Phần tử dẫn hướng - Chương 2 ( tiếp theo )

Chia sẻ: Nguyễn Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:13

Thêm vào BST

Báo xấu

64
lượt xem 7
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

B. Ổ TRƯỢT (PALIER GLISSE) giới thiệu kết cấu của một loại ổ trượt (ổ trượt đỡ) bao gồm lót ổ (2) được cố định vào thân ổ (1). Thân ổ được lắp trên khung máy, lót ổ được lắp với ngõng trục. Trên lót ổ có lỗ (3) để tra dầu bôi trơn và rãnh dầu (4) để phân phối dầu bôi trơn trên bề mặt lót ổ. Ngõng trục được lắp vào lót ổ theo các kiểu lắp có độ hở.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Phần tử dẫn hướng - Chương 2 ( tiếp theo )

B. ÄØ TRÆÅÜT (PALIER GLISSE) 2B.1. Khaïi niãûm chung 1. Giåïi thiãûu vãöì äø træåüt (1) : Thán äø (3) : Läù tra dáöu (4) Raînh dáöu (2) : Loït äø Hçnh 2B.1 : ÄØ træåüt (âåî) Fr Truûc (b) ( c) Ngoîng truûc Fr Fa Fr Fa d) ( a) Hçnh 2B.2 Hçnh 2B.1 giåïi thiãûu kãút cáúu cuía mäüt loaûi äø træåüt (äø træåüt âåî) bao gäöm loït äø (2) âæåüc cäú âënh vaìo thán äø (1). Thán äø âæåüc làõp trãn khung maïy, loït äø âæåüc làõp våïi ngoîng truûc. Trãn loït äø coï läù (3) âãø tra dáöu bäi trån vaì raînh dáöu (4) âãø phán phäúi dáöu bäi trån trãn bãö màût loït äø. Ngoîng truûc âæåüc làõp vaìo loït äø theo caïc kiãøu làõp coï âäü håí. Khi truûc quay, giæîa ngoîng truûc vaì loït äø coï træåüt tæång âäúi, do âoï sinh ra ma saït træåüt trãn bãö màût laìm viãûc cuía ngoîng truûc vaì loït äø. 2. Phán loaûi äø træåüt 33 Baìi giaíng Pháön tæí dáùn hæåïng - Lã Cung - Bäü män Nguyãn lyï Chi tiãút maïy -Khoa Sæ phaûm kyî thuáût
+ Theo hçnh daûng bãöö màût laìm viãûc cuía ngoîng truûc vaì loït äø chia ra : äø træåüt coï bãö màût laìm viãûc laì màût truû (hçnh 2B.2a), màût phàóng (hçnh 2B.2b), màût cän (hçnh 2B.2c), màût cáöu (hçnh 2B.2d). ÄØ træåüt coï bãö màût cän thæåìng chè duìng khi taíi troüng khäng låïn vaì cáön âiãöu chènh khe håí do moìn äø, nhàòm baío âaím âäü chênh xaïc cuía cå cáúu (hçnh 2B.2c). Bãö màût cáöu êt duìng vaì våïi loaûi äø naìy truûc coï thãø nghiãng mäüt caïch tæû do. + Theo khaí nàng chëu læûc chia äø træåüt thaình : äø træåüt âåî (chè chëu læûc hæåïng tám Fr) - hçnh 2B.2a, äø træåüt âåî chàûn (væìa chëu âæåüc læûc hæåïng tám Fr væìa chëu âæåüc læûc doüc truûc Fa) - hçnh 2B.2c, d, äø træåüt chàûn (chè chëu âæåüc læûc doüc truûc Fa)- hçnh 2B.2b. Pháön låïn äø træåüt âåî, ngoaìi khaí nàng chëu læûc hæåïng tám, coï thãø chëu âæåüc læûc doüc truûc nhoí nhåì vai truûc tç vaìo meïp äø. ÄØ træåüt chàûn thæåìng âæåüc bäú trê laìm viãûc phäúi håüp våïi äø træåüt âåî âãø chëu âäöng thåìi læûc hæåïng tám vaì læûc doüc truûc låïn. + Theo kãút cáúu äø træåüt, ta coï hai loaûi : äø nguyãn vaì äø gheïp. + Theo phæång phaïp bäi trån hai bãö màût laìm viãûc, phán thaình : äø bäi trån thuíy âäüng, äø bäi trån thuíy ténh, äø bäi trån khê (taûo aïp suáút trãn bãö màût laìm viãûc bàòng khê neïn),... 2B.2. Ma saït vaì bäi trån äø træåüt 1. Caïc daûng ma saït vaì bäi trån trong äø træåüt Âãø giaím ma saït vaì maìi moìn, cáön bäi trån äø træåüt. Tuìy theo âiãöu kiãûn bäi trån äø træåüt, coï caïc daûng ma saït sau : æåït, næía æåït, næía khä vaì khä. Ma saït æåït Hçnh thaình khi bãö màût ngoîng truûc vaì loït äø âæåüc ngàn caïch nhau båíi mäüt låïp dáöu bäi trån, coï chiãöu daìy låïn hån täøng chiãöu cao caïc máúp mä bãö màût : h ≥ Rz1 +Rz1 (2B.1) Våïi : h : chiãöu daìy låïp bäi trån, RZ1. RZ2 : chiãöu cao máúp mä bãö màût ngoîng truûc vaì loït äø. Hçnh 2B.3 : Nhåì coï låïp dáöu bäi trån âuí daìy ngàn caïch, hai bãö màût laìm viãûc cuía ngoîng truûc vaì loït äø khäng træûc tiãúp tiãúp xuïc våïi nhau, do âoï khäng bë moìn. Chuyãøn âäüng tæång âäúi cuía hai bãö màût laìm viãûc bë caín tråí båíi ma saït trong cuía låïp dáöu bäi trån, do âoï hãû säú ma saït æåït khaï nhoí : f = 0,001÷0,005. Ma saït næía æåït 34 Baìi giaíng Pháön tæí dáùn hæåïng - Lã Cung - Bäü män Nguyãn lyï Chi tiãút maïy -Khoa Sæ phaûm kyî thuáût
Hçnh thaình khi âiãöu kiãûn (2B.1) khäng thoía maîn, tæïc laì låïp bäi trån khäng âuí ngáûp caïc máúp mä bãö màût, mäüt säú âènh máúp mä bãö màût træûc tiãúp tiãúp xuïc våïi nhau. Hãû säú ma saït næía æåït khäng nhæîng phuû thuäüc cháút læåüng dáöu bäi trån maì coìn phuû thuäüc váût liãûu cuía caïc bãö màût tiãúp xuïc. Hãû säú ma saït næía æåït : f = 0,008÷0,1. Ma saït næía khä vaì ma saït khä Xaíy ra khi caïc bãö màût laìm viãûc khäng âæåüc bäi trån. + Ma saït khä : laì ma saït giæîa caïc bãö màût tuyãût âäúi saûch træûc tiãúp tiãúp xuïc våïi nhau. + Ma saït næía khä : Trãn thæûc tãú, duì âæåüc laìm saûch cáøn tháûn, trãn bãö màût laìm viãûc luän luän coï nhæîng maìng khê moíng, håi áøm, hoàûc måî háúp phuû tæì mäi træåìng xung quanh, do âoï xuáút hiãûn ma saït næía khä. Hãû säú ma saït næía khä : f = 0,1÷0,3 Nhæ váûy äø træåüt laìm viãûc täút nháút khi baío âaím âiãöu kiãûn bäi trån ma saït æåït cho äø. Chãú âäü bäi trån ma saït æåït coï thãø thæûc hiãûn bàòng hai phæång phaïp : Bäi trån thuíy ténh : båm dáöu coï aïp suáút cao vaìo khe håí giæîa ngoîng truûc vaì loït äø, taûo ra aïp læûc âuí låïn cán bàòng våïi taíi troüng bãn ngoaìi, náng ngoîng truûc lãn, taûo ra låïp dáöu ngàn caïch (äø træåüt bäi trån thuíy ténh). Phæång phaïp naìy âoìi hoíi phaíi coï thiãút bë neïn vaì dáùn dáöu phæïc taûp, nhæng âënh tám truûc âæåüc chênh xaïc, giaím moìn khi måí maïy vaì dæìng maïy. Bäi trån thuíy âäüng : Taûo nhæîng âiãöu kiãûn cáön thiãút âãø dáöu cuäún theo ngoîng truûc vaìo khe håí cuía äø, gáy nãn aïp suáút thuíy âäüng, taûo ra aïp læûc âuí låïn cán bàòng våïi taíi troüng bãn ngoaìi (äø træåüt bäi trån thuíy âäüng). 2. Nguyãn lyï bäi trån thuíy âäüng Bäi trån thuíy âäüng âæåüc thæûc hiãûn theo nguyãn lyï sau âáy: Xeït hai táúm phàóng A vaì B, ngám trong dáöu, nghiãng våïi nhau mäüt goïc α naìo âoï, chëu taïc âäüng cuía mäüt læûc Fr. Chiãöu daìi caïc táúm theo phæång vuäng goïc våïi màût phàóng hçnh veî xem nhæ vä haûn. Dáöu coï âäü nhåït âäüng læûc laì µ. Táúm A chuyãøn âäüng so våïi táúm B våïi váûn täúc laì v (hçnh 2B.4b). v Fr A x Fr v α A B p B h0 Hçnh 2B.4a h pmax Hçnh 2B.4b Khi chæa chuyãøn âäüng, táúm A seî bë eïp chàût vaìo táúm B (hçnh 2B.4a). Khi táúm A chuyãøn âäüng, låïp dáöu dênh vaìo bãö màût táúm A seî bë keïo theo. Nhåì coï âäü nhåït, caïc låïp dáöu phêa dæåïi cuîng chuyãøn âäüng theo. Dáöu bë däön vaìo pháön heûp cuía khe håí hçnh chãm, bë neïn laûi, taûo nãn aïp suáút dæ. 35 Baìi giaíng Pháön tæí dáùn hæåïng - Lã Cung - Bäü män Nguyãn lyï Chi tiãút maïy -Khoa Sæ phaûm kyî thuáût
Khi váûn täúc v âuí låïn (v > vgh), táúm A âæåüc náng hàón lãn, giæîa hai táúm coï låïp dáöu ngàn caïch, chãú âäü bäi trån ma saït æåït âaî âæåüc hçnh thaình (hçnh 2B.4b). AÏp suáút thuíy âäüng p (aïp suáút dæ) trong låïp dáöu nàòm giæîa hai táúm (coìn goüi laì chãm dáöu) âæåüc xaïc âënh theo phæång trçnh Reynolds : dp h-h = 6.µ.v 3 0 (2B.2) dx h våïi : µ : âäü nhåït âäüng læûc cuía dáöu bäi trån v : váûn täúc chuyãøn âäüng cuía táúm A so våïi táúm B h : khe håí taûi vë trê coï toüa âäü x, coï aïp suáút p h0 : khe håí taûi vë trê coï aïp suáút låïn nháút pmax AÏp suáút dæ taûi cæía vaìo vaì cæía ra bàòng 0. dp = 0. AÏp suáút cæûc âaûi taûi tiãút diãûn coï h = ho, luïc âoï : dx AÏp suáút dæ noïi trãn taûo nãn mäüt aïp læûc cán bàòng våïi taíi troüng Fr taïc âäüng lãn táúm A. Tæì (2B.2), ta tháúy aïp suáút p caìng låïn khi µ, v caìng låïn, nghéa laì khaí nàng taíi cuía chãm dáöu caìng låïn. Toïm laûi, âiãöu kiãûn âãø hçnh thaình maìng dáöu bäi trån ma saït æåït bàòng phæång phaïp thuíy âäüng : + Giæîa hai bãö màût træåüt phaíi coï khe håí hçnh chãm + Dáöu phaíi coï âäü nhåït nháút âënh vaì liãn tuûc chaíy vaìo khe håí hçnh chãm + Váûn täúc tæång âäúi giæîa hai bãö màût træåüt phaíi coï phæång, chiãöu thêch håüp vaì trë säú âuí låïn âãø aïp suáút sinh ra trong chãm dáöu cán bàòng âæåüc våïi taíi troüng bãn ngoaìi. Våïi kãút cáúu khäng coï khe håí hçnh chãm, nhæ træåìng håüp äø træåüt chàûn trãn hçnh 2B.2b thç khäng thãø taûo ra bäi trån ma saït æåït bàòng phæång phaïp thuíy âäüng âæåüc. Khi âoï cáön phaíi coï caïc biãûn phaïp vãö kãút cáúu âãø taûo ra khe håí hçnh chãm. Våïi äø træåüt âåî, khe håí hçnh chãm hçnh thaình tæû nhiãn nhåì âæåìng kênh ngoîng truûc d nhoí hån âæåìng kênh loït äø D vaì tám ngoîng truûc nàòm lãûch so våïi tám loït äø (hçnh 2B.5a). 3. Khaí nàng taíi cuía äø træåüt (äø træåüt âåî) Xeït äø træåüt âåî trãn hçnh 2B.5, ngoîng truûc chëu taíi troüng hæåïng tám Fr. Khi truûc chæa quay, dæåïi taïc duûng cuía læûc Fr, ngoîng truûc tiãúp xuïc våïi loït truûc taûi âiãøm I trãn phæång taïc duûng cuía læûc Fr. Khi truûc quay våïi váûn täúc goïc ω, ngoîng truûc cuäún dáöu vaìo khe håí hçnh chãm, dáöu bë neïn laûi vaì taûo nãn aïp suáút thuíy âäüng. Khi váûn täúc ω âaût giaï trë cáön thiãúút thç aïp suáút thuíy âäüng âuí låïn, taûo nãn aïp læûc cán bàòng âæåüc våïi taíi troüng Fr, truûc âæåüc náng hàón lãn vaì chãú âäü bäi trån ma saït æåït âæåüc hçnh thaình. Âãø xaïc âënh aïp suáút thuíy âäüng trong äø træåüt âåî, ta duìng hãû toüa âäü cæûc (r, ϕ) trãn hçnh 2B.5a. Kyï hiãûu : δ = D − d : âäü håí hæåïng kênh våïi D : âæåìng kênh loït äø, d : âæåìng kênh ngoîng truûc D−d δ ψ= = : âäü håí tæång âäúi d d e = O1O2 : âäü lãûch tám 36 Baìi giaíng Pháön tæí dáùn hæåïng - Lã Cung - Bäü män Nguyãn lyï Chi tiãút maïy -Khoa Sæ phaûm kyî thuáût
e 2e χ= = : âäü lãûch tám tæång âäúi δ δ 2 ⇒ Chiãöu daìy nhoí nháút cuía låïp dáöu : δ δ h min = − e = (1 − χ ) 2 2 Chiãöu daìy cuía låïp dáöu æïng våïi æïng våïi goïc ϕ : δ δ h = + e cos ϕ = (1 + χ cos ϕ ) 2 2 Chiãöu daìy låïp dáöu æïng våïi goïc ϕ0 taûi âoï coï p = pmax : δ h ϕ0 = (1 + χ cos ϕ0 ) 2 δ d d Màût khaïc : v = ω ; dx = dϕ ; ψ = 2 2 d ϕa ω ϕ1 e O2 ϕ O1 B ϕ2 ϕ A 0 hmin p(ϕ) hϕ0 Fr pmax I Hçnh 2B.5a Hçnh 2B.5b Tæì âoï coï thãø viãút laûi phæång trçnh Reynold (2B.2) trong hãû toüa âäü cæûc nhæ sau : 37 Baìi giaíng Pháön tæí dáùn hæåïng - Lã Cung - Bäü män Nguyãn lyï Chi tiãút maïy -Khoa Sæ phaûm kyî thuáût
ω2 χ(cos ϕ − cos ϕ0 ) dp = 6µ dϕ ψ 2 (1 + χ cos ϕ)3 ϕ AÏp suáút p(ϕ) taûi vë trê æïng våïi goïc ϕ : p(ϕ) = ∫ dp ϕ1 Khaí nàng taíi cuía äø træåüt laì taíi troüng hæåïng tám Fr maì låïp dáöu coï thãø chëu âæåüc : ∫ p(ϕ).dϕ Fr = (S) Våïi S laì diãûn têch coï aïp suáút thuíy âäüng giåïi haûn båíi cung AB vaì chiãöu daìi l cuía äø. Fr = ∫ p(ϕ) cos [ π − (ϕa + ϕ) ].dS Suy ra : S ϕ ld 2 Fr = − ∫ p(ϕ) cos(ϕa − ϕ).dϕ 2 ϕ1 µω Fr = l.d. .CF Toïm laûi : (2B.3) ψ2 ϕ2 ϕ χ(cos ϕ − cos ϕ0 ) dϕ [ cos(ϕa + ϕ)]dϕ CF = −3 ∫ ∫ våïi : (2B.4) (1 + ϕ cos ϕ)3 ϕ1 ϕ1 CF âæåüc goüi laì hãû säú khaí nàng taíi cuía äø træåüt (tra theo caïc âäö thë cho trong caïc säø tay thiãút kãú dæûa trãn âäü lãûch tám tæång âäúi χ vaì chiãöu daìi tæång âäúi l/d). Tæì biãøu thæïc (2B.3) ta tháúy : khaí nàng taíi cuía äø træåüt phuû thuäüc vaìo thäng säú kãút cáúu cuía äø nhæ khe håí tæång âäúi ψ, chiãöu daìi tæång âäúi l/d, âäü lãûch tám tæång âäúi χ, váûn täúc goïc ω cuía truûc vaì âäü nhåït µ cuía dáöu bäi trån. Khi ω, µ tàng ⇒ khaí nàng taíi cuía äø træåüt tàng ⇒ khi laìm viãûc våïi váûn täúc tháúp vaì dáöu coï âäü nhåït nhoí, khaí nàng taíi cuía äø træåüt giaím xuäúng, chãú âäü bäi trån ma saït æåït khoï âæåücbaío âaím. Khi khe håí tæång âäúi ψ giaím ⇒ khaí nàng taíi cuía äø seî tàng lãn. 3. Váût liãûu bäi trån äø træåüt Váût liãûu bäi trån äø træåüt nhàòm giaím moìn vaì ma saït caïc bãö màût tiãúp xuïc. Bao gäöm ba loaûi : dáöu, måî vaì cháút ràõn bäi trån. a) Dáöu bäi trån Dáöu laì váût liãûu bäi trån chuí yãúu, bao gäöm dáöu khoaïng, dáöu âäüng váût, dáöu thæûc váût. Dáöu khoaïng âæåüc chæng cáút tæì dáöu moí, khi duìng thæåìng bäø sung caïc cháút phuû gia. Dáöu khoaïng âæåüc duìng nhiãöu nháút âãø bäi trån äø træåüt do coï æu âiãøm : hãû säú ma saït trong tháúp, dãù tra dáöu, âäöng thåìi coï taïc duûng laìm nguäüi äø. Tuy nhiãn dáöu dãù chaíy ra ngoaìi, nãn cáön læu yï che kên bäü pháûn äø. Dáöu bäi trån âæåüc âaïnh giaï bàòng hai tênh cháút quan troüng laì âäü nhåït vaì tênh nàng bäi trån. + ÂäÜ nhåït : laì khaí nàng caín træåüt cuía låïp naìy âäúi våïi låïp kia trong cháút loíng (ma saït trong cuía cháút loíng). Âäü nhåït coï yï nghéa quan troüng âäúi våïi khaí nàng taíi cuía låïp dáöu bäi trån ma saït æåït. Khi tênh toaïn vãö bäi trån thuíy âäüng, duìng âäü nhåït âäüng læûc µ [Ns/m2; Poazå]. Trong saín xuáút dáöu bäi trån, thæåìng duìng âäü nhåït âäüng υ [m2/s; Stäúc]. Ta coï : µ = γ.υ trong âoï γ laì khäúi læåüng riãng cuía dáöu. Âäü nhåït cuía dáöu phuû thuäüc ráút nhiãöu vaìo nhiãût âäü, âäü nhåït giaím maûnh khi nhiãût âäü tàng. 38 Baìi giaíng Pháön tæí dáùn hæåïng - Lã Cung - Bäü män Nguyãn lyï Chi tiãút maïy -Khoa Sæ phaûm kyî thuáût
+ Tênh nàng bäi trån cuía dáöu : laì khaí nàng cuía dáöu coï thãø taûo thaình maìng dáöu bäi trån coï sæïc caín træåüt tháúp, háúp phuû væîng chàõc trãn bãö màût ngoîng truûc vaì loït äø. Nhåì coï tênh nàng bäi trån, dáöu coï thãø laìm giaím ma saït vaì maìi moìn khi äø laìm viãûc våïi chãú âäü ma saït khä hay næía khä. Caïc loaûi dáöu bäi trån thæåìng duìng trong chãú taûo maïy : + Dáöu cäng nghiãûp nheû nhæ dáöu vãläxêt, dáöu vadålin, dáöu phán ly. + Dáöu cäng nghiãûp trung bçnh nhæ dáöu cäng nghiãûp 12, 20, 30, 45, dáöu tuabin 22, 30, 46, 57 (caïc chæî cäú chè âäü nhåït âäüng trung bçnh åí 50oC, tênh bàòng centistäúc). + Dáöu cäng nghiãûp nàûng nhæ dáöu xi lanh 11, 24... (caïc chæî cäú chè âäü nhåït âäüng trung bçnh åí o 100 C, tênh bàòng centistäúc) Âäúi våïi äø træåüt cuîng duìng caïc loaûi dáöu noïi trãn. Khi truûc quay våïi váûn täúc cao, cáön choün dáöu coï âäü nhåït tháúp, khi taíi troüng taïc duûng lãn äø låïn, cáön choün dáöu coï âäü nhåït cao. Duìng dáöu khäng âuí âäü nhåït, äø seî choïng bë moìn, nãúu duìng dáöu coï âäü nhåït cao quaï seî tàng máút maït cäng suáút do ma saït. b) Måî bäi trån Måî bäi trån laì häùn håüp cuía dáöu khoaïng (thæåìng laì dáöu cäng nghiãûp 20, 30, 45) vaì cháút laìm âàûc. Ngoaìi taïc duûng giaím ma saït, chäúng àn moìn, coìn coï taïc duûng che kên. Måî êt chëu aính hæåíng cuía sæû thay âäøi nhiãût âäü, nhæng nhæåüc âiãøm laì ma saït ténh låïn, do âoï khi måí maïy cáön coï momen måí maïy låïn hån so våïi khi duìng dáöu. Thæåìng duìng måî cho caïc äø laìm viãûc våïi váûn täúc træåüt tháúp vaì chëu taíi trong va âáûp; duìng åí caïc äø khoï che kên hoàûc äø khoï cho dáöu thæåìng xuyãn. c) Cháút ràõn bäi trån Chuí yãúu laì graphêt cäläúit, sibunphua mälêpden... âæåüc duìng chuí yãúu âãø bäi trån caïc äø laìm viãûc trong mäi træåìng nhiãût âäü cao. 2B.3. Kãút cáúu vaì váût liãûu äø træåüt 1. Kãút cáúu äø træåüt Kãút cáúu äø âån giaín bao gäöm : thán äø, loït äø vaì raînh dáöu. Thán äø Coï thãø laìm liãön våïi khung maïy hay chãú raûo riãng räöi gheïp vaìo trãn khung maïy (hçnh 2B.1 vaì 2B.6a). Coï thãø laìm thán äø nguyãn khäúi (goüi laì äø nguyãn) - hçnh 2B.1, 2B.6a hay laìm hai næía räöi gheïp laûi (goüi laì äø gheïp) - hçnh 2B.6b. Thán äø âæåüc chãú taûo tæì theïp hay gang. Thán äø Läù cho dáöu Loït äø Khung maïy Hçnh 2B.6a : ÄØ nguyãn, thán äø gàõn liãön våïi khung maïy 39 Baìi giaíng Pháön tæí dáùn hæåïng - Lã Cung - Bäü män Nguyãn lyï Chi tiãút maïy -Khoa Sæ phaûm kyî thuáût
ÄØ nguyãn chãú taûo âån giaín, âäü cæïng låïn hån äø gheïp, nhæng khäng âiãöu chènh âæåüc khe håí giæîa ngoîng truûc vaì loït äø khi bë moìn. ÄØ gheïp cho pheïp thaïo làõp truûc dãù daìng, âäöng thåìi coï thãø pháön naìo âiãöu chènh âæåüc khe håí. Loït äø Laì thaình pháön chuí yãúu cuía äø træåüt. Bãö màût cuía äø tiãúp xuïc våïi ngoîng truûc chëu maìi moìn cao, nãn phaíi chãú taûo bàòng váût liãûu coï hãû säú ma saït tháúp, thæåìng laì kim loaûi maìu âàõt tiãön. Âãø tiãút kiãûm kim loaûi maìu, phaíi laìm loït äø. Màût khaïc khi loït äø bë moìn, viãûc thay thãú cuîng dãù daìng vaì êt täún keïm hån, vç khäng phaíi thay thãú caí äø. Våïi äø nguyãn, loït äø coï daûng äúng truû troìn (hçnh 2B.6c). Våïi äø gheïp, loït äø thæåìng laìm hai næía, gheïp laûi våïi nhau (hçnh 2B.6d). Vç äø máút khaí nàng laìm viãûc khi loït äø bë maìi moìn mäüt læåüng ráút beï (khoaíng vaìi chuûc micromeït), nãn bãö daìy låïp váût liãûu giaím ma saït khäng cáön låïn. Do âoï, thæåìng chãú taûo nãön loït äø bàòng kim loaûi thæåìng (theïp, gang, âäöng thanh) vaì traïng mäüt låïp kim loaûi coï tênh chäúng moìn cao (baïcbêt, âäöng thanh chç) trãn nãön loït äø (hçnh 2B.6d). Khi coï biãún daûng låïn cuía truûc hoàûc khoï làõp chênh xaïc, nãn duìng äø tæû læûa, màût ngoaìi loït äø coï daûng hçnh cáöu (hçnh 2B.6e) hoàûc hçnh truû coï âæåìng sinh ngàõn. loït äø (2 næía) thán äø (2 næía) buläng gheïp 2 næía thán äø buläng âãú Hçnh 2B.6b : ÄØ gheïp, thán äø âæåüc chãú taûo riãng vaì gheïp lãn thán maïy bàòng bu läng Läù cho dáöu Låïp traïng Raînh dáöu Nãön loït äø Hçnh 2B.6c Hçnh 2B.6e Hçnh 2B.6d Raînh dáöu Trãn thán äø vaì loït äø coï läù cho dáöu. Trãn loït äø coï raînh dáöu, giuïp cho viãûc phán bäú âãöu dáöu bäi trån trong äø. Raînh dáöu coï thãø nàòm doüc truûc (hçnh 2B.6d), hay voìng theo chu vi cuía äø. 40 Baìi giaíng Pháön tæí dáùn hæåïng - Lã Cung - Bäü män Nguyãn lyï Chi tiãút maïy -Khoa Sæ phaûm kyî thuáût
Chiãöu daìi raînh dáöu doüc thæåìng láúy bàòng 0,8 chiãöu daìi loït äø âãø dáöu khäng bë æïa ra hai meïp äø. Vë trê chäù cho dáöu phaíi nàòm ngoaìi vuìng coï aïp suáút thuíy âäüng, nãúu khäng khaí nàng taíi cuía äø seî giaím. 2. Váût liãûu chãú taûo loït äø Yãu cáöu : coï hãû säú ma saït tháúp, coï khaí nàng chäúng dênh, giaím moìn vaì coï âuí âäü bãön. Váût liãûu chãú taûo loït äø chia laìm ba nhoïm chênh : váût liãûu kim loaûi, váût liãûu gäúm kim loaûi, váût liãûu phi kim loaûi. Váût liãûu kim loaûi bao gäöm : âäöng thanh, baïcbêt, håüp kim nhäm, håüp kim keîm, âäöng thau, gang xaïm. + Âäöng thanh : Âäöng thanh chç : thæåìng duìng khi váûn täúc vaì aïp suáút cao (p âãún 20MPa). Âäöng thanh chç gáy moìn nhanh ngoîng truûc, do âoï ngoîng truûc nháút thiãút phaíi âæåüc täi vaì âäü nhàôn ngoîng truûc cuîng nhæ loït äø phaíi cao. Âäöng thanh chç âæåüc duìng nhiãöu trong saín xuáút äø træåüt haìng khäúi vaì haìng loaût låïn. Ráút thêch håüp våïi træåìng håüp äø chëu taíi va âáûp thay âäøi dáúu. Âäöng thanh thiãúc : coï tênh giaím ma saït täút nháút trong caïc loaûi âäöng thanh, laìm viãûc täút trong phaûm vi täúc âäü vaì cäng suáút khaï räüng, thêch håüp nháút laì khi aïp suáút cao, váûn täúc trung bçnh. Tuy nhiãn, do chæïa nhiãöu thiãúc, âàõt tiãön, nãn viãûc sæí duûng cuîng haûn chãú. + Baïcbêt : laì håüp kim coï thaình pháön chuí yãúu laì thiãúc, hoàûc chç, taûo thaình mäüt nãön mãöm, coï xen caïc haût ràõn antimon, âäöng, niken hoàûc cadmi... Baïcbêt laì váût liãûu giaím ma saït, giaím moìn vaì chäúng dênh ráút täút. Tuy nhiãn, do coï cå tênh ráút tháúp, nãn âæåüc traïng thaình mäüt låïp moíng vaìi pháön mæåìi mm lãn bãö màût loït äø coï âäü bãön cao hån nhæ âäöng thanh, theïp, hay gang. Baïcbêt âæåüc sæí duûng trong caïc äø træåüt quan troüng, chëu taíi troüng nàûng hoàûc trung bçnh (åí caïc âäüng cå âiãzen, maïy neïn...). + Håüp kim nhäm : coï hãû säú ma saït khaï tháúp, dáùn nhiãût vaì chaûy moìn täút, nhæng khi laìm viãûc åí täúc âäü cao thç khaí nàng chäúng xæåïc keïm, hãû säú daîn nåí vç nhiãût cuía håüp kim nhäm låïn. + Gang xaïm : duìng våïi nhæîng truûc quay cháûm, aïp suáút trong äø : p = 1÷2 MPa. Gang xaïm reí tiãön hån âäöng thanh, nhæng tênh giaím ma saït keïm hån. Âãø giaím moìn cho ngoîng truûc, nãn choün gang coï âäü ràõn tháúp hån âäü ràõn bãö màût ngoîng truûc. Váût liãûu gäúm kim loaûi : âæåüc chãú taûo bàòng caïch eïp vaì nung bäüt kim loaûi våïi nhiãût âäü 850-1100oC vaì aïp suáút khoaíng 700MPa. Gäúm kim loaûi âãø laìm äø træåüt thæåìng laì bäüt âäöng thanh-graphêt, bäüt sàõt, bäüt sàõt-graphêt... Gäúm kim loaûi coï nhiãöu läù räùng, sau khi chãú taûo xong âæåüc ngám trong dáöu åí nhiãût âäü 110oC-120oC trong thåìi gian 2-3 giåì. Khi ngoîng truûc laìm viãûc, dáöu ngáúm trong caïc läù räùng seî tæû æïa ra bäi trån cho loït äø vaì ngoîng truûc. Thêch håüp cho caïc äø quay cháûm vaì khoï cho dáöu. Váût liãûu phi kim loaûi gäöm coï cháút deío, gäù eïp, cao su, grafit... Æu âiãøm : khaí nàng chäúng dênh äøn âënh, chaûy moìn täút vaì coï thãø bäi trån bàòng næåïc. Ráút thêch håüp våïi caïc äø trong maïy thuíy læûc, maïy thæûc pháøm. 2B.4. Tênh äø træåüt 1. Caïc daûng hoíng vaì chè tiãu tênh toaïn Caïc daûng hoíng chuí yãúu + Moìn loït äø vaì ngoîng truûc : do kãút quaí taïc duûng cuía aïp suáút âäúi våïi caïc äø khäng bäi trån (ma saït næía khä) hoàûc coï bäi trån nhæng låïp dáöu khäng âuí daìy âãø ngàn caïch hàón hai bãö màût ma saït (ma saït næía æåït). Maìng dáöu khäng âuí daìy do khäng thãø thæûc hiãûn chãú âäü bäi trån ma saït æåït. Tuy nhiãn, ngay caí khi äø âæåüc tênh toaïn âaím baío bäi trån ma saït æåït, thç khi måí maïy hay âoïng maïy, do váûn täúc goïc chæa âuí låïn, váùn chæa hçnh thaình âæåüc maìng dáöu bäi trån ma saït æåït. 41 Baìi giaíng Pháön tæí dáùn hæåïng - Lã Cung - Bäü män Nguyãn lyï Chi tiãút maïy -Khoa Sæ phaûm kyî thuáût
Moìn caìng tàng nãúu trong dáöu coï láùn caïc haût maìi. + Dênh : do aïp suáút vaì nhiãût âäü cuûc bäü trong äø quaï låïn. Nhiãût âäü caìng låïn ⇒ âäü nhåït cuía dáöu bäi trån caìng giaím ⇒ khäng hçnh thaình âæåüc maìng dáöu ⇒ ngoîng truûc vaì loït äø træûc tiãúp tiãúp xuïc nhau ⇒ gáy nãn hiãûn tæåüng dênh giæîa ngoîng truûc vaì loït äø, laìm cho låïp kim loaûi trãn bãö màût loït äø bë chaíy deío. Hiãûn tæåüng dênh xaíy ra caìng nhiãöu khi truûc âæåüc chãú taûo tæì theïp khäng täi vaì loït äø laìm bàòng váût liãûu ràõn nhæ âäöng thanh coï âäü ràõn cao. + Moíi räù låïp bãö màût loït äø: do taïc duûng cuía taíi troüng thay âäøi. + Keût äø : våïi caïc äø coï khe håí nhoí, biãún daûng nhiãût coï thãø gáy nãn keût ngoîng truûc vaì laìm hoíng äø. Chè tiãu tênh toaïn Âãø traïnh caïc daûng hoíng noïi trãn, täút nháút laì tênh toaïn baío âaím chãú âäü bäi trån ma saït æåït. Tuy nhiãn, nhiãöu khi äø laìm viãûc våïi chãú âäü ma saït næía æåït hay næía khä, do âoï coìn tênh toaïn äø træåüt theo aïp suáút p vaì tênh säú giæîa aïp suáút p vaì váûn täúc v, nhàòm haûn chãú dênh vaì moìn trong äø : pv ≤ [ pv ] p ≤ [p] (2B.5) p vaì v laì aïp suáút vaì váûn täúc træåüt trãn bãö màût tiãúp xuïc. 2. Tênh toaïn äø træåüt theo p vaì têch säú pv AÏp suáút p âàûc træng cho khaí nàng taíi cuía äø, coìn pv âàûc træng cho âäü moìn vaì sæû sinh nhiãût trong äø vaì pháön naìo thãø hiãûn nguy hiãøm vãö dênh. Âãø äø khäng bë moìn quaï mæïc, khäng bë dênh vaì nung noïng quaï mæïc, phaíi coï : F p = r ≤ [ p] [MPa] (2B.6) d.l F .v pv = r ≤ [ pv] [MPa.(m/s)] (2B.7) d.l Trong âoï : Fr : taíi troüng hæåïng tám [N]; d, l : âæåìng kênh ngoîng truûc vaì chiãöu daìi äø [mm]; πdn v : váûn täúc voìng : v = [m/s]; [p] vaì [pv] : trë säú cho pheïp cuía aïp suáút vaì cuía têch säú 60.1000 cuía aïp suáút vaì váûn täúc voìng. 3. Tênh toaïn äø træåüt bäi trån ma saït æåït Âiãöu kiãûn baío âaím chãú âäü bäi trån ma saït æåït trong äø : h min ≥ k(R z1 +R z 2 ) (2B.8) Trong âoï : hmin : chiãöu daìy nhoí nháút cuía låïp dáöu trong äø; RZ1, RZ2 : chiãöu cao trung bçnh cuía caïc máúp mä bãö màût ngoîng truûc vaì loït äø; k : hãû säú an toaìn, xeït âãún aính hæåíng cuía sai säú chãú taûo vaì làõp gheïp, cuía biãún daûng âaìn häöi cuía truûc. Chiãöu cao trung bçnh RZ1, RZ2 cuía caïc máúp mä bãö màût thæåìng nàòm trong giåïi haûn 6,3÷0,2µm. Nãn gia cäng ngoîng truûc våïi RZ1 ≤ 3,2µm vaì loït äø våïi RZ2 ≤ 6,3µm. Chiãöu daìy nhoí nháút cuía låïp dáöu bäi trån : δ d h min = (1 − χ) = ψ (1 − χ) (2B.9) 2 2 δ 2e Trong âoï : δ = D − d ; ψ = ; χ = δ d 42 Baìi giaíng Pháön tæí dáùn hæåïng - Lã Cung - Bäü män Nguyãn lyï Chi tiãút maïy -Khoa Sæ phaûm kyî thuáût
Âäü håí tæång âäúi ψ âæåüc láúy theo cäng thæïc thæûc nghiãûm : ψ = 0,8.10−3.v 0,25 , våïi v [m/s] laì váûn täúc træåüt cuía äø. Caïch tênh toaïn äø træåüt bäi trån ma saït æåït : Fr ψ2 Biãút træåïc Fr. d, n. Choün l, choün ψ, choün µ. Tênh CF = . . Dæûa trãn l/d vaì CF, tra theo l.d µv d âäö thë quan hãû giæîa l/d, χ vaì CF, seî tçm âæåüc χ. Tênh h min = ψ (1 − χ) . Choün âäü nhàôn bãö màût 2 ngoîng truûc RZ1 vaì loït äø RZ2. Kiãøm tra âiãöu kiãûn h min ≥ k(R z1 +R z 2 ) . 4. Tênh toaïn vãö nhiãût Tênh toaïn vãö nhiãût nhàòm xaïc âënh nhiãût âäü laìm viãûc cuía äø vaì qua âoï kiãøm tra âäü nhåït cuía dáöu bäi trån. Phæång trçnh cán bàòng nhiãût : Ω = Ω1 + Ω 2 Trong âoï : Fr .v.f Ω= Ω laì nhiãût læåüng sinh ra trong äø trong mäüt giáy : [kW/s] 1000 Våïi : Fr : læûc hæåïng tám [N]; v : váûn täúc voìng [m/s]; f : hãû säú ma saït Ω1 = C.γ.Q.∆t Ω1 laì nhiãût læåüng thoaït theo dáöu chaíy qua äø trong mäüt giáy : [kW/s] Våïi : γ : khäúi læåüng riãng cuía dáöu [kg/m3]; ∆t = t ra − t vao : hiãûu nhiãût âäü âáöu ra tra vaì nhiãût âäü âáöu vaìo tvao; Q : læu læåüng cuía dáöu chaíy qua äø [m3/s]; C : nhiãût dung riãng cuía dáöu [kJ/(Kg0C)] Ω2 laì nhiãût læåüng thoaït qua truûc vaì thán äø trong mäüt giáy : Ω2 = K t .π.d.l.∆t [kW/s] Våïi : Kt : hãû säú thoaït nhiãût qua thán äø vaì truûc [kW/(m2.0C)]; d, l : âæåìng kênh ngoîng truûc vaì chiãöu daìi äø [m]. Fr .v.f Tæì phæång trçnh cán bàòng nhiãût, suy ra: ∆t = . 1000(C.γ.Q + K t .π.d.l) t vao + t ra ∆t Nhiãût âäü trung bçnh trong äø : t tb = = t vao + (2B.10) 2 2 Khi choün âäü nhåït µ cuía dáöu bäi trån âãø tênh toaïn äø træåüt bäi trån ma saït æåït, phaíi giaí thiãút træåïc nhiãût âäü laìm viãûc t cuía äø. Nãúu nhæ ttb tênh âæåüc tæì (2B.10) chãnh lãûch quaï nhiãöu so våïi t choün træåïc, phaíi giaí thiãút laûi trë säú cuía t, âënh laûi µ vaì kiãøm tra laûi. 2B.5. Trçnh tæû thiãút kãú äø træåüt bäi trån ma saït æåït Säú liãûu cho træåïc Taíi troüng Fr taïc duûng lãn äø, säú voìng quay trong mäüt phuït, âæåìng kênh ngoîng truûc d, nhiãût âäü dáöu åí cæía vaìo. Trçnh tæû tiãún haình a) Choün váût liãûu loït äø. Xaïc âënh giaï trë [p] vaì [pv]. b) Âënh tyí säú l/d. Thæåìng láúy : l/d = 0,6÷1. Tênh chiãöu daìi l cuía äø. c) Kiãøm tra âiãöu kiãûn (2B.6) vaì (2B.7) : p ≤ [p]; pv ≤ [pv]. Nãúu khäng thoía maîn, coï thãø tàng chiãöu daìi äø l. 43 Baìi giaíng Pháön tæí dáùn hæåïng - Lã Cung - Bäü män Nguyãn lyï Chi tiãút maïy -Khoa Sæ phaûm kyî thuáût
d) Tênh âäü håí tæång âäúi ψ theo cäng thæïc thæûc nghiãûm : ψ = 0,8.10−3.v 0,25 , våïi v [m/s] laì váûn täúc træåüt cuía äø. Tênh âäü håí δ = ψ.d. Dæûa vaìo δ âãø choün kiãøu làõp cho äø træåüt. Xaïc âënh âäü håí trung bçnh δtb cuía kiãøu làõp âãø tênh laûi ψ. Choün âäü nhaïm bãö màût ngoîng truûc Rz1 vaì loït äø Rz2. e) Choün loaûi dáöu bäi trån, nhiãût âäü trung bçnh t vaì âäü nhåït âäüng læûc µ cuía dáöu. F ψ2 f) Tênh hãû säú khaí nàng taíi CF cuía äø : CF = r . . Dæûa vaìo CF vaì l/d, tra theo âäö thë quan l.d µv hãû giæîa CF , l/d vaì χ âãø xaïc âënh giaï trë cuía χ. d g) Tênh chiãöu daìy nhoí nháút cuía låïp dáöu bäi trån theo cäng thæïc (2B.9) : h min = ψ (1 − χ) . 2 h) Kiãøm tra âiãöu kiãûn (2B.8) : h min ≥ k(R z1 +R z 2 ) . Nãúu khäng thoía maîn, coï thãø : giaím âäü nhaïm bãö màût Rz1 vaì Rz2; choün dáöu coï âäü nhåït låïn hån; giaím khe håí tæång âäúi ψ; tàng tyí säú l/d... vaì kiãøm tra laûi laûi. i) Kiãøm tra vãö nhiãût theo âiãöu kiãûn : t tb ≤ t våïi ttb laì nhiãût âäü trung bçnh trong äø tênh theo cäng thæïc (2B.10), t laì nhiãût âäü trung bçnh giaí thiãút khi choün dáöu bäi trån (bæåïc e). Nãúu khäng thoía maîn, coï thãø : giaí thiãút laûi trë säú cuía t, âënh laûi µ... vaì kiãøm tra laûi; coï thãø duìng caïc biãûn phaïp laìm nguäüi äø. 2B.6. So saïnh äø làn vaì äø træåüt So våïi äø træåüt, äø làn coï mäüt säú æu nhæåüc âiãøm sau : Æu âiãøm + Mæïc âäü tiãu chuáøn hoïa vaì tênh làõp láùn cuía äø làn ráút cao ⇒ thuáûn tiãûn khi sæîa chæîa, baío dæåîng maïy. + Chàm soïc vaì bäi trån âån giaín, êt täún váût liãûu bäi trån, coï thãø duìng måî âãø bäi trån (äø træåüt yãu cáöu chàm soïc baío dæåîng thæåìng uyãn, chi phê låïn vãö dáöu bäi trån). + Kêch thæåïc doüc truûc cuía äø làn nhoí hån nhiãöu so våïi äø træåüt coï cuìng âæåìng kênh. Khoaíng caïch giæîa hai gäúi âåî truûc ngàõn hån, truûc cæïng væîng hån. + Ma saït sinh ra laì ma saït làn ⇒ täøn tháút cäng suáút do ma saït trong äø làn tháúp hån trong äø træåüt. Tuy nhiãn, våïi äø træåüt coï bäi trån ma saït æåït, hãû säú ma saït trong äø træåüt coï thãø tháúp hån so våïi trong äø làn. Ma saït làn êt chëu aính hæåíng cuía váûn täúc ⇒ täøn tháút ma saït khi âoïng, måí maïy vaì khi laìm viãûc thæûc tãú laì nhæ nhau. Våïi äø træåüt, khi måí maïy, dæìng maïy vaì khi bäi trån khäng täút, täøn tháút do ma saït seî låïn. Nhæåüc âiãøm + Kêch thæåïc theo hæåïng kênh cuía äø làn låïn hån nhiãöu so våïi äø træåüt. + Làõp gheïp äø làn phæïc taûp vaì khoï khàn hån so våïi äø træåüt. + Khaí nàng quay nhanh, chëu va âáûp vaì cháún âäüng keïm hån äø træåüt (do kãút cáúu äø làn coï âäü cæïng låïn hån; äø træåüt chëu âæåüc taíi troüng âäüng vaì va âáûp nhåì khaí nàng giaím cháún cuía maìng dáöu). + Khi laìm viãûc våïi váûn täúc cao, âäü tin cáûy vaì tuäøi thoü cuía äø làn tháúp hån so våïi äø træåüt (do nguy hiãøm bë nung noïng vaì bë våî voìng caïch dæåïi taïc duûng cuía læûc ly tám). + Khi laìm viãûc våïi váûn täúc cao, äø làn gáy nhiãöu tiãúng äön (äø træåüt laìm viãûc ãm). + ÄØ làn khäng thãø taïch thaình hai næía âãø làõp vaìo cäø biãn cuía truûc khuyíu nhæ trong äø træåüt. + ÄØ làn bàòng kim loaûi ⇒ khäng thãø laìm viãûc trong mäüt säú mäi træåìng àn moìn kim loaûi. 44 Baìi giaíng Pháön tæí dáùn hæåïng - Lã Cung - Bäü män Nguyãn lyï Chi tiãút maïy -Khoa Sæ phaûm kyî thuáût
Phaûm vi sæí duûng Noïi chung äø làn âæåüc duìng räüng raîi hån so våïi äø træåüt. Tuy nhiãn trong mäüt säú træåìng håüp dæåïi âáy, duìng äø træåüt coï nhiãöu æu viãût hån: + Khi truûc quay våïi váûn täúc cao (nãúu duìng äø làn tuäøi thoü cuía äø seî tháúp) + Khi cáön âaím baío chênh xaïc âäü âäöng tám giæîa truûc vaì gäúi âåî (äø træåüt coï êt chi tiãút hån nãn dãù chãú taûo våïi âäü chênh xaïc cao, coï thãø âiãöu chènh âæåüc khe håí) + Khi truûc coï âæåìng kênh khaï låïn (âæåìng kênh nàòm ngoaìi tiãu chuáøn äø làn, nãúu duìng äø làn phaíi tæû chãú taûo ráút khoï khàn vaì giaï thaình seî ráút cao). + Khi cáön phaíi duìng äø gheïp âãø dãù thaïo làõp (vê duû äø làõp trãn cäø biãn cuía truûc khuyíu). + Khi coï taíi troüng va âáûp vaì dao âäüng (äø træåüt laìm viãûc täút nhåì khaí nàng giaím cháún cuía maìng dáöu bäi trån). + Khi äø phaíi laìm viãûc trong mäi træåìng âàûc biãût nhæ næåïc, mäi træåìng àn moìn kim loaûi (äø træåüt coï thãø chãú taûo bàòng váût liãûu nhæ cháút deío, gäù eïp, cao su... thêch håüp våïi mäi træåìng caïc noïi trãn). + Trong caïc cå cáúu coï váûn täúc tháúp, khäng quan troüng, reí tiãön. 45 Baìi giaíng Pháön tæí dáùn hæåïng - Lã Cung - Bäü män Nguyãn lyï Chi tiãút maïy -Khoa Sæ phaûm kyî thuáût