Nghiên cứu ảnh hưởng của một số thông số bôi trơn thủy tĩnh đến độ cứng vững của cụm trục chính thủy tĩnh máy mài tròn ngoài 3K12249

3 nhân chính ảnh hưởng đến độ chính xác và chất lượng b m t chi ti t ề ặ ếgia công trên máy mài tròn ngoài nói chung và máy mài tròn ngoài 3K12 nói riêng... Các nghiên cứủ th u này ch yủ

Ngành: ỹ K thuật Cơ khí

Mã s :ố 9520103

TÓM T T LU N ÁN TIẮ Ậ ẾN SĨ ỸK THUẬT CƠ KHÍ

Hà Nội – 2021

Ngành: Kỹ thuật cơ khí

Mã số: 9 52 01 03

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ

Luận án đượ ả ệ trước b o v c H i đ ng đánh giá ậộ ồ lu n án tiến sĩ

cấp Trường h p tọ ại Trường Đạ ọi h c Bách khoa Hà N i ộ

Vào hồi 8 , ngày tháng giờ 30 26 01 năm 2021

Có th tìm hi u lu n án tể ể ậ ại thư viện:

1 Thư viện T Quang Bạ ửu Trường ĐHBK- Hà N i ộ

2 Thư viện Qu c gia t Nam ố Việ

1

MỞ ĐẦU

Cụm ổ trụ c chính là c m chi ti t quan tr ng c a máy công c nói ụ ế ọ ủ ụchung, máy mài nói riêng có nh ả hưởng quyết định đến độ chính xác, chất lượng b m t c a chi tiề ặ ủ ết gia công Độ ứ c ng vững theo phương hướng kính (sau đây gọ ắt là độ ứi t c ng v ng) c a cữ ủ ụm ổ ụ tr c chính có liên quan tr c ti p t i d ch chuy n tâm tr c khi ch u tự ế ớ ị ể ụ ị ải theo phương hướng kính Để đả m b o chả ất lượng b mề ặt và độ chính xác c a chi ủtiết gia công, đặc bi t là chi ti t gia công sau nhi t luy n, c n ph i quan ệ ế ệ ệ ầ ảtâm đến độ ứ c ng v ng c a c m tr c chính máy công c nói chung, ữ ủ ụ ụ ụmáy mài nói riêng

Cụm ổ trụ c chính máy mài s d ng công ngh bôi trử ụ ệ ơn thủy động

đã được áp d ng trong nhiụ ều năm qua Tuy nhiên nhược điểm cơ bản của bôi trơn thủy động là qu ỹ đạo tâm tr c ph thu c vào nhiụ ụ ộ ệt độ ầ d u bôi trơn, tốc độ và t i trả ọng đặt lên trục chính, do đó ảnh hưởng t i ớchất lượng chi ti t gia công ế

Cụm ổ trụ c chính thủy tĩnh đã được nghiên c u ng d ng trong ứ ứ ụmáy công c nh m nâng cao kh ụ ằ ả năng tải, tăng độ ứ c ng v ng, ữ ổn định tâm tr c chính, d p tụ ậ ắt dao động, nâng cao tu i thổ ọ và độ tin cậy Đặc

bi t hi u qu khi ng dệ ệ ả ứ ụng cho máy gia công tinh như máy mài, máyCNC các loại… Các vấn đề ề ảnh hưở v ng c a các thông s ủ ố bôi trơn

thủy tĩnh đến độ ứ c ng v ng cữ ụm ổ ụ tr c chính thủy tĩnh máy mài tròn ngoài cỡ trung và độ chính xác c a chi tiủ ết gia công đã được quan tâm nghiên c u, tuy nhiên m i d ng lứ ớ ừ ại ở các ảnh hưởng c a các thông s ủ ốđơn lẻ

Các k t quế ả nghiên cứu bước đầu cho th y kh ấ ả năng tải và độ c ng ứ

v ng cữ ủa ổ trục chính bôi trơn thủy tĩnh phụ thu c vào ch ộ ế độ bôi trơn

v i các thông s ớ ố cơ bản như độ nhớt động l c hự ọc (sau đây gọ ắi t t là

độ nh t d u), chi u dày màng d u, áp su t v.v ớ ầ ề ầ ấ

T nh ng vừ ữ ấn đề nêu trên cho th y viấ ệc “Nghiên cứu ảnh hưởng

c a m t s thông s ủ ộ ố ố bôi trơn thủy tĩnh đến độ ứ c ng v ng c a cữ ủ ụm trục chính thủy tĩnh máy mài tròn ngoài 3K12” là c n thi t, tầ ế ạo cơ

s khoa h c cho vi c tính toán, thi t k , ch tở ọ ệ ế ế ế ạo và đánh giá độ ứ c ng

v ng cữ ụm ổ trụ c chính thủy tĩnh của máy công c và thi t b công ụ ế ịnghiệp trong đó có máy mài tròn ngoài Đó chính là lý do nghiên cứu sinh l a ự

1 M ục đích, đối tượ ng và phạ m vi nghiên c u ứ

a M ục đích nghiên cứ u:

Mục đích chung: Nâng cao độ ứ c ng v ng c a c m tr c chính máy ữ ủ ụ ụ

2

mài trên cơ sở ự l a ch n b thông s ọ ộ ố bôi trơn thủy tĩnh phù hợp vớ ội b thông s hình hố ọc đạt được khi ch t o ế ạ

M c tiêu c ụ ụ thể:

• Nghiên c u ứ ảnh hưởng c a các thông s ủ ố bôi trơn đến chất lượng

cụm ổ trụ c chính thủy tĩnh nói chung và độ ứ c ng v ng nói riêng ữtrên máy 3K12

• Thực nghi m nghiên c u ệ ứ ảnh hưởng c a t i trủ ả ọng, độ nh t và áp ớsuấ ầu bôi trơn tới độ ứt d c ng v ng c a c m trục chính bôi trơn ữ ủ ụ ổthủy tĩnh của máy 3K12

b Đối tượ ng và ph m vi nghiên c ạ ứ u:

Đối tượng nghiên c uứ : Cụm ổ trục chính bôi trơn thủy tĩnh máy mài tròn ngoài 3K12

Phạm vi nghiên c uứ : Phạm vi nghiên c u c a lu n án bao gứ ủ ậ ồm:

• Cụm ổ trục chính máy mài tròn ngoài bôi trơn thủy tĩnh có kích thước cơ b n: Trả ục dài 535 mm, đường kính 70mm, chi u rổ ề ộng

ổ 56 mm, chi u dày mép 14 mm, khe h hư ng kính c a : 21 ề ổ ở ớ ủ ổμm

• B thông s ộ ố bôi trơn thủy tĩnh thay đổi trong ph m vi: áp suạ ất bơm dầu 3 – 5 MPa, độ nhớt động l c h c c a d u: 1,67 8,72 ự ọ ủ ầ –mPa.s

• Đánh giá độ ứ c ng v ng c a c m tr c chính v i các ch bôi ữ ủ ụ ổ ụ ớ ế độtrơn thủy tĩnh ở ạng thái tĩnh tr

Phương pháp nghiên cứu: Nghiên c u lý thuy t k t h p v i thứ ế ế ợ ớ ực nghiệm:

Lý thuy tế: Nghiên c u lý thuyứ ết bôi trơn thủy tĩnh và tính toán các thông s ố bôi trơn thủy tĩnh cho cụm ổ trụ c chính máy mài tròn ngoài 3K12

Thực nghi mệ : Xác định quy lu t bi n thiên cậ ế ủa độ c ng v ng cứ ữ ụm trục chính bôi trơn thủy tĩnh máy mài tròn ngoài 3K12 được ch t o ế ạ

v i t i trớ ả ọng, độ nh t và áp su t dớ ấ ầu thay đổi trong vùng l a chự ọn

nh m xác thằ ực độ tin c y c a k t qu nghiên c u lý thuyậ ủ ế ả ứ ết

2 Ý nghĩa khoa họ c và th c ti n c ự ễ ủa đề tài:

Ý nghĩa khoa họ c: Xác định được vùng thông s ố thủy tĩnh phù

h p v i các thông s hình hợ ớ ố ọc đạt được khi ch tế ạo cho độ ứ c ng v ng ữ

t t nh ố ất

Xây dựng được m i quan h giố ệ ữa độ nh t, áp su t dớ ấ ầu bôi trơn và

t i trả ọng hướng kính với độ ứ c ng v ng c a cữ ủ ụm tr c chính, là nguyên ụ

3

nhân chính ảnh hưởng đến độ chính xác và chất lượng b m t chi ti t ề ặ ếgia công trên máy mài tròn ngoài nói chung và máy mài tròn ngoài 3K12 nói riêng

Xây dựng được hàm h i quy th c nghi m mô t m i quan h ồ ự ệ ả ố ệgiữa

độ ứ c ng v ng c m tr c chính thữ ụ ổ ụ ủy tĩnh với độ nh t, áp su t d u bôi ớ ấ ầtrơn và tải trọng hướng kính đặt lên tr c ụ

K t qu nghiên c u làm phong phú thêm lý thuyế ả ứ ết bôi trơn thủy tĩnh; làm tài liệu tham kh o trong nghiên c u, tính toán thi t k , ch ả ứ ế ế ế

t o cạ ụm ổ trục chính bôi trơn thủy tĩnh máy công cụ; trong hoạt động

gi ng dả ạy và đào tạo chuyên ngành

Ý nghĩa thự c tiễn: K t qu nghiên cế ả ứu đã xác định được giá tr các ịthông s ố bôi trơn hợp lý để ụ c m ổ trụ c chính thủy tĩnh làm việc ổn

định dựa trên tiêu chí độ c ng v ng cứ ữ ủa ổ Đặc bi t, cho phép l a chệ ự ọn chế độ bôi trơn hợp lý căn cứ vào dung sai ch t o c th c a c m ổ ế ạ ụ ể ủ ụ

dựa trên cơ sở độ ứ c ng v ng ữ

3 Điể m m i c a lu n án ớ ủ ậ

- Xác định được b thông s ộ ố bôi trơn thủy tĩnh phù hợp cho t ng ừ

cụm ổ trụ c chính thủy tĩnh có bộ thông s ố kích thước hình h c c ọ ụthểsau gia công trên cơ sở dung sai ch t o ế ạ

- Đã chế ạo được đượ t c cụm ổ trụ c chính thủy tĩnh đầu tiên ởViệt Nam, phù h p vợ ới điều ki n công ngh ệ ệ chế ạo trong nướ t c hi n cóệ ,

ph c v cho nghiên c u th c nghi m ụ ụ ứ ự ệ

- Xây dựng được h ng thi t b ệ thố ế ị và phương pháp thực nghi m ệ

khảo sát độ ứ c ng v ng cữ ụm ổ trục chính bôi trơn thủy tĩnh máy mài tròn ngoài

4 B c c c a lu n án ố ụ ủ ậ Luận án đượ ố ục thành 4 chươngc b c

Chương 1 ổT ng quan v c m tr c chính máy công c ề ụ ụ ụ

Chương 2: Cơ sở lý thuyết bôi trơn thủy tĩnh trục chính máy công

c ụ

Chương 3: Phương pháp nghiên cứu và thi t b c nghiế ịthự ệm

Chương 4: Thực nghi m ệ xác định ảnh hưởng c a các thông s bôi ủ ốtrơn đến độ ứ c ng v ng c m tr c chính ữ ụ ụ thủy tĩnh

K t lu n và ki n nghế ậ ế ị

CHƯƠNG 1 T NG QUAN V C M TR C CHÍNH MÁY Ổ Ề Ụ Ụ

CÔNG C Ụ 1.1 C m tr c chính máy công c ụ ụ ụ

C m tr c chính là c m chi ti t r t quan tr ng c a máy công c do ụ ụ ụ ế ấ ọ ủ ụ

4

chuyển động của nó tr c ti p t o ra chuyự ế ạ ển động tương đối gi a d ng ữ ụ

c c t và chi ti t gia công (chuyụ ắ ế ển động t o hình c a máy) ạ ủ Do đó độchính xác, rung động c a tr c chính trong quá trình gia công s tr c ủ ụ ẽ ựtiế ảnh hưởp ng tới độ chính xác kích thước cũng như chất lượng b ề

m t chi ti t gia công c chính máy công c hi n nay có 3 loặ ế Ổ đỡtrụ ụ ệ ại chính: Ổ lăn, ổ thủy động và thổ ủy tĩnh

Ổ ủy tĩnh vớ th i nhiều ưu điểm: độ ứ c ng vững, độ chính xác, độ ổ n

định cao… nên ngày càng được nghiên c u tích h p trong tr c chính ứ ợ ụmáy công c ụ có độ chính xác cao

1.2 Tình hình nghiên c ứ u trong và ngoài nướ c

Tình hình nghiên c ứu ngoài nướ c

Trên th gi i cế ớ ụm ổ thủy tĩnh ứng d ng cho tr c chính máy công ụ ụ

c ụ đã bắt đầu được đề ậ ừ c p t những năm 70 của th k ế ỷ trướ và đếc, n nay vẫn được nhi u nhà khoa h c t p trung nghiên c u Nhìn chung, ề ọ ậ ứcác nghiên cứu đề ậu t p trung vào m t s vộ ố ấn đề sau:

+ Nghiên c u phát tri n các thi t k m i cứ ể ế ế ớ ủa ổ thủy tĩnh áp dụng cho các c m tr c chính c a máy công c chính xác có tụ ụ ủ ụ ốc độ làm việc cao

+ Nghiên c u các y u t ứ ế ố ảnh hưởng t i kh ớ ả năng làm việc của ổ

để ừ đó đưa ra phương án hạ t n ch các ế ảnh hưởng đó nhằm c i thi n ả ệ

kh ảnăng làm việc của ổ thủy tĩnh

+ Nghiên c u các thi t b ứ ế ị điều khiển lưu lượng d u: ầ ống mao d n, ẫmiệng phun, van tiết lưu có lưu lượng c nh hoố đị ặc thay đổ …i Các

k t qu nghiên cế ả ứu đã chỉ ra rằng lưu lượng d u có ầ ảnh hưởng r t m nh ấ ạ

m t i khẽ ớ ả năng làm việc c a ổ ủy tĩnh Các nghiên cứủ th u này ch yủ ếu thực hiện trong điều ki n thi t b đi u khiệ ế ị ề ển lưu lượng dầu không đổi trong khi áp suất và độ nhớt dầu thay đổi V i các sớ ổ ử d ng ng mao ụ ố

d n thì có th g p ph i vẫ ể ặ ả ấn đề không ổn định trong giai đoạn khởi động

do ảnh hưởng c a nhiủ ệt độ V i các dùng ớ ổ miệng phun làm thi t b ế ịđiều khiển lưu lượng thì khả năng tải s bẽ ị h n ch khi hoạ ế ạt động trong

d i nhiả ệt độ ớ l n do nhđộ ớt c a dủ ầu thay đổi Các nghiên c u xung ứquanh vấn đề này đã chỉ ra r ng n u l a chằ ế ự ọn đúng thiế ị ềt b đi u khi n ểlưu lượng s cho kh ẽ ả năng tả ủ ổ ối ưu, tuy nhiên nó cũng sẽi c a t làm cho kết c u cấ ủa ổ trở lên ph c tứ ạp, đồng thời chúng cũng rất nh y cảm ạ

v i các sai s t o ớ ốchế ạ

+ K t c u hình h c c ế ấ ọ ủa ổ ế ấ ổ thủy tĩnh là mộ: K t c u t trong s ố

nh ng y u t quan tr ng mang tính chữ ế ố ọ ất quyết định đến kh ả năng làm

vi c cệ ủa ổ thủy tĩnh ộM t s k t c u ố ế ấ ổchặn cũng như ổ đỡ ủy tĩnh đã th

Tình hình nghiên cứu trong nước

Đã có mộ ốt s công trình nghiên c u khoa h c t i Phòng thí nghiứ ọ ạ ệm chuyên đề ma sát học, khoa Cơ khí, ĐHBKHN vào những năm 1980

c a th k ủ ế ỷ trước, bước đầu nghiên c u v ứ ề ổ thủy động, thủy tĩnh, khí tĩnh trong máy công cụ và thi t b ế ị

Năm 1990, Luận án PTS khoa học đầu tiên v ề lĩnh vự bôi trơn c thủy tĩnh được th c hi n b i tác gi Nguyự ệ ở ả ễn Phương Đây là công trình nghiên cứu đầu tiên, cũng như là duy nhấ ạt t i Vi t nam v ệ ề lĩnh vực ổthủy tĩnh trục chính máy công c tính n nay Trong công trình này ụ đếtác gi ảđi sâu vào nghiên cứu các thông số ảnh hưởng đến khả năng tải

của ổ thủ ĩnh, trong đó tính lưu biế ủ y t n c a chất bôi trơn đã được đề

c p ậ

Năm 1990, ạt i phòng thí nghi m Ma sát hệ ọc, khoa Cơ khí ĐHBK

HN đã có nghiên cứu đề xu t ch th c m tr c chính thấ ế ử ụ ổ ụ ủy tĩnh cho máy ti n c trung Tuy nhiên chệ ỡ ất lượng gia công t i thạ ời điểm đó không đáp ứng được yêu c u cầ ủa ổ

Hiện nay vi c nâng c p c m tr c chính thệ ấ ụ ụ ủy tĩnh máy 3K12 là kh ảthi do có s giúp c a thi t b CNC Sau khi gia công ch t o cựtrợ ủ ế ị ế ạ ụm

ổ ụ tr c chính thủy tĩnh của máy, để đánh giá độ ứ c ng v ng c m , c n ữ ụ ổ ầxây dựng phương pháp và thiế ị đánh giá độ ứt b c ng v ng c a c m ữ ủ ụ ổ

K t lu ế ận chương 1

T nh ng nghiên c u trên, có th ừ ữ ứ ể đưa ra mộ ố ết s k t lu n sau:ậ

1 Trục chính bôi trơn thủy tĩnh là mộ ấ ết t t y u khách quan với các

ưu điểm: Ch t lưấ ợng bôi trơn cao, độ ổn định tâm trục cao và đặc bi t ệ

là kh ảnăng công nghệ ế ch t o hi n nay hoàn toàn có th ạ ệ ể đáp ứng được yêu c u gia công chính xác c a cầ ủ ụm ổ thủy tĩnh

2 Cụm ổ thủy tĩnh trục chính máy công c c n ph i s d ng kụ ầ ả ử ụ ết

c u nhi u bu ng d u vấ ề ồ ầ ới các ưu điểm: có độ chính xác và độ c ng v ng ứ ữcao

3 Luận án s n hành nghiên c u ẽ tiế ứ ảnh hưởng c a c ba thông s ủ ả ốbôi trơn: áp suất, độ nh t dớ ầu bôi trơn và tải tr ng tọ ới độ c ng v ng cứ ữ ủa

cụm ổ trụ c chính thủy tĩnh máy mài tròn ngoài 3K12 dựa trên cơ sởtham kh o các nghiên c u ả ứ ảnh hưởng đơn lẻ ủ c a các thông s k trên ố ể

đã được công b ố

6

4 Luận án t p trung gi i quy t nh ng vậ ả ế ữ ấn đề sau:

+ Nghiên c u cứ ụm ổ trục chính bôi trơn thủy động máy 3K12, làm cơ sở tính toán thi t k , ch t o c m tr c chính thế ế ế ạ ụ ổ ụ ủy tĩnh có khảnăng tích hợp lên trên máy 3K12

+ Nghiên c u xây d ng h ng thi t b c nghiứ ự ệthố ế ịthự ệm đánh giá

s ự ảnh hưởng c a các thông s ủ ố bôi trơn thủy tĩnh đến độ ữ c ng v ng ữ

cụm ổ trục chính thủy tĩnh máy mái tròn ngoài 3K12

+ Trên cơ sở c nghi m, xác thự ệ định được b thông s ộ ố bôi trơn thủy tĩnh hợp lý phù h p v i kợ ớ ết c u c m tr c chính c a máy mài 3K12 ấ ụ ụ ủ

đã chế ạ t o dựa trên tiêu chí độ ứ c ng v ng ữ

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUY T BÔI TRƠN THỦY TĨNH Ế

TRỤC CHÍNH MÁY CÔNG C Ụ 2.1 Cơ cấu điề u khi n chi ể ề u dày màng d u th ầ ổ ủy tĩnh

Điề u khi n chi u dày màng d u b ng ng mao d ể ề ầ ằ ố ẫ n

Với ống mao dẫn có đường kính dc và chi u dài lề c thì lưu lượng dầu chảy qua ng mao d n vào ố ẫ ổ được xác định b i công th ở ức:

Điề u khi n chi u dày màng d u b ng van ti ể ề ầ ằ ết lưu

Lưu lượng d u ch y qua ầ ả ổ được đảm b o ả ổn định và không đổi bởi các van tiết lưu điều khi n t ng hoể ự độ ặc bơm có lưu lượng không đổi Khi lưu lượng dầu bơm vào mỗi bu ng của ổ ổn định và không đổi thì ồ

áp su t trong bu ng dấ ồ ầu cũng sẽ được ổ ừ đó chiền, t u dày màng dầu cũng như độ ứ c ng vững… củ ổ ợa đư c gi ữ ổn định

Điề u khi n chi u dày màng d u b ể ề ầ ằng cơ cấ u mi ng phun ệ

Cơ cấu điều khiển lưu lượng d ng mi ng phun s tạ ệ ẽ ạo ra dòng chảy

r i c a chố ủ ất bôi trơn vào trong buồng d u Vầ ới cơ cấu miệng phun đơn

gi n, ả lưu lượng d u chầ ảy qua:

( )

2 4

o d

p p d

7

S ng bu ng d u (n), hình dố lượ ồ ầ ạng và kích thước ồbu ng d u ầ được

l a ch n t c nghi m ho c kinh nghi m v n hành các ự ọ ừ thự ệ ặ ệ ậ ổ thủy tĩnh trong các c m tr c chính ụ ụ Thông thường ch n ọn ≥ 4

Trong các trường h p có yêu c u cao v t i và ợ ầ ề ả ổn định c a tr c ủ ụchính nên dùng n= 6; còn đố ới v i các u t i không l n và ổchị ả ớ ổn định thì ch n n= 4 ọ

Đườ ng kính và khe h c a ở ủ ổ thủy tĩnh

Đường kính t i thi u c a tr c ố ể ủ ụ được xác định theo công th ức:

( )

3 4 min 2,4tr

h ở tương đố ẽ là: ψ = 3.10i s -4

Áp su t bu ng d u ấ ồ ầ

Thường s d ng các b ng s li u k thuử ụ ả ố ệ ỹ ật và toán đồ để tính toán xác định các thông s ố sơ bản c a thủ ổ ủy tĩnh Áp suất thủy tĩnh trung bình của ổ trục chính khi chọ ỷ ện t l chi u dày c a vách ổ 0,25 (L): ề ủ

1

2

TH tb

Fp

r b

Áp suất bơm dầu c n cung c p cho h ng có th ầ ấ ệ thố ể được xác định theo áp su t trung bình cấ ủa ổ và độ ệch tâm tương đối theo toán đồ l

Lưu lượ ng và kh ả năng tả ủ ổ i c a th ủy tĩnh

Lưu lượng Qz c n thi t c a bu ng d u ch u t i chính có th tính ầ ế ủ ồ ầ ị ả ểtheo công th ức:

8

Độ ứ c ng v ng c a c m ữ ủ ụ ổ

Độ ứ c ng v ng c a c m ổ ợữ ủ ụ đư c tính theo công th c: ứ

2 2

2 0

Công su t tiêu hao trong ấ ổ thủy tĩnh

Khi ổ thủy tĩnh hoạt động, công suất tiêu hao do bơm cấp được tính theo công th ức:

Giới hạn dưới c a áp su ủ ất bơm theo độ c ng v ng màng d u ứ ữ ầ

Theo thigiả ết để màng dầu có độ ứ c ng vững như trục thép thì áp suấ ầt d u th p nhấ ất được tính theo công th ức:

4 2

50.10 1,5

9

2 8

2 Trong s các thông s ố ố bôi trơn ảnh hưởng t i kh ớ ả năng làm việc của ổ thủy tĩnh thì áp suất và độ nh t dớ ầu bôi trơn là hai thông số được quan tâm nghiên cứu đầu tiên

3 Để đảm bảo tính linh động, điền đầy c a dủ ầu bôi trơn, khả năng bôi trơn làm mát, hạn ch biế ến d ng nhiạ ệt thì độ nh t dớ ầu bôi trơn nằm trong kho ng 1÷10 mPa.s ả

4 Áp su t d u trong các h ấ ầ ệ thống bôi trơn thủy tĩnh thường nằm trong ph m vi (3 ÷ 5 MPa) ạ Tăng áp suất s ẽlàm tăng nhiệt độ ầ d u bôi trơn và dẫ ớn t i gi m kh ảnăng làm mát ổ ủ ầả c a d u

CHƯƠNG 3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN C U VÀ THI T B Ứ Ế Ị

THỰ C NGHI M Ệ 3.1 M ục đích nghiên cứ u thự c nghi m ệ

Mục đích của quá trình th c nghi m nh m khự ệ ằ ẳng định l i các kạ ết

qu nghiên c u lý thuyả ứ ết, đồng th i, thông qua th c nghiờ ự ệm để tìm ra

b thông s ộ ố bôi trơn thích hợp với ổ thủy tĩnh được ch t o có các ế ạthông s hình hố ọc xác định khi tr c ch u tả ọụ ị i tr ng khác nhau

3.2 Phương pháp và thiế ị t b nghiên c u ứ

Phương pháp nghiên c u ứ

10

Phương pháp nghiên cứu lý thuy t k t h p v i th c nghi m C ế ế ợ ớ ự ệ ụthể ựa trên cơ sở: d lý thuyết bôi trơn thủy tĩnh và các thông số hình học đã có củ ổa trục chính máy 3K12, xác định độ c ng c m và mứ ụ ổ ối quan h giệ ữa độ c ng v ng ứ ữ đó với độ nh t và áp su t c a dớ ấ ủ ầu bôi trơn Trên cơ sở các k t qu nghiên c u lý thuy t, ti n hành th c nghi m ế ả ứ ế ế ự ệxác định độ ứ c ng v ng c m trữ ụ ục chính bôi trơn thủy tĩnh với độ nh t ớ

và áp su t dấ ầu đã chọn nh m ch ng minh b ng th c nghi m tính xác ằ ứ ằ ự ệthự ủ ếc c a k t qu nghiên c u lý thuy t T ả ứ ế ừ đó đề xu t d i thông s bôi ấ ả ốtrơn thủy tĩnh (độ nh t, áp su t d u) phù h p vớ ấ ầ ợ ới điều ki n làm vi c ệ ệ

c a c m tr c chính máy mài tròn ngoài 3K12 dủ ụ ụ ựa trên cơ sở độ ứ c ng

v ng ữ

Thi t b ế ị thực nghi m ệ

Thi t b c nghi m bao gế ịthự ệ ồm: c m ổ ục chính bôi trơn thủy tĩnh ụ tr

và thi t b ế ị đánh giá độ ứ c ng v ng c a c m trữ ủ ụ ổ ục chính thủy tĩnh

Yêu c u c a c ầ ủ ụ m ổ trục chính thủy tĩnh máy mài 3K12

Độ c ng v ng và kh ứ ữ ả năng tải phải tương đương với độ c ng v ng, ứ ữ

kh ả năng tả ủi c a c m tr c thụ ụ ủy động cũ của máy

K t cế ấu, kích thước hình h c c m tr c m i phọ ụ ụ ớ ải tương đông với trục cũ của máy

Nghiên c ứu xác đị nh các thông s c a c m tr c chính th y ố ủ ụ ụ ủ

độ ng ph c v tính toán thi t k c ụ ụ ế ế ụ m ổ thủy tĩnh

C m trụ ục chính máy mài 3K12 được thi t k s d ng ế ế ử ụ ổthủy động

t lự ựa 3 mưởng v i các thông sớ ố: Đường kính ổ D = 70mm, chi u r ng ề ộ

ổ 54mm, chi u dài cung ôm tr c c a 35mm, khe h ề ụ ủ ổ ở hướng kính 21μm, độ lệch tâm tương đối Ɛ = 0,3, dầu gốc khoáng có độ nhớt động

học ở 50 độ 5 cSt Độ ứ 4- c ng vững tương đương lớn nh t c a cấ ủ ụm ổ:

jsmax = 245.62 N/ µm

Các gi i pháp và k t qu ả ế ả tính toán c ụ m ổ trụ c chính th y ủ tĩnh máy mài tròn ngoài 3K12 trên cơ sở độ ứ c ng v ng ữ tương đương.

Căn cứ vào kích thước hình h c c a c m thọ ủ ụ ổ ủy động tr c chính ụmáy mài 3K12, tính toán thi t k ế ế chọ ổ thủy tĩnh có 4 buồn ng d u v i ầ ớcác kích thước: L = 0,8 D; b = a = 0,25 L Trong đó D lấy theo trục chính máy mài 3K12: D=70 mm Khe h ở tương đối là: ψ = 3.10-4, →s= 0,0105 mm Áp su t pấ z c p cho bu ng d u có th ấ ồ ầ ể được xác định theo áp su t trung bình cấ ủa ổ và độ ệch tâm tương đối: p l z = 4,3 MPa

11

Lưu lượng Qz c n thi t cầ ế ủa ổ thủy tĩnh: Q ≥ 0,66 cm3/ph

Giớ ạn dướ ủi h i c a áp suất bơm theo độ ứ c ng v ng màng d u: pữ ầ s = 2,8 MPa

p L D J

1 Tr c chính; 2: B máy; 3: B c th ụ ệ ạ ủy tĩnh trái; 4: Bạ c cách; 5 B c ch n t ạ ặ ự

l a d c tr c; 6: B c ch n t l a; 7 B c th ự ọ ụ ạ ặ ự ự ạ ủy tĩnh phả i

Hình 3.10 K t c u c m tr c chính th ế ấ ụ ụ ủy tĩnh máy mài tròn ngoài 3K12

3.3 Xây d ng thi t b ự ế ị thự c nghi m kh ệ ảo sát độ ứ c ng v ng c ữ ụ m

ổ ục chính bôi trơn thủy tĩnh tr máy mài tròn ngoài 3K12 Phương pháp thự c nghi ệm xác định độ ứ c ng v ng c m ữ ụ ổ trục chính bôi trơn thủy tĩnh máy mài tròn ngoài 3K12

Độ c ng v ng cứ ữ ụm ổ trục chính thủy tĩnh máy mài tròn ngoài 3K12 được xác định theo tiêu chu n ISO 230-7:2012 (Quy t c ki m máy ẩ ắ ểcông c - phụ ần 1: Độ chính xác hình h c c a máy khi v n hành trong ọ ủ ậđiều ki n không t i hoệ ả ặc gia công tinh) Theo đó, độ ứ c ng v ng c a ữ ủ

c m trụ ục chính được xác định b ng t s a lằ ỷ ốgiữ ực tác động gây chuy n ể

v và giá tr chuy n v c a tr c chính trong tr ng ị ị ể ị ủ ụ ạ thái tĩnh