Tìm hiểu khả năng dùng vật liệu XADO để khôi phục bề mặt cổ trục bằng phương pháp lăn miết, chương 19 ppsx

-
1
-
Chương 19:
Tiến hành thử nghiệm trên máy
MS-TS1
II.2.1 Bước chuẩn
b
ị
Xác định các thông số kỹ thuật ban đầu đối với mẫu thử đã
được
chọn
Bảng 1: Xác định thông số ban đầu chọn ra 8 mẫu
th
ử ngẫu
nh
i
ên.
1
2
4
5
STT
I
I
II
I
I
II
I
I

I
I
I
I
I
I
II
Độ
n
h
á
0
,
7
1
,
0
0
,
9
1
,
7
2
,
8
2
,
5
0

,
5
0
,
3
0
,6
0
,
9
1
,
1
1
,
3
Độ
c
ứ
n
11
,
1
1
,
1
1
7
10
,

1
10
,
1
1
1
1
5
,
1
9
,
Khối
l
ư
ợ
n
g
1
3
4
,
13
4
,
138
,
1
3
4

,
-
2
-
1
1
1
3
STT
I
I
I
I
I
I
II
I
I
I
I
I
I
I
I
II
Độ
n
h
á
1

,
5
1
,
3
1
,
5
1
,
0
0
,
9
0
,
8
0
,
8
1
,
0
1
,
5
1
,
6
1

,
3
1
,
5
Độ
c
ứ
n
1
1
1
3
,
1
1
2
,
1
1
14
,
11
,
1
1
9
,5
1
1

3
,
Khối
l
ư
ợ
n
g
1
3
4
,
13
0
,
134
,
1
3
1
,
 Dụng cụ cân mẫu: Sử dụng cân điện tử ADAM
độ chính xác
1
/
100 m
ili
gram.
Hình 3-10: Cân điện tử
ADAM

 Máy đo độ cứng: Sử dụng máy đo độ cứng Rockwell
AR10 c
ủa
hãng
M
it
u
t
oyo.
 Máy đo độ nhám: Máy đo độ nhám có sử dụng mũi
dò kim c
ương
của
hãng
M
it
u
t
oyo.
-
3
-
Hình 3-11: Máy đo độ
nhám
 Máy đếm số vòng Digital
Tachometer.
II.2.2 Tính toán tải
tr
ọng tác dụng lên mẫu
thử.

Để đảm bảo mô hình thực nghiệm hoàn toàn tương đương
v
ới điều kiện
l
àm
việc của trục về phương diện vận tốc trượt tương đối và lực
tác d
ụng lên bề
mặ
t
,
ta chế tạo mô hình con lăn có đường
kính nh
ỏ hơn đường kính mẫu, bề rộng
con
lăn lớn hơn bề
rộng mẫu thử để nó tiếp xúc hết bề mặt mẫu
t
hử.
Giả sử vật liệu của con lăn hoàn toàn giống vật liệu của
bánh r
ăng và giá
t
r
ị
áp lực tác dụng lên trục của các con lăn
bằng giá trị áp lực vòng tác dụng trên
các
răng thì ta thu được
sự phân bố áp suất lực tại vùng tiếp xúc của các bánh

răng
cũng giống như tại vùng tiếp xúc của con lăn vì vậy việc tính
toán giá tr
ị áp
l
ực
trung bình dựa trên cơ sở lý thuyết của
Hertza giá trị áp lực trung bình tại
vùng
tiếp xúc có thể xác định bằng
-
4
-
công
t
hức
:
P
TB



.
E
.
P
v
32(1 

2

)

.
B
(3-22)
Trong
đó
:
E: Mô đun đàn hồi tương đương của vật liệu chế tạo bánh
r
ăng (con lăn và
mẫu
thử ) được xác định bởi công thức: E=(2-2,1).10
6
KG/cm
2
;
ch
ọn
E=2.10
6
KG
/
cm
2
.
-
5
-
d

E 
2.E
1
E
2
E
1

E
2
(3-23)

: bán kính tương đương của con lăn và
mẫu.



1
.

2

1


2
(3-24)
B: Bề dày bánh răng (bằng bề dày con lăn).
B=11mm
P

v
: Lực vòng tác dụng lên bánh răng (con
l
ăn).

: Hệ số Poisson ;

=(0,24-0,28) chọn

=0,26
Ta có lực vòng tác dụng lên bộ
t
ruyền
:
P 
2M
x
(3-25)
v
L
với M
x
=486493 Nmm- Mô men xoắn của bộ truyền trên máy
kh
ảo nghiệm
ma
sá
t
d
L

=273 mm- Đường kính vòng tròn
l
ăn
2.486493
P
v



27
3

3564
N
(3-26)
Như vậy, nếu tiến hành khảo nghiệm con lăn có chiều rộng
bằng chiều rộng
bánh
răng (B=55mm) thì lực tác dụng lên
con l
ăn phải là 3564N. Tuy nhiên ở đây
để
có thể khảo nghiệm ma sát và hao mòn trên máy MS-TS1 ta
tiến hành tạo mẫu
và
con lăn có bề rộng như sau: Đối với
mẫu thử có bề rộng 10mm còn đối với
con
l
ăn

có bề rộng
11mm
để con lăn có thể tiếp xúc hoàn toàn với mẫu
t
hử
Vậy áp lực tác dụng lên con lăn
l
à
:
R 
P
v
B
B
11
(3-27)
-
6
-
B=55mm- Bề rộng của bánh răng bị động (bánh
l
ớn).
356
4
R
B

55
11


712,8
N
(3-28)
Ta có sơ đồ tính toán áp lực tác dụng lên mẫu
t
hử
:
-
7
-
G
R
A
R
B
C
A
B
0
l
1
G
l
2
Hình 3-12: Sơ đồ tính toán trọng lượng treo
vậ
t
.
Dầm ABC là thanh gá mẫu thử có chiều dài l
1

=114 mm;
l
2
=1000 mm. T
ại C
t
reo
một trọng lượng G để tạo lực tác
d
ụng lên mẫu. Ở đây gối A gắn trên bệ
của máy,
gối B thực
ra là v
ị trí con lăn và mẫu thử đè lên nhau. Ban đầu ta xem
dầm
được treo một trọng lượng G
0
=34,3 N (trọng lượng bản
thân c
ủa
dầm).
Ta lấy phương trình cân bằng mô men tại điểm
A
:
M
A
 R
B
.l
1

 (G
0

G
).
l
2

0
Ta rút ra được tải trọng tác dụng lên
m
ẫu thử
l
à
:
G 
R
B
.l
1
 G
0
.
l
2
l
2
Thay các giá trị l
1
, l

2
, G, Q vào (3-
24) ta
được
:
G 
712,8.114 
34,3.1000

47
N
1000
(3-
29)
(3-
30)
-
8
-
(3-31)
Vậy trọng lượng quả nặng cần treo thêm là:
G=47N=4,8KG
Thay P
v
vào (3-17) ta xác định được áp suất trung bình tác
d
ụng lên mẫu thử
và
con lăn ta
được

:
P
TB


3,14.2.10
6
.
363,7
32(1  0.26
2
)0,9375.0.11
 27245 KG/cm
2
(3-32)
-
90
-
II.2.3 Bước tiến hành thí nghiệm trên máy khảo nghiệm
MS-TS1
II.2.3.1 Thí nghiệm XADO trên mẫu
thử.
Các mẫu thử và con lăn sau khi được rửa sạch bằng xăng và
đo các thông số
kỹ
thuật tiến hành lắp mẫu thử và con lăn lên máy thử nghiệm
MS-TS1.
Các bước tiến
hành:
 Bước 1:Lắp mẫu thử và con lăn lên máy

MS-TS1
 Bước 2: Cho máy chạy ổn định rồi xác định được góc

0
 Bước 3: Khởi động máy, treo tải trọng vào cần
t
reo.
 Bước 4: Tiến hành bôi XADO lên bề mặt của mẫu
t
hử
 Bước 5: Sau khoảng thời gian nhất định là 30 phút tiến
hành bôi
XADO
tiếp tục cho đến hết t=5h, chú ý khi nào kim chỉ thị ổn định thì
ghi giá tr
ị góc

.
 Bước 6: Cần tiến hành bôi đều một lớp XADO lên
b
ề mặt của mẫu
t
hử
trước khi cho máy chạy, bối XADO
theo
định kỳ (30 phút 1 lần bôi)và chia
ra
mỗi một mẫu sử
dụng hết 4ml mỡ XADO. (1 gói 12 ml được chia làm 3
mẫu).

sau khi máy kiểm tra kim chỉ thị ổn định tiến hành
ghi góc l
ệch


 Bước 7: Sau thời gian t=5h tháo mẫu và lau sạch rồi
ngâm m
ẫu trong
nhớ
t
Cattrol rồi bảo quản trong túi
n
il
on.
 Bước 8: Các bước tiếp theo đối với 7 mẫu còn lại làm
t
ương
t
ự.
-
91
-
Dựa vào tải trọng cần treo thêm G=4,8 KG, ta tiến hành
thử nghiệm treo
vớ
i
mức tải là 2,8 KG và 4,8 KG đối với
từng mẫu (sau khi tiến hành chạy thử thấy
2
mức tải đó là phù

hợp nhất đối với vật liệu chế tạo mẫu thử và con lăn) trong
suố
t
quá trình làm thí nghiệm và thực hiện cho 4 cấp tốc độ
quay của trục
ch
í
nh.
Vận tốc trượt tương đối giữa con lăn và mẫu
thử.
Vận tốc trượt tương đối được xác định bởi công
t
hức
:
V 
n
.

.
D
60
(3-33)
Các giá trị tốc độ quay của mẫu đo được: n
m
ẫu 1
=545
vg/phút; n
m
ẫu 2
=450

vg
/
phú
t;
n
m
ẫu 3
=346 vg/phút; n
mẫu 3
=235
vg
/
phú
t
.
-
92
-
Trong đó D=50 mm đường kính của mẫu
t
hử
Bảng 2: Vận tốc trượt tương đối thử nghiệm tác dụng lên
m
ẫu
t
hử
Tốc độ
quay
n
1

=545 n
2
=450 n
3
=346 n
4
=235
V
(m
/
s) 1,4
3
1,1
7
0,
9
0,6
1