, cong, bi n d ng, b tróc, b lõm th ng, v.v... - Hư h ng do nh hư ng hóa nhi t: Trong trư ng h p này chi ti t có th b cong, vênh, cháy, r , han g , b ăn mòn th ng, b n t r n, v.v… Mu n ti n hành s a ch a ñư c nhanh chóng và có ch t lư ng thì v n ñ ñ t ra ñ u tiên là ph i xác ñ nh ñư c các d ng hư h ng c a chi ti t và ph i ñánh giá ñư c m c ñ hư h ng cũng như ñ c tính c a các hư h ng ñó. Do v y, v n ñ ki m tra tr ng thái c a chi ti t là v n ñ quan tr ng và có tính ch t quy t ñ nh trong toàn b quá trình công ngh s a ch a. D a theo s phân lo i các hư h ng như trên, ta có th phân ra làm hai nhóm chi ti t chính là: nhóm chi ti t có hư h ng mang ñ c tính hao mòn và nhóm chi ti t có hư h ng mang ñ c tính cơ gi i. Sau ñây chúng ta s l n lư t xét các phương pháp ki m tra và phát hi n các d ng hư h ng nêu trên c a chi ti t. 3.1. Các phương pháp ki m tra tr ng thái chi ti t hư h ng có ñ c tính hao mòn 3.1.1. Phương pháp ño tr c ti p Phương pháp ño tr c ti p hay còn g i là phương pháp ti p xúc ñư c s d ng r ng rãi ñ xác ñ nh lư ng hao mòn trên b m t chi ti t, cũng như ñ c tính hao mòn c a chúng nh nh ng d ng c ño t ng h p ho c chuyên dùng. Các lo i d ng c ño có th phân ra m t vài nhóm như sau: 1. Các d ng c ño t ng h p: g m có pan-me, thư c ño trong, thư c c p, th- ư c c p ño ñ cao và thư c c p ño ñ sâu. 2. ð ng h cơ gi i ki u ñòn b y: g m có ñ ng h ño trong (in-ñi-ca-tơ), pan- me ki u ñòn b y, các lo i ñ ng h ño khác. 3. D ng c ño răng: g m thư c c p ño răng, dư ng ño răng. ð i v i nh ng chi ti t khác nhau và ñ i v i m i lo i d ng c ño khác nhau ph i ti n hành l a ch n và s d ng nh ng d ng c ño phù h p. Ch ng h n ñ i v i chi ti t h tr c có th dùng panme, ñ ng h ño ho c dư ng. ð ôvan c a c tr c xác ñ nh theo hi u s c a các ch s c a ñ ng h khi ño hai m t vuông góc v i nhau c a c tr c, còn ñ côn thì xác ñ nh theo hi u các ch s khi ño theo chi u dài tr c. Mu n xác ñ nh ñ cong c a tr c thì k p ch t tr c lên các mâm c p và ño ñ ñ o b ng ñ ng h c tr c gi a. 74.Cnsc
Mu n ki m tra ñư ng kính trong và ñư ng kính ngoài c a các tr c then hoa thì có th dùng pan me ho c các dư ng ho c vòng chuyên dùng (các calíp chuyên dùng). Vi c ki m tra chi u r ng c a răng then hoa ti n hành nh các lo i dư ng, còn chi u r ng c a rãnh then hoa dùng calíp nút. Vi c ki m tra các rãnh then (ca vét) trên tr c cũng như trong moay-ơ các bánh răng ti n hành nh các ca-líp t m. Vi c ki m tra các m t prô-phin c a tr c ch ng h n như các cam c a tr c ph i khí ti n hành nh các dư ng ho c các m u. ð i v i các l c a chi ti t, tùy thu c vào ñi u ki n làm vi c mà chúng có th mòn theo hình ô van ho c hình côn. Do ñó khi ki m tra l , ch ng h n như ki m tra xi lanh không nh ng c n ph i ño ñư ng kính l n nh t mà ph i ti n hành ño hai m t vuông góc ñ xác ñ nh ñ ô van và ño theo chi u dài ñ xác ñ nh ñ côn c a nó. ð mòn các b m t làm vi c c a răng c a các bánh răng xác ñ nh b ng cách ño chi u dày các răng nh thư c c p ño răng ho c các dư ng (ca-líp) ño răng (ki u pan-me ho c ki u ñ ng h ). ðo chi u dày răng b ng thư c c p ti n hành theo vòng tròn chia b n răng ñ i di n qua ñư ng kính, sau ñó xác ñ nh tr s trung bình c a chi u dày răng. 3.1.2. Phương pháp cân Trong quá trình làm vi c do b mòn nên chi ti t có s thay ñ i v kích thư c th tích và tr ng lư ng. Do ñó dùng cân cân chi ti t trư c và sau khi s d ng thì có th xác ñ nh ñư c lư ng hao mòn c a chi ti t. Phương pháp này ch xác ñ nh ñư c tr s hao mòn ch không xác ñ nh ñư c ñ c tính hao mòn c a chi ti t, ñ c bi t là ñ i v i các chi ti t làm t v t li u x p và t v t li u d b bi n d ng d o thì th m chí tr s hao mòn cũng khó có th xác ñ nh ñư c. ð ñ t ñ chính xác cao ph i dùng cân ti u ly ñ cân, ñ nh y c a cân ph i ñ t 0,4- 0,1 mi-crô-gam. Nh ng lo i cân thư ng dùng trong công nghi p do sai s b n thân l n (0,5-2,5 gam) không th dùng ñ ño lư ng mòn c a chi ti t. Tuy v y, cân ti u ly ch ño ñư c tr ng lư ng l n nh t không quá 200 gam do ñó phương pháp này ch dùng ñư c cho các chi ti t nh mà thôi. Căn c vào tr ng lư ng hao mòn, kích thư c c a chi ti t, t tr ng v t li u có th tính ñư c lư ng mài mòn bình quân vuông góc v i m t ma sát v i gi thi t lư ng mòn phân b ñ ng ñ u theo m t ma sát ñó. Song, trong th c t s phân b lư ng mòn có th theo m t quy lu t hoàn toàn khác ho c ñ i v i chi ti t có nhi u m t ma sát, thì vi c ñánh giá như trên s g p khó khăn. 3.1.3. Phương pháp ghi bi u ñ bi n d ng Ngư i ta dùng máy ghi l i hình d ng b m t chi ti t trư c và sau khi s d ng sau ñó ñem so sánh v i nhau ñ xác ñ nh lư ng hao mòn. Ho c cũng có th dùng máy ghi l i cùng m t lúc c các b m t không làm vi c và b m t làm vi c c a chi ti t, sau ñó ño tr s chi u cao và căn c vào t l phóng ñ i c a máy ghi ta s xác ñ nh ñư c lư ng hao mòn. Phương pháp này ñư c s d ng r ng rãi ñ xác ñ nh lư ng mòn cũng như ñ c tính mòn c a các chi ti t khi nghiên c u trong phòng thí nghi m. L i d ng phương pháp này có th ño ñư c lư ng mòn trên b m t răng, và khi ño c n ph i l y ph n không mòn (chân răng và ñ nh răng) làm chu n ño. 75.Cnsc
3.1.4. Phương pháp ño b ng m t chu n nhân t o Phương pháp này còn có th g i ng n g n hơn là phương pháp chu n nhân t o hay phương pháp v t rãnh. B n ch t c a phương pháp này là t o ra m t m t chu n có hình d ng nh t ñ nh trên b m t ma sát, khi chi ti t b mòn thì m t chu n cũng b mòn và khi ño ñư c lư ng mòn c a m t chu n s xác ñ nh ñư c lư ng mòn c c b c a chi ti t. C th có th ti n hành v ch m t v t rãnh có hình d ng và kích thư c xác ñ nh b ng m t d ng c chuyên dùng nào ñó lên b m t làm vi c c a chi ti t. ðáy c a rãnh ñư c l y làm chu n ñ ño vì nó không b mòn trong quá trình làm vi c và sai s v chi u sâu c a rãnh trư c và sau khi mòn s tương ng v i tr s hao mòn c a b m t chi ti t. M t chu n có th t o b ng cách ép thành m t v t lõm trên b m t ma sát (núng l ), ho c khoan l , c t g t ho c mài thành rãnh có hình d ng nh t ñ nh. Trong các phương pháp t o m t chu n, phương pháp ép h n b ng mũi kim cương và cách khóet rãnh b ng dao phay tròn ho c dao kim cương là các phương pháp ñư c áp d ng tương ñ i r ng rãi. Nh ng lo i chi ti t như xylanh, xécmăng và c tr c khu u ñ u ñư c t o m t chu n b ng cách phay rãnh hình bán nguy t. Trên hình 3.1 bi u th sơ ñ ñ t dao và m t c t c a rãnh khi t o m t chu n nhân t o. Dùng rãnh như hình bán nguy t làm m t chu n, sau khi bi t chi u dài l c a rãnh thì chi u sâu h c a nó s ñư c tính theo công th c (3.1), (hình 3.1). l2 h = 0,125 , (3.1) r trong ñó: r - bán kính c a dao kim cương. r ∆ l2 76.Cnsc l1
Hình 3.1. Sơ ñ ñ t dao (a) và m t c t c a v t rãnh (b) A. B m t trư c khi b mòn B. B m t sau khi b mòn 1. Chi ti t; 2. V t rãnh (m t chu n nhân t o); 3. Dao kim cương. Sau khi mòn ñ sâu gi m, chi u dài rãnh cũng gi m do ñó ñ mòn ∆h vuông góc v i rãnh ñư c tính như sau:  l12 − l2  2 ∆h = 0,125  r , (3.2)    trong ñó: l1 - chi u dài rãnh bán nguy t trư c khi mòn; l2 - chi u dài c a rãnh bán nguy t sau khi mòn. ð i v i rãnh n m ngang v i ñư ng sinh trên m t tr tròn thì chi u sâu c a nó là: 1 1  h = 0,125.l 2  ±  , (3.3) r R trong ñó: r - bán kính dao kim cương; R - bán kính c a m t tr trên ñó có v t rãnh. D u "+" dùng cho b m t l i còn d u "-" dùng cho b m t lõm. Khi ñó ñ mòn Dh ñư c tính như sau: 2 1 1 ∆h = h1 − h2 = 0,125(l12 − l2 ) ±  , (3.4) r R Trong trư ng h p dùng ñá kim cương hình chóp vuông ñ t o m t chu n thì ñ sâu chóp lõm ñư c tính như sau (hình 3.2). d h= , (3.5) α 2 2 .tg 2 trong ñó: d- chi u dài ñư ng chéo chóp vuông lõm; d a - Góc ñ nh chóp: khi a =1360 thì h = 7 Sau khi mòn Dh tính như sau: 1 ∆h = (d1 − d 2 ) , (3.6) 7 α 77.Cnsc
Hình 3.2. L hình chóp vuông góc trên m t chu n nhân t o a. Hình l p th c a chóp b. Hình chi u c a chóp Phương pháp này s d ng ñ nghiên c u trong phòng thí nghi m ho c ñ xác ñ nh nhanh lư ng mòn c a t ng chi ti t trong ñi u ki n v n d ng th c t . Tuy nhiên phương pháp này có hai như c ñi m như sau: - Th nh t, hai bên rãnh kim lo i s ñùn lên phá ho i ñ bóng ban ñ u c a m t ma sát; - Th hai, n u v t li u chi ti t có gi i h n ch y cao thì bi n d ng ñàn h i s ñư c khôi ph c, do ñó hình dáng l ép s b thay ñ i và tóm l i s làm gi m ñ chính xác khi ño. Bên c nh ñó khi ño ph i ti n hành tháo các chi ti t kh i c m máy ho c tháo m t ph n chi ti t kh i c m máy. Khi ño ñi ño l i nhi u l n c n tháo l p nhi u l n do ñó làm thay ñ i v trí tương ng gi a các chi ti t vì v y m t rà khít gi a các m t ma sát b phá ho i, ñ c tính mài mòn và ñi u ki n ma sát thay ñ i. 3.1.5. Phương pháp phân tích d u bôi trơn ð xác ñ nh tr ng thái các chi ti t c a ñ ng cơ mà không c n tháo r i, ngư i ta có th kh o sát hàm lư ng các t p ch t kim lo i trong d u bôi trơn. Khi làm vi c, các b m t ma sát ñư c bôi trơn liên t c nh dòng d u tu n hoàn có áp l c cao và các t p ch t kim lo i (m t s t, m t kim lo i khác...) s b dòng d u ñó cu n ñi r i ñư c hòa tr n và n m tr ng thái lơ l ng trong d u bôi trơn. Hàm lư ng các t p ch t này có th phân tích ñư c nh các phương pháp hóa h c ho c phương pháp quang ph . Qua phân tích n u th y hàm lư ng t p ch t càng nhi u thì ch ng t chi ti t mòn nhi u, m t khác, căn c vào thành ph n hóa h c c a t p ch t (ch t kim lo i nào nhi u hơn) có th bi t chi ti t nào mòn nhi u, chi ti t nào mòn ít. ð ti n hành phân tích d u bôi trơn có th làm như sau: sau m i m t kho ng th i gian nh t ñ nh l y m t m u d u bôi trơn ñem ñ t cháy thành tro và sau ñó dùng các phương pháp như phân tích hóa h c, phương pháp phân c c, phương pháp quang ph , v.v... ñ xác ñ nh lư ng t p ch t c a t ng kim lo i trong m u d u. S thay ñ i n ng ñ các t p ch t trong m u d u ph n nh lư ng hao mòn c a chi ti t, còn lư ng chênh l ch c a các t p ch t các m u d u l y các th i ñi m khác nhau ph n nh t c ñ mài mòn c a các chi ti t ñó. Dùng phương pháp này, v n ñ quan tr ng là l y m u. M u d u ph i ñ m b o ph n nh ñúng lư ng ch t kim lo i trung bình tương ng v i m i th i ñi m l y m u. Vì v y, khi l y m u ph i c t b u l c tinh ñi ñ có th ph n nh chân th c hàm lư ng t p ch t trong d u nh n, t c là ph n nh chân th c lư ng hao mòn c a chi ti t. Khi l y m u d u dư i cácte nên khu y ñ u d u ñ ñ m b o lư ng t p ch t bình quân trong d u. 1. ð ng h c v hàm lư ng t p ch t trong d u bôi trơn Hàm lư ng t p ch t trong d u bôi trơn ph thu c vào m c ñ nhi m t p ch t và m c ñ l c s ch c a b u l c, ñ ng th i ph thu c vào ho t ñ ng c a ñ ng cơ. Trong cùng ñi u ki n như nhau khi ñ mòn c a chi ti t tăng lên s làm hàm lư ng 78.Cnsc
t p ch t trong d u tăng lên. ði u này cho phép ta có th s d ng phương pháp ño lư ng s n v t mài mòn l ng trong d u ñ xác ñ nh tr ng thái k thu t c a ñ ng cơ mà không c n gi i th . Vi c ñánh giá tr ng thái k thu t ñ ng cơ không c n gi i th , trên cơ s xác ñ nh hàm lư ng s n v t mài mòn trong d u, trong quá trình v n hành là phương pháp gián ti p. Mu n v y, c n ph i nghiên c u s bi n ñ ng hàm lư ng t p ch t trong d u nh n có k ñ n t ng ñi u ki n v n hành c th , ñ n chu kỳ s a ch a và c n v n d ng lý thuy t ñ tin c y c a máy, cơ c u máy. Nh ng công trình nghiên c u m t s nư c ñã thi t l p ñư c ñ th m i quan h hàm lư ng t p ch t trong giai ño n mài mòn trên cơ s phân tích d u b ng quang ph . ð có th thi t l p ñư c phương pháp ki m tra tr ng thái k thu t c a ñ ng cơ không c n ph i tháo r i, ta ph i n m ch c ñư c s bi n ñ ng c a hàm lư ng t p ch t trong d u (có chú ý ñ n ñ c ñi m c a ñi u ki n v n hành và ñ b n c a ñ ng cơ). N u coi t p ch t trong d u cacte c a m t ñ ng cơ làm vi c phân b ñ u và có s bù ñ p lư ng d u hao t n thì phương trình vi phân c a s cân b ng v t ch t trong h th ng d u bôi trơn s có d ng sau: dK g − (qloc − qbx − qnl )K = , (3.7) Q0 − (qch − qbx − qnl )t dt trong ñó : K- hàm lư ng t p ch t trong d u t i th i ñi m t, kg/kg; K0- hàm lư ng t p ch t trong d u t i th i ñi m ban ñ u, kg/kg; g- t c ñ nhi m t p ch t (s n v t mòn) trong d u, kg/h; qbx- t c ñ b sung d u s ch vào cacte, kg/h; qnl- lư ng nhiên li u chưa cháy l t vào d u cacte, kg/h; qch- t c ñ d u b ñ t cháy và th i kh i cacte (ho c k t c c), kg/h; Qo -lư ng d u ban ñ u trong cacte, kg; qloc = qdb. ηloc - lư ng d u ñư c l c s ch, kg/h; qdb -lư ng d u b n ñi qua b u l c, kg/h ; ηloc - h s l c s ch. t- th i gian làm vi c c a ñ ng cơ k t khi thay d u m i, h. Sau khi gi i phương trình (3.7) ta ñư c : Bt  A g   Bt  A   K = K 0 1 −  + 1 − 1 −   , (3.8)  Q B A     Q0  B   0 trong ñó : A = qloc - qbx - qnl ; B = qch - qbx - qnl. Khi ñ ng cơ làm vi c v i s lư ng d u gi m t m c xác ñ nh, nghĩa là khi qch = qbx - qnl thì m i quan h gi a hàm lư ng s n v t mòn và t c ñ (hay cư ng ñ ) hao mòn có d ng phương trình:  −  loc ch  t   q +q   q +q   −  loc ch  t g Q     1 − e  Q0   , + K = K0e   (3.9) 0  q − q    loc ch    79.Cnsc
Hay có th vi t dư i d ng:  − (qloc + q ch )t    − (q loc + q ch )t    g +  q − q 1 − exp  K = K 0 exp    , (3.10)  Q0 Q0    loc ch     ð c bi t khi d u ñư c b sung liên t c và kh i lư ng d u trong cácte là không ñ i thì  − (qbx + qloc )t    − (qbx + qloc )t      g +  q − q 1 − exp  K = K 0 exp    , (3.11)   Q0 Q0    bx loc     Khi ñ ng cơ làm vi c trong ñi u ki n không b sung d u s ch (qbx = 0) và không có nhiên li u chưa cháy l t vào cácte (qnl = 0) thì phương trình (3.7) có d ng:   (q ch + qloc )t   g K = K0 −   ln 1 − , (3.12) q +q  Q0  loc   ch N u d u trong h th ng không ñư c l c (qloc = 0) v i (qbx = 0) và (qnl = 0) thì: g  q ch t  ln1 −  K = K0 − (3.13) q ch  Q0    Phương trình (3.8) và (3.9) phù h p v i ch ñ làm vi c chính c a ñ ng cơ trong th c t v n hành và trong quá trình thí nghi m. Phương trình (3.12) ñư c thi t l p trên nguyên t c ñ ng cơ làm vi c không b sung d u và ch ñư c áp d ng ñ tính toán khi bi t ch c r ng lư ng nhiên li u chưa cháy l t r t ít vào d u cacte. Nói tóm l i, c n lưu ý r ng: -Phương trình (3.8) ñư c s d ng khi lư ng d u bi n ñ i; -Phương trình (3.9) ñư c s d ng khi lư ng d u xác ñ nh m t m c nào ñó; -Phương trình (3.12) ñư c s d ng khi không có b sung d u và không có nhiên li u l t vào các te; -Phương trình (3.13) ñư c s d ng khi d u không ñư c l c. Khi xác ñ nh ñ mài mòn c a các b ph n ñ ng cơ theo tr s hàm lư ng t p ch t trong d u c n ph i k ñ n s n v t mài mòn c a nhóm xylanh- píttôngñã b ñ y theo khí th i ra ngoài. Phân tích phương trình (3.9) th y r ng quá trình tích t t p ch t trong d u v i ñi u ki n qch = qbx + qloc là có th bi n ñ ng t ñi u ch nh ñư c. Khi tr s hàm lư ng t p ch t tăng lên thì cư ng ñ cháy, th i ra ngoài và ñư c gi l i trong b u l c cũng tăng lên. Khi ñó tr s hàm lư ng cu i (c c ñ i) c a các t p ch t s không th cao hơn t s : g Lim K = , q loc + q bx + q nl t →∞ 80.Cnsc
 q − q ch  Bi u th c  loc t phương trình (3.9) ñư c g i là h s th tích d u Q    0 tham gia trong h th ng d u bôi trơn ng v i m t th i gian nào ñó, ký hi u b ng ch m. Phương trình (3.9) có d ng ñơn gi n sau : ( ) g 1 − e −m , K+ (3.14) q ch hay [ ] g K = K 0 .e − m + 1 − e −m , (3.15) q loc + q ch T phương trình (3.8) và (3.9) cho th y tr s l n nh t và tr s trung gian c a hàm lư ng t p ch t trong d u (khi gi nguyên các ñi u ki n khác) t l b c nh t v i t c ñ bi n thiên t p ch t g. Thi t l p m i quan h gi a ñ mài mòn các chi ti t ñ ng cơ và ñ nhi m t p ch t mài mòn (s n v t mài mòn ) trong d u ta có th xác ñ nh không ch v m t ñ nh tính mà c v m t ñ nh lư ng c a mài mòn. ð i v i các chi ti t tr c khu u, ñ và các b ph n khác ngâm trong d u, t c ñ mài mòn s phù h p v i phương trình (3.9) trong ñi u ki n th tích d u trong cácte bi n ñ i, ñư c xác ñ nh theo công th c:   A  Bt  B   K − K 1 −  A 0    Q0       c= , (3.16) A  Bt  B 1 − 1 −   Q  0 trong ñó: c - t c ñ mài mòn c a chi ti t, kg/h; K - hàm lư ng s n v t mài mòn trong kho ng th i gian t, kg/h; K0 - giá tr hàm lư ng ban ñ u c a s n v t mài mòn. Khi th tích d u c ñ nh, tr s c ñư c tính theo công th c :  q + qch  −  loc t (K − K 0 )e Q  (qloc − + q ch )   0 c= , (3.17)  q +q  −  loc ch t Q  1− e   0 N u như tr s hàm lư ng này không tăng lên n a trong quá trình ñ ng cơ ho t ñ ng (quá trình n ñ nh hóa ) và ñ t t i tr s c c ñ i thì : c = K(qloc + qch) (3.18) Khi không làm s ch d u : c = K qch (3.19) ð mòn t ng c ng c a chi ti t ñó trong th i kỳ ho t ñ ng c a ñ ng cơ ñư c tính theo công th c: 81.Cnsc
I = ct (3.20) Khi xác ñ nh ñ mài mòn c a lót xylanh và xecmăng theo tr s hàm lư ng Fe trong d u, ta c n ph i d a vào h s k ñ n hi n tư ng có m t s s n v t mài mòn b th i ra khí tr i theo khí th i. ð tính toán sơ b và ñánh giá ñ nh tính ñ mài mòn c a chi ti t ñ ng cơ thì không c n ñ ý ñ n ñ tiêu th nhiên li u, b i vì n u chú ý ñ n y u t này k t qu cũng ch thay ñ i trong ph m vi ± 5%. S lư ng s n v t mài mòn bám trong thành cácte, trong ng d n d u, trong két làm mát d u ch b ng kho ng 5% t ng hàm lư ng s n v t mài mòn trong d u. M i quan h gi a hàm lư ng s n ph m hao mòn và cư ng ñ hao mòn có d ng: a. V i ñi u ki n qch=qbx - qnl  − (qloc + qch )t    − (qloc + qch )t    g  +  q + q 1 − exp  K t = K 0 exp    , (3.21)   Q Q    loc   ch   trong ñó: K0, Kt - hàm lư ng s n v t mòn trong d u bôi trơn th i ñi m ban ñ u và th i ñi m ñang xét t, kg/kg; ql c, qch- cư ng ñ làm s ch và cư ng ñ cháy (k t c c) c a d u bôi trơn, kg/h; Q- kh i lu ng d u trong cácte, kg; g- cư ng ñ (t c ñ ) tích t s n v t mòn hay cư ng ñ hao mòn, kg/h; t- th i gian làm vi c k t khi thay d u, h. b. Khi d u ñư c b sung liên t c và kh i lư ng d u trong các te là không ñ i thì:  − (qbx + qloc )t    − (qbx + qloc )t    g  +  q + q 1 − exp  K = K 0 exp    , (3.22)   Q Q    bx   loc   c- Khi không có b sung d u, qbx=0, thì:   (qch + qloc )t   g K = K0 −  q + q  ln 1 − , (3.23)  Q    loc ch  d- N u d u không ñư c l c, qloc=0 thì:  g   qch .t  K = K0 −  q  ln 1 − Q  , (3.24)   ch    2. M i quan h gi a tr s cho phép c a hàm lư ng s n v t mài mòn v i kho ng hành trình gi a hai kỳ s a ch a ñ ng cơ 82.Cnsc
ð xác ñ nh tr s gi i h n cho phép v s n ph m mài mòn trong d u ph thu c vào hành trình ho t ñ ng và m c ñ mài mòn c n ph i bi t rõ s lư ng kim lo i bong kh i b m t làm vi c khi các chi ti t máy ñ t t i kích thư c t i h n. Theo các nghiên c u c a Liên Xô trư c ñây, s li u v n hành trung bình c a lo i ñ ng cơ diezen 2D-100 ñư c chotrong b ng 3.1 (tr. 83). T b ng 3.1 th y r ng khi ñ ng cơ ho t ñ ng bình thư ng thì c ly ho t ñ ng gi a hai kỳ s a ch a dài hay ng n ph thu c vào chi ti t kh ng ch là xécmăng th nh t, sau ñó t i các xécmăng còn l i, lót xylanh, tr c khu u. Các c m khác trong lo i ñ ng cơ này không c n xét ñ n là ch t píttôngvà b c ch t pittông, vì chúng mài mòn tương ñ i ít so v i các chi ti t khác và ít nh hư ng t i s bi n ñ i hàm lư ng s t (Fe) và ñ ng (Cu) trong d u cácte. Qua nhi u công trình thí nghi m ki m tra tr ng thái k thu t ñ ng cơ ñ t trong ñ u máy diezel b ng phân tích quang ph s n v t mài mòn trong d u cácte ñ u ñem l i k t qu tương t . . B ng 3.1. S li u v n hành trung bình c a ñ ng cơ diezen 2D-100 Hành trình gi T ng kh i Kim Cư ng ñ ñ nh gi a hai Chi ti t mài mòn lư ng kim lo i mài mòn, g/h kỳ s a ch a lo i mài mòn, g (1000 km) Xecmăng th nh t 200 0,03 200-300 Xecmăng th hai 200 0,015 500 Các xécmăng còn l i 500-600 0,03-0,04 650-800 Lót xi lanh 2000-2500 0,07 900-1000 St Tr c khu u 700-800 0,01-0,22 1400-2000 C th nh t tr c 20 0,0005-0,0007 1000-1500 khu u 500 0,02 1000 Các chi ti t khác Xecmăng th nh t 100 0,015 250-300 ð ng Các xécmăng còn l i 300 0,02 500 Tr c khu u 200 0,005-0,007 1000-1500 B c lót tr c khu u 600-700 0,015-0,02 100 Chì và thanh truy n 1600-1800 M i quan h gi a kho ng hành trình ho t ñ ng c a ñ u máy diezel v i tr ng thái k thu t c a ñ ng cơ diezel (d a trên thông s hàm lư ng s n v t mài mòn) có th xác ñ nh b ng phương trình sau: LK L g = tb tb , (3.25) Kc trong ñó: Lg - hành trình l n nh t cho phép gi a hai l n s a ch a c a ñ u máy; 83.Cnsc
Ltb - tr s tính toán hành trình c a ñ u máy gi a hai l n s a ch a, d a trên cơ s t c ñ mài mòn v n hành trung bình c a các chi ti t ñ ng cơ (hành trình gi a chu kỳ s a ch a); Ktb - tr s tính toán trung bình c a hàm lư ng s n v t mài mòn trong d u trong quá trình v n hành ñ u máy diezel. Tr s hàm lư ng tính toán trên ng v i giá tr trung bình c a lư ng d u b cháy hao và th i m t. Trong th c t hàm lư ng s n v t mài mòn là m t hàm s ñ i v i giá tr th c t c a cư ng ñ d u b cháy hao và th i m t. Vì v y ñ xác ñ nh ñúng tr s hành trình ho t ñ ng c a ñ u máy ta c n ph i k ñ n m c ñ chênh l ch gi a tr s tính toán và th c t c a lư ng d u cháy hao. Khi ñó:  q yg + q n  K c = K cg  , (3.26) q +q   yp n trong ñó: Kcg- tr s trung bình c a hàm lư ng s n v t mài mòn xác ñ nh b ng cách phân tích; qyg- cư ng ñ dòng cháy hao trong khi ñ ng cơ làm vi c, kg/h; qyp- cư ng ñ cháy hao trung bình, kg/h. Như v y, mu n ki m tra tr ng thái k thu t ñ ng cơ ñ t trong không c n tháo r i d a trên cơ s phân tích s n v t mài mòn trong d u nh m kéo dài hành trình ho t ñ ng gi a hai l n s a ch a, thì c n ph i tính toán ñ n lư ng tiêu th nhiên li u và lư ng d u nh n b cháy hao ñ i v i t ng lo i ñ ng cơ. N u không chú ý ñ n ñi u này sai s s tăng lên nhi u. ð ñáp ng vào th c t phương pháp ki m tra ñ ng cơ không ph i tháo r i, ngư i ta thư ng xác ñ nh tr s gi i h n l n nh t cho phép c a các thành ph n mài mòn có trong d u cácte ng v i t ng th i gian s d ng gi a hai l n ñ i tu ñ ng cơ. M i quan h gi a tr s trung bình cho phép c a hàm lư ng s n v t mài mòn trong d u nh n ñ ng cơ ng v i t ng giai ño n v n hành trong kho ng gi a hai kỳ s a ch a trong xư ng, có th bi u th b ng phương trình sau : Kc L K gt = K ' g − , (3.27) K np trong ñó : Kgt - giá tr trung bình cho phép c a hàm lư ng s n v t mài mòn trong giai ño n s p t i; K’g- tr s trung bình cho phép c a hàm lư ng s n v t mài mòn trong giai ño n L = Lnp; Kc - tr s trung bình cho phép c a hàm lư ng s n v t mài mòn trong kho ng hành trình ñã ho t ñ ng (quá kh ) b ng L; L - hành trình ho t ñ ng c a ñ u máy diezen t lúc ng ng s a ch a trong xư ng t i ñ u th i kỳ k ti p; Lnp - hành trình c a ñ u máy diezen t i th i kỳ s a ch a s p t i. 84.Cnsc
Phân tích s bi n ñ ng hàm lư ng s n v t mài mòn trong d u cacte ñ xác ñ nh tr ng thái k thu t c a ñ ng cơ ñ t trong không ph i tháo r i còn cho phép thi t l p ñư c m t ñi u ki n ñ c trưng m c ñ h p lý c a phương pháp: ηM < K gn − K c , (3.28) Nghĩa là m c ñ chính xác c a nh ng phương pháp ki m tra ph i b o ñ m xác ñ nh ñư c ñ chênh l ch gi a tr s cho phép và tr s th c t (ho c giá tr v n hành trung bình) c a hàm lư ng s n v t mài mòn trong d u. Áp d ng phương pháp ñánh giá tr ng thái ñ ng cơ không tháo r i v i m c ñích tăng hành trình ho t ñ ng gi a hai kỳ s a ch a có lưu ý ñ n s mòn khác nhau c a các chi ti t s ñem l i hi u qu kinh t cao ti n hành công vi c ki m tra này trư c lúc ñưa s a ch a ho c trong kho ng gi a hai kỳ s a ch a. 3. Phương pháp phân tích quang ph d u bôi trơn Phân tích quang ph là xác ñ nh thành ph n hóa h c c a v t ch t thông qua v trí và m t ñ tương ñ i c a các v ch quang ph b c x ho c h p th v t ch t ñó. B n ch t c a phương pháp này là ñánh giá m c ñ thay ñ i hàm lư ng s n ph m hao mòn trong d u bôi trơn, t ñó ñánh giá ñư c cư ng ñ hao mòn và tr s hao mòn c a chi ti t. M i quan h gi a hàm lư ng s n ph m hao mòn và cư ng ñ hao mòn có d ng: Ct = C0 exp {- (q1 + qc) + [g/(q1 +qc)]}{1 - exp [- (q1 + qc) t /Q]}, (3.29) trong ñó: C0, Ct - hàm lư ng s n ph m hao mòn trong d u bôi trơn th i ñi m ban ñ u và th i ñi m ñang xét t ; q1 , qc - cư ng ñ làm s ch (l c) là cư ng ñ k t c c c a d u bôi trơn; Q - kh i lư n d u bôi trơn trong các te ñ ng cơ ; g - cư ng ñ hao mòn c a chi ti t ; t - th i gian làm vi c c a ñ ng cơ. Ngoài ra, quá trình tích t c a s n ph m hao mòn và các t p ch t khác trong d u bôi trơn ph thu c vào ch ñ b sung d u bôi trơn cho ñ ng cơ. ch ñ b sung liên t c v i kh i lư ng không ñ i d u bôi trơn vào các te ñ ng cơ, thì s thay ñ i hàm lư ng c a s n ph m hao mòn ñư c bi u di n b i quan h sau: Ct = C0 exp [-(qbx+ q1)t/Q]+[g/(qbx+q1)] {1 - exp [- (qbx+ q1) t/Q]}, (3.30) trong ñó: qbx - cư ng ñ b sung d u bôi trơn. N u d u bôi trơn không ñư c b sung thì: Ct = C0 [g/(qc + q1)] ln {1 -[(qc + q1) t /Q]}, (3.31) Tùy thu c vào các ñi u ki n c th mà ti n hành s d ng m t trong các tương quan nói trên ñ ñánh giá cư ng ñ xâm nh p c a s n ph m ăn mòn vào d u bôi trơn, t ñó ñánh giá ñư c tr ng thái k thu t c a ñ ng cơ. 85.Cnsc
Khi ñ ng cơ làm vi c ch ñ xác l p thì hàm lư ng s n ph m hao mòn trong d u bôi trơn không ph thu c vào dung tích c a h th ng, mà ch ph thu c vào cư ng ñ hao mòn g và cư ng ñ k t c c qc. Khi hao mòn c a các chi ti t tăng lên, thì t c ñ k t c c trong xylanh cũng tăng lên và s n ph m hao mòn cũng b ñ t cháy cùng v i d u bôi trơn, do ñó m c ñ n ñ nh c a hàm lư ng s n ph m hao mòn s gi m xu ng. Thông qua phân tích d u bôi trơn có th xác ñ nh ñư c hàm lư ng s n ph m hao mòn trong d u các te và th i gian làm vi c c a ñ ng cơ: C = a0 + a1L +a2L2 , (3.32) trong ñó: C - hàm lư ng t p ch t; L - th i gian làm vi c (km ch y); a0 - hàm lư ng t p ch t th i ñi m ban ñ u; a1, a2 - t c ñ và gradien t c ñ tích t s n ph m hao mòn trong ñ u các te ñ ng cơ. ð ñánh giá ñư c ñ mòn c a các chi ti t c n căn c vào hàm lư ng c a các ch t ch th . Các ch t ch th là các ch t cung c p thông tin v ñ mòn c a chi ti t, ch ng h n: Crôm - là ch t ch th v hao mòn xécmăng có m crôm ho c m t gương xylanh có m crôm; Nhôm - là ch t ch th v hao mòn pitông ch t o t h p kim nhôm; Chì - là ch t ch th v hao mòn b c tr c khu u. S t - là ch t ch th v hao mòn cho ph n l n các chi ti t ch t o t thép (có t i 70 ÷ 80% thành ph n s t ch a trong d u bôi là s n ph m hao mòn c a xylanh), v.v... Khi phân tích quang ph d u bôi trơn b ng các máy quang ph , ngư i ta ñánh giá tr ng thái ñ ng cơ d a trên cơ s so sánh hàm lư ng t p ch t v i các giá tr ngư ng c a nó thông qua các giá tr gi i h n C1 và C2: N u C ≤ C1 - tr ng thái ñ ng cơ bình thư ng; N u C1 < C ≤ C2 - tr ng thái ñ ng cơ ñã b gi m x u; N u C > C2 - ñ ng cơ ñã tr ng thái gi i h n. Theo các nghiên c u c a Liên Xô trư c ñây, giá tr gi i h n hàm lư ng s n ph m hao mòn ñ i v i m t s ñ ng cơ (g/t n) ñư c cho trong b ng 3.2. B ng 3.2. Giá tr gi i h n hàm lư ng s n ph m hao mòn ñ i v i m t s ñ ng cơ Lo i ñ ng cơ diezel và ñ u 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 ð ng 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
Thi c 5/10 5/10 5/10 5/10 5/10 Crôm 10/15 10/15 10/15 - - Ghi chú: T s - hàm lư ng tương ng v i giá tr gi i h n C1. M u s - hàm lư ng tương ng v i giá tr gi i h n C2. Ngoài ra theo công th c (3.32) có th xác ñ nh ñư c hàm lư ng s n ph m hao mòn trong d u bôi trơn thay ñ i theo th i gian làm vi c c a ñ ng cơ (km ch y). Các m i quan h ñó ñư c th hi n trên hình 3.3. Fe Fe g/T g/T 1 1 100 100 4 2 3 50 50 3 2 4 L, 103 km 0 20 40 L, 103 km 0 20 40 a) b) Hình 3.3. M i quan h gi a hàm lư ng s n ph m hao mòn trong d u các te và th i gian làm vi c; a. Hàm lư ng s t; b - Hàm lư ng chì 1. Hao mòn không bình thư ng; 2. Hao mòn bình thư ng; 3, 4. Hao mòn gia tăng c a nhóm pitông-xecmăng-xylanh và c tr c khu u-b c tr c Phương pháp ch n ñoán tr ng thái k thu t ñ ng cơ thông qua phân tích quang ph d u bôi trơn có nh ng ưu như c ñi m như sau: Ưu ñi m: - Không c n gi i th ñ ng cơ mà v n xác ñ nh ñư c ñ mòn và cư ng ñ hao mòn cũng như tr ng thái k thu t c a nó m t cách liên t c; - Xác ñ nh ñư c cư ng ñ và tr s hao mòn t ng th c a các chi ti t m t cách tương ñ i chính xác; - Dùng phương pháp này có l i cho nh ng thí nghi m có tính ch t so sánh, nó có th giúp cho vi c xác ñ nh nh ng nhân t nh hư ng t i mài mòn c a chi ti t mà không c n tháo r i chúng. Như c ñi m: - Hàm lư ng các s n ph m hao mòn ph thu c vào t c ñ k t c c c a d u bôi trơn do ñó nó nh hư ng t i m c ñ chính xác c a phương pháp; - Phương pháp phân tích d u bôi trơn ch có th xác ñ nh ñư c t c ñ mòn chung c a chi ti t, mà không xác ñ nh ñư c lư ng mòn tuy t ñ i c a chi ti t cũng như s phân b c a lư ng hao mòn ñó; 87.Cnsc
- Lư ng hao mòn xác ñ nh ñư c là lư ng mòn chung c a t t c các m t ma sát, do ñó hàm lư ng t p ch t trong d u nh n không th ph n nh chính xác lư ng hao mòn c a m t chi ti t c th ; - Không xác ñ nh ñư c ñ c tính hao mòn c a chi ti t cũng như không xác ñ nh ñư c m c ñ hao mòn c c b c a các b ph n và các chi ti t khác nhau. Ngoài ra, trong quá trình chi ti t làm vi c, m t lư ng d u nh n nh t ñ nh nào ñó s b m t mát ñi kèm theo c các t p ch t kim lo i và m t s h t t p ch t có kích thư c l n s l ng xu ng ñáy các thùng ch a mà không ch y qua các ng d n khi l y m u, do ñó ñ chính xác không th ñ m b o cao ñư c. Phương pháp ñánh giá tr ng thái k thu t ñ ng cơ thông qua phân tích d u bôi trơn là phương pháp tiên ti n ñã ñư c s d ng r ng rãi nhi u nư c trên th gi i. Vi c áp d ng nó vào ñi u ki n Vi t Nam hi n nay là h t s c c n thi t. M t khi ñã có các thi t b k thu t chúng ta hoàn toàn có kh năng làm ch v m t h c thu t cũng như hoàn toàn có kh năng s d ng thành công nó trong s a ch a ñ ng cơ diezel Vi t Nam. 3.1.6. Phương pháp ñ ng v phóng x Phương pháp xác ñ nh ñ hao mòn nh các ch t ñ ng v phóng x (còn g i là phương pháp nguyên t ñánh d u) ñư c s d ng khá r ng rãi. B n ch t c a phương pháp này là cho ch t phóng x tác d ng lên m t ma sát (hay nói cách khác các b m t y ñư c ho t hóa b ng các ñ ng v phóng x ), khi m t ma sát b mòn, m t kim lo i kéo theo c nguyên t c a ch t phóng x vào d u bôi trơn. Lư ng nguyên t c a ch t phóng x t l thu n v i lư ng m t kim lo i, do ñó khi ño ñư c cư ng ñ b c x là có th xác ñ nh ñư c m t kim lo i trong d u nh n và như v y xác ñ nh ñư c lư ng hao mòn c a chi ti t. Năng lư ng b c x c a các ch t ñ ng v ñư c ghi b ng các máy ñ m h t cơ b n ñ t ngay trên ñư ng ng d n d u c a h th ng máy móc. Theo s thay ñ i cư ng ñ b c x có th ñánh giá ñư c ch ñ mòn c a chi ti t c v m t s lư ng cũng như ch t lư ng. Dùng ñ ng v phóng x ñ xác ñ nh lư ng mòn c a chi ti t có ñ chính xác khá cao (ñ t t i 10-8 gam), có th xác ñ nh ñư c lư ng mòn c a chi ti t mà không c n tháo máy, có th xác ñ nh ñư c lư ng mòn c a t ng chi ti t riêng bi t. Phương pháp này thư ng ñư c dùng ñ nghiên c u s mài mòn c a xylanh, xécmăng, ch t píttông, c tr c khu u và bi, trư t. Khi áp d ng ñ ng v phóng x ñ xác ñ nh lư ng mòn có th s d ng nhi u phương pháp. S khác nhau gi a các phương pháp s d ng ch ch dùng k thu t khác nhau ñ ño tính phóng x c a s n ph m mài mòn. Khi nghiên c u s mài mòn c a t ng chi ti t trong ñ ng cơ có th ti n hành tr c ti p trên ñ ng cơ, có th ti n hành trong phòng thí nghi m và trên cơ c u tương t v i v t c n thí nghi m. ð xác ñ nh ho t tính c a d u nh n x i qua các m t ma sát ngoài cách dùng ng ghi b c x c m tr c ti p trong ñư ng d u c a ñ ng cơ, còn có th l y m u theo m t chu kỳ nh t ñ nh. Dùng cách th nh t có nhi u ưu ñi m rõ r t, có th ghi l i cư ng ñ b c x c a các h t phóng x ch y qua ng ghi b c x . Cách này ñơn gi n và rút ng n quá trình thí nghi m ñ ng th i còn có th t ñ ng ghi l i s thay ñ i v ho t tính c a d u nh n. Tuy nhiên, phương pháp này có quan h m t thi t t i s n ñ nh v dung tích c a l p d u ch y quanh v ngoài ng b c x , n u có b t hơi trong ñư ng d u thì 88.Cnsc
dung tích ch y trong v ngoài ng ghi b c x s thay ñ i, do ñó nh hư ng t i t c ñ chính xác khi ño. Cách l y m u theo chu kỳ có th phân tích ho t tính c a d u nh n trong ñi u ki n phòng thí nghi m ñ ng nh t so sánh v i m u tiêu chu n. N u lư ng d u lưu thông trong h th ng bôi trơn không nhi u, các h t phóng x phân b ñ u trong d u thì dùng cách này có th ñ t k t qu tương ñ i t t, vì m u d u l y l n lư t s ph n nh ñư c tính ch t thay ñ i c a cư ng ñ mòn. Song, trong th c t khi thí nghi m trên ñ ng cơ ñi u này khó ñ t ñư c vì lư ng d u lưu thông l n, t c ñ lưu thông nhanh, s n ph m mài mòn không k p phân b ñ u trong d u mà t p trung m t s ch nào ñó, do v y m u d u l y ra không ph n nh ñúng lư ng mòn c a chi ti t có mang ch t phóng x . ð ñ m b o ñ chính xác khi ño ph i tìm bi n pháp tránh s l ng ñ ng c a các h t phóng x . Do ñó các ñư ng d u ph i nh n và bóng, ph i b trí v trí c a ng ghi b c x g n v i chi ti t th nghi m, k t c u l p ng ghi ph i ñ m b o tránh s l ng ñ ng c a các h t phóng x . Sau khi ño ñư c ho t tính c a d u, s dùng phương pháp so sánh ñ tính ra lư ng mòn c a chi ti t có mang ch t phóng x . Mu n v y, c n có m u d u tiêu chu n ñ so sánh, m u d u này ñã có lư ng nguyên t phóng x nh t ñ nh. So sánh m u d u tiêu chu n và m u d u th là có th tính ñư c tr ng lư ng s n ph m mòn: MA1 m= − m1 , (3.33) A0 trong ñó: m - tr ng lư ng s n ph m mòn; M - tr ng lư ng nguyên t phóng x trong m u tiêu chu n; A0 - ho t tính c a m u d u tiêu chu n; A1 - ho t tính c a m u d u thí nghi m; m1 -tr ng lư ng s n v t mài mòn trong m u l y mi ng ng d u vào trong máy. Khi tìm ra ñư c tr ng lư ng s n ph m mài mòn trong m u th nghi m thì có th tính ñư c tr ng lư ng c a s n ph m mài mòn trong toàn b d u nh n theo công th c. V .m Q= , (3.34) v trong ñó: V - dung tích d u bôi trơn trong máy; v - dung tích d u m u thí nghi m. Khi dùng phương pháp ñ ng v phóng x ñ xác ñ nh lư ng mòn c a chi ti t ph i chú ý t i vi c ch n ch t ñ ng v phóng x và phương pháp ho t tính hóa chi ti t. Khi ch n ch t ñ ng v phóng x c n lưu ý: 1. Tính ch t hóa h c c a ch t ñ ng v phóng x : nên ch n ch t phóng x có tính ch t tương t v i m t ch t c a v t li u chi ti t ñ ñ m b o ch t phóng x phân b ñ u trong chi ti t thí nghi m. 2. Th i kỳ phóng x y u d n: bi u th th i gian có th ti n hành thí nghi m c a ch t ñ ng v phóng x ñó, th i gian này ít nh t là 10 ngày. 89.Cnsc
3. Hình th c b c x và năng lư ng: khi nghiên c u s mài mòn c a chi ti t nên dùng tia γ và β mà không nên dùng tia α . N u ch n nguyên t phóng tia β thì c n xét t i s h p th c a ñư ng ng. Năng lư ng c a v t th b c x có th tính theo công th c sau: d. δ = 0,54E - 0,16, (3.35) δ - ñ dày c a v t th h p th , mm; trong ñó: d- m t ñ c a v t li u v t th h p th ; E- năng lư ng c a v t th b c x , mêga ñi n t vôn. Khi cùng nghiên c u m t lúc m t s chi ti t, s ho t tính hóa chi ti t b ng các lo i nguyên t ñ ng v phóng x có tính ch t xuyên th u khác nhau. Ví d m t chi ti t dùng tia γ thì chi ti t khác dùng tia β , ho c dùng tia γ nhưng tính ch t xuyên th u hơn kém nhau quá m t l n và lúc ñó ph i dùng hai t ng ñ ño lư ng phóng x . M t t ng ghi s ño t ng s lư ng phóng x c a c hai tia m nh và y u, m t t s h p th tia y u ch ño tia m nh. Hi u s c a các tr s hai t ghi ñư c s là lư ng mòn c a chi ti t ho t hóa b ng tia y u. Hi n nay ngư i ta ñã có th nghiên c u cùng m t lúc ba chi ti t khác nhau. Ch t ñ ng v phóng x ñư c nhi m vào chi ti t b ng các phương pháp sau (hay còn g i là các phương pháp ho t hóa chi ti t): 1. Cho ch t ñ ng v phóng x vào chi ti t t khi ñúc nó. 2. G n ch t ñ ng v phóng x lên chi ti t; 3. Ho t hóa b ng cách phóng các tia lên chi ti t; 4. Dùng phương pháp khuy ch tán; 5. M ch t ñ ng v phóng x lên b m t chi ti t; 6. Dùng gia công tia l a ñi n c y ch t phóng x lên chi ti t. N u kích thư c c a chi ti t gia công r t nh , nh t là ñ i v i các chi ti t b ng kim lo i màu thư ng áp d ng phương pháp th nh t. Như c ñi m c a phương pháp này là lư ng tiêu th nguyên t phóng x l n lư ng phóng x nhi u nh hư ng t i s c kho c a công nhân. Khi nghiên c u mài mòn c a chi ti t có m t ma sát l n và lư ng mòn phân b ñ u trên m t ma sát thì nên dùng phương pháp th hai. V t g n thư ng làm thành hình ñũa ñư ng kính 1-3 mm và ép lên m t ma sát c a chi ti t. V t li u v t g n chi ti t và chi ti t có th không gi ng nhau. Phương pháp này dùng ñ ho t hóa chi ti t cho c tr c khu u và xécmăng. ð i v i chi ti t nh và hình d ng ph c t p thư ng ho t hóa cách chi u tia phóng x lên chi ti t. Phương pháp này c n có thi t b ph c t p, th i gian phóng x lên chi ti t lâu. Phương pháp khu ch tán cũng ít dùng vì r ng quá trình khu ch tán lâu, c n khu ch tán nhi t ñ cao do ñó chi ti t có th b thay ñ i v k t c u kim tương. Phương pháp ño lư ng mòn b ng ñ ng v phóng x tuy hi n ñ i nhưng chưa ñư c ng d ng r ng rãi vì có nh ng như c ñi m như vi c chu n b chi ti t tương ñ i ph c t p, c n ph i có nh ng thi t b ñ c bi t ñ ño cư ng ñ phóng x và ñ ñ m b o s c kho cho ngư i thí nghi m c n có nh ng bi n pháp ñ phòng nhi m x ñ c bi t. 3.1.7. Phương pháp phân tích t p ch t trong khí th i b ng máy quang ph 90.Cnsc
1. nh hư ng c a tr ng thái làm vi c c a ñ ng cơ ñ n hàm lư ng t p ch t trong khí Trong quá trình ñ ng cơ ho t ñ ng các s n ph m mài mòn hình thành trên b m t làm vi c c a nhóm xylanh-pittông, theo d u bôi trơn ch y v cacte, nhưng s có m t ph n theo khí th i x ra ngoài. Dư i nh hư ng c a nhi t ñ cao d u s b b c hơi ho c cháy ho c b th i ra ngoài tr i. Ngoài ra, trong l p d u bôi trơn xecmăng còn có s n ph m cháy c a nhiên li u và b i ngoài tr i xâm nh p vào xylanh. Như v y trong bu ng cháy s có hi n tư ng bi n ñ ng các y u t t p ch t trong khí th i như hi n tư ng di n bi n trong d u cacte. Chính vì v y, phân tích ñ nh lư ng s n v t mài mòn trong khí th i có th xác ñ nh ñư c cư ng ñ mài mòn chi ti t ñ ng cơ. K t qu phân tích s n v t mài mòn trong d u cacte là nh ng thông tin v tr ng thái k thu t c a ñ ng cơ. Hàm lư ng hơi d u trong khí th i cho phép xác ñ nh ñư c lư ng tiêu hao d u nh n do b c hơi tùy thu c vào ch ñ làm vi c và tr ng thái k thu t c a ñ ng cơ. G n ñây ñ xác ñ nh lư ng d u nh n tiêu hao này ngư i ta áp d ng cách ño gián ti p, k t qu không cao vì có nhi u nh hư ng ngo i lai (vì lư ng tiêu hao d u nh n do b ñ t cháy ñư c xác ñ nh b ng cách ño th tích ho c ño m c d u theo ñ nh kỳ-ki m tra theo ñ nh kỳ, còn lư ng tiêu hao s n v t mài mòn b th i ra ngoài tr i thì th c t không xác ñ nh ñư c). ðã t lâu ngư i ta cho r ng t t c s n v t mài mòn c a chi ti t tr c khu u, ñ bánh răng, nhóm xylanh-píttôngñ u l ng vào d u cacte. Do ñó phương pháp ñánh giá t c ñ mài mòn b ng cách xác ñ nh hàm lư ng s t trong d u và xây d ng “ ñư ng cong mòn “ m c m t sai l m là ñã không chú ý ñ n s n v t kim lo i mài mòn theo khí th i ra ngoài tr i. Theo k t qu nghiên c u có dùng ch t phóng x cho th y s lư ng s n v t mài mòn theo khí th i ra ngoài khá l n. S lư ng s n v t mài mòn c a nhóm xylanh-píttôngkhông l t vào d u mà l t ra ngoài tr i khi ñ ng cơ ch y chưa ñ t i là kho ng 30 %, khi ñ y t i là 60 %. K t qu thí nghi m cho th y cách phân tích t p ch t trong khí th i có th xác ñ nh ñư c lư ng tiêu hao d u nh n trong th i gian thí nghi m. ðây là ưu ñi m n i b t so v i các phương pháp khác 2. Sơ ñ nguyên lý xác ñ nh t p ch t trong khí th i Dùng ñ ng cơ thí nghi m m t xylanh, ti n hành phân tích t p ch t trong khí th i như sau (hình 3.4). 91.Cnsc
Hình 3.4. Sơ ñ nguyên lý bình hút khí th i có ch a t p ch t ñ phân tích quang ph 1-Bình ch a; 2-Van; 3-ð ng h ño hơi; 4-Áp k ; 5-Xylanh; 6-T m l c; 7-Lõi l c; 8-Bu ng ch a khí th i; 9-Bu ng tr n; 10-Chùm ng h ng; 11- ng h ng khí. ð xác ñ nh t c ñ nhi m t p ch t trong khí th i ta có th dùng công th c g Ck Cn = H B H , g / h (3.36) 100nH trong ñó: g H -kh i lư ng c a m u dùng ñ phân tích quang ph riêng; k H - hàm lư ng t p ch t trong b t than, %; CB - lưu lư ng khí th i 20 o C, m3/h; nB -dung tích khí ñi quan b l c tinh 20 o C, lít. Su t tiêu hao d u nh n c a ñ ng cơ (n u trong d u có pha Ba) ñư c tính theo công th c: g H kH CB CM = , g/mã l c.h (3.37) 1000G B YBa N C trong ñó : k H - hàm lư ng bari trong b t than,%; CB - lưu lư ng khí th i, kg/h; n G B = B - kh i lư ng m u khi ñem ñi phân tích; 1000 NC - công su t h u ích c a ñ ng cơ, mã l c; γ 1 - kh i lư ng riêng c a khí. 3.1.8. Phương pháp xác ñ nh b ng thi t b khí nén Phương pháp khí nén dùng ñ xác ñ nh tr s và ñ c tính hao mòn c a chi ti t ñư c thi t l p trên cơ s m i quan h gi a tr s khe h (hay còn g i là ti t di n thông qua) mà khí nén thông qua ñó ra ngoài tr i và s thay ñ i áp su t ho c lưu lư ng c a lu ng khí nén ñó. Hi n nay ngư i ta thư ng dùng ba lo i d ng c khí nén ch t o trên cơ s c a rô-ta-mét, áp l c k lò xo và áp l c k tích phân. Rô-ta-mét là lo i d ng c ño liên 92.Cnsc
t c v n t c c a lu ng khí (ho c ch t l ng), nó là d ng c thông d ng nh t có ñ chính xác cao và năng su t l n. Rô-ta-mét (hình 3.5) làm vi c trên nguyên t c ño lư ng tiêu hao khí nén. M t ph n lu ng khí nén chuy n ñ ng qua ng th y tinh hình côn có ñư ng kính l n quay v phía trên. Trong ng th y tinh có m t phao kim lo i, dư i tác ñ ng c a lu ng khí phao này s n m chi u cao nào ñó tuỳ thu c vào v n t c lu ng khí. V n t c c a lu ng khí trong ng càng l n thì phao càng b nâng lên cao làm cho khe h vành khuyên gi a thân c a phao và thành ng th y tinh tăng lên ñ m b o cho lu ng khí nén thông qua v i v n t c l n hơn. 10 1 9 8 6 7 2 5 4 3 Hình 3.5. Sơ ñ nguyên lý rô-ta-mét 1. Van ñi u ch nh; 2. ng cao su; 3. ð u ño; 4. Chi ti t c n ño; 5. B u l c khí; 6. Máy gi m áp; 7, 9. Kim ch s di ñ ng; 8. Phao nhôm; 10. ng thu tinh hình côn. Các b ph n chính c a rô-ta-mét g m có: b n ñ nh áp l c, thi t b ñ m và ñ u ño. B n áp là m t máy gi m áp hai c p nh m m c ñích c p khí nén có áp su t không ñ i vào rô-ta-mét t h th ng khí nén c a xí nghi p. Thi t b ñ m g m ng th y tinh hình côn 10 (ñ côn 1:1000 ho c 1:500), phao nhôm 8 và thang chia v ch. ð u ño 3 dùng ñ ño kích thư c như ñư ng kính ho c chi u dài c a chi ti t. B u l c 5 dùng ñ làm s ch không khí trư c khi vào máy. Khi ño khe h ngư i ta ñưa ñ u ño 3 vào chi ti t (ho c calíp) 4. Khi chi ti t b mòn nhi u thì khe h gi a nó và ñ u ño tăng lên do ñó lưu lư ng khí nén thông qua l n và phao b ñ y lên và ngư c l i. D a vào v trí c a phao có th ñánh giá ñư c s 93.Cnsc