Thực nghiệm cân bằng động trục khuỷu động cơ 6 xy lanh sử dụng phương pháp các hệ số ảnh hưởng

M ục tiêu của đề tài: - Nghiên cứu về lý thuyết cân bằng động, phương pháp các hệ số ảnh hưởng đến ứng dụng trong máy cân bằng động chi tiết quay để xác định lượng mất cân bằng, các hệ

TR ƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:

(Ghi rõ họ tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ )

1 CT: PGS.TS HUỲNH THANH CÔNG

II NHIӊM VӨ VÀ NӜI DUNG:

Nghiên cӭu vӅ lý thuyӃt cân bҵng ÿӝQJSKѭѫQJSKiSFiFKӋ sӕ ҧQKKѭӣQJÿӃnӭng dөng trong máy cân bҵQJÿӝng chi tiӃWTXD\ÿӇ [iFÿӏQKOѭӧng mҩt cân bҵng, các

hӋ thӕng liên quan ÿӃn máy cân bҵQJÿӝng, tiêu chuҭn quy phҥm vӅ sӵ mҩt cân bҵngchi tiӃt quay

1 Khҧo sát ҧQK Kѭӣng các thông sӕ cân bҵQJ ÿӝng rotor (tӕF ÿӝ TXD\ Oѭӧngmҩt cân bҵng) lên hӋ GDRÿӝng cӫa máy cân bҵQJÿӝng HnB75B;

2 Thӵc nghiӋm cân bҵQJ ÿӝng trên vұt quay mүu nhҵm kiӇm nghiӋP SKѭѫQJpháp các hӋ sӕ ҧQKKѭӣng áp dөng trong máy cân bҵQJÿӝng;

3 Ӭng dөng cân bҵng cho trөc khuӹu xe Daewoo Magnus sáu xy-lanh thҷnghàng

II NGÀY GIAO NHIӊM VӨ :13/08/2018

Tp HCM, ngày 03 tháng 01 QăP19

CÁN BӜ +ѬӞNG DҮN CHӪ NHIӊM BӜ 0Ð1Ĉ¬27ҤO

75ѬӢNG KHOA

(P[LQÿѭӧFFҧPѫQWҩWFҧTXê7Kҫ\&{WUѭӡQJĈҥLKӑF%iFK.KRD73+ӗ&Kt0LQKNKRD³.ӻWKXұWJLDRWK{QJ´ÿmFXQJFҩSNLӃQ WKӭFYjÿӝQJYLrQHPWURQJVXӕWNKRҧQJWKӡLJLDQKӑFWұSWҥLWUѭӡQJ

(P[LQJӱLOӡLFҧPѫQFiFDQKFiFEҥQWURQJOӟSWKҥFVƭQJjQK³.ӻWKXұWFѫNKtÿӝQJOӵF´NKyD ÿmÿӗQJKjQKFQJHPWURQJVXӕWNKRҧQJ WKӡLJLDQKӑFWұSWҥLWUѭӡQJ

&XӕL FQJ HP [LQ ÿѭӧF FҧP ѫQ JLD ÿuQK ÿm WҥR FKә GӵD WLQK WKҫQ YӳQJ FKҳFFNJQJQKѭÿӝQJYLrQHPWURQJVXӕWTXiWUuQKKӑFWұSÿӇHPFyWKӇKRjQWKjQKFKѭѫQJWUuQKKӑFPӝWFiFKWӕWQKҩW

TP +͛&Kt0LQK, ngày 03 tháng 01 QăP9

+ӑFYLrQ

NguyӉn Thanh Tùng

TÓM T ẮT

Đề tài “ Thực Nghiệm Cân Bằng Động Trục Khuỷu Động Cơ 6 Xy-Lanh

S ử Dụng Phương Pháp Các Hệ Số Ảnh Hưởng ’’ được tiến hành tại trường Đại

học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh, thời gian từ 13 tháng 08 năm 2018 đến 02 tháng 12 năm 2018

M ục tiêu của đề tài:

- Nghiên cứu về lý thuyết cân bằng động, phương pháp các hệ số ảnh hưởng đến ứng dụng trong máy cân bằng động chi tiết quay để xác định lượng mất cân bằng, các hệ thống liên quan đến máy cân bằng động, tiêu chuẩn quy phạm về sự mất cân bằng chi tiết quay

- Ứng dụng thực nghiệm trên vật quay mẫu và trục khuỷu thực tế nhằm kiểm nghiệm kết quả nghiên cứu

N ội dung đề tài:

- Khảo sát ảnh hưởng các thông số cân bằng động rotor (tốc độ quay, lượng mất cân bằng) lên hệ dao động của máy cân bằng động

+ Tốc độ quay lên hệ dao động

+ Lượng mất cân bằng lên hệ dao động

- Thực nghiệm cân bằng động trên vật quay mẫu nhằm kiểm nghiệm phương pháp các hệ số ảnh hưởng áp dụng trong máy cân bằng động

+ Kiểm nghiệm độ tin cậy của phương pháp các hệ số ảnh hưởng áp dụng trong cân bằng động một mặt

+ Kiểm nghiệm độ tin cậy của phương pháp các hệ số ảnh hưởng áp dụng trong cân bằng động hai mặt

- Ứng dụng cân bằng động cho trục khuỷu động cơ xe Daewoo Magnus sáu xy-lanh thẳng hàng

ABSTRACT

The research entitled “ Dynamic balancing experiment of 6-cylinder

engine crank shaft by influence coefficients method’’ is realized at the

Hochiminh City University of Technology, from August 13th, 2018 to December

2nd, 2018

Objectives of research:

- Research on the theory of dynamic balancing, the Influence Coefficients Method and their application in dynamic balancing machine of rotors to determine the unbalances, to validate the systems related to the dynamic balancing machine, the standard about balancing of a rotor

- Experiment on proving rotor and real crank shaft in order to verify the research results

Contents of research:

- Studying of the influence of rotor balancing parameters (rotor speed, unbalances) on the vibration system of the dynamic balancing machine + Rotor speed on the vibration system

+ Unbalances on the vibration system

- Dynamic balancing experiment with a proving rotor in order to verify the Influence Coefficients Method exploited in the dynamic balancing machine + Validation of the reliability of the Influence Coefficients Method apllied to the dynamic balancing in one plane rotor

+ Validation of the reliability of the Influence Coefficients Method apllied to the dynamic balancing in two plane rotor

- Aplication of dynamic balancing in balancing a Daewoo Magnus inline cylinder engine crank shaft

6-L ỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của riêng tôi và được sự

hướng dẫn khoa học của Thầy PGS.TS LÊ ĐÌNH TUÂN Các số liệu và kết quả

nghiên cứu trong luận án này là do tôi thực hiện, không sao chép của người khác

Nếu sai, tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm trước nhà trường và pháp luật

TP Hồ Chí Minh, ngày 03 tháng 01 năm 2019

Học viên

Nguy ễn Thanh Tùng

M ỤC LỤC

NHI ỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ i

LỜI CẢM ƠN iii

TÓM T ẮT iv

ABSTRACT .v

L ỜI CAM ĐOAN vi

M ỤC LỤC vii

DANH M ỤC HÌNH ẢNH xii

DANH M ỤC BẢNG BIỂU .xvii

DANH M ỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT xix

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1

1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu 1

1.2 Lý do chọn đề tài 2

1.3 Mục tiêu và đối tượng nghiên cứu 3

1.3.1 Mục tiêu nghiên cứu tổng thể 3

1.3.2 Đối tượng nghiên cứu áp dụng cụ thể 3

1.4 Nội dung nghiên cứu 4

1.5 Phạm vi nghiên cứu 4

1.6 Phương pháp nghiên cứu 4

1.7 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 5

1.7.1 Ý nghĩa khoa học 5

1.7.2 Ý nghĩa thực tiễn 5

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ CÂN BẰNG ĐỘNG 6

2.1 Tổng quan về cân bằng và nguyên tắc cân bằng 6

2.1.1 Cơ sở lý thuyết của cân bằng rotor 6

2.1.2 Mất cân bằng của vật quay cứng 11

2.1.2.1 Khái niệm 11

2.1.2.2 Điều kiện cân bằng vật quay 12

2.1.2.3 Các dạng cân bằng vật quay 13

2.1.2.4 Ranh giới giữa cân bằng tĩnh và cân bằng động 15

2.2 Phương pháp cân bằng vật quay 16

2.2.1 Phương pháp cân bằng tĩnh 16

2.2.2 Phương pháp cân bằng động 18

2.2.2.1 Cân bằng động bằng phương pháp khởi động ba lần 18

2.2.2.2 Cân bằng động bằng phương pháp khởi động hai lần 20

2.2.2.3 Cân bằng động bằng phương pháp ba lần tiếp tục gắn tải trọng thử 21

2.2.2.4 Nhận xét 22

2.3 Tổng quan về ứng dụng cân bằng vật quay trên các máy cân bằng động hiện nay 23

2.3.1 Khái niệm độ tin cậy động lực học của vật quay 23

2.3.2 Phương pháp cân bằng mode 25

2.3.3 Phương pháp hệ số ảnh hưởng 28

2.3.3.1 Phương pháp cân bằng một mặt 28

2.3.3.2 Phương pháp cân bằng hai mặt 30

2.3.3.3 Khả năng cân bằng với lần chạy duy nhất 33

CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU VỀ MÁY CÂN BẰNG ĐỘNG 37

3.1 Tổng quan về máy cân bằng động 37

3.1.1 Hệ giao động và nguyên lý làm việc của máy cân bằng động 37

3.1.2 Giới thiệu một số máy cân bằng của nước ngoài 38

3.1.3 Máy cân bằng động trong nước 40

CHƯƠNG 4: PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM CÂN BẰNG ĐỘNG CHI TI ẾT QUAY 43

4.1 Phương pháp kiểm nghiệm phương pháp các hệ số ảnh hưởng 43

4.1.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm và thu thập số liệu trong cân bằng động một mặt 43

4.1.2 Phương pháp bố trí thí nghiệm và thu thập số liệu trong cân bằng động hai mặt 47

4.1.3 Phương pháp xử lý tín liệu – khử nhiễu 51

4.1.3.1 Cơ sở lý thuyết 52

4.1.3.2 Thuật toán Fourier rời rạc (DFT) 53

4.2 Phương pháp đánh giá độ tin cậy của phương pháp hệ số ảnh hưởng 55

4.2.1 Chế độ làm việc với chất lượng cân bằng 55

4.2.2 Tiêu chuẩn cân bằng động 55

4.2.2.1 Dung sai cân bằng 55

4.2.2.2 Chỉ tiêu giao động 57

4.2.2.3 Tiêu chuẩn ISO 1940 về chất lượng cân bằng rotor cứng 58

4.3 Phương tiện thực nghiệm cân bằng động 61

4.3.1 Máy cân bằng động HnB75B 61

4.3.2 Trang thiết bị và dụng cụ đo 65

4.3.2.1 Vật quay mẫu 65

4.3.2.2 Dụng cụ đo sử dụng trong thí nghiệm 65

CHƯƠNG 5: ÁP DỤNG CÂN BÀNG ĐỘNG TRỤC KHUỶU ĐỘNG CƠ SÁU XY-LANH THẲNG HÀNG 66

5.1 Kết quả khảo sát thông số đo cân bằng động vật quay lên hệ giao động của máy cân bằng động 66

5.1.1 Tốc độ quay lên hệ giao động 66

5.1.2 Lượng mất cân bằng lên hệ giao động 68

5.2 Kết quả thực nghiệm trên rotor mẫu nhằm kiểm nghiệm phương pháp các hệ số ảnh hưởng 70

5.2.1 Kết quả kiểm nghiệm độ tin cậy của phương pháp các hệ số ảnh hưởng áp

dụng trong cân bằng một mặt 70

5.2.2 Kết quả kiểm nghiệm độ tin cậy của phương pháp các hệ số ảnh hưởng áp dụng trong cân bằng hai mặt 78

5.3 Kết quả về việc cài đặt tiêu chuẩn ISO 1940/1 vào chương trình điều khiển 86

5.4 Ứng dụng cân bằng động trục khuỷu động cơ sáu xy-lanh thẳng hàng 87

CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 98

6.1 Kết luận 98

6.1.1 Kết quả đạt được 98

6.1.2 Kết luận 99

6.2 Đề nghị 99

TÀI LI ỆU THAM KHẢO 100

PH Ụ LỤC 102

Phụ lục 1 Kết quả khảo nghiệm 102

Phụ lục 2 Hệ thống hóa các quy trình cân bằng rotor một mặt, rotor hai mặt và ứng dụng cân bằng rotor thực 115

Phụ lục 3 Cấu tạo băng thử cân bằng động HnB75B và phương tiện 124

Phụ lục 4 Một số quy trình vận hành máy 127

Phụ lục 4.1 QUY TRÌNH CÂN BẰNG CHUẨN 127

Phụ lục 4.2 HƯỚNG DẪN QUY CHUẨN ISO 1940 128

DANH M ỤC HÌNH ẢNH

Hình 2.1 Mô tả véc tơ chính và moment chính trong hệ trục Descartes 6

Hình 2.2 Mất cân bằng tĩnh và động (ngẫu lực) 13

Hình 2.3 Mất cân bằng hỗn hợp 14

Hình 2.4 Ranh giới giữa mất cân bằng tĩnh và động 16

Hình 2.5 Cân bằng tĩnh 17

Hình 2.6 Đồ thị cân bằng bằng phương pháp khỏi động ba lần 19

Hình 2.7 Phương pháp khởi động hai lần 20

Hình 2.8 Xác định bằng đồ thị số và lượng mất cân bằng 22

Hình 2.9 Quan hệ giữa lực kích thích và dao động 23

Hình 2.10 Các lực sau đây thể hiện dao động ngang (theo thời gian) và quỹ đạo của khối tâm hệ thống 24

Hình 2.11 Thể hiện dao động ngang của hệ thống và lực quán tính đáp ứng có một độ lệch pha giữa các thông số này 24

Hình 2.12 Véc tơ lực và dao động được thể hiện 26

Hình 2.13 Cân bằng trong một mặt 29

Hình 2.14 Cân bằng động rotor trong hai mặt đồng thời 31

Hình 2.15 Pha hiệu chuẩn và khai thác 34

Hình 3.1 Hệ giao động của máy cân bằng động 37

Hình 3.2 Máy cân bằng động ZB2000/G/TC/GV/AERO của hãng CEMB (Ý) 38

Hình 3.3 Máy cân bằng động R44UV của Hãng Schenck (Đức) 39

Hình 3.4 Máy cân bằng động HL18.1 của hãng Hofmann (Đức) 39

Hình 3.5 Máy cân bằng động của Hãng ABRO (Mỹ) 40

Hình 3.6 Các chủng loại máy cân bằng động của nhóm honeyB – Bách Khoa 42

Hình 4.1 Nhập thông số hình học rotor 1 mặt 44

Hình 4.2 Rotor mẫu với một khối lượng mất cân bằng cần xác định 46

Hình 4.3 Gắn khối lượng thử 47

Hình 4.4 Nhập thông số hình học rotor hai mặt 48

Hình 4.5 Rotor mẫu với hai khối lượng mất cân bằng cần xác định 49

Hình 4.6 Gắn khối lượng thử trên mặt i 50

Hình 4.7 Gắn khối lượng thử trên mặt ii 51

Hình 4.8 Hiệu rời rạc 52

Hình 4.9 Thuật toán phân tích Fourier rời rạc (DFT) 54

Hình 4.10 Biểu đồ chỉ tiêu dao động (theo VDI 2056) 58

Hình 4.11 Giá trị lượng mất cân bằng còn lại cho phép ứng với các cấp độ chất lượng cân bằng 59

Hình 4.12 Bố trí băng thử cân bằng động 63

Hình 4.13 Băng thử cân bằng động HnB75B 63

Hình 4.14 Rotor mẫu nặng 15 kg 65

Hình 4.15 Cảm biến áp điện tích hợp trong bộ khuếch đại điện tích 65

Hình 5.1 Quan hệ giữa tốc độ và độ lệch pha trên hai gối đỡ A, B 67

Hình 5.2 Lượng mất cân bằng và điện áp đo tỉ lệ 68

Hình 5.3 Xử lý tín hiệu đo thu được 70

Hình 5.4 Đáp ứng theo thời gian lần chạy thứ nhất không gắn khối lượng thử 72

Hình 5.5 Kết quả phân tích DFT ở lần chạy thứ nhất không gắn khối lượng thử 72

Hình 5.6 Đáp ứng theo thời gian lần chạy thứ hai có gắn khối lượng thử 73

Hình 5.7 Kết quả phân tích DFT ở lần chạy thứ hai gắn khối lượng thử 74

Hình 5.8 Xử lý lượng mất cân bằng bằng cách đắp thêm 77

Hình 5.9 Đáp ứng dao động còn lại trên gối đỡ sau cân bằng 77

Hình 5.10 Đáp ứng theo thời gian lần chạy thứ nhất không gắn khối lượng thử 79

Hình 5.11 Kết quả phân tích DFT ở lần chạy thứ nhất không gắn khối lượng thử 80

Hình 5.12 Đáp ứng theo thời gian lần chạy thứ nhất có gắn khối lượng thử trên i 80

Hình 5.13 Kết quả phân tích DFT ở lần chạy thứ nhất có gắn khối lượng thử bên i.81 Hình 5.14 Đáp ứng theo thời gian lần chạy thứ nhất có gắn khối lượng thử bên ii 81

Hình 5.15 Kết quả phân tích DFT ở lần chạy thứ nhất có gắn khối lượng thử bên ii82 Hình 5.16 Xử lý lượng mất cân bằng bằng cách đắp thêm 85

Hình 5.17 Đáp ứng dao động còn lại trên 2 gối đỡ cân bằng 85

Hình 5.18 Kết quả vật quay chưa đạt theo tiêu chuẩn ISO1940/1 87

Hình 5.19 Kết quả vật quay đạt theo tiêu chuẩn ISO1940/1 87

Hình 5.20 Trục khuỷu xe Daewoo Magnus sáu xy-lanh thẳng hàng 88

Hình 5.21 Trục khuỷu được đặt trên ổ đỡ con lăn 89

Hình 5.22 Các thông số hình học 90

Hình 5.23 Trục khuỷu khi chưa gắn lượng mất cân bằng tại vị trí 0o 91

Hình 5.24 Trục khuỷu khi gắn lượng mất cân bằng 6.1 g @ 0o 91

Hình 5.25 Tín hiệu đo được ở lần chạy thứ nhất có gắn lượng mất cân bằng 92

Hình 5.26 Tín hiệu đo được ở lần chạy thứ hai gắn khối lượng thử 6.1 g @ 00 tại

mặt A 92

Hình 5.27 Tín hiệu đo được ở lần chạy thứ ba gắn lượng thử 6.1 g @ 00 tại mặt B.93 Hình 5.28 Đồ thị gốc hiển thị điện áp tỉ lệ của ba lần chạy 93

Hình 5.29 Kết quả khi chưa xử lý lượng mất cân bằng 96

Hình 5.30 Kết quả sau khi đã xử lý lượng mất cân bằng 96

Hình 6.1 Màn hình khởi động của HnB75B 115

Hình 6.2 Dao động của 2 gối đỡ được thu nhận theo thời gian thực trên HnB75B.116 Hình 6.3 Tải dữ liệu rotor đã hiệu chuẩn từ ngân hàng rotor 116

Hình 6.4 Ký hiệu đắp thêm (A) và lấy bớt đi khối lượng (M) 117

Hình 6.5 Đặt tốc độ cân bằng động (RPM) 117

Hình 6.6 Khai báo thông số hình học của rotor mới cần cân bằng 118

Hình 6.7 10 cấu hình rotor cân bằng tương ứng với 10 ký hiệu bằng chữ tương ứng 119

Hình 6.8 Đặt tần số lấy mẫu 119

Hình 6.9 Quay rotor lần thứ nhất không gắn đối trọng thử 120

Hình 6.10 Quay rotor lần thứ hai có gắn đối trọng thử lên mặt 1 120

Hình 6.11 Quay rotor lần thứ ba có gắn đối trọng thử lên mặt 2 121

Hình 6.12 Lưu các hệ số ảnh hưởng, thông số hình học rotor và thông số cài đặt đo 121

Hình 6.13 Quay rotor 1 mặt lần thứ nhất không gắn đối trọng thử 122

Hình 6.14 Quay rotor 1 mặt lần thứ hai có gắn đối trọng thử 122

Hình 6.15 Hiệu chuẩn pha sử dụng rotor mẫu 123

Hình 6.16 Cân bằng động với 1 lần chạy duy nhất cho rotor 1 mặt và 2 mặt 123

Hình 6.17 Xuất kết quả xử lý mất cân bằng đồ họa 124

Hình 6.18 Hình chiếu cạnh của HnB75B 125

Hình 6.19 Hình chiếu chính của HnB75B 125

Hình 6.20 Hình chiếu bằng của HnB75B 126

Hình 6.21 Tủ điện điều khiển tốc độ quay 126

Hình 6.22 Cân tiểu ly YA Ohaus 126

DANH M ỤC BẢNG BIỂU

Bảng 2.1 Cấu hình giá đặt cho một lần chạy duy nhất 35

Bảng 4.1 Thông số chính của hệ thống máy HnB75B 64

Bảng 5.1 Quan hệ giữa tốc độ và độ lệch pha trên hai gối đỡ 66

Bảng 5.2 Kết quả đo dao động và xác định lượng khử mất cân bằng sử dụng αi cho cân bằng động chi tiết quay một mặt 75

Bảng 5.3 Kết quả đo dao động và xác định lượng khử mất cân bằng sử dụng αij cho cân bằng động chi tiết quay hai mặt 83

Bảng 5.4 Kết quả đo dao động và xác định lượng khử mất cân bằng sử dụng αij cho cân bằng động trục khuỷu quay hai mặt 94

Bảng 6.1 Kết quả đo dao động và xác định lượng khử mất cân bằng sử dụng αi cho cân bằng động chi tiết quay một mặt 102

Bảng 6.2 Kết quả đo dao động và xác định lượng khử mất cân bằng sử dụng αi cho cân bằng động chi tiết quay một mặt 103

Bảng 6.3 Kết quả đo dao động và xác định lượng khử mất cân bằng sử dụng αi cho cân bằng động chi tiết quay một mặt 104

Bảng 6.4 Kết quả đo dao động và xác định lượng khử mất cân bằng sử dụng αi cho cân bằng động chi tiết quay một mặt 105

Bảng 6.5 Kết quả đo dao động và xác định lượng khử mất cân bằng sử dụng αi cho cân bằng động chi tiết quay một mặt 106

Bảng 6.6 Kết quả đo dao động và xác định lượng khử mất cân bằng sử dụng αij cho cân bằng động chi tiết quay hai mặt 107

Bảng 6.7 Kết quả đo dao động và xác định lượng khử mất cân bằng sử dụng αij cho cân bằng động chi tiết quay hai mặt 108

Bảng 6.8 Kết quả đo dao động và xác định lượng khử mất cân bằng sử dụng αij cho cân bằng động chi tiết quay hai mặt 109

Bảng 6.9 Kết quả đo dao động và xác định lượng khử mất cân bằng sử dụng αij cho cân bằng động chi tiết quay hai mặt 110

Bảng 6.10 Kết quả đo dao động và xác định lượng khử mất cân bằng sử dụng αij cho cân bằng động chi tiết quay hai mặt 111

Bảng 6.11 Kết quả đo dao động và xác định lượng khử mất cân bằng sử dụng αij cho cân bằng động trục khuỷu quay hai mặt 112

Bảng 6.12 Kết quả đo dao động và xác định lượng khử mất cân bằng sử dụng αij cho cân bằng động trục khuỷu quay hai mặt 113

Bảng 6.13 Kết quả đo dao động và xác định lượng khử mất cân bằng sử dụng αij cho cân bằng động trục khuỷu quay hai mặt 114

DANH M ỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU

RPM Số vòng quay trên một phút (Revolutions Per Minute)

ISO1940/1 Tiêu chuẩn hoá quốc tế 1940/1 (International Organization for

ε Gia tốc góc

XG, YG Tọa độ của khối tâm

D Lượng mất cân bằng ban đầu

V0 Dao động tương ứng trong mặt phẳng A

M Khối lượng thử gắn trong mặt phẳng i

V1 Dao động đo được với khối lượng thử

ℜe Phần thực của hàm phức

ℑm Phần ảo của hàm phức

Vkl Dao động đo được ở gối đỡ k và ở lần chạy thử l

Nsamp Số điểm lấy mẫu

Rate Tần số lấy mẫu

CHƯƠNG 1

T ỔNG QUAN

1.1 T ổng quan tình hình nghiên cứu

Mất cân bằng không chỉ là nguồn gây rung động thường gặp nhất trong các máy có chuyển động quay mà còn gây ra nhiều hư hại nhiều nhất cho máy Nó được xem như là khuyết điểm cần khắc phục trước tất cả các vấn đề khác Mất cân bằng ở các máy quay ngày càng trở nên một yếu tố quan trọng trong việc phát triển các thiết bị hiện đại đặc biệt đối với các thiết bị đòi hỏi tốc độ và độ tin cậy cao Sự mất cân bằng là một hiện tượng có hại do đó cần phải xác định và khi cần thiết phải

giảm thiểu hoặc trừ khử hoàn toàn Việc làm đó gọi là cân bằng hoặc cân bằng động Điều này cũng đồng nghĩa với việc tránh hư hỏng do mỏi trong các kết cấu liên quan, giảm tiếng ồn và rung động, làm tăng tuổi thọ và chất lượng của máy khi

vận hành Nhiều công trình nghiên cứu liên quan đã được thực hiện để tính toán dao động cho việc thiết kế, thử nghiệm hoặc vào các mục đích sử dụng của động cơ khác nhau, chẳng hạn:

Le-Dinh Tuan, “Active Balancing of Monorotor during Operation”, Department of Naval Architecture and Marine Engineering, Ho Chi Minh City University of Technology, Vietnam Trong lĩnh vực máy quay, sự mất cân bằng

khối lượng dẫn đến sự rung động và tiếng ồn cần phải được khử một phần hoặc toàn

bộ Sự mất cân bằng được phát hiện và khắc phục trong thời gian thực, ở trong quá trình hoạt động ở trạng thái ổn định Phương pháp bao gồm tạo ra lực hiệu chỉnh từ

việc sử dụng hai đối trọng, cố định trên cùng một mặt phẳng và di chuyển ở bán kính không đổi của trục quay Phương pháp cân bằng được dựa trên phương pháp

hệ số ảnh hưởng được áp dụng phổ biến nhất trong máy cân bằng hiệu chuẩn Các

hệ thống đo lường và kiểm soát cụ thể cũng được xây dựng cho các thí nghiệm thực

tế Thử nghiệm trên máy cân bằng HnB100 đã được phát triển và thương mại hoá Các thí nghiệm cho thấy rung động do mất cân bằng đã giảm đáng kể

Đỗ Đức Lưu, Lại Huy Thiện, “Đảm bảo toán học cho cân bằng động rotor

cứng đặt trên máy cân bằng động”, Viện Nghiên Cứu Phát Triển, Trường Đại Học Hàng Hải Việt Nam Nghiên cứu đưa ra cơ sở toán học cho quá trình cân bằng động rotor cứng trên cơ sở cân bằng trên một hoặc hai mặt phẳng song song kết hợp đồng

thời với phương pháp ma trận thực các hệ số ảnh hưởng và giải tích véc tơ Triển khai thử nghiệm số đã chứng minh tính đúng đắn và khả năng áp dụng cho xây

dựng phần mềm đo, phân tích rung động và cân bằng động Cơ sở toán học dùng cân bằng động được xây dựng cho cân bằng trên một mặt phẳng và hai mặt phẳng trên cơ sở giải tích véc tơ và phương pháp ma trận các hệ số ảnh hưởng Cần chú ý

vị trí cân bằng theo phương pháp đặt thêm hay lấy bớt đi khối lượng mất cân bằng tương ứng, chúng lệch nhau 180° Xây dựng cơ sở toán học áp dụng cho cân bằng động trên Máy Cân Bằng Động chỉ đúng cho cơ hệ tuyến tính, vì áp dụng được nguyên lý xếp chồng Cơ sở toán học đáp ứng cho phương pháp cân bằng động hiện đại với độ chính xác cao, song chỉ áp dụng được đối với cơ hệ tuyến tính (cân bằng

tại hiện trường cũng như tại xưởng) Cơ sở toán học được xây dựng có thể lập trình trên các phần mềm ứng dụng (ví dụ LabView) để xây dựng thiết bị đo, phân tích rung động, cân bằng động và đào tạo đại học, sau đại học tại Việt Nam

Ngoài ra, còn rất nhiều nghiên cứu về máy cân bằng và thực nghiệm cân

bằng động được nghiên cứu rất nhiều ở trong và ngoài nước khác Các nghiên cứu quy chung về việc xây dựng lý thuyết cân bằng, thực nghiệm và khử cân bằng cho các chi tiết quay thực tế

1.2 Lý do ch ọn đề tài

Khi làm việc, do chịu sự thay đổi từ việc bôi trơn, hoặc chịu các lực thay đổi theo chu kỳ, nên các khớp quay, miễng bạc lót, miễng căn dọc trục, ổ bi, ổ trục bị mài mòn, làm giảm hiệu suất làm việc, giảm tuổi thọ và giảm độ chính xác của các chi tiết Khi quay do ngoại lực tác dụng thay đổi gây ra lực quán tính của các vật quay thay đổi ngoài ra vận tốc càng lớn sinh ra lực quán tính càng lớn

Mất cân bằng của vật quay chủ yếu do sự biến dạng về nhiệt hay chế độ làm

việc quá tải của vật quay, do vật liệu chế tạo không đồng nhất, thiết kế và gia công

chế tạo thiếu độ chuẩn xác Vì vậy việc xử lý mất cân bằng ở vật quay hiện nay rất quan trọng đặc biệt ở những vậy quay ở vận tốc cao hoặc độ chính xác cao

Để xác định sự mất cân bằng của vật quay phải dùng các máy cân bằng động Các vật quay có kết cấu đơn giản thì rất dễ xác định vị trí và lượng mất cân bằng Tuy nhiên các vậy quay có kết cấu phức tạp không đối xứng rất dễ mất cân bằng khi quay với vận tốc cao và đòi hỏi khả năng làm việc chính xác hơn Vì vậy việc thực nghiệm kiểm tra cân bằng vật quay phức tạp hơn, cần có phương pháp chuẩn xác và thiết bị đo có độ chính xác cao Các máy cân bằng hiện nay khá phổ biến và có độ chính xác cao Trong đó đặc biệt máy cân bằng động được thiết kế, chế tạo tại trường Đại học Bách khoa TP Hồ Chí Minh do PGS.TS Lê Đình Tuân thực hiện đã đạt được độ chính xác cao, chuẩn xác và đã được thương mại hóa rộng rãi Với khả năng, trang thiết bị đầy đủ và hiện đại tại trường Đại học Bách khoa TP Hồ Chí Minh về cân bằng động vật quay, đề tài “Thực nghiệm cân bằng động trục khuỷu động cơ sáu xy-lanh sử dụng phương pháp các hệ số ảnh hưởng” được đề xuất thực

hiện dưới sự hướng dẫn của Thầy PGS.TS Lê Đình Tuân với mục tiêu thực nghiệm cân bằng động vật quay phức tạp như trục khuỷu trên thiết bị cân bằng động ứng

dụng phương pháp các hệ số ảnh hưởng

1.3 M ục tiêu và đối tượng nghiên cứu

1.3.1 M ục tiêu nghiên cứu tổng thể

Nghiên cứu về lý thuyết cân bằng động, phương pháp các hệ số ảnh hưởng đến ứng dụng trong máy cân bằng động chi tiết quay để xác định lượng mất cân

bằng, các hệ thống liên quan đến máy cân bằng động, tiêu chuẩn quy phạm về sự

mất cân bằng chi tiết quay

1.3.2 Đối tượng nghiên cứu áp dụng cụ thể

Ứng dụng thực nghiệm trên vật quay mẫu và trục khuỷu thực tế nhằm kiểm nghiệm các kết quả nghiên cứu

1.4 N ội dung nghiên cứu

Theo mục tiêu nghiên cứu đề ra nội dung nghiên cứu của đề tài được giới hạn bao gồm:

Nội dung 1: Khảo sát ảnh hưởng các thông số cân bằng động rotor (tốc độ quay, lượng mất cân bằng) lên hệ dao động của máy cân bằng động HnB75B, bao gồm:

+ Ảnh hưởng tốc độ quay lên hệ dao động

+ Ảnh hưởng lượng mất cân bằng lên hệ dao động

Nội dung 2: Thực nghiệm cân bằng động trên vật quay mẫu nhằm kiểm nghiệm phương pháp các hệ số ảnh hưởng áp dụng trong máy cân bằng động

+ Kiểm nghiệm độ tin cậy của phương pháp các hệ số ảnh hưởng áp dụng trong cân bằng động một mặt

+ Kiểm nghiệm độ tin cậy của phương pháp các hệ số ảnh hưởng áp dụng trong cân bằng động hai mặt

Nội dung 3: Ứng dụng cân bằng cho trục khuỷu xe Daewoo Magnus sáu xy-lanh

thẳng hàng

1.5 Ph ạm vi nghiên cứu

Ứng dụng cân bằng động cho trục khuỷu thực tế trên nền máy cân bằng động HnB75B

1.6 Phương pháp nghiên cứu

+ Tiếp cận bằng phương pháp lý thuyết: phương pháp các hệ số ảnh hưởng, lý thuyết về cân bằng động, dao động cơ học

+ Tiếp cận bằng phương pháp thực nghiệm: thử nghiệm trên vật mẫu để đánh giá phương pháp và thiết bị, thử nghiệm cân bằng động ứng dụng trên trục khuỷu thực

tế

1.7 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

CHƯƠNG 2

CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ CÂN BẰNG ĐỘNG

2.1 Tổng quan về cân bằng và nguyên tắc cân bằng

2.1.1 Cơ sở lý thuyết của cân bằng rotor:

Lực quán tính của các khâu chuyển động tương đối (phụ thuộc vào kết cấu máy) sẽ quyết định sự mất cân bằng của máy nên điều kiện cân bằng hoàn toàn của máy sẽ là vector chính R và moment chính M0 của chúng đối với tâm bằng không

Xét chuyển động của một cơ hệ trong hệ tọa độ gắn liền với máy, gọi khối

lượng phân tố của điểm thứ i là m i, tọa độ của nó trong hệ tọa độ quy chiếu là xi, yi,

zi Ở hình 2.1 vector chính và moment chính có hình chiếu trên các trục là [1]:

i i i y

Máy sẽ cân bằng hoàn toàn nếu các đẳng thức sau thỏa:

phần này của moment là vô nghĩa Trong bài toán cân bằng máy, thành phần M oz

theo nguyên tắc là không được tính đến Do đó ta có thể rút gọn 6 điều kiện trong (2.3) thành 4 điều kiện [1]:

ϕ

d

dx dt

d d

dx x

ω

dx d

x d

y d y



ϕω

Trong đó ω và ε là vận tốc góc và gia tốc góc của khâu dẫn

Thay (2.5) và (2.6) vào (2.1) và (2.2), bỏ qua Moz, ta được:

i i i oy

i

i i i i

i i i ox

i

i i i

i i y

i

i i i

i i x

d

dx z m d

x d z m M

d

dy z m d

y d z m M

d

dy m d

y d m R

d

dx m d

x d m R

ϕ

εϕω

ϕ

εϕω

ϕ

εϕω

ϕ

εϕω

2

2 2

2

2 2

2

2 2

2

2 2

(2.7)

Ta thấy rằng, các tổng trong (2.7) không phụ thuộc đến tốc độ quay Các

tổng này phụ thuộc chính vào sự phân bố khối lượng của các chi tiết chuyển động

Nếu chọn khối lượng và sự phân bố như thế nào đó để mỗi tổng đều bằng 0 thì sẽ

thỏa mãn các điều kiện (2.4) về cân bằng máy Sử dụng phương trình (2.7) thì điều

kiện cân bằng máy có thể viết dưới dạng:

0)

(0

)

(

0)

(0

)

(

0)

(0

)

(

0)

(0

)

(

2 2 2 2 2 2 2 2

i i i

i

i i i i

i i i

i

i i i

i i

i

i i i

i i

d

y d z m viii

d

dy z m iv

d

x d z m vii

d

dx z m iii

d

y d m vi

d

dy m ii

d

x d m v

d

dx m i

ϕϕ

ϕϕ

ϕϕ

ϕϕ

(2.8)

Có thể chứng minh rằng 8 điều kiện này (i-viii) tương đương với 4 điều kiện khác độc lập Chúng ta sẽ chứng minh điều này vì nó có ý nghĩa trong lý thuyết chung của cân bằng máy Khi khâu chủ động quay đều thì ε =0 và điều kiện (2.4) được thỏa nếu cả 4 phương trình sau của hệ (2.8) được thỏa Ta chứng minh rằng khi 4 điều kiện thứ nhất được thỏa thì điều kiện (2.4) cũng sẽ được thỏa với bất kỳ giá trị ε nào [1]

Dựa vào biểu thức:

i

i i d

x d

2

ϕTích phân lần thứ nhất ta được:

x m

∑

i i i i

Do đó C=0 Vậy (2.10) đã được chứng minh Có thể chứng minh bằng giải tích tương tự các điều kiện còn lại

Từ lý thuyết đã được chứng minh trên, tất cả điều kiện (2.8) tương đương với điều kiện hệ 4 phương trình:

i i i

i

i i i

i i

d

dy z m d

dx z m

d

dy m d

dx m

00

00

ϕϕ

ϕϕ

(2.15)

Cùng với chứng minh này, để đơn giản hóa bài toán cân bằng máy có thể xem khâu chủ động thực hiện quay đều Để xác định bản chất vật lý của (2.15), ta trình bày ở dạng khác Nếu các khối lượng phân tố là hằng số thì có thể viết:

i

i i i

i

y m d

d d

dy m

x m d

d d

dx m

ϕϕ

ϕϕ

trong đó:

G là khối lượng cơ hệ;

XG, YG là tọa độ của khối tâm

Đưa (2.17) vào (2.16), ta được:

i

G i

i

i

G i

i

d

dy G d

dy m

d

dx G d

dx m

ϕϕ

ϕϕ

(2.18)

Vì zi không phụ thuộc vào ϕ nên:

i i

i i i i

i i

y z m d

d d

dy z m

x z m d

d d

dx z m

ϕϕ

ϕϕ

i

yz i i i i

xz i i

i i i

xz i

i i

d

dI d

dy z m

d

dI d

dx z m

ϕϕ

ϕϕ

(2.19)

Sử dụng các đẳng thức (2.18) và (2.19), điều kiện (2.15) có thể viết lại:

0

;0

;0

;

=

ϕϕ

ϕ

dI G d

dI G d

dy G d

dx

Các điều kiện này có được nếu:

const I

const I

const y

const

Từ (2.21), thấy rằng máy sẽ cân bằng nếu khối tâm và moment quán tính chính trung tâm của vật quay không đổi Trong thực tế, các phương pháp cân bằng máy đều vận dụng kết quả (2.21) [1]

2.1.2 Mất cân bằng của vật quay cứng

2.1.2.1 Khái niệm

Vật quay cứng: Một vật quay (rotor) được xem là cứng khi nó có thể được

xử lý cân bằng trong hai mặt phẳng bất kỳ được chọn ngẫu nhiên và sau khi xử lý cân bằng, sự mất cân bằng của nó không vượt quá dung sai cân bằng ở tất cả tốc độ cho đến tốc độ vận hành tối đa, khi nó quay trong những điều kiện gần với các điều

kiện của hệ xác định [2]

Mặt phẳng cân bằng: là một mặt phằng vuông góc với trục của vật quay và

nằm trong chiều dài của vật quay, ở đó cho phép việc gắn thêm hay lấy bớt khối lượng để thực hiện việc cân bằng [2]

2.1.2.2 Điều kiện cân bằng vật quay

Cho khối lượng vật là M quay xung quanh trục oz với vận tốc góc không đổi

ω Chiếu các lực quán tính của khối lượng phần tử mi lên các trục tọa độ, trục oz trùng với trục quay của rotor:

Trong đó xi,yi: tọa độ của mi, zi = const

Hình chiếu của các lực quán tính:

i i iy

y

i i ix

x

P R

y m P

R

x m P

i iy i oz

xz i

i i ix

i oy

yz i

i i iy

i ox

x y y x m P

y P x M

I z x m P

z M

I z

y m P

z M

0 ) (

)

2 2

2 2

ω

ωω

ωω

(2.23)

Từ (2.22) và (2.23) ta thấy vật cân bằng khi:

0

;0

;0

quay của rotor là trục quán tính chính trung tâm Các vật rắn có thể đạt yêu cầu như

thế nếu trục quay rotor là trục đối xứng của nó [2]

2.1.2.3 Các dạng mất cân bằng

Việc cân bằng rotor đưa đến việc chọn lựa các hình dạng rotor trong quá trình chế tạo sao cho đảm bảo đạt điều kiện trục quay là trục quán tính chính trung tâm Trong quá trình chế tạo rotor, sự tác động của sai số kỹ thuật là không tránh

khỏi cũng như vật liệu không đồng nhất làm cho điều kiện (2.24) bị vi phạm và rotor bị mất cân bằng Từ điều kiện (2.24), ta phân biệt ra 3 dạng mất cân bằng của rotor là: mất cân bằng tĩnh, mất cân bằng động và mất cân bằng hỗn hợp [2]

Mất cân bằng gọi là mất cân bằng tĩnh: Nếu không thỏa được 2 đẳng thức đầu của điều kiện (2.24) Trong trường hợp này tất cả các khối lượng không cân

bằng của rotor có thể thay thế bằng một khối lượng được gọi là khối lượng quy dẫn

m, cách trục quay khoảng cách r (Hình 2.2, a) [2]

Hình 2.2: Mất cân bằng tĩnh và động (ngẫu lực) Khi vật quay, lực ly tâm của khối lượng qui dẫn là: 2

P=mrω có độ lớn không đổi và phương thay đổi (điều hòa) tác động lên các ổ trục gây nên sự rung động Nội dung của bài toán cân bằng tĩnh rotor là tìm cách đắp thêm hoặc giảm bớt

khối lượng của rotor một cách thích hợp sao cho khối tâm của nó nằm trên trục quay [2]

Mất cân bằng gọi là mất cân bằng động: Khi không thỏa 2 điều kiện sau của

(2.24) Trong trường hợp này khối lượng không cân bằng của vật quay được qui về hai khối lượng cùng nằm trong một mặt phẳng chứa trục (Hình 2.2,b) Khi vật quay

thì các lực ly tâm của các khối lượng này tạo thành một ngẫu lực Ngẫu lực tạo nên

phản lực động tác động lên ổ trục và đồng thời gây ra rung động Moment của ngẫu

Từ (2.24) ta thấy moment của ngẫu lực này tăng khi vận tốc quay ω và bằng

0 khi ω=0 Điều này chứng tỏ rằng sự mất cân bằng chỉ có thể tìm thấy khi vật quay và do đó được gọi là mất cân bằng động Mất cân bằng động thuần túy của vật quay rất ít xảy ra trong thực tiễn [2]

Mất cân bằng gọi là mất cân bằng hỗn hợp: Nếu tất cả 4 điều kiện của (2.24)

không thỏa Các lực ly tâm của các khối lượng không cân bằng của vật quay tương

đương với lực P và ngẫu lực (F,F’), lực và ngẫu lực không nằm trên cùng một mặt

phẳng Sự mất cân bằng như vậy là tổng quát nhất và thường xảy ra trong thực tế

Hệ lực trên tương đương với hệ gồm hai lực chéo nhau nằm trong hai mặt phẳng được chọn I và II vuông góc với trục quay của vật (Hình 2.3)

Hình 2.3: Mất cân bằng hỗn hợp

Thực vậy, lực P có thể phân thành hai lực song song là P1 và P2 nằm trong

mặt phẳng 1 và 2 Phân mỗi thành phần từ ngẫu lực (F, F’) thành các thành phần

1 , 2

F F′ ′ và F F1′′ ′′ , 2 Kết quả ta nhận được trong mặt phẳng 1 hệ lựcP F F1 , 1 ′ ′′ , 1 và trong

mặt phẳng 2 hệ lựcP F F2 , 2 ′ ′′ , 2 Thay thế mỗi hệ lực bằng một lực tương đương, tức là

R1 trong mặt phẳng 1 và R2 trong mặt phẳng 2 Kết quả nhận được chỉ ra rằng khi

mất cân bằng hỗn hợp tất cả các khối lượng không cân bằng của vật quay có thể

thay thế bằng hai khối lượng m1 và m2 nằm trong hai mặt phẳng đã được lựa chọn

Mất cân bằng hỗn hợp thường thấy ở các chi tiết có kích thước dọc theo trục quay

lớn hơn kích thước ngang (turbocharger, turbine, trục khuỷu, rotor điện…) [2]

Sự mất cân bằng có thể trừ khử bằng cách đưa vào các khối lượng phụ hay còn gọi là đối trọng (đắp hoặc hàn thêm) Lực ly tâm do các đối trọng này sinh ra sẽ cân bằng với lực ly tâm của các khối lượng qui dẫn Quá trình lấy bớt các khối lượng mất cân bằng hay khử mất cân bằng (khoan hoặc hàn) cũng là biện pháp thứ hai nhằm trừ khử các lực ly tâm do các lượng mất cân bằng sinh ra Sự chọn lựa sơ

bộ các đối trọng cân bằng và sau đó gắn lên vật quay được gọi là cân bằng Nếu đối

trọng được chọn để khử mất cân bằng tĩnh thì nguyên công được gọi là cân bằng tĩnh, còn để khử mất cân bằng động hay hỗn hợp thì nó gọi là cân bằng động [2]

2.1.2.4 Ranh giới giữa cân bằng tĩnh và cân bằng động

Khi vật quay mất cân bằng động hoặc hỗn hợp thì do tồn tại cặp moment nên không thể dùng cân bằng tĩnh để khử Chỉ khi ngẫu lực do cặp lực này sinh ra nhỏ, tức là chiều dày của vật quay nhỏ hơn khá nhiều so với đường kính của

vector-nó, lúc đó vật có thể được xem là chỉ mất cân bằng tĩnh Vấn đề đặt ra là vật quay

mỏng bao nhiêu thì được xem là chỉ mất cân bằng tĩnh Thực tế cân bằng cho thấy

vật quay dầy nếu quay ở tốc độ thấp thì vẫn có thể dùng phương pháp cân bằng tĩnh

để cân bằng, ngược lại vật quay mỏng nếu quay ở tốc độ cao thì đòi hỏi phải cân

bằng động Rõ ràng ranh giới giữa cân bằng tĩnh và động chưa rõ rệt và hiện nay ở

mỗi bước có quy ước riêng để phân loại

Theo [3] thì ranh giới giữa cân bằng động và cân bằng tĩnh được xác định theo giản đồ thể hiện ở hình 2.4

Hình 2.4: Ranh giới giữa mất cân bằng tĩnh và động

Miền I - vật quay buộc phải cân bằng động;

Miền II - vật quay có thể được cân bằng tĩnh hoặc động tùy vào độ chính xác

và yêu cầu làm việc;

Miền III - vật quay chỉ cần cân bằng tĩnh

2.2 Phương pháp cân bằng vật quay

Hình 2.5: Cân bằng tĩnh + Trục quay với vận tốc góc ω Lực ly tâm do có khối lượng gây ra:

2 3 3 3 2 2 21 2 2 1 1

1 m.r.ω ;P m r.ω ;P m r.ω

+ Nếu tổng các lực quán tính ly tâm không bằng không, phương chiều của lực quán tính tổng hợp luôn luôn thay đổi, quay cùng trục Phản lực các góc tựa sẽ thay đổi

với chu kỳ bằng chu kỳ quay của vật quay, gây rung động

+ Muốn các lực quán tính ly tâm triệt tiêu, phải lắp thêm đối trọng, lực quán tính ly tâm của đối trọng đ phải triệt tiêu các lực quán tính trên:

nghĩa là:

0

3 2

1 +P +P +P đ =

P

0

3 3 2 2 1

trong đó: m đ r đ là khối lượng, bán kính véctơ khối tâm của đối trọng

+ Dùng họa đồ véc tơ ta xác định được m đ, r đ

Cho trị số của r đ ta tính được m đ cần thêm vào, có thể không cần thêm đối

trọng m đ, mà bớt đi một khối lượng m đ ở điểm xuyên tâm [1]

P

2.2.2.1 Cân bằng động bằng phương pháp khởi động ba lần

Như tên gọi, phương pháp này đòi hỏi ta phải khởi động ba lần, mỗi lần khởi động nâng số vòng quay lên đến định mức và đo biên độ dao động nhờ dụng cụ đo rung Ta có số liệu đầy đủ để xác định lượng mất cân bằng và vị trí đặt đối trọng

dựa theo đồ thị xem Hình 2.6

Bắt đầu tiến hành cân bằng từ phía rotor mà gối đỡ có độ rung cao nhất Lần đầu đo độ rung gối đỡ đối với rotor chưa có khối lượng thử; còn hai lần khác khi đã

có khối lượng thử như nhau Cụ thể là lần lượt đặt khối lượng thử lên điểm vòng tròn của rotor cách nhau 1 góc 90° Ví dụ xác định trọng lượng và vị trí của đối

trọng cân bằng trên cơ sở khởi động 3 lần bằng đồ thị như sau:

Sau khi khởi động máy, nâng số vòng quay lên tới định mức, nhờ dụng cụ đo rung ta ghi biên độ rung động lớn nhất, ví dụ biên độ lấy bằng 0.22mm Đem đặt

khối lượng thử với khối lượng 5 gram lên bất kỳ chỗ nào trên vòng tròn của rotor (điểm A), tiến hành khởi động lần thứ hai và biên độ dao động (giả sử đo được) là 0.3mm Dịch khối lượng thử từ điểm A đến điểm B, cách nhau 90°về phía ngược chiều quay của trục và tiến hành khởi động lần thứ 3, biên độ (giả sử đo được) là 0.38mm Theo số liệu nhận được ta xây dựng đồ thị với tỷ lệ 5mm trên đồ thị ứng

với độ rung 0.01mm [4]