Phân tích đặt điểm cấu tạo, khai thác kỹ thuật và sử dụng phanh động cơ, chương 2 pps

Chương 2: Động cơ lai máy
b
ơ
m
Năng lượng của động cơ dùng để truyền cho máy bơm để
đư
a chất lỏng lên
ca
o
hoặt đi xa. Năng lượng dòng chất lỏng
g
ồm hai thành phần : động năng ( v
2
/2g)
v
à
áp năng (p/γ) .
Ng
ười ta căn cứ vào hai thành phần này để xác định công suất
t
huỷ
lực hay động
cơ
.
Công suất thuỷ lực của bơm được xác định theo công
t
h
ức:
N
tl
= G.H =

γ
.Q.H
Trong
đó
G = γ .Q : lưu lượng trọng lượng của bơm
(N
/
s)
γ : trọng lượng riêng của chất
l
ỏng
(N
/
m
3
)
Q : lưu lượng của
b
ơm
(m
3
/
s)
H : cột áp của bơm
(m)
Khi làm việc trong máy bơm thường xảy ra các tổn thất
n
ăng lượng bao
gồm
:

tổn thất cơ khí, tổn thất thuỷ lực, tổn
th
ất lưu lượng. Do đó công suất của động
cơ
lai máy bơm
là:
Trong
đó
:
N
e





ck
N
tl
.

tl
.

ll
(KW)
η
ck
,
η

tl
,
η
ll
: hi
ệu suất của hệ truyền động , thuỷ lực và lưu
lượ
ng.
1.2.2.3 Phương pháp xác định công suất động cơ bằng cách
s
ử dụng xoắn
k
ế
:
Momen xoắn trên trục có thể được xác định thông qua biến
dạng xoắn của
t
rụ
c
theo biểu
t
h
ức:
Trong
đó
M
e




G.J
p
.

t
L
t
(KG.m)
G: môđun đàn hồi của vật liệu chế tạo trục
(KG
/
m
2
)
J
p
: môđun quán tính độc cực của tiết diện
t
rụ
c
L
t
: chiều dài đoạn trục cơ sở để đo góc xoắn
(m)
Φ
t
: góc xo
ắn giữa hai mặt cắt ở các mút đoạn trục cơ sở L
t
(r

a
d)
G
.
J
Đối với hệ trục cụ
thể
t
h
ì
p
 const
, như vậy để xác định công
su
ất động
cơ
L
t
chỉ cần xác định Φ
t
.Trên c
ơ sở này người ta chế tạo thiết bị
xác định góc xoắn
g
iữa
hai mặt cắt của đoạn trục, nhờ đó xác
định được momen xoắn. Công suất động
cơ
được xác định
theo công

t
h
ức:
Ne  Me
*

 Me *

.
n
3
0
Phương pháp này có độ chính xác cao và thường được
dùng tại nơi sử
dụng
động cơ. Tuỳ theo phần tử cảm biến
được dùng trong xoắn kế mà ta có các
d
ạ
ng
xoắn kế sau :
xoắn kế kiểu cảm biến điện , xoắn kế kiểu quang , xoắn kế
kiểu
cả
m
biến
từ
.
1.2.3 Phương pháp đo công suất động cơ dùng trong chẩn
đoán (thường

dùng
trong chẩn đoán trạng thái kỹ thuật
c
ủa
ôtô):
Đo momen chủ động trên bánh
x
e
:
- Áp dụng cho các động cơ lắp trên phương tiện vận
tải
- Sử dụng thiết bị đo lực phanh trên bánh xe, từ đó tính
được momen và
c
ông
suất động
cơ
Sai số chủ yếu của phương pháp là không biết chính xác hiệu
su
ất của các
bộ
truyền trên xe
c
ần
đo.
Phương pháp đo không phanh: đây là phương pháp đơn
giản vì không
ph
ải
tháo động cơ ra khỏi xe. Người ta lợi dụng

tổn thất cơ giới của các xi lanh
không
làm việc để làm tải cho
xi lanh. Khi
đo thanh răng ở vị trí cực đại (hoặc bướm
g
a
mở
hết ), đánh chết các xi lanh dùng làm tải, chỉ để lại một xi lanh
làm việc đo
t
ố
c
độ của động cơ, thời gian đo chỉ khoảng một
phút. Lần lượt thay đổi các xi
la
nh
khác và ghi kết quả số đo
vòng
qu
a
y.
Công suất động cơ sẽ được tính theo
công
t
h
ức:
N
e


N
edm
(1


N
)
(m
l
)
Trong
đó
:
N
edm
: công suất định mức của động cơ theo thiết kế
(m
l
)

N
: độ chênh công suất với động cơ thiết kế
(%)


(n
1Ne
_
n
tb

).
k
N
10
0
n
1Ne
: số vòng quay của động cơ khi làm việc với một xi
lanh khi
ở tình trạng
c
òn
mới (theo tài liệu kỹ
t
hu
ật
)
n
tb
: số vòng quay trung bình của các xi lanh khi làm việc
riêng r
ẽ (đo khi
c
h
ẩ
n đo
á
n)
k: hệ số kinh
ngh

iệ
m
Đối với động cơ máy kéo k =
0.055
Đối với động cơ ôtô k =
0.02-0.04
Ví dụ: với động cơ D50 có 4 xi lanh, công suất định mức
55 mã l
ực, số
vòng
quay định mức khi làm việc với một xi
lanh là 1370 v/phút. H
ệ số k= 0.55,
n
1
=
1090
v/ph, n
2
= 1210
v/ph, n
3
=1215 v/ph, n
4
=1105
v
/
ph.
n
tb


n
1
 n
2

n
3

n
4
4

1150
vòng
/
phú
t


(1370

1150) * 0.055

12.1%
n
100
N
e
= 55*(1-0.121) = 48 mã

lực
Đo công suất theo phương pháp gia tốc: dựa trên nguyên
t
ắc sự thay đổi
t
ố
c
độ góc của động cơ phụ thuộc vào công
suất động cơ, khi công suất động cơ
cà
ng
lớn thì gia tốc càng
lớn. Thực chất của dụng cụ đo là thời gian tăng tốc từ tốc
độ
thấp tới tốc độ định mức khi tăng tốc đột ngột, chỉ thị sẽ là công
suất động
cơ
.
Có thể sử dụng thiết bị đo HMR-2M của Liên Xô gồm có
c
ảm biến, khối
tí
nh
toán chuyển đổi, đồng hồ chỉ thị công suất và số vòng quay, bộ
phận điều
kh
iể
n.
Bộ cảm biến kiểu cảm ứng được gắn vào một lổ trên vỏ
hộp bánh đà động

cơ
,
đối diện với đỉnh răng của bánh răng
kh
ởi động và cách một khoảng 2 đến
4(mm).
Khi bánh đà
quay, trong bộ cảm biến sẽ xuất hiện dòng điện hình sin có
t
ốc độ
xung
đ
iệ
n
:
f=
n
s *
z
n
s
: Số vòng quay trục
khu
ỷu trong một
g
iâ
y.
Z: Số
răng trên vành răng bánh đà
.

Các xung được truyền sang khối tính toán chuyển đổi, ở
đ
ây nó được khuyếch
đ
ại
và biến đổi thành dòng điện một
chiều để đưa vào bộ chỉ thị và đo số vòng quay
n.
Tốc độ
góc càng lớn, các xung càng lơn, dòng điện đưa vào bộ
chỉ thị công
su
ất
càng lớn nên công suất đọc càng
ca
o.
Khi đo người ta phải đột ngột thay đổi tốc độ động cơ từ
thấp tới định mức.
Các
phạm vi điều chỉnh tốc độ và ghi
công su
ất được xác định theo một số loại động
cơ
và cho
tr
ước trên dụng
c
ụ.
Nhược điểm độ chính xác không cao, chỉ đo được một
s

ố loại động cơ do
nh
à
chế tạo
qui
đ
ị
nh.
Đo công suất bằng phanh thử công suất: đây là
phương pháp đo chính
x
ác
nhất nhưng yêu cầu phải tháo
động cơ ra khỏi ôtô đặt lên phanh thử. Gây tải
c
ho
phanh
có thể bằng ma sát (phanh cơ khí), lực cản của nước
(phanh thu
ỷ lực)
ho
ặt
lực điện từ (phanh điện). Công suất
động cơ được tính theo công
t
h
ức:
Ne  Me
*


 Me *

.
n
3
0
Me cân bằng với mômen cản của phanh
M
c