Cơ sở thiết kế máy - Phần 1 Những vấn đề cơ bản trong thiết kế máy và chi tiết máy - Chương 3 pps

Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy - Pháưn I - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Khoa Sỉ phảm k thût
17
CHỈÅNG III

ÂÄÜ TIN CÁÛY CA MẠY V CHI TIÃÚT MẠY

3.1. Khại niãûm chung
1. Âënh nghéa
 Âäü tin cáûy l kh nàng ca mäüt sn pháøm (mạy, chi tiãút mạy, cäng trçnh ) thỉûc hiãûn âỉåüc
chỉïc nàng nhiãûm vủ â âënh, v duy trç âỉåüc chỉïc nàng nhiãûm vủ âọ trong sút thåìi hản quy
âënh, ỉïng våïi cạc âiãưu kiãûn váûn hnh, chàm sọc, bo dỉåỵng củ thãø.
 Âäü tin cáûy l mäüt trong cạc âàûc trỉng quan trng nháút vãư cháút lỉåüng mạy v chi tiãút mạy.
Mạy âỉåüc gi l cọ âäü tin cáûy cao nãúu nhỉ cọ thãø thỉûc hiãûn âỉåüc cạc chỉïc nàng nhiãûm vủ â âënh,
âäưng thåìi cạc chè tiãu vãư sỉí dủng (nhỉ nàng sút, âäü chênh xạc, hiãûu sút, mỉïc âäü tiãu thủ nàng
lỉåüng ) váùn âỉåüc duy trç åí mỉïc âäü cho phẹp trong sút thåìi hản sỉí dủng.
Mạy hay chi tiãút mạy khäng â âäü tin cáûy, cọ nghéa l cạc chè tiãu sỉí dủng ca chụng bë phạ hoải,
chi tiãút mạy máút kh nàng lm viãûc trỉåïc thåìi hản quy âënh ⇒ cọ thãø gáy thiãût hải to låï
n do nàng sút
gim, tiãu thủ nàng lỉåüng tàng, sỉía chỉỵa täún kẹm.
 Trong nãưn sn xút cå khê họa v tỉû âäüng họa cao, âäü tin cáûy cng cọ nghéa quan trng, båíi vç
mäüt cå cáúu hay thiãút bë no âọ bë hng, hoảt âäüng ca c dáy chuưn sn xút cọ thãø bë âçnh trãû.
 Âäü tin cáûy v kh nàng lm viãûc ca chi tiãút mạy cọ quan hãû máût thiãút våïi nhau : kh nàng lm
viãûc biãøu thë kh nàng ca mạy cọ thãø thỉûc hiãûn âỉåüc cạc chỉïc nàng, nhiãûm vủ â âënh, cn âäü tin cáûy
âàûc trỉng thãm xạc sút duy trç kh nàng âọ trong sút thåìi hản quy âënh.
2. Cạc chè tiãu âạnh giạ âäü tin cáûy
Âãø âạnh giạ âäü tin cáûy, thỉåìng dng cạc chè tiãu: xạc sút lm viãûc khäng hng R(t), cỉåìng âäü
hng λ (t), tøi th. Trong mäüt säú trỉåìng håüp, ngỉåìi ta dng hãû säú sỉí dủng K
S
.
3.2. Xạc sút lm viãûc khäng hng R(t)
 Xạc sút lm viãûc khäng hng l xạc sút khäng xy ra hng học ca chi tiãút mạy hay mạy

trong khong thåìi gian quy âënh.
 Gi N
C
säú chi tiãút mạy giäúng nhau, lm viãûc trong âiãưu kiãûn nhỉ nhau. Sau t giåì cọ N
Ch
chi
tiãút mạy bë hng v
tCCh
N= N - N chi tiãút cn täút ⇒ Xạc sút lm viãûc khäng hng cọ thãø tênh
gáưn âụng bàòng biãøu thỉïc (giạ trë ny
cng chênh xạc khi N
c
cng låïn) :

tcch
cc
NNN
R(t) 1 F(t)
NN
−
== =−

Trong âọ :
ch
c
N
F(t)
N
=
l xạc sút hng

 Trỉåìng håüp hãû thäúng gäưm n pháưn tỉí
liãn kãút näúi tiãúp (hãû thäúng khäng hng khi táút c cạc pháưn tỉí khäng hng) ( hçnh 3.1):
Xạc sút lm viãûc khäng hng ca hãû thäúng:
n
i
i1
R(t) R (t)
=
=
∏

Nhỉ váûy, âäü tin cáûy ca hãû thäúng näúi tiãúp tháúp hån âäü tin cáûy ca mäüt pháưn tỉí no âọ
thüc hãû thäúng, v gim khi säú pháưn tỉí tàng lãn.

R
1
(t)
R
2
(t) R
n
(t)
n
p
háưn t
ỉ
í
H
çnh 3.1
Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy - Pháưn I - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Khoa Sỉ phảm k thût

18
 Trỉåìng håüp hãû thäúng gäưm n pháưn tỉí liãn kãút song song (hng học ca hãû thäúng xy ra khi
táút c cạc pháưn tỉí âãưu bë hng) (hçnh 3.2 ):
Xạc sút lm viãûc khäng hng ca hãû thäúng:

n
i
i1
n
i
i1
R(t) 1 F(t)
R(t) 1 F(t)
R(t) 1 (1 R (t))
=
=
=−
=−
=− −
∏
∏
(
n
i
i1
F(t) F (t)
=
=
∏
)

Hãû thäúng liãn kãút song song cọ âäü tin cáûy ráút cao, nhỉng phi sỉí dủng nhiãưu pháưn tỉí dỉû trỉỵ
⇒
kãút cáúu mạy s phỉïc tảp hån, giạ thnh v khäúi lỉåüng mạy tàng lãn.
3.3. Cỉåìng âäü hng
λ
(t)
 Cỉåìng âäü hng
λ
(t) tải mäüt thåìi âiãøm t no âọ l
t säú giỉỵa säú hng học trong mäüt âån vë thåìi gian

v
täøng säú

chi tiãút mạy âỉåüc sỉí dủng tải thåìi âiãøm ny.
 Gi
t
N
l säú chi tiãút mạy âang âỉåüc sỉí dủng tải
thåìi âiãøm t. Nãúu trong khong thåìi gian
t
∆
khạ nh
åí lán cáûn t, cọ
ch
N∆
chi tiãút mạy bë hng, thç säú hng
học trong mäüt âån vë thåìi gian s bàòng
ch
N

t
∆
∆
(hçnh 3.3).
Cỉåìng âäü hng âỉåüc xạc âënh gáưn âụng bàòng biãøu thỉïc :
ch
t
N
(t)
t.N
∆
λ=
∆

 Giỉỵa cỉåìng âäü hng v xạc sút lm viãûc khäng hng cọ mäúi quan hãû :

t
0
R(t) exp (t)dt
⎡
⎤
=−λ
⎢
⎥
⎣
⎦
∫

 Âäưưì thë biãøu diãùn quan hãû giỉỵa cỉåìng âäü
hng λ(t) theo thåìi gian t gäưm ba vng :

+ Vng I
: ỈÏng våïi giai âoản chảy mn.
Cỉåìng âäü hng tỉång âäúi cao, do cạc
khuút táût khi chãú tảo. Nhåì kh nàng chảy
mn, bãư màût cạc chi tiãút s tỉû lỉûa âãø thêch
ỉïng thnh nhỉỵng hçnh dảng håüp l nháút, khàõc
phủc âỉåüc sỉû táûp trung ti trng ⇒ cỉåìng
âäü hng gim dáưn.
Do váûy, âãø náng cao âäü tin cáûy lm viãûc, cáưn tiãún hnh chảy r cạc sn pháøm trỉåïc khi
xút xỉåíng.
+ Vng II :
ỈÏng våïi giai âoản sỉí dủng bçnh thỉåìng.
Cỉåìng âäü hng tỉång âäúi tháúp v êt thay âäøi. Hng ch úu do cạc quạ ti ngáùu nhiãn, cạc
khuút táût vãư cáúu trục váût liãûu lm xút hiãûn cạc vãút nỉït tãú vi dáùn âãún
gim âäü bãưn mi v âäü
bãưn mn.
+ Vng III :
ỈÏng våïi giai âoản mn tàng cỉåìng.
Cỉåìng âäü hng tàng lãn ráút nhanh do lỉåüng mn tàng lãn, cạc chi tiãút mạy bë lo họa hồûc
mn , dáùn âãún phạ hng chi tiãút mạy, phạ hoải âiãưu kiãûn lm viãûc bçnh thỉåìng ca mạy. Mạy
R
1
(t)
R
2
(t)
R
n
(t)

H
çnh 3.2
∆
t

t, N
t

t

∆
N
ch

H
çnh 3.3
(I) (II) (III)
t
1

t
2

t
λ
(
t
)
H
çnh 3.4

Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy - Pháưn I - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Khoa Sỉ phảm k thût
19
cáưn âỉåüc sỉía chỉỵa, phủc häưi, thay thãú cạc chi tiãút bë hng. Do váûy mún náng cao âäü tin cáûy
ca mạy, cáưn tiãún hnh sỉía chỉỵa dỉû phng trỉåïc khi bàõt âáưu giai âoản III.
3.4. Tøi th
 Tøi th l khong thåìi gian lm viãûc ca âäúi tỉåüng tênh tỉì khi bàõt âáưu hoảt âäüng cho tåïi
khi âảt âỉåüc trảng thại tåïi hản (âäúi tỉåüng bë hng hồûc cáưn sỉía chỉỵa, phủc häưi).
Tøi th thỉåìng âỉåüc tênh theo thåìi gian lm viãûc thỉûc tãú (khäng kãø thåìi gian khäng hoảt
âäüng ca âäúi tỉåüng). Ngoi ra, trãn thỉûc tãú, tøi th cn dng khại niãûm tøi th våïi nghéa
räüng, tênh bàòng säú chu trçnh lm viãûc, säú km âỉåìng âi, säú sn pháøm sn xút âỉåüc
 Ngoi tøi th trung bçnh nãu trãn, trong tênh toạn cn dng tøi th
γ
pháưn tràm, tỉïc l
tøi th m âäúi tỉåüng lm viãûc chỉa âảt tåïi trảng thại tåïi hản våïi xạc sút l γ pháưn tràm.
Vê dủ : Tøi th γ = 90% ca mäüt loải äø làn no âọ l 800h, nghéa l 90% säú äø làn âọ cọ
tøi th 800h, 10% säú cn lải cọ thãø bë hng såïm hån.
Ta cọ quan hãû : γ = 100. R(t)
3.5. Hãû säú sỉí dủng K
S

Âäúi våïi chi tiãút mạy cọ thãø phủc häưi âỉåüc, thỉåìng dng hãû säú sỉí dủng
S
K
âãø âàûc trỉng cho
âäü tin cáûy ca chi tiãút mạy :
lv
S
T
K
T

=
våïi :
lv C P
TT T T
=
++

Trong âọ :
lv
T
: thåìi gian lm viãûc trong mäüt thåìi k hoảt âäüng no âọ ca chi tiãút mạy,
C
T
: thåìi gian chàm sọc,
P
T
: thåìi gian sỉía chỉỵa phủc häưi.
3.6. Biãûn phạp náng cao âäü tin cáûy ca mạy v chi tiãút mạy
Âäü tin cáûy phủ thüc vo trçnh âäü thiãút kãú, cäng nghãû chãú tảo v âiãưu kiãûn sỉí dủng. Khi
thiãút kãú ta cọ cạc biãûn phạp sau âáy âãø náng cao âäü tin cáûy :
 Säú lỉåüng chi tiãút mạy nãn êt, kãút cáúu âån gin, cạc chi tiãút mạy cáưn cọ âäü tin cáûy gáưn bàòng
nhau. Váût liãûu chãú tảo chi tiãút mạy cọ âäü phán tạn cå tênh tháúp s lm tàng xạc sút lm viãûc
khäng hng.
 Gim cỉåìng âäü chëu ti ca chi tiãút mạy v mạy bàòng cạc biãûn phạp nhỉ sỉí dủng cạ
c váût
liãûu cọ âäü bãưn cao, ạp dủng nhiãût luûn, họa nhiãût luûn, dng cạc biãûn phạp cäng nghãû tàng
bãưn bãư màût nhỉ phun bi, làn nẹn. Âm bo ỉïng sút sinh ra trong chi tiãút nh hån giåïi hản mi
ca váût liãûu. Sỉí dủng cạc biãûn phạp gim táûp trung ỉïng sút trong chi tiãút mạy.
 Chn âụng loải dáưu, måỵ bäi trån, thiãút kãú hãû thäúng bäi trån håüp l âãø bo âm âiãưu kiãûn
bäi trån ma sạt ỉåït, trạnh bủi báøn, hảt kim loải råi trãn cạc bãư màût lm viãûc

 Cạc chi tiãút mạy dãù hng phi âỉåüc thiãút kãú sao cho dãù sỉía chỉỵa, thay thãú.
 Sỉí dủ
ng cạc kãút cáúu ténh âënh, tỉû lỉûa, nhåì âọ khuút táût trong chãú tảo êt nh hỉåíng âãún sỉû
phán bäú ti trng.
 Nãúu cạc quạ ti ngáùu nhiãn thỉåìng xút hiãûn trong quạ trçnh sỉí dủng mạy, nãn dng cạc
hãû thäúng ngàn ngỉìa quạ ti nhỉ ly håüp an ton, råle
 Sỉí dủng räüng ri cạc chi tiãút mạy, bäü pháûn mạy tiãu chøn (cạc chi tiãút, bäü pháûn mạy tiãu
chøn âỉåüc chãú tảo åí cạc nh mạy chun män cọ trçnh âäü chun män cao våïi cạc phỉång
phạp gia cäng tiãn tiãún trãn cå såí têch ly âỉåüc nhiãưu kinh nghiãûm thiãút kãú chãú tảo, nãn s cọ
cháút lỉåüng cao v âäưng nháút).