Công nghệ sửa chữa đầu máy diezel - Chương 3 pdf

Việc ñánh giá trạng thái kỹ thuật ñộng cơ không cần giải thể, trên cơ sở xác ñịnh hàm lượng sản vật mài mòn trong dầu, trong quá trình vận hành là phương pháp gián tiếp.. Nếu coi tạp chấ

CHƯƠNG III CÁC PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA TRẠNG THÁI CHI TIẾT

Như ñã trình bày ở chương I, trong quá trình sử dụng, các chi tiết ñầu máy thường bị hư hỏng theo ba nguyên nhân chính như sau

- Hư hỏng do bị hao mòn:

Khi các chi tiết bị mòn thì kích thước ban ñầu của chúng thay ñổi, hình dạng hình học cũng thay ñổi và còn có thể sinh ra xước và kẹt

Hư hỏng do tác ñộng cơ giới:

Là do ñầu máy làm việc quá tải và dẫn ñến các chi tiết có thể bị rạn, nứt, gẫy,

vỡ, uốn, xoắn, cong, biến dạng, bị tróc, bị lõm thủng, v.v

- Hư hỏng do ảnh hưởng hóa nhiệt:

Trong trường hợp này chi tiết có thể bị cong, vênh, cháy, rỗ, han gỉ, bị ăn mòn thủng, bị nứt rạn, v.v…

Muốn tiến hành sửa chữa ñược nhanh chóng và có chất lượng thì vấn ñề ñặt

ra ñầu tiên là phải xác ñịnh ñược các dạng hư hỏng của chi tiết và phải ñánh giá ñược mức ñộ hư hỏng cũng như ñặc tính của các hư hỏng ñó Do vậy, vấn ñề kiểm tra trạng thái của chi tiết là vấn ñề quan trọng và có tính chất quyết ñịnh trong toàn bộ quá trình công nghệ sửa chữa

Dựa theo sự phân loại các hư hỏng như trên, ta có thể phân ra làm hai nhóm chi tiết chính là: nhóm chi tiết có hư hỏng mang ñặc tính hao mòn và nhóm chi tiết

có hư hỏng mang ñặc tính cơ giới Sau ñây chúng ta sẽ lần lượt xét các phương pháp kiểm tra và phát hiện các dạng hư hỏng nêu trên của chi tiết

3.1 Các phương pháp kiểm tra trạng thái chi tiết hư hỏng có ñặc tính hao mòn

3.1.1 Phương pháp ño trực tiếp

Phương pháp ño trực tiếp hay còn gọi là phương pháp tiếp xúc ñược sử dụng rộng rãi ñể xác ñịnh lượng hao mòn trên bề mặt chi tiết, cũng như ñặc tính hao mòn của chúng nhờ những dụng cụ ño tổng hợp hoặc chuyên dùng Các loại dụng cụ ño

có thể phân ra một vài nhóm như sau:

1 Các dụng cụ ño tổng hợp: gồm có pan-me, thước ño trong, thước cặp,

th-ước cặp ño ñộ cao và thth-ước cặp ño ñộ sâu

2 ðồng hồ cơ giới kiểu ñòn bẩy: gồm có ñồng hồ ño trong (in-ñi-ca-tơ),

pan-me kiểu ñòn bẩy, các loại ñồng hồ ño khác

3 Dụng cụ ño răng: gồm thước cặp ño răng, dưỡng ño răng

ðối với những chi tiết khác nhau và ñối với mỗi loại dụng cụ ño khác nhau phải tiến hành lựa chọn và sử dụng những dụng cụ ño phù hợp Chẳng hạn ñối với chi tiết hệ trục có thể dùng panme, ñồng hồ ño hoặc dưỡng ðộ ôvan của cổ trục xác ñịnh theo hiệu số của các chỉ số của ñồng hồ khi ño ở hai mặt vuông góc với nhau của cổ trục, còn ñộ côn thì xác ñịnh theo hiệu các chỉ số khi ño theo chiều dài trục Muốn xác ñịnh ñộ cong của trục thì kẹp chặt trục lên các mâm cặp và ño ñộ ñảo bằng ñồng hồ ở cổ trục giữa

Muốn kiểm tra ñường kính trong và ñường kính ngoài của các trục then hoa thì có thể dùng pan me hoặc các dưỡng hoặc vòng chuyên dùng (các calíp chuyên dùng) Việc kiểm tra chiều rộng của răng then hoa tiến hành nhờ các loại dưỡng, còn chiều rộng của rãnh then hoa dùng calíp nút

Việc kiểm tra các rãnh then (ca vét) trên trục cũng như trong moay-ơ các bánh răng tiến hành nhờ các ca-líp tấm

Việc kiểm tra các mặt prô-phin của trục chẳng hạn như các cam của trục phối khí tiến hành nhờ các dưỡng hoặc các mẫu

ðối với các lỗ của chi tiết, tùy thuộc vào ñiều kiện làm việc mà chúng có thể mòn theo hình ô van hoặc hình côn Do ñó khi kiểm tra lỗ, chẳng hạn như kiểm tra xi lanh không những cần phải ño ñường kính lớn nhất mà phải tiến hành ño ở hai mặt vuông góc ñể xác ñịnh ñộ ô van và ño theo chiều dài ñể xác ñịnh ñộ côn của nó

ðộ mòn các bề mặt làm việc của răng của các bánh răng xác ñịnh bằng cách

ño chiều dày các răng nhờ thước cặp ño răng hoặc các dưỡng (ca-líp) ño răng (kiểu pan-me hoặc kiểu ñồng hồ) ðo chiều dày răng bằng thước cặp tiến hành theo vòng tròn chia ở bốn răng ñối diện qua ñường kính, sau ñó xác ñịnh trị số trung bình của chiều dày răng

3.1.2 Phương pháp cân

Trong quá trình làm việc do bị mòn nên chi tiết có sự thay ñổi về kích thước thể tích và trọng lượng Do ñó dùng cân cân chi tiết trước và sau khi sử dụng thì có thể xác ñịnh ñược lượng hao mòn của chi tiết Phương pháp này chỉ xác ñịnh ñược trị

số hao mòn chứ không xác ñịnh ñược ñặc tính hao mòn của chi tiết, ñặc biệt là ñối với các chi tiết làm từ vật liệu xốp và từ vật liệu dễ bị biến dạng dẻo thì thậm chí trị

số hao mòn cũng khó có thể xác ñịnh ñược ðể ñạt ñộ chính xác cao phải dùng cân tiểu ly ñể cân, ñộ nhạy của cân phải ñạt 0,4- 0,1 mi-crô-gam Những loại cân thường dùng trong công nghiệp do sai số bản thân lớn (0,5-2,5 gam) không thể dùng ñể ño lượng mòn của chi tiết

Tuy vậy, cân tiểu ly chỉ ño ñược trọng lượng lớn nhất không quá 200 gam do

ñó phương pháp này chỉ dùng ñược cho các chi tiết nhỏ mà thôi

Căn cứ vào trọng lượng hao mòn, kích thước của chi tiết, tỷ trọng vật liệu có thể tính ñược lượng mài mòn bình quân vuông góc với mặt ma sát với giả thiết lượng mòn phân bố ñồng ñều theo mặt ma sát ñó Song, trong thực tế sự phân bố lượng mòn có thể theo một quy luật hoàn toàn khác hoặc ñối với chi tiết có nhiều mặt ma sát, thì việc ñánh giá như trên sẽ gặp khó khăn

3.1.3 Phương pháp ghi biểu ñồ biến dạng

Người ta dùng máy ghi lại hình dạng bề mặt chi tiết trước và sau khi sử dụng sau ñó ñem so sánh với nhau ñể xác ñịnh lượng hao mòn Hoặc cũng có thể dùng máy ghi lại cùng một lúc cả các bề mặt không làm việc và bề mặt làm việc của chi tiết, sau ñó ño trị số chiều cao và căn cứ vào tỷ lệ phóng ñại của máy ghi ta sẽ xác ñịnh ñược lượng hao mòn Phương pháp này ñược sử dụng rộng rãi ñể xác ñịnh lượng mòn cũng như ñặc tính mòn của các chi tiết khi nghiên cứu trong phòng thí nghiệm

Lợi dụng phương pháp này có thể ño ñược lượng mòn trên bề mặt răng, và khi ño cần phải lấy phần không mòn (chân răng và ñỉnh răng) làm chuẩn ño

3.1.4 Phương pháp ựo bằng mặt chuẩn nhân tạo

Phương pháp này còn có thể gọi ngắn gọn hơn là phương pháp chuẩn nhân tạo hay phương pháp vết rãnh Bản chất của phương pháp này là tạo ra một mặt chuẩn có hình dạng nhất ựịnh trên bề mặt ma sát, khi chi tiết bị mòn thì mặt chuẩn cũng bị mòn và khi ựo ựược lượng mòn của mặt chuẩn sẽ xác ựịnh ựược lượng mòn cục bộ của chi tiết Cụ thể có thể tiến hành vạch một vết rãnh có hình dạng và kắch thước xác ựịnh bằng một dụng cụ chuyên dùng nào ựó lên bề mặt làm việc của chi tiết đáy của rãnh ựược lấy làm chuẩn ựể ựo vì nó không bị mòn trong quá trình làm việc và sai số về chiều sâu của rãnh trước và sau khi mòn sẽ tương ứng với trị số hao mòn của bề mặt chi tiết

Mặt chuẩn có thể tạo bằng cách ép thành một vết lõm trên bề mặt ma sát (núng lỗ), hoặc khoan lỗ, cắt gọt hoặc mài thành rãnh có hình dạng nhất ựịnh Trong các phương pháp tạo mặt chuẩn, phương pháp ép hằn bằng mũi kim cương và cách khóet rãnh bằng dao phay tròn hoặc dao kim cương là các phương pháp ựược áp dụng tương ựối rộng rãi Những loại chi tiết như xylanh, xécmăng và cổ trục khuỷu ựều ựược tạo mặt chuẩn bằng cách phay rãnh hình bán nguyệt

Trên hình 3.1 biểu thị sơ ựồ ựặt dao và mặt cắt của rãnh khi tạo mặt chuẩn nhân tạo

Dùng rãnh như hình bán nguyệt làm mặt chuẩn, sau khi biết chiều dài l của rãnh thì chiều sâu h của nó sẽ ựược tắnh theo công thức (3.1), (hình 3.1)

r

l h

2125,0

trong ựó: r - bán kắnh của dao kim cương

r

Hình 3.1 Sơ ñồ ñặt dao (a) và mặt cắt của vết rãnh (b)

A Bề mặt trước khi bị mòn

B Bề mặt sau khi bị mòn

1 Chi tiết; 2 Vết rãnh (mặt chuẩn nhân tạo); 3 Dao kim cương

Sau khi mòn ñộ sâu giảm, chiều dài rãnh cũng giảm do ñó ñộ mòn ∆h vuông góc với rãnh ñược tính như sau:

2 2 2 1125,

trong ñó: l1 - chiều dài rãnh bán nguyệt trước khi mòn;

l2 - chiều dài của rãnh bán nguyệt sau khi mòn

ðối với rãnh nằm ngang với ñường sinh trên mặt trụ tròn thì chiều sâu của

trong ñó: r - bán kính dao kim cương;

R - bán kính của mặt trụ trên ñó có vết rãnh

Dấu "+" dùng cho bề mặt lồi còn dấu "-" dùng cho bề mặt lõm

Khi ñó ñộ mòn Dh ñược tính như sau:

h

Trong trường hợp dùng ñá kim cương hình chóp vuông ñể tạo mặt chuẩn thì

ñộ sâu chóp lõm ñược tính như sau (hình 3.2)

2.2

1

d d

α

Hình 3.2 Lỗ hình chóp vuông góc trên mặt chuẩn nhân tạo

a Hình lập thể của chóp b Hình chiếu của chóp Phương pháp này sử dụng ñể nghiên cứu trong phòng thí nghiệm hoặc ñể xác ñịnh nhanh lượng mòn của từng chi tiết trong ñiều kiện vận dụng thực tế

Tuy nhiên phương pháp này có hai nhược ñiểm như sau:

- Thứ nhất, hai bên rãnh kim loại sẽ ñùn lên phá hoại ñộ bóng ban ñầu của mặt ma sát;

- Thứ hai, nếu vật liệu chi tiết có giới hạn chảy cao thì biến dạng ñàn hồi sẽ ñược khôi phục, do ñó hình dáng lỗ ép sẽ bị thay ñổi và tóm lại sẽ làm giảm ñộ chính xác khi ño Bên cạnh ñó khi ño phải tiến hành tháo các chi tiết khỏi cụm máy hoặc tháo một phần chi tiết khỏi cụm máy Khi ño ñi ño lại nhiều lần cần tháo lắp nhiều lần do ñó làm thay ñổi vị trí tương ứng giữa các chi tiết vì vậy mặt rà khít giữa các mặt ma sát bị phá hoại, ñặc tính mài mòn và ñiều kiện ma sát thay ñổi

3.1.5 Phương pháp phân tích dầu bôi trơn

ðể xác ñịnh trạng thái các chi tiết của ñộng cơ mà không cần tháo rời, người

ta có thể khảo sát hàm lượng các tạp chất kim loại trong dầu bôi trơn Khi làm việc, các bề mặt ma sát ñược bôi trơn liên tục nhờ dòng dầu tuần hoàn có áp lực cao và các tạp chất kim loại (mạt sắt, mạt kim loại khác ) sẽ bị dòng dầu ñó cuốn ñi rồi ñược hòa trộn và nằm ở trạng thái lơ lửng trong dầu bôi trơn Hàm lượng các tạp chất này

có thể phân tích ñược nhờ các phương pháp hóa học hoặc phương pháp quang phổ

Qua phân tích nếu thấy hàm lượng tạp chất càng nhiều thì chứng tỏ chi tiết mòn nhiều, mặt khác, căn cứ vào thành phần hóa học của tạp chất (chất kim loại nào nhiều hơn) có thể biết chi tiết nào mòn nhiều, chi tiết nào mòn ít

ðể tiến hành phân tích dầu bôi trơn có thể làm như sau: sau mỗi một khoảng thời gian nhất ñịnh lấy một mẫu dầu bôi trơn ñem ñốt cháy thành tro và sau ñó dùng

các phương pháp như phân tích hóa học, phương pháp phân cực, phương pháp

quang phổ, v.v ñể xác ñịnh lượng tạp chất của từng kim loại trong mẫu dầu Sự

thay ñổi nồng ñộ các tạp chất trong mẫu dầu phản ảnh lượng hao mòn của chi tiết, còn lượng chênh lệch của các tạp chất ở các mẫu dầu lấy ở các thời ñiểm khác nhau phản ảnh tốc ñộ mài mòn của các chi tiết ñó

Dùng phương pháp này, vấn ñề quan trọng là lấy mẫu Mẫu dầu phải ñảm bảo phản ảnh ñúng lượng chất kim loại trung bình tương ứng với mỗi thời ñiểm lấy mẫu

Vì vậy, khi lấy mẫu phải cất bầu lọc tinh ñi ñể có thể phản ảnh chân thực hàm lượng tạp chất trong dầu nhờn, tức là phản ảnh chân thực lượng hao mòn của chi tiết Khi lấy mẫu dầu dưới cácte nên khuấy ñều dầu ñể ñảm bảo lượng tạp chất bình quân trong dầu

1 ðộng học về hàm lượng tạp chất trong dầu bôi trơn

Hàm lượng tạp chất trong dầu bôi trơn phụ thuộc vào mức ñộ nhiễm tạp chất

và mức ñộ lọc sạch của bầu lọc, ñồng thời phụ thuộc vào hoạt ñộng của ñộng cơ Trong cùng ñiều kiện như nhau khi ñộ mòn của chi tiết tăng lên sẽ làm hàm lượng

tạp chất trong dầu tăng lên ðiều này cho phép ta có thể sử dụng phương pháp ño

lượng sản vật mài mòn lắng trong dầu ñể xác ñịnh trạng thái kỹ thuật của ñộng cơ mà

không cần giải thể

Việc ñánh giá trạng thái kỹ thuật ñộng cơ không cần giải thể, trên cơ sở xác

ñịnh hàm lượng sản vật mài mòn trong dầu, trong quá trình vận hành là phương pháp

gián tiếp Muốn vậy, cần phải nghiên cứu sự biến ñộng hàm lượng tạp chất trong dầu

nhờn có kể ñến từng ñiều kiện vận hành cụ thể, ñến chu kỳ sửa chữa và cần vận dụng

lý thuyết ñộ tin cậy của máy, cơ cấu máy Những công trình nghiên cứu ở một số

nước ñã thiết lập ñược ñồ thị mối quan hệ hàm lượng tạp chất trong giai ñoạn mài

mòn trên cơ sở phân tích dầu bằng quang phổ ðể có thể thiết lập ñược phương pháp

kiểm tra trạng thái kỹ thuật của ñộng cơ không cần phải tháo rời, ta phải nắm chắc

ñược sự biến ñộng của hàm lượng tạp chất trong dầu (có chú ý ñến ñặc ñiểm của ñiều

kiện vận hành và ñộ bền của ñộng cơ)

Nếu coi tạp chất trong dầu cacte của một ñộng cơ làm việc phân bố ñều và có

sự bù ñắp lượng dầu hao tổn thì phương trình vi phân của sự cân bằng vật chất trong

hệ thống dầu bôi trơn sẽ có dạng sau:

(q q q )t Q

K q q q g dt

dK

nl bx ch

nl bx loc

trong ñó : K- hàm lượng tạp chất trong dầu tại thời ñiểm t, kg/kg;

K0- hàm lượng tạp chất trong dầu tại thời ñiểm ban ñầu, kg/kg;

g- tốc ñộ nhiễm tạp chất (sản vật mòn) trong dầu, kg/h;

qbx- tốc ñộ bổ sung dầu sạch vào cacte, kg/h;

qnl- lượng nhiên liệu chưa cháy lọt vào dầu cacte, kg/h;

qch- tốc ñộ dầu bị ñốt cháy và thải khỏi cacte (hoặc kết cốc), kg/h;

Qo -lượng dầu ban ñầu trong cacte, kg;

qloc = qdb.ηloc- lượng dầu ñược lọc sạch, kg/h;

qdb -lượng dầu bẩn ñi qua bầu lọc, kg/h ;

loc

η - hệ số lọc sạch

t- thời gian làm việc của ñộng cơ kể từ khi thay dầu mới, h

Sau khi giải phương trình (3.7) ta ñược :

Bt A

g B

A Q

Bt K

K

0 0

trong ñó : A = qloc - qbx - qnl ;

B = qch - qbx - qnl Khi ñộng cơ làm việc với số lượng dầu giữ ở một mức xác ñịnh, nghĩa là khi

qch = qbx - qnl thì mối quan hệ giữa hàm lượng sản vật mòn và tốc ñộ (hay cường ñộ)

ch loc

t Q q

e q

q

g e

K

Hay có thể viết dưới dạng:

Q

t q q q

q

g Q

t q q K

ch loc

ch loc

Q

t q q q

q

g Q

t q q K

loc bx

loc

Khi ñộng cơ làm việc trong ñiều kiện không bổ sung dầu sạch (qbx = 0) và

không có nhiên liệu chưa cháy lọt vào cácte (qnl = 0) thì phương trình (3.7) có dạng:

q

g K

ch loc

g K

ch

Phương trình (3.8) và (3.9) phù hợp với chế ñộ làm việc chính của ñộng cơ

trong thực tế vận hành và trong quá trình thí nghiệm Phương trình (3.12) ñược thiết

lập trên nguyên tắc ñộng cơ làm việc không bổ sung dầu và chỉ ñược áp dụng ñể tính

toán khi biết chắc rằng lượng nhiên liệu chưa cháy lọt rất ít vào dầu cacte

Nói tóm lại, cần lưu ý rằng:

-Phương trình (3.8) ñược sử dụng khi lượng dầu biến ñổi;

-Phương trình (3.9) ñược sử dụng khi lượng dầu xác ñịnh ở một mức nào ñó;

-Phương trình (3.12) ñược sử dụng khi không có bổ sung dầu và không có

nhiên liệu lọt vào các te;

-Phương trình (3.13) ñược sử dụng khi dầu không ñược lọc

Khi xác ñịnh ñộ mài mòn của các bộ phận ñộng cơ theo trị số hàm lượng tạp

chất trong dầu cần phải kể ñến sản vật mài mòn của nhóm xylanh- píttôngñã bị ñẩy

theo khí thải ra ngoài

Phân tích phương trình (3.9) thấy rằng quá trình tích tụ tạp chất trong dầu với

ñiều kiện qch = qbx + qloc là có thể biến ñộng tự ñiều chỉnh ñược Khi trị số hàm lượng

tạp chất tăng lên thì cường ñộ cháy, thải ra ngoài và ñược giữ lại trong bầu lọc cũng

tăng lên Khi ñó trị số hàm lượng cuối (cực ñại) của các tạp chất sẽ không thể cao

hơn tỉ số:

nl bx loc

g K

Lim

++

=

∞

e q

q

g e

K

++

Từ phương trình (3.8) và (3.9) cho thấy trị số lớn nhất và trị số trung gian của

hàm lượng tạp chất trong dầu (khi giữ nguyên các ñiều kiện khác) tỉ lệ bậc nhất với

tốc ñộ biến thiên tạp chất g Thiết lập mối quan hệ giữa ñộ mài mòn các chi tiết ñộng

cơ và ñộ nhiễm tạp chất mài mòn (sản vật mài mòn ) trong dầu ta có thể xác ñịnh

không chỉ về mặt ñịnh tính mà cả về mặt ñịnh lượng của mài mòn ðối với các chi

tiết trục khuỷu, ổ ñỡ và các bộ phận khác ngâm trong dầu, tốc ñộ mài mòn sẽ phù

hợp với phương trình (3.9) trong ñiều kiện thể tích dầu trong cácte biến ñổi, ñược xác

ñịnh theo công thức:

B A

B A

Q Bt

A Q

Bt K

K c

11

1

trong ñó: c - tốc ñộ mài mòn của chi tiết, kg/h;

K - hàm lượng sản vật mài mòn trong khoảng thời gian t, kg/h;

K0 - giá trị hàm lượng ban ñầu của sản vật mài mòn

Khi thể tích dầu cố ñịnh, trị số c ñược tính theo công thức :

t Q q q

ch loc

t Q qch q

ch loc loc

e

q q

e K K c

1

0

Nếu như trị số hàm lượng này không tăng lên nữa trong quá trình ñộng cơ

hoạt ñộng (quá trình ổn ñịnh hóa ) và ñạt tới trị số cực ñại thì :

I= ct (3.20) Khi xác ñịnh ñộ mài mòn của lót xylanh và xecmăng theo trị số hàm lượng Fe

trong dầu, ta cần phải dựa vào hệ số kể ñến hiện tượng có một số sản vật mài mòn bị

thải ra khí trời theo khí thải

ðể tính toán sơ bộ và ñánh giá ñịnh tính ñộ mài mòn của chi tiết ñộng cơ thì

không cần ñể ý ñến ñộ tiêu thụ nhiên liệu, bởi vì nếu chú ý ñến yếu tố này kết quả

cũng chỉ thay ñổi trong phạm vi ± 5% Số lượng sản vật mài mòn bám trong thành

cácte, trong ống dẫn dầu, trong két làm mát dầu chỉ bằng khoảng 5% tổng hàm lượng

sản vật mài mòn trong dầu

Mối quan hệ giữa hàm lượng sản phẩm hao mòn và cường ñộ hao mòn

q

g Q

t q q K

ch loc

ch loc

Q- khối luợng dầu trong cácte, kg;

g- cường ñộ (tốc ñộ) tích tụ sản vật mòn hay cường ñộ hao mòn, kg/h;

t- thời gian làm việc kể từ khi thay dầu, h

b Khi dầu ñược bổ sung liên tục và khối lượng dầu trong các te là không ñổi thì:

q

g Q

t q q K

loc bx

loc bx

exp1exp

−

=

Q

t q q q

q

g K

ch loc

1ln

g K

ch

.1ln

2 Mối quan hệ giữa trị số cho phép của hàm lượng sản vật mài mòn với

khoảng hành trình giữa hai kỳ sửa chữa ñộng cơ

ðể xác ñịnh trị số giới hạn cho phép về sản phẩm mài mòn trong dầu phụ thuộc vào hành trình hoạt ñộng và mức ñộ mài mòn cần phải biết rõ số lượng kim loại bong khỏi bề mặt làm việc khi các chi tiết máy ñạt tới kích thước tới hạn

Theo các nghiên cứu của Liên Xô trước ñây, số liệu vận hành trung bình của loại ñộng cơ diezen 2D-100 ñược chotrong bảng 3.1 (tr 83)

Từ bảng 3.1 thấy rằng khi ñộng cơ hoạt ñộng bình thường thì cự ly hoạt ñộng giữa hai kỳ sửa chữa dài hay ngắn phụ thuộc vào chi tiết khống chế là xécmăng thứ nhất, sau ñó tới các xécmăng còn lại, lót xylanh, trục khuỷu Các cụm khác trong loại ñộng cơ này không cần xét ñến là chốt píttôngvà bạc chốt pittông, vì chúng mài mòn tương ñối ít so với các chi tiết khác và ít ảnh hưởng tới sự biến ñổi hàm lượng sắt (Fe) và ñồng (Cu) trong dầu cácte

Qua nhiều công trình thí nghiệm kiểm tra trạng thái kỹ thuật ñộng cơ ñốt trong ñầu máy diezel bằng phân tích quang phổ sản vật mài mòn trong dầu cácte ñều ñem lại kết quả tương tự

Cường ñộ mài mòn, g/h

Hành trình giả ñịnh giữa hai

kỳ sửa chữa (1000 km)

20

500

0,03 0,015 0,03-0,04 0,07 0,01-0,22 0,0005-0,0007 0,02

200-300

500 650-800 900-1000 1400-2000 1000-1500

250-300

500 1000-1500 Chì Bạc lót trục khuỷu

c

tb tb g

K

K L

trong ñó:

Lg - hành trình lớn nhất cho phép giữa hai lần sửa chữa của ñầu máy;

Ltb - trị số tính toán hành trình của ñầu máy giữa hai lần sửa chữa, dựa trên cơ

sở tốc ñộ mài mòn vận hành trung bình của các chi tiết ñộng cơ (hành trình giữa chu

+

=

n yp

n yg cg c

q q

q q K

trong ñó:

Kcg- trị số trung bình của hàm lượng sản vật mài mòn xác ñịnh bằng cách phân tích;

qyg- cường ñộ dòng cháy hao trong khi ñộng cơ làm việc, kg/h;

qyp- cường ñộ cháy hao trung bình, kg/h

Như vậy, muốn kiểm tra trạng thái kỹ thuật ñộng cơ ñốt trong không cần tháo rời dựa trên cơ sở phân tích sản vật mài mòn trong dầu nhằm kéo dài hành trình hoạt ñộng giữa hai lần sửa chữa, thì cần phải tính toán ñến lượng tiêu thụ nhiên liệu và lượng dầu nhờn bị cháy hao ñối với từng loại ñộng cơ Nếu không chú ý ñến ñiều này sai số sẽ tăng lên nhiều

ðể ñáp ứng vào thực tế phương pháp kiểm tra ñộng cơ không phải tháo rời, người ta thường xác ñịnh trị số giới hạn lớn nhất cho phép của các thành phần mài mòn có trong dầu cácte ứng với từng thời gian sử dụng giữa hai lần ñại tu ñộng cơ

Mối quan hệ giữa trị số trung bình cho phép của hàm lượng sản vật mài mòn trong dầu nhờn ñộng cơ ứng với từng giai ñoạn vận hành trong khoảng giữa hai kỳ sửa chữa trong xưởng, có thể biểu thị bằng phương trình sau :

np

c g gt

K

L K K

Phân tích sự biến ñộng hàm lượng sản vật mài mòn trong dầu cacte ñể xác ñịnh trạng thái kỹ thuật của ñộng cơ ñốt trong không phải tháo rời còn cho phép thiết lập ñược một ñiều kiện ñặc trưng mức ñộ hợp lý của phương pháp:

Nghĩa là mức ñộ chính xác của những phương pháp kiểm tra phải bảo ñảm xác ñịnh ñược ñộ chênh lệch giữa trị số cho phép và trị số thực tế (hoặc giá trị vận hành trung bình) của hàm lượng sản vật mài mòn trong dầu

Áp dụng phương pháp ñánh giá trạng thái ñộng cơ không tháo rời với mục ñích tăng hành trình hoạt ñộng giữa hai kỳ sửa chữa có lưu ý ñến sự mòn khác nhau của các chi tiết sẽ ñem lại hiệu quả kinh tế cao tiến hành công việc kiểm tra này ở trước lúc ñưa sửa chữa hoặc trong khoảng giữa hai kỳ sửa chữa

3 Phương pháp phân tích quang phổ dầu bôi trơn

Phân tích quang phổ là xác ñịnh thành phần hóa học của vật chất thông qua vị trí và mật ñộ tương ñối của các vạch quang phổ bức xạ hoặc hấp thụ vật chất ñó

Bản chất của phương pháp này là ñánh giá mức ñộ thay ñổi hàm lượng sản phẩm hao mòn trong dầu bôi trơn, từ ñó ñánh giá ñược cường ñộ hao mòn và trị số hao mòn của chi tiết

Mối quan hệ giữa hàm lượng sản phẩm hao mòn và cường ñộ hao mòn có dạng:

Ct = C0 exp {- (q1 + qc) + [g/(q1 +qc)]}{1 - exp [- (q1 + qc) t /Q]}, (3.29) trong ñó:

C0, Ct - hàm lượng sản phẩm hao mòn trong dầu bôi trơn ở thời ñiểm ban ñầu

và ở thời ñiểm ñang xét t ;

q1 , qc - cường ñộ làm sạch (lọc) là cường ñộ kết cốc của dầu bôi trơn;

Q - khối lượn dầu bôi trơn trong các te ñộng cơ ;

g - cường ñộ hao mòn của chi tiết ;

t - thời gian làm việc của ñộng cơ

Ngoài ra, quá trình tích tụ của sản phẩm hao mòn và các tạp chất khác trong dầu bôi trơn phụ thuộc vào chế ñộ bổ sung dầu bôi trơn cho ñộng cơ Ở chế ñộ bổ sung liên tục với khối lượng không ñổi dầu bôi trơn vào các te ñộng cơ, thì sự thay ñổi hàm lượng của sản phẩm hao mòn ñược biểu diễn bởi quan hệ sau:

Ct = C0 exp [-(qbx+ q1)t/Q]+[g/(qbx+q1)] {1 - exp [- (qbx+ q1) t/Q]}, (3.30) trong ñó:

qbx - cường ñộ bổ sung dầu bôi trơn

Nếu dầu bôi trơn không ñược bổ sung thì:

Ct = C0 [g/(qc + q1)] ln {1 -[(qc + q1) t /Q]}, (3.31) Tùy thuộc vào các ñiều kiện cụ thể mà tiến hành sử dụng một trong các tương quan nói trên ñể ñánh giá cường ñộ xâm nhập của sản phẩm ăn mòn vào dầu bôi trơn, từ ñó ñánh giá ñược trạng thái kỹ thuật của ñộng cơ

Khi ñộng cơ làm việc ở chế ñộ xác lập thì hàm lượng sản phẩm hao mòn trong dầu bôi trơn không phụ thuộc vào dung tích của hệ thống, mà chỉ phụ thuộc vào cường ñộ hao mòn g và cường ñộ kết cốc qc

Khi hao mòn của các chi tiết tăng lên, thì tốc ñộ kết cốc trong xylanh cũng tăng lên và sản phẩm hao mòn cũng bị ñốt cháy cùng với dầu bôi trơn, do ñó mức ñộ

ổn ñịnh của hàm lượng sản phẩm hao mòn sẽ giảm xuống

Thông qua phân tích dầu bôi trơn có thể xác ñịnh ñược hàm lượng sản phẩm hao mòn trong dầu các te và thời gian làm việc của ñộng cơ:

trong ñó:

C - hàm lượng tạp chất;

L - thời gian làm việc (km chạy);

a0 - hàm lượng tạp chất ở thời ñiểm ban ñầu;

a1, a2 - tốc ñộ và gradien tốc ñộ tích tụ sản phẩm hao mòn trong ñầu các te ñộng cơ

ðể ñánh giá ñược ñộ mòn của các chi tiết cần căn cứ vào hàm lượng của các chất chỉ thị Các chất chỉ thị là các chất cung cấp thông tin về ñộ mòn của chi tiết, chẳng hạn:

Crôm - là chất chỉ thị về hao mòn xécmăng có mạ crôm hoặc mặt gương xylanh có mạ crôm;

Nhôm - là chất chỉ thị về hao mòn pitông chế tạo từ hợp kim nhôm;

Chì - là chất chỉ thị về hao mòn bạc trục khuỷu

Sắt - là chất chỉ thị về hao mòn cho phần lớn các chi tiết chế tạo từ thép (có tới 70 ÷ 80% thành phần sắt chứa trong dầu bôi là sản phẩm hao mòn của xylanh), v.v

Khi phân tích quang phổ dầu bôi trơn bằng các máy quang phổ, người ta ñánh giá trạng thái ñộng cơ dựa trên cơ sở so sánh hàm lượng tạp chất với các giá trị ngưỡng của nó thông qua các giá trị giới hạn C1 và C2:

Nếu C ≤ C1 - trạng thái ñộng cơ bình thường;

Nếu C1 < C ≤ C2 - trạng thái ñộng cơ ñã bị giảm xấu;

Nếu C > C2 - ñộng cơ ñã ở trạng thái giới hạn

Theo các nghiên cứu của Liên Xô trước ñây, giá trị giới hạn hàm lượng sản phẩm hao mòn ñối với một số ñộng cơ (g/tấn) ñược cho trong bảng 3.2

Bảng 3.2 Giá trị giới hạn hàm lượng sản phẩm hao mòn ñối với một số ñộng cơ

Loại ñộng cơ diezel và ñầu máy

TE3, TE10

TEP60, M62

TEM2

ME2, ME3

Thiếc 5/10 5/10 5/10 5/10 5/10

Ghi chú: Tử số - hàm lượng tương ứng với giá trị giới hạn C1

Mẫu số - hàm lượng tương ứng với giá trị giới hạn C2 Ngoài ra theo công thức (3.32) có thể xác ñịnh ñược hàm lượng sản phẩm hao mòn trong dầu bôi trơn thay ñổi theo thời gian làm việc của ñộng cơ (km chạy) Các mối quan hệ ñó ñược thể hiện trên hình 3.3

Hình 3.3 Mối quan hệ giữa hàm lượng sản phẩm hao mòn trong dầu các te

và thời gian làm việc; a Hàm lượng sắt; b - Hàm lượng chì

1 Hao mòn không bình thường;

- Dùng phương pháp này có lợi cho những thí nghiệm có tính chất so sánh, nó

có thể giúp cho việc xác ñịnh những nhân tố ảnh hưởng tới mài mòn của chi tiết mà không cần tháo rời chúng

- Lượng hao mòn xác ñịnh ñược là lượng mòn chung của tất cả các mặt ma sát, do ñó hàm lượng tạp chất trong dầu nhờn không thể phản ảnh chính xác lượng hao mòn của một chi tiết cụ thể;

- Không xác ñịnh ñược ñặc tính hao mòn của chi tiết cũng như không xác ñịnh ñược mức ñộ hao mòn cục bộ của các bộ phận và các chi tiết khác nhau

Ngoài ra, trong quá trình chi tiết làm việc, một lượng dầu nhờn nhất ñịnh nào

ñó sẽ bị mất mát ñi kèm theo cả các tạp chất kim loại và một số hạt tạp chất có kích thước lớn sẽ lắng xuống ñáy các thùng chứa mà không chạy qua các ống dẫn khi lấy mẫu, do ñó ñộ chính xác không thể ñảm bảo cao ñược

Phương pháp ñánh giá trạng thái kỹ thuật ñộng cơ thông qua phân tích dầu bôi trơn là phương pháp tiên tiến ñã ñược sử dụng rộng rãi ở nhiều nước trên thế giới Việc áp dụng nó vào ñiều kiện Việt Nam hiện nay là hết sức cần thiết Một khi

ñã có các thiết bị kỹ thuật chúng ta hoàn toàn có khả năng làm chủ về mặt học thuật cũng như hoàn toàn có khả năng sử dụng thành công nó trong sửa chữa ñộng cơ diezel ở Việt Nam

hệ thống máy móc Theo sự thay ñổi cường ñộ bức xạ có thể ñánh giá ñược chế ñộ mòn của chi tiết cả về mặt số lượng cũng như chất lượng

Dùng ñồng vị phóng xạ ñể xác ñịnh lượng mòn của chi tiết có ñộ chính xác khá cao (ñạt tới 10-8 gam), có thể xác ñịnh ñược lượng mòn của chi tiết mà không cần tháo máy, có thể xác ñịnh ñược lượng mòn của từng chi tiết riêng biệt Phương pháp này thường ñược dùng ñể nghiên cứu sự mài mòn của xylanh, xécmăng, chốt píttông, cổ trục khuỷu và ổ bi, ổ trượt

Khi áp dụng ñồng vị phóng xạ ñể xác ñịnh lượng mòn có thể sử dụng nhiều phương pháp Sự khác nhau giữa các phương pháp sử dụng chỉ ở chỗ dùng kỹ thuật khác nhau ñể ño tính phóng xạ của sản phẩm mài mòn Khi nghiên cứu sự mài mòn của từng chi tiết trong ñộng cơ có thể tiến hành trực tiếp trên ñộng cơ, có thể tiến hành trong phòng thí nghiệm và trên cơ cấu tương tự với vật cần thí nghiệm

ðể xác ñịnh hoạt tính của dầu nhờn xối qua các mặt ma sát ngoài cách dùng ống ghi bức xạ cắm trực tiếp trong ñường dầu của ñộng cơ, còn có thể lấy mẫu theo một chu kỳ nhất ñịnh

Dùng cách thứ nhất có nhiều ưu ñiểm rõ rệt, có thể ghi lại cường ñộ bức xạ của các hạt phóng xạ chạy qua ống ghi bức xạ Cách này ñơn giản và rút ngắn quá trình thí nghiệm ñồng thời còn có thể tự ñộng ghi lại sự thay ñổi về hoạt tính của dầu nhờn Tuy nhiên, phương pháp này có quan hệ mật thiết tới sự ổn ñịnh về dung tích của lớp dầu chảy quanh vỏ ngoài ống bức xạ, nếu có bọt hơi trong ñường dầu thì

dung tích chảy trong vỏ ngoài ống ghi bức xạ sẽ thay ñổi, do ñó ảnh hưởng tới tốc ñộ chính xác khi ño

Cách lấy mẫu theo chu kỳ có thể phân tích hoạt tính của dầu nhờn trong ñiều kiện phòng thí nghiệm ñồng nhất so sánh với mẫu tiêu chuẩn Nếu lượng dầu lưu thông trong hệ thống bôi trơn không nhiều, các hạt phóng xạ phân bố ñều trong dầu thì dùng cách này có thể ñạt kết quả tương ñối tốt, vì mẫu dầu lấy lần lượt sẽ phản ảnh ñược tính chất thay ñổi của cường ñộ mòn Song, trong thực tế khi thí nghiệm trên ñộng cơ ñiều này khó ñạt ñược vì lượng dầu lưu thông lớn, tốc ñộ lưu thông nhanh, sản phẩm mài mòn không kịp phân bố ñều trong dầu mà tập trung ở một số chỗ nào ñó, do vậy mẫu dầu lấy ra không phản ảnh ñúng lượng mòn của chi tiết có mang chất phóng xạ

ðể ñảm bảo ñộ chính xác khi ño phải tìm biện pháp tránh sự lắng ñọng của các hạt phóng xạ Do ñó các ñường dầu phải nhẵn và bóng, phải bố trí vị trí của ống ghi bức xạ gần với chi tiết thử nghiệm, kết cấu lắp ống ghi phải ñảm bảo tránh sự lắng ñọng của các hạt phóng xạ

Sau khi ño ñược hoạt tính của dầu, sẽ dùng phương pháp so sánh ñể tính ra lượng mòn của chi tiết có mang chất phóng xạ Muốn vậy, cần có mẫu dầu tiêu chuẩn ñể so sánh, mẫu dầu này ñã có lượng nguyên tố phóng xạ nhất ñịnh So sánh mẫu dầu tiêu chuẩn và mẫu dầu thử là có thể tính ñược trọng lượng sản phẩm mòn:

1 0

1 m A

MA

trong ñó:

m - trọng lượng sản phẩm mòn;

M - trọng lượng nguyên tố phóng xạ trong mẫu tiêu chuẩn;

A0 - hoạt tính của mẫu dầu tiêu chuẩn;

A1 - hoạt tính của mẫu dầu thí nghiệm;

m1 -trọng lượng sản vật mài mòn trong mẫu lấy ở miệng ống dầu vào trong máy

Khi tìm ra ñược trọng lượng sản phẩm mài mòn trong mẫu thử nghiệm thì có thể tính ñược trọng lượng của sản phẩm mài mòn trong toàn bộ dầu nhờn theo công thức

v

m V

trong ñó: V - dung tích dầu bôi trơn trong máy;

v - dung tích dầu mẫu thí nghiệm

Khi dùng phương pháp ñồng vị phóng xạ ñể xác ñịnh lượng mòn của chi tiết phải chú ý tới việc chọn chất ñồng vị phóng xạ và phương pháp hoạt tính hóa chi tiết

Khi chọn chất ñồng vị phóng xạ cần lưu ý:

1 Tính chất hóa học của chất ñồng vị phóng xạ: nên chọn chất phóng xạ có tính chất tương tự với một chất của vật liệu chi tiết ñể ñảm bảo chất phóng xạ phân

bố ñều trong chi tiết thí nghiệm

2 Thời kỳ phóng xạ yếu dần: biểu thị thời gian có thể tiến hành thí nghiệm của chất ñồng vị phóng xạ ñó, thời gian này ít nhất là 10 ngày

3 Hình thức bức xạ và năng lượng: khi nghiên cứu sự mài mòn của chi tiết nên dùng tia γ và β mà không nên dùng tia α Nếu chọn nguyên tố phóng tia β

thì cần xét tới sự hấp thụ của ñường ống Năng lượng của vật thể bức xạ có thể tính theo công thức sau:

trong ñó: δ - ñộ dày của vật thể hấp thụ, mm;

d- mật ñộ của vật liệu vật thể hấp thụ;

E- năng lượng của vật thể bức xạ, mêga ñiện tử vôn

Khi cùng nghiên cứu một lúc một số chi tiết, sẽ hoạt tính hóa chi tiết bằng các loại nguyên tố ñồng vị phóng xạ có tính chất xuyên thấu khác nhau Ví dụ một chi tiết dùng tia γ thì chi tiết khác dùng tia β, hoặc dùng tia γ nhưng tính chất xuyên thấu hơn kém nhau quá một lần và lúc ñó phải dùng hai tổ ống ñể ño lượng phóng

xạ Một tổ ống ghi sẽ ño tổng số lượng phóng xạ của cả hai tia mạnh và yếu, một tổ

sẽ hấp thụ tia yếu chỉ ño tia mạnh Hiệu số của các trị số hai tổ ghi ñược sẽ là lượng mòn của chi tiết hoạt hóa bằng tia yếu Hiện nay người ta ñã có thể nghiên cứu cùng một lúc ba chi tiết khác nhau

Chất ñồng vị phóng xạ ñược nhiễm vào chi tiết bằng các phương pháp sau (hay còn gọi là các phương pháp hoạt hóa chi tiết):

1 Cho chất ñồng vị phóng xạ vào chi tiết từ khi ñúc nó

2 Gắn chất ñồng vị phóng xạ lên chi tiết;

3 Hoạt hóa bằng cách phóng các tia lên chi tiết;

4 Dùng phương pháp khuyếch tán;

5 Mạ chất ñồng vị phóng xạ lên bề mặt chi tiết;

6 Dùng gia công tia lửa ñiện cấy chất phóng xạ lên chi tiết

Nếu kích thước của chi tiết gia công rất nhỏ, nhất là ñối với các chi tiết bằng kim loại màu thường áp dụng phương pháp thứ nhất Nhược ñiểm của phương pháp này là lượng tiêu thụ nguyên tố phóng xạ lớn lượng phóng xạ nhiều ảnh hưởng tới sức khoẻ của công nhân

Khi nghiên cứu mài mòn của chi tiết có mặt ma sát lớn và lượng mòn phân bố ñều trên mặt ma sát thì nên dùng phương pháp thứ hai Vật gắn thường làm thành hình ñũa ñường kính 1-3 mm và ép lên mặt ma sát của chi tiết Vật liệu vật gắn chi tiết và chi tiết có thể không giống nhau Phương pháp này dùng ñể hoạt hóa chi tiết cho cổ trục khuỷu và xécmăng

ðối với chi tiết nhỏ và hình dạng phức tạp thường hoạt hóa cách chiếu tia phóng xạ lên chi tiết Phương pháp này cần có thiết bị phức tạp, thời gian phóng xạ lên chi tiết lâu

Phương pháp khuếch tán cũng ít dùng vì rằng quá trình khuếch tán lâu, cần khuếch tán ở nhiệt ñộ cao do ñó chi tiết có thể bị thay ñổi về kết cấu kim tương

Phương pháp ño lượng mòn bằng ñồng vị phóng xạ tuy hiện ñại nhưng chưa ñược ứng dụng rộng rãi vì có những nhược ñiểm như việc chuẩn bị chi tiết tương ñối phức tạp, cần phải có những thiết bị ñặc biệt ñể ño cường ñộ phóng xạ và ñể ñảm bảo sức khoẻ cho người thí nghiệm cần có những biện pháp ñề phòng nhiễm xạ ñặc biệt

3.1.7 Phương pháp phân tích tạp chất trong khí thải bằng máy quang phổ

1 Ảnh hưởng của trạng thái làm việc của ựộng cơ ựến hàm lượng tạp chất trong khắ

Trong quá trình ựộng cơ hoạt ựộng các sản phẩm mài mòn hình thành trên bề mặt làm việc của nhóm xylanh-pittông, theo dấu bôi trơn chảy về cacte, nhưng sẽ có một phần theo khắ thải xả ra ngoài Dưới ảnh hưởng của nhiệt ựộ cao dầu sẽ bị bốc hơi hoặc cháy hoặc bị thải ra ngoài trời Ngoài ra, trong lớp dầu bôi trơn xecmăng còn có sản phẩm cháy của nhiên liệu và bụi ngoài trời xâm nhập vào xylanh Như vậy trong buồng cháy sẽ có hiện tượng biến ựộng các yếu tố tạp chất trong khắ thải như hiện tượng diễn biến trong dầu cacte Chắnh vì vậy, phân tắch ựịnh lượng sản vật mài mòn trong khắ thải có thể xác ựịnh ựược cường ựộ mài mòn chi tiết ựộng cơ Kết quả phân tắch sản vật mài mòn trong dầu cacte là những thông tin về trạng thái kỹ thuật của ựộng cơ Hàm lượng hơi dầu trong khắ thải cho phép xác ựịnh ựược lượng tiêu hao dầu nhờn do bốc hơi tùy thuộc vào chế ựộ làm việc và trạng thái kỹ thuật của ựộng cơ

Gần ựây ựể xác ựịnh lượng dầu nhờn tiêu hao này người ta áp dụng cách ựo gián tiếp, kết quả không cao vì có nhiều ảnh hưởng ngoại lai (vì lượng tiêu hao dầu nhờn do bị ựốt cháy ựược xác ựịnh bằng cách ựo thể tắch hoặc ựo mức dầu theo ựịnh kỳ-kiểm tra theo ựịnh kỳ, còn lượng tiêu hao sản vật mài mòn bị thải ra ngoài trời thì thực tế không xác ựịnh ựược)

đã từ lâu người ta cho rằng tất cả sản vật mài mòn của chi tiết trục khuỷu, ổ

ựỡ bánh răng, nhóm xylanh-pắttôngựều lắng vào dầu cacte Do ựó phương pháp ựánh giá tốc ựộ mài mòn bằng cách xác ựịnh hàm lượng sắt trong dầu và xây dựng Ộ ựường cong mòn Ộ mắc một sai lầm là ựã không chú ý ựến sản vật kim loại mài mòn theo khắ thải ra ngoài trời Theo kết quả nghiên cứu có dùng chất phóng xạ cho thấy

số lượng sản vật mài mòn theo khắ thải ra ngoài khá lớn Số lượng sản vật mài mòn của nhóm xylanh-pắttôngkhông lọt vào dầu mà lọt ra ngoài trời khi ựộng cơ chạy chưa ựủ tải là khoảng 30 %, khi ựầy tải là 60 %

Kết quả thắ nghiệm cho thấy cách phân tắch tạp chất trong khắ thải có thể xác ựịnh ựược lượng tiêu hao dầu nhờn trong thời gian thắ nghiệm đây là ưu ựiểm nổi bật so với các phương pháp khác

2 Sơ ựồ nguyên lý xác ựịnh tạp chất trong khắ thải

Dùng ựộng cơ thắ nghiệm một xylanh, tiến hành phân tắch tạp chất trong khắ

3.4)

Hình 3.4 Sơ ñồ nguyên lý bình hút khí thải có chứa tạp chất ñể phân tích quang phổ 1-Bình chứa; 2-Van; 3-ðồng hồ ño hơi; 4-Áp kế; 5-Xylanh;

6-Tấm lọc; 7-Lõi lọc; 8-Buồng chứa khí thải; 9-Buồng trộn;

10-Chùm ống hứng; 11-Ống hứng khí

ðể xác ñịnh tốc ñộ nhiễm tạp chất trong khí thải ta có thể dùng công thức

h g n

k C g C

H

H B H

n -dung tích khí ñi quan bộ lọc tinh ở 20oC, lít

Suất tiêu hao dầu nhờn của ñộng cơ (nếu trong dầu có pha Ba) ñược tính theo công thức:

C Ba B

B H H M

N Y G

C k g C

n

G = - khối lượng mẫu khi ñem ñi phân tích;

N C - công suất hữu ích của ñộng cơ, mã lực;

γ1- khối lượng riêng của khí

3.1.8 Phương pháp xác ñịnh bằng thiết bị khí nén

Phương pháp khí nén dùng ñể xác ñịnh trị số và ñặc tính hao mòn của chi tiết ñược thiết lập trên cơ sở mối quan hệ giữa trị số khe hở (hay còn gọi là tiết diện thông qua) mà khí nén thông qua ñó ra ngoài trời và sự thay ñổi áp suất hoặc lưu lượng của luồng khí nén ñó

Hiện nay người ta thường dùng ba loại dụng cụ khí nén chế tạo trên cơ sở của rô-ta-mét, áp lực kế lò xo và áp lực kế tích phân Rô-ta-mét là loại dụng cụ ño liên

tục vận tốc của luồng khí (hoặc chất lỏng), nó là dụng cụ thông dụng nhất có ñộ chính xác cao và năng suất lớn

Rô-ta-mét (hình 3.5) làm việc trên nguyên tắc ño lượng tiêu hao khí nén Một phần luồng khí nén chuyển ñộng qua ống thủy tinh hình côn có ñường kính lớn quay

về phía trên Trong ống thủy tinh có một phao kim loại, dưới tác ñộng của luồng khí phao này sẽ nằm ở chiều cao nào ñó tuỳ thuộc vào vận tốc luồng khí Vận tốc của luồng khí trong ống càng lớn thì phao càng bị nâng lên cao làm cho khe hở vành khuyên giữa thân của phao và thành ống thủy tinh tăng lên ñảm bảo cho luồng khí nén thông qua với vận tốc lớn hơn

Hình 3.5 Sơ ñồ nguyên lý rô-ta-mét

1 Van ñiều chỉnh; 2 Ống cao su; 3 ðầu ño;

4 Chi tiết cần ño; 5 Bầu lọc khí; 6 Máy giảm áp;

7, 9 Kim chỉ số di ñộng; 8 Phao nhôm; 10 ống thuỷ tinh hình côn

Các bộ phận chính của rô-ta-mét gồm có: bộ ổn ñịnh áp lực, thiết bị ñếm và ñầu ño

Bộ ổn áp là một máy giảm áp hai cấp nhằm mục ñích cấp khí nén có áp suất không ñổi vào rô-ta-mét từ hệ thống khí nén của xí nghiệp Thiết bị ñếm gồm ống thủy tinh hình côn 10 (ñộ côn 1:1000 hoặc 1:500), phao nhôm 8 và thang chia vạch ðầu ño 3 dùng ñể ño kích thước như ñường kính hoặc chiều dài của chi tiết Bầu lọc

5 dùng ñể làm sạch không khí trước khi vào máy

Khi ño khe hở người ta ñưa ñầu ño 3 vào chi tiết (hoặc calíp) 4 Khi chi tiết bị mòn nhiều thì khe hở giữa nó và ñầu ño tăng lên do ñó lưu lượng khí nén thông qua lớn và phao bị ñẩy lên và ngược lại Dựa vào vị trí của phao có thể ñánh giá ñược sự

9 8

3