Công nghệ sửa chữa đầu máy diezel - Chương 5 pps

Cnsc.188

CHƯƠNG V
MỘT SỐ CHỈ DẪN CÔNG NGHỆ VỀ GIẢI THỂ, SỬA CHỮA,
LẮP RÁP VÀ THỬ NGHIỆM

5.1. Phương pháp tổ chức bảo dưỡng và sửa chữa
Việc tổ chức bảo dưỡng và sửa chữa thường kỳ cho ñầu máy diezel phải ñảm
bảo trạng thái vận doanh tin cậy của chúng, nâng cao chất lượng sửa chữa, nâng cao
năng suất lao ñộng, giảm giá thành sửa chữa và giảm thời gian dừng của ñầu máy khi
sửa chữa.
Cơ sở của việc tổ chức bảo dưỡng và sửa chữa ñầu máy là những yếu tố sau
ñây:
1. Hệ thống kiểm tra dự phòng theo kế hoạch cho ñầu máy, tức là hệ thống
mà ở ñó các bộ phận quan trọng nhất của ñầu máy ñược kiểm tra và sửa chữa và
những khoảng thời gian ñịnh trước với một khối lượng công việc xác ñịnh.
2. Tập trung tới mức tối ña việc ky chữa và sửa chữa lớn ñầu máy của một hai
kiểu loại vào những ñoạn có trang thiết bị tương ñối lớn. ðiều ñó cho phép tổ chức
sửa chữa ñầu máy theo phương pháp dây chuyền trên cơ sở lắp lẫn các cụm, các bộ
phận và các chi tiết, sử dụng rộng rãi các thiết bị cơ giới hóa các công việc lắp ráp,
sử dụng hết công suất của các trang thiết bị và mặt bằng sản xuất cũng như nâng cao
chất lượng sửa chữa và cải thiện ñiều kiện lao ñộng của công nhân sản xuất.
3. Chuyên môn hóa việc sửa chữa xưởng của ñầu máy và các cụm máy quan
trọng của chúng cùng với việc hợp tác hóa ñồng bộ giữa các nhà máy. ðiều ñó cho
phép tổ chức sửa chữa các cụm máy quan trọng nhất bằng phương pháp dây chuyền.
4. Chuyên môn hóa và phân hóa các công việc sửa chữa. Các tổ chức sửa
chữa của Xí nghiệp có cơ cấu là khi kiểm tra, tháo, lắp các bộ phận chính và các cụm
máy chính trên ñầu máy thì do thợ nguội của tổ tổng hợp ñảm nhiệm, còn việc sửa
chữa những chi tiết ñó thì do các tổ chuyên môn và các xưởng dự bị phải ñảm nhiệm.
Ở nhà máy sửa chữa ñầu máy ñược sửa chữa theo nguyên tắc này.

Việc bảo dưỡng và sửa chữa ñầu máy diezel ñược tiến hành tại các Xí nghiệp
ñầu máy Các Xí nghiệp ñầu máy tuỳ thuộc vào ñiều kiện cụ thể của các tuyến ñường
có thể chia ra các loại như: Xí nghiệp vận dụng, Xí nghiệp sửa chữa và Xí nghiệp
hỗn hợp.
Các Xí nghiệp vận dụng ñược chuyên môn hóa ñể thực hiện các công việc
vận chuyển hành khách và hàng hóa bằng các ñầu máy ñăng ký ở Xí nghiệp mình và
tiến hành kiểm tra dự phòng (giữa kỳ) và sửa chữa ñịnh kỳ nhỏ cho ñầu máy.
Các Xí nghiệp sửa chữa là các ñoạn chuyên dùng ñể tiến hành sửa chữa ñịnh
kỳ lớn và ky chữa cho ñầu máy. Trong các Xí nghiệp này còn có thể tiến hành sửa
chữa các ñầu máy cùng loại. Các Xí nghiệp hỗn hợp là các ñoạn có ñồng thời hai
chức năng nói trên.
Hiện nay trong các phân xưởng sửa chữa ñầu máy người ta thường áp dụng
hai phương thức sản xuất.
5.1.1.Phương pháp sửa chữa tổng thành
Theo phương pháp này người ta tiến hành sửa chữa ñầu máy và thay thế các
cụm máy lớn và phức tạp hơn như cụm ñộng cơ máy phát, giá chuyển, các cụm két

Cnsc.189

làm mát bằng cụm máy ñã ñược sửa chữa từ trước trong phân xưởng dự bị phẩm.
Khi ñầu máy ñược vào Xí nghiệp hoặc xưởng sửa chữa, các cụm máy chính ñược
tháo khỏi ñầu máy và ñược ñưa về các phân xưởng chuyên môn như phân xưởng
ñộng cơ, phân xưởng giá chuyển, phân xưởng máy ñiện Tại các phân xưởng ñó các
cụm máy ñược sửa chữa và sau khi sửa chữa xong nếu cần thiết, chúng có thể ñược
xuất ra ñể lắp lên bất kỳ một giá xe của ñầu máy nào ñó ñã sửa chữa xong. Nói như
vậy có nghĩa là sau khi các cụm máy ñã ñược tháo khỏi ñầu máy và ñược chuyển ñi
thì thùng xe vẫn ñược giữ ở vị trí cũ và ñược sửa chữa tại chỗ. Sau khi thùng xe ñã
sửa chữa xong, người ta huy ñộng các cụm máy ñã sửa chữa xong từ trước ở các
phân xưởng ñem lắp lên ñầu máy này. Kết quả cuối cùng là sau khi sửa chữa, một
ñầu máy nào ñó có thể ñược trang bị bằng các cụm máy mới sửa chữa của một ñầu

máy khác và ngược lại. Phương pháp sửa chữa tổng thành tạo thành một nhịp ñiệu
trong quá trình công nghệ, ñảm bảo cho ñầu máy ra xưởng theo tiến ñộ và nâng cao
chất lượng sửa chữa.
5.1.2. Phương pháp sửa chữa dây chuyền
Việc tổ chức và áp dụng phương pháp sửa chữa tổng thành mở ra khả năng
chuyền tiếp sang phương pháp sửa chữa dây chuyển bởi vì các ñầu máy sau này là
những ñối tượng cho việc tổ chức phương pháp sửa chữa dây chuyền và thỏa mãn
những yêu cầu cơ bản của hệ thống dây chuyền là bảo toàn nguyên tắc công nghệ
liên tục khi phân bố các vị trí làm việc. Các chi tiết và các bộ phận của ñầu máy cần
thay thế không phải mất thì giờ rà lắp lâu mà phần lớn các cụm máy và các bộ phận
ñược sửa chữa theo một trình tự nhất ñịnh có tính tới số lượng các vị trí của dây
chuyền và khối lượng cân ñối của mỗi dây chuyền ñó.
Việc áp dụng các phương pháp sửa chữa tổng thành và dây chuyền ñược ñảm
bảo bằng sự thống nhất hóa các chi tiết và các bộ phận và bằng cách tạo ra một khối
lượng dự trữ lớn các cụm máy lắp lẫn. Thống nhất hóa có nghĩa là sử dụng các chi
tiết và các bộ phận cùng kiểu như nhau ñể lắp ñặt cho những ñầu máy khác nhau.
Những bộ phân và chi tiết ñó có thể là: lót xylanh, các chi tiết nhóm píttông-thanh
truyền, bơm cao áp và các chi tiết khác.
Ngoài ra tuỳ thuộc theo phương pháp sửa chữa mà người ta còn tổ chức sửa
chữa theo hai cách:
- Sửa chữa tổng hợp: ðó là một dạng sửa chữa mà trong ñó một công nhân
hoặc một nhóm công nhân ñảm nhiệm nhiều công việc khác nhau. Phương pháp này
ñòi hỏi công nhân phải có tay nghề cao thời gian dừng sửa chữa lâu, thường chỉ áp
dụng cho những nơi khối lượng sửa chữa nhỏ.
- Sửa chữa chuyên môn hóa: Công việc sửa chữa từng chi tiết hoặc từng cụm
chi tiết do một nhóm hoặc một vài nhóm công nhân ñảm nhiệm. Phương pháp này áp
dụng với những xưởng sửa chữa có khối lượng lớn.
5.2. Một số chỉ dẫn về giải thể ñầu máy và các cụm chi tiết
Khi ñưa vào sửa chữa ñầu máy phải ñược kiểm tra và xác ñịnh mức ñộ hư
hỏng một cách kỹ lưỡng. Các máy ñiện và thiết bị ñiện phải ñược thổi bằng khí nén

khô với áp suất 2 - 3 kG/cm
2
lấy từ hệ thống khí nén của Xí nghiệp hoặc của ñầu
máy sau khi ñã qua bầu lọc. Bộ phận chạy của ñầu máy và thùng xe phải ñược ñánh
sạch bụi bẩn. Phải xả hết dầu khỏi hệ thống bôi trơn nếu số cây số chạy của ñầu máy

Cnsc.190

sau khi thay dầu lớn hơn ñịnh mức hoặc sau khi phân tích trong phòng thí nghiệm mà
phát hiện ra một trong những biểu hiện loại bỏ cũng như khi tháo píttông khỏi hai
xylanh trở lên. Trước khi sửa chữa phải kiểm tra áp suất của dầu trong hệ thống ñộng
cơ và máy nén, kiểm tra sự làm việc của hệ thống ñiện và các cụm máy phụ nhằm
phát hiện các tiếng gõ hoặc những sự không bình thường khác ñồng thời kiểm tra sự
tác ñộng của hệ thống hãm và hệ thống xả cát.
ðối với những ñầu máy ñưa vào sửa chữa ñịnh kỳ lớn hoặc ky chữa phải xả
hết dầu và nước, phải xúc rửa hệ thống nước bằng thiết bị tuần hoàn và thổi bằng
không khí nén. Khi ñưa vào ky chữa phải xả hết nhiên liệu và chuẩn bị xúc rửa các
thùng chứa nhiên liệu. Phải làm sạch cát khỏi các thùng chứa và kiểm tra cột áp tĩnh
của không khí làm mát ñộng cơ ñiện.
Sau khi ñã kiểm tra, ñầu máy ñược ñưa vào thiết bị rửa ngoài và sau ñó tiến
hành giải thể các cụm máy chính.
Quá trình công nghệ sửa chữa ñầu máy thực chất là quá trình công nghệ sửa
chữa những cụm máy chính và những bộ phận của chúng. Quá trình công nghệ bao
gồm các công việc như khám xét, tháo, kiểm tra, phục hồi, lắp ráp, ñiều chỉnh v.v
Việc giải thể ñầu máy và tháo các cụm chi tiết ñược thực hiện theo quá trình
công nghệ ñã ñịnh trước cùng với việc sử dụng các dụng cụ, ñồ gá và các thiết bị cơ
giới hóa.
Khi sửa chữa các cụm máy, phần lớn các chi tiết ñược trả lại vị trí cũ của
mình, mà qui trình sửa chữa thì chỉ xét tới những kích thước giới hạn và khe hở giới
hạn thiết lập cho dạng sửa chữa này hoặc sửa chữa khác của các chi tiết, cho nên tr-

ước khi tháo hoặc trong quá trình tháo phải ño lường ñể xác ñịnh lượng hao mòn và
xác ñịnh sự cần thiết phục hồi hoặc thay thế của chi tiết. Các chi tiết sau khi ñã sửa
chữa phải ñược ñánh dấu và ñóng dấu.
Trong khi sử dụng ñầu máy, các chi tiết của nhóm píttông - thanh truyền,
nhóm bơm cao áp, các ổ ñỡ, các bộ truyền ñộng bánh răng, thiết bị chổi than của máy
ñiện, các bộ phận bầu dầu và các bộ phận khác không những chỉ bị mòn mà còn bị
biến dạng. Trạng thái và khuyết tật của những chi tiết này ñôi khi không thể xác ñịnh
ñược sau khi ñã tháo rời, vì vậy trước khi tháo khỏi ñầu máy và trước khi tháo rời
từng bộ phận phải tiến hành kiểm tra khe hở và ñộ dơ, từ ñó xác ñịnh mức ñộ hao
mòn và biến dạng của chi tiết, chẳng hạn như "khe hở dầu" của các ổ trục và ổ biên
trục khuỷu, ñộ dơ chiều trục của trục khuỷu và trục cam, khe hở giữa các bánh răng
của các cơ cấu dẫn ñộng, khe hở hướng kính của các ổ trượt, v.v Khi giải thể phải
kiểm tra các dấu ñánh dấu và ñóng dấu theo cặp của các chi tiết mà dựa theo ñó có
thể xác ñịnh ñược vị trí lắp ñặt của chúng trên ñầu máy và xác ñịnh ñược sự ñúng
ñắn lắp ráp. Nếu trên chi tiết không có dầu thì phải ñánh dấu, nếu dấu ñã mờ hoặc ñã
bị lấp mất thì phải khôi phục lại, ngoại lệ có thể cho phép dấu bằng sơn. Khi thay thế
một chi tiết của một bộ phận nào ñó thì phải ñánh dấu lại trên chi tiết mới theo ñúng
dấu ñã ghi ở chi tiết cũ vào vị trí như bản vẽ quy ñịnh. Nếu khi tháo các bánh răng
mà không có dấu thì tiến hành ñánh dấu lên hai răng cạnh tranh của một bánh răng
và ñánh dấu vào chân răng của bánh răng kia bằng sơn ñể sau ñó khi lắp cho ñúng
với tiếp xúc ban ñầu.

Cnsc.191

Chẳng hạn các chi tiết ñi theo cặp như xécmăng và píttông, píttông và xylanh,
v.v phải ñánh dấu ñể khi lắp ráp ñúng vị trí của chúng trước khi tháo. Nếu ñặt
chúng không ñúng vị trí thì khe hở thay ñổi công suất giảm xuống, tiêu hao nhiên
liệu tăng lên và như vậy hiệu quả kinh tế sửa chữa kém.
ðể khi lắp ráp ñược nhanh chóng, khi tháo phải chú ý giữ gìn các chốt ñịnh
vị, các tấm ñệm làm kín, ñệm ñiều chỉnh và các chi tiết nẹp chặt như bu lông, êcu,

rông ñen, v.v
5.3. Chỉ dẫn về lắp ráp một số kết cấu ñiển hình
Sau khi ñã kiểm tra và ñánh giá mức ñộ hư hỏng, các chi tiết ñược phân chia
ra làm ba nhóm chính: nhóm chi tiết còn sử dụng lại ñược, nhóm chi tiết phải phục
hồi, sửa chữa và nhóm chi tiết loại bỏ. Các chi tiết cần sửa chữa sẽ ñược phục hồi và
sửa chữa theo các phương pháp khác nhau. Những phương pháp này ñã ñược trình
bày tỷ mỷ ở chương IV. Sau khi các chi tiết ñã ñược sửa chữa và kiểm tra song
chúng ñược ñưa tới bộ phận lắp ráp ñể tiến hành lắp các cụm chi tiết nói riêng cũng
như toàn bộ ñầu máy nói chung. Việc lắp ráp cần phải tiến hành theo trình tự nhất
ñịnh và phải tuân theo quy trình công nghệ nghiêm ngặt. Sau khi lắp ráp, các cụm
máy ñược thử nghiệm ñể xác ñịnh các ñặc tính ñơn vị và cuối cùng phải tiến hành
thử nghiệm toàn bộ cho ñầu máy.
Trước khi lắp ráp các chi tiết thành cụm phải lưu ý ba loại sau ñây: loại ñã
mòn nhưng vẫn nằm trong phạm vi cho phép và vẫn sử dụng ñược, loại chi tiết ñã
ñược phục hồi, sửa chữa và loại chi tiết chế tạo mới. Do ñặc ñiểm trên dung sai kích
thước của các chi tiết này chênh lệch nhau rất nhiều, do ñó nếu không tiến hành chọn
lắp thì sẽ có một số chi tiết không thể lắp lên cụm máy ñược. Vì vậy việc chọn lắp là
công việc có ý nghĩa không những về mặt ñảm bảo ñiều kiện kỹ thuật mà cả về mặt
kinh tế. Chọn lắp các chi tiết phù hợp thì việc gia công và lắp sẽ ñược giảm nhẹ và
ñạt ñược những yêu cầu về dung sai cao hơn. Các mối ghép trong ñộng cơ như
píttông-xylanh, píttông-chốt píttông, con ñội xupáp và ống dẫn hướng, v.v ñều phải
chọn lắp. Ngoài ra các chi tiết như píttông còn phải chọn theo trọng lượng, sắp thành
từng bộ, từng tổ ñể ñảm bảo cân bằng ly tâm khi ñộng cơ làm việc. Các chi tiết như
các quả văng bộ ñiều tốc ly tâm, cặp píttông plông-giơ bơm cao áp phải lắp theo bộ
với dung sai giữa các bộ nằm trong giới hạn cho phép.
Khi chọn lắp không phải bao giờ cũng lắp ñược ngay mà ñối với một số chi
tiết cần phải sửa chữa trước khi lắp. Các công việc sửa thêm này bao gồm dũa, nạo,
mài và doa lỗ, ta-rô lại ren v.v ðối với một số chi tiết có tốc ñộ quay lớn cần phải
tiến hành cân bằng. Tuỳ theo kết cấu và ñặc tính làm việc của chi tiết mà có thể tiến
hành cân bằng tĩnh và cân bằng ñộng.

5.3.1. Lắp mối ghép bằng ren
Trong các cơ cấu của ñầu máy số mối ghép bằng ren chiếm tới 60%. Những
mối ghép ren cố ñịnh này phải ñảm bảo ñủ cường ñộ, tính ổn ñịnh, tính lắp lẫn và ñộ
bền. Một số mối ghép ren còn yêu cầu phải làm kín hoàn toàn cho hai chi tiết nhằm
không cho không khí, nhiên liệu, dầu, nước rò rỉ qua.
Khi xiết các mối ren quan trọng phải chú ý xiết ñúng mô men vặn ñã quy
ñịnh ñể ñảm bảo lực kẹp chặt ñồng thời tránh biến dạng, nứt, cong vênh, vỡ chi tiết,

Cnsc.192

gãy bulông và cháy ren. ðối với những chi tiết này nên dùng cờ lê lực ñể bắt chặt,
còn nói chung khi bắt chặt phải chú ý những yêu cầu sau ñây: ñối với những chi tiết
quan trọng ñược bắt chặt bằng nhiều bulông khi xiết chặt phải theo một trình tự nhất
ñịnh và ñối xứng. Lực xiết lần ñầu bằng 1/3 mô-men quy ñịnh, sau ñó tăng tới 2/3 và
cuối cùng mới xiết chặt tới mô-men quy ñịnh.
ðể ñề phòng ñinh ốc hoặc ñai ốc tự long ra do chấn ñộng khi máy làm việc,
ñối với một số chi tiết quan trọng phải có ñệm vênh, chốt chẻ hoặc dây thép ñể cố
ñịnh vị trí của các ñinh ốc hoặc ñai ốc.
5.3.2. Lắp ráp ổ bi
Ổ bi là mối ghép có ñộ chính xác cao do ñó khi lắp cần phải tuân thủ những
nguyên tắc nhất ñịnh nhằm ñảm bảo chất lượng mối ghép cũng như chất lượng của
máy trong vận dụng. ðộ bóng bề mặt chi tiết ở chỗ lắp ổ lăn ñối với trục không ñược
thấp hơn ẹ8 và ñối với lỗ trong thân máy (như thân hộp giảm tốc v.v ) không ñược
thấp hơn ẹ6. Các bề mặt của trục và của lỗ cần phải ñược gia công với ñộ chính xác
theo quy ñịnh của bản vẽ chi tiết hoặc trong các ñiều kiện kỹ thuật khi sửa chữa. Các
sai lệch cho phép của các vị trí lắp ổ bi so với hình dạng hình học ban ñầu của nó
(ñộ ô van, ñộ côn ) phải thỏa mãn những ñiều kiện sau ñây (hình 5.1):
( )
(
)

2
1
'
min
'
maxminmax
≤−+− dddd dung sai của ñường kính trục; (5.1)
( )
(
)
2
1
'
min
'
maxminmax
≤−+− DDDD dung sai của ñường kính lỗ. (5.2)

Hình 5.1. Sai lệch của trục và của lỗ so với hình dạng hình học ñúng ñắn
của chúng ở những vị trí lắp ổ bi.
ðộ ñảo của gờ hạn chế (vai tỳ) cho phép C Ê 0,005mm trên chiều dài 10mm
của ñường kính lỗ.
vÞ trÝ l¾p æ bi
vÞ trÝ l¾p æ bi

Cnsc.193

Nếu không tuân thủ những yêu cầu kể trên về ñộ ô van và ñộ côn thì có thể
làm lỏng mối ghép của ổ và mòn các bề mặt lắp ghép.
Khi các gờ hạn chế có các mặt ñầu bị lệch nhau thì dẫn ñến các ổ bi cũng bị
lệch và nó sẽ không làm việc bình thường ñược. ðộ lệch sinh ra cơ bản là do các chi
tiết lắp ráp không ñúng hoặc ño các lỗ ñể lắp ổ bi trong thân máy không ñồng tâm.
Khi phục hồi những chi tiết này bằng phương pháp lắp thêm chi tiết phụ, việc gia
công các lỗ ñể lắp ổ bi cần phải thực hiện trên các máy chuyên dùng và ñồ gá ñặc
biệt nhằm bảo ñảm ñộ ñồng tâm của nó.
Khi giải thể ổ bi nói riêng hoặc giải thể các mối ghép có ñộ dôi nói chung cần
sử dụng các dụng cụ chuyên dùng. Một trong các dụng cụ chuyên dùng ñược thể hiện
trên các hình 5.2 và 5.3. Sơ ñồ triệt tiêu ñộ dôi khi giải thể mối ghép ñược thể hiện
trên hình 5.4.

Hình 5.2. Thiết bị tháo ổ bi bằng tay kiểu ren vít
1. ðầu có thể thay thế; 2. Tay quay














Hình 5.3. Thiết bị tháo mối ghép có ñộ dôi
(Bơm pittông plông-giơ áp suất cao)
1. Van; 2,8. Các van bi; 3. Bộ phận hạn chế ñộ nâng; 4. Lò xo; 5. Thùng chứa dầu;
6. ðầu nối (rắc-co); 7. ðòn bẩy; 9. Pittông plông-giơ.


1

2
1
A
3
9
8
2
1
7
6
4
5

Cnsc.194










Hình 5.4. Sơ ñồ tịêt tiêu ñộ dôi khi giải thể bằng vam thuỷ lực
Khi sửa chữa chi tiết cũng cần chú ý sửa các góc lượn ở các gờ hạn chế trên
trục và trong lỗ của thân máy một cách tỷ mỷ. ðiều này rất cần thiết ñối với các chi
tiết có ổ bi côn ñũa lắp ráp với khe hở chiều trục nhỏ nhất (hộp giảm tốc). Muốn lắp
ổ bi ñúng yêu cầu không phải làm cho bán kính góc lượn trên trục hoặc trong thân
nhỏ hơn bán kính góc lượn ở mặt ñầu ổ bi. Chất lượng lắp ổ bi có ảnh hưởng rất lớn

tới ñộ bền và thời hạn làm việc của chúng. Lắp ghép ổ lăn lên cổ trục tiến hành theo
hệ lỗ, còn lắp ổ vào lỗ trong thân máy tiến hành theo hệ trục.
Khi ép ổ bi lên trục hoặc vào lỗ ở thân máy trị số khe hở hướng kính trong ổ
bi giảm xuống do các vành bị biến dạng: ñường kính vành trong tăng lên còn ñường
kính vành ngoài giảm xuống. Như trên hình 5.5. khe hở ở hướng kính ban ñầu s khi
ép ổ bi lên trục giảm xuống từ:

(
)
vb
dDDs
.2
12
+−=
, (5.3)
tới

(
)
vb
dDDs .2
'
121
+−= , (5.4)
và khi lắp ổ vào lỗ của thân nó giảm xuống tới:
(
)
vb
dDDs .2
'

2
'
2
'
−−= , (5.5)
trong ñó:
'
1
D - ñường kính rãnh của vòng trong sau khi ép lên trục;

'
2
D - ñường kính vòng ngoài sau khi ép vào lỗ thân máy;

vb
d - ñường kính viên bi.
Tóm lại, ñộ giảm khe hở hướng kính của ổ bi sau khi ép lên trục sẽ là:
sDDss ∆=−=−
1
'
11
, (5.6)

Hình 5.5. Sơ ñồ khe hở trong ổ bi
Trong thực tế sự thay ñổi ñường kính rãnh của các vòng trong khi ép ổ bi lên
trục ñược lấy gần bằng 0,7 ñộ dôi thực tế và nằng 0,8 ñối với vòng ngoài khi ép vào
thân. ðộ dôi thực tế lấy bằng 80% ñộ dôi tính toán.
DÇuDÇu
c)
b)

a)

Cnsc.195

Ngoài sự biến dạng của các vòng khi ép, ñộ giảm trị số khe hở hướng kính có
thể còn do ñốt nóng không ñồng ñều gây nên. Cách lắp ghép các vòng bi vào trục và
vào thân phải khác nhau.
Khi có tải trọng không ñổi tác dụng lên mối ghép thì việc lắp ghép vòng bi
lên trục (khi trục quay) hoặc vào lỗ của thân (khi thân quay) phải là lắp chặt. Lắp
vòng bi lên các thân cố ñịnh hoặc trục cố ñịnh thì phải lắp lỏng hơn và cho phép
vòng bi có thể xoay ñược một chút. Việc này cần thiết ñể làm giảm ñộ mòn và làm
cho ổ mòn ñồng ñều hơn. Bởi vì khi vòng bi cố ñịnh thì lực tác ñộng của tải trọng
luôn luôn truyền qua phần rãnh của vòng bi, do vậy có thể nó bị mòn khốc liệt hơn,
trong khi ñó ñối với các vòng bi quay thì ñộ mòn của rãnh có thể ñồng ñều hơn.
Ngoài ra không cho phép lắp chặt cả hai vòng (lắp có ñộ dôi) vì như vậy khi ép
chúng sẽ bị biến dạng: vòng ngoài bị nén lại và vòng trong bị rộng ra, do ñó có thể
làm cho các viên bi (bi tròn, bi ñũa) bị kẹt vì khe hở hướng kính của chúng quá nhỏ.
Tuỳ thuộc vào ñiều kiện làm việc của chi tiết việc lắp ghép ổ bi có thể khác
nhau. Nói chung khi lắp ổ bi lên trục quay (vòng trong quay) thì vòng trong nên lắp
căng với trục còn vòng ngoài lắp trung gian hoặc lắp lỏng. Khi lắp vòng ngoài lên
thân hoặc bệ có chuyển ñộng quay thì vòng ngoài lắp căng còn vòng trong lắp lỏng
hoặc lắp trung gian. Cụ thể có thể sử dụng những kiểu mối ghép sau ñây: khi lắp
vòng trong của ổ bi lên trục quay thì dùng các kiểu lắp T4, T3, T2, T1 ( G
n
, T
n
, H
n
và
P

n
), còn ñối với các thân máy cố ñịnh thì dùng T
1
và L
1
(P
n
và C
n
). Khi trục cố ñịnh
và thân quay, thì ñối với trục lấy L
1
và L
2
(P
n
và C
n
) còn ñối với thân là T4 và T3 (G
n

và T
n
). Trong các trường hợp khi hướng tác dụng của lực xuống mối ghép không xác
ñịnh thì ñối với trục nên dùng T1 (P
n
) còn ñối với thân thì dùng T2 (H
n
). Những kiểu
lắp ghép này còn có thể dùng cho cả các loại ổ chặn.

Khi lắp căng ổ bi có thể dùng phương pháp ép hay ñóng bằng búa qua vật
trung gian bằng kim loại màu hoặc bằng gỗ. ðể ñảm bảo lắp ráp tốt nên dùng
phương pháp lắp nóng: khi ổ bi lắp căng với trục thì tiến hành nung nóng ổ bi trong
dầu nhờn 120
0
C, khi lắp căng với ổ cần nung nóng thân máy.
Trước khi lắp ráp cần ño khe hở hướng kính và hướng tâm của ổ, các trị số ñó
phải nằm trong giới hạn quy ñịnh.
Trên ñầu máy, khe hở của các ổ bi côn ñược ñiều chỉnh bằng cách xê dịch
vòng ngoài ổ bi (hình 5.6a). Tùy từng kiểu kết cấu có thể ñiều chỉnh bằng tấm ñệm
(hình 5.6b) hoặc bằng mũ ốc (hình 5.6c). Trong thực tế có một số ổ bi côn chịu lực
chiều trục khá lớn do ñó có thể làm thay ñổi khe hở của ổ bi do ñó khi lắp có khi phải
lắp chặt không có khe hở giữa viên bi và vòng bi ñể khi lực chiều trục hình thành khe
hở là vừa. Song thực tế chứng mình rằng khó có thể xác ñịnh ñược lực ép chặt ñó vì
vậy phải dùng lực kế ño mô-men xoắn ñể kiểm tra. Mô men ñó ñối với từng loại chi
tiết ñược thiết lập khác nhau. Việc ñiều chỉnh ổ bi côn có thể tham khảo rõ hơn trong
phần sửa chữa hộp giảm tốc trục của giáo trình này.






Cnsc.196

Hình 5.6. Cách ñiều chỉnh khe hở của ổ bi côn;
a. ðiều chỉnh khe hở bằng cách xê dịch vòng ngoài;
b. ðiều chỉnh khe hở bằng tấm ñệm;
c. ðiều chỉnh khe hở bằng mũ ốc.
5.3.3. Lắp bánh răng
Các bánh răng trụ và bánh răng côn chỉ làm việc bình thường khi khe hở bên
giữa các bánh răng ñược thiết lập ở trị số hợp lý. Khi lắp bánh răng phải chú ý lắp
ñúng tâm, không cho phép có ñộ dẻo hoặc ñộ nghiêng giữa các bánh răng ñó. Muốn
kiểm tra khe hở bên có thể dùng ñồng hồ hoặc kẹp chì. Trên hình 5.7 là sơ ñồ ño khe
hở bên giữa các răng của bánh răng bằng ñồng hồ.

Hình 5.7. Sơ ñồ ño khe hở bên của bánh răng bằng ñồng hồ
1. Thanh ngang; 2. ðồng hồ ño; 3. Chân chống của ñồng hồ.

Trục của một bánh răng ñược giữ chặt, trên trục kia có gắn một thanh ngang
và ñầu mút của nó ñược tỳ lên mũi ño của ñồng hồ. ðồng hồ ñược gắn trên cột chống
và cột chống ñược ñặt lên bàn máp. Khi xoay bánh răng thứ hai về hai phía thì ñồng
cã khe hë
kh«ng cã khe hë
1
2
3
2
1
a/ b/ c/
khe hë bªn
khe hë h−íng kÝnh

Cnsc.197

hồ sẽ chỉ trị số khe hở bên giữa các răng của hai bánh răng. Nếu như ñầu ño của ñồng
hồ ñặt tại ñiểm cách tâm trục một khoảng bằng bán kính ñường tròn chia của bánh
răng thì trong trường hợp ñó ñồng hồ sẽ chỉ trị số thực của khe hở bên. Trong những
trường hợp khác trị số khe hở ñó có thể tính như sau:
a
L
R

b .= , (5.7)
trong ñó: a - chỉ số ño của ñồng hồ;
R - bán kính ñường tròn chia hoặc ñường tròn ban ñầu của bánh
răng;
L - khoảng cách từ tâm bánh răng tới ñiểm ñặt của ñầu ño.
ðối với các bánh răng côn khe hở bên giữa các răng ñược ño ở hai vị trí tận
cùng khi ñã hãm trục lại. Khi ñẩy trục về phía ăn khớp khe hở sẽ giảm xuống và khi
xê dịch trục ra xa bánh răng khe hở sẽ tăng lên.
Nếu kết cấu của các bộ phận không cho phép ño khe hở bằng ñồng hồ ño thì
có thể ño bằng cách kẹp chì. ðặt một dây chì vào giữa các bánh răng và quay các
bánh răng ñó, dây chì sẽ ép lại. Dùng thước cặp hoặc pan-me ño chiều dày miếng chì
ñó có thể xác ñịnh ñược khe hở bên giữa các bánh răng. ðôi khi khe hở giữa các
bánh răng nhất là bánh răng côn còn có thể ño bằng thước lá. Trị số khe hở bên phải
nằm trong giới hạn cho phép.
Muốn kiểm tra ñộ ăn khớp của bánh răng người ta bôi một lớp sơn hoặc hồng
hoàng pha dầu lên bề mặt răng sau ñó quay bánh răng và quan sát dầu ăn khớp.
Chiều rộng của vết tiếp xúc ñối với bánh răng côn phải chiếm 50% chiều cao răng trở
lên còn chiêù dài vết tiếp xúc không ñược nhỏ hơn 50% chiều dài răng. Vết tiếp xúc
phải nằm ở vùng ñường tròn chia và phải nằm cách mặt ñầu có ñường kính nhỏ hơn
khoảng 3mm ñể khi làm việc có tải mà một phần bề mặt răng bị biến dạng thì các
răng sẽ tiếp xúc với nhau trên toàn bộ chiều dài của bề mặt làm việc.
ðối với các bánh răng trụ vết tiếp xúc nằm ở phần giữa bề mặt bên của răng
và phải chiếm 65% chiều dài và 60% chiều rộng phần giữa của nó.
Mặc dù dung sai chế tạo bảo ñảm nhưng do lắp ráp không chính xác nên vẫn
có thể gây ra tình trạng răng ăn khớp không ñúng. Trên hình 5.8 là sơ ñồ một số
trường hợp ăn khớp không chính xác của bánh răng khi lắp.
Hình 5.8. Sơ ñồ ăn khớp của các bánh răng trụ
a. Ăn khớp chính xác; b. Khoảng cách giữa hai tâm lớn hơn tiêu chuẩn;
c. Khoảng cách giữa hai tâm nhỏ hơn tiêu chuẩn;
d. ðường tâm của hai bánh răng bị lệch ngang.

ðối với bánh răng côn yêu cầu cơ bản là phải làm việc không có tiếng ồn và
mòn ñều trên mặt răng theo chiều răng. Muốn vậy hai ñỉnh bánh răng côn O
1
- O
2


Cnsc.198

phải trùng nhau và vòng tròn chia I-I II-II phải tiếp xúc với nhau (hình 5.9). Nhưng
muốn vậy phải kiểm tra hình dạng bộ lắp ổ bi của bánh răng (hình 5.10). Nếu bệ ổ bi
không biến dạng thì ñầu dưỡng ño 1 có thể cắm vào lỗ của ñầu dưỡng ño 2. Bình
thường việc kiểm tra biến dạng của bệ ổ bi chỉ tiến hành như sau: khi phần vỏ máy
ñã qua sửa chữa như hàn hoặc nhiệt luyện. Tuy nhiên khi lắp ráp mà không thấy ñạt
ñược những yêu cầu kỹ thuật quyết ñịnh thì cũng phải kiểm tra nếu ñã xác minh
ñược bánh răng và trục không hư hỏng, biến dạng.













Hình 5.9. Sơ ñồ ăn khớp của các bánh răng côn

a. Ăn khớp bình thường; b. Khoảng cách giữa 2 tâm lớn hơn tiêu chuẩn;
c. Khoảng cách giữa 2 tâm nhỏ hơn tiêu chuẩn; d. Hai tâm bị lệch nhau (nghiêng).



















Hình 5.10. ðiều chỉnh sự ăn khớp của bánh răng côn
a. ðúng; b. Sai (hai tâm 0
1
và 0
2
không trùng nhau), hai ñường sinh O
1
C
1

và
O
2
C không trùng nhau; A, A
1
- khoảng cách từ mặt ñầu bánh răng tới bề mặt phẳng
thân hộp giảm tốc.
b¸nh r¨ng chñ ®éng
b¸nh r¨ng bÞ ®éng

Cnsc.199















Hình 5.11. Dưỡng kiểm tra bệ ổ bi trên vỏ máy
A, B - Các vị trí ño khe hở

5.3.4. Chỉnh tâm các cụm máy

ðể ñảm bảo làm việc bình thường của các cụm máy cần phải làm cho các tâm
hình học của các trục liên kết trùng với nhau hay nói khác là ñược ñồng tâm. Thực tế
vận dụng ñầu máy cho thấy rằng một số chi tiết như các ổ bi, các khâu liên kết (các
khớp nối) của các cơ cấu ñộng lực, v.v bị hư hỏng và nhiều khi là nguyên nhân của
sự mất ñồng tâm của các trục. Có thể có ba trường hợp không ñồng tâm của trục ñó
là: lệch tâm, gãy khúc và lệch tâm ñồng thời với gãy khúc (hình 5.12).
α
α
a
a
B
B
B
AAA
c)
b)
a)


Hình 5.12. Sơ ñồ liên kết của các trục
a. Lệch tâm; b. Gãy khúc; c. Lệch tâm và gãy khúc ñồng thời.

ðộ lệch tâm ñược biểu thị trên hình 5.12a, trong ñó trị số a là trị số sai lệch
của tâm trục A so với tâm trục B. ðộ gãy khúc biểu thị trên hình 5.12b, trong ñó a là
trị số gãy khúc của trục B so với trục A. Trên hình 5.12c biểu thị ñộ lệch tâm và gãy
khúc ñồng thời.
ðể tiến hành chỉnh tâm cho các trục người ta dùng bộ ñồ gá có sơ ñồ như
hình 5.13.
ðặt lên hai trục cần chỉnh tâm A và B bộ ñồ gá có các mũi kim tạo thành các
khe hở a và b. Các chân ñỡ của ñồ gá liên kết với nhau bởi một chốt nhằm ñảm bảo

cho hai trục cùng ñược quay khi ño các khe hở trên. Khi quay các trục người ta ñặt

Cnsc.200

các giá ñỡ vào vị trí thẳng ñứng (1) và ño khe hở giữa các kim bằng thước lá hoặc
bằng ñồng hồ sau ñó ghi kết quả như biểu ñồ ño. Sau ñó quay cả hai trục ñi 90
0
và lại
ño và ghi kết quả. Trong khi quay ñể ño có thể các trục sẽ lại bị lệch nhau, do ñó cần
phải kiểm tra lại bằng cách quay hết một vòng 360
0
ñể cho chân ñỡ trở về vị trí ban
ñầu. Nếu kết quả ghi ñược lần ñầu và lần này ăn khớp với nhau là ñược. Nếu không,
cần phải phát hiện nguyên nhân sai lệch (có thể do kẹp chặt không tốt, ổ, trục không
bắt chặt ) sau ñó lắp lại và kiểm tra lại lần nữa.

Hình 5.13 . Sơ ñồ thiết bị ño ñộ lệch tâm và
gãy khúc của trục và biểu ñồ ño của chúng

Trị số thực của ñộ lệch tâm a xác ñịnh bằng một nửa hiệu số khe hở giữa các
kim của ñồ gá ño ñược ở các vị trí lệch nhau 180
0
:
2
31
aa
a
−
= hoặc
2

42
aa
a
−
= , (5.8)
Trị số gãy khúc cũng ñược xác ñịnh tương tự:
2
31
bb
b
−
= hoặc
2
42
bb
b
−
= , (5.9)
Khi chỉnh tâm các trục của các cụm máy phải dùng các tấm ñệm. Sau khi bắt
chặt các cụm máy phải tiến hành kiểm tra lại xem các trục có ñồng tâm hay không.
Ngoài ra ñể xác ñịnh xem các lỗ có ñồng tâm với nhau hay không người ta có
thể dùng phương pháp "bạc công nghệ" hoặc "trục công nghệ" và ñối với trục khuỷu
khi lắp với trục của máy phát người ta dùng ñồng hồ chuyên dùng ñể xác ñịnh ñộ
lệch tâm của chúng (xem chương III).
5.4. Cân bằng tĩnh và cân bằng ñộng trong sửa chữa
5.4.1. Cân bằng tĩnh
Cân bằng tĩnh chỉ tiến hành ñối với một số chi tiết có ñường kính tương ñối
lớn và chiều dài tương ñối nhỏ hay nói khác là các chi tiết có dạng hình ñĩa như bánh
ñà, puly, ñĩa côn, v.v Cân bằng tĩnh nhằm mục ñích ñể khử ñộ mất cân bằng do
trọng tâm của vật không trùng với tâm quay. Khi trọng tâm của chi tiết lệch so với

tâm quay thì khi làm việc sẽ xuất hiện một lực ly tâm làm cho chi tiết bị rung. Trị số
của lực ly tâm có thể tính như sau:

2
2
30








==
n
g
rQ
rmI
π
ω
, (5.10)
trong ñó: m - khối lượng mất cân bằng, kg;
Q - trọng lượng của chi tiết, N ;
g - gia tốc trọng trường, (m/s
2
) ;
r - trị số xê dịch của trọng tâm chi tiết so với tâm quay, m;
n - số vòng quay của chi tiết trong một giây.
Khi cân bằng tĩnh, bằng phương pháp thực nghiệm sẽ xác ñịnh ñược trị số

cũng như vị trí của phần khối lượng cần gắn thêm vào chi tiết hoặc cần cắt bỏ khỏi
chi tiết ñể cho trọng tâm của chi tiết trùng với tâm quay của nó.

Cnsc.201

Cân bằng tĩnh có thể tiến hành trên các giá có lưỡi dao, trên các khối chữ V
hoặc trên các con lăn. Nếu ñặt chi tiết mất cân bằng lên giá chữ V hoặc lên các con
lăn thì phần trọng lượng mất cân bằng sẽ tạo ra một mômen quay M
q
=Q
1
.r
1
có xu
hướng quay chi tiết cho tới khi phía nặng hơn (phía có khối lượng mất cân bằng Q
1
)
của nó nằm ở vị trí dưới cùng. Trị số trọng lượng của ñối tượng Q
2
và khoảng cách
từ tâm quay r
2
của nó ñược lựa chọn sao cho biểu thức sau ñây ñược bảo ñảm:

2211
rQrQ =
, (5.11)
Từ ñó suy ra:










=
2
1
12
r
r
QQ
, (5.12)
Việc khử ñộ mất cân bằng có thể tiến hành bằng cách khoan, phay, cạo, cắt
bớt một phần kim loại tương ñương ở phía nặng hơn của chi tiết. Ngoài ra cũng có
thể gắn lên chi tiết một ñối trọng, song phương pháp này rất ít dùng.
5.4.2. Cân bằng ñộng
ðối với một số chi tiết, việc cân bằng tĩnh chưa thể thỏa mãn hoàn toàn ñược
bởi vì khi chi tiết làm việc ở số vòng quay lớn thì chỉ cần một sự mất cân bằng rất
nhỏ (mà nhiều khi cân bằng tĩnh không thể khắc phục ñược) cũng có thể gây ra
những rung ñộng rất lớn làm tăng hao mòn của cổ trục và ổ ñỡ. ðể khắc phục những
nhược ñiểm ñó, các chi tiết quan trọng như rôto, trục khuỷu, trục các ñăng v.v sau
khi sửa chữa cần phải ñược tiến hành cân bằng ñộng.
Nếu một chi tiết ñã ñược cân bằng tĩnh bởi các ñối trọng Q
1
và Q
2
(hình 5.14)

bố trí ñối diện theo ñường kính, ñem quay xung quanh trục thì ở hai ñầu của nó sẽ
xuất hiện hai lực ly tâm I
1
và I
2
ngược hướng với nhau và tạo thành một ngẫu lực.
Những lực hướng tâm này có xu hướng kéo chi tiết ra khỏi ổ ñỡ của nó, làm cho tải
trọng tăng lên và có khả năng gây ra rung ñộng. Trị số mất cân bằng ñộng sẽ càng
lớn nếu chiều dài cánh tay ñòn của ngẫu lực cưỡng bức càng lớn. Trị số mô men
cưỡng bức là:

g
LrQ
ILM
2

2
ω
== , (5.13)
Muốn cho chi tiết ñược cân bằng ñộng thì
phải ñặt các ñối trọng
'
1
Q và
'
2
Q vào những ñiểm ñối
diện với các ñối trọng Q
1
và Q

2
và có trị số bằng
chúng. Chi tiết cũng có thể ñược cân bằng bởi các ñối
trọng G
1
và G
2
ñặt ở bất kỳ mặt phẳng nào vuông góc
với tâm trục với ñiều kiện mômen của các lực ly tâm
do các ñối trọng này gây nên trong quá trình chi tiết
quay phải bằng mômen của lực ly tâm I
1
và I
2
do các
ñối trọng Q
1
và Q
2
gây nên, có nghĩa là với ñiều kiện
I
1
L = Q
1
L, trong ñó l- cánh tay ñòn của ngẫu lực
cưỡng bức; L- cánh tay ñòn của ngẫu lực cân bằng.
Như vậy cân bằng ñộng là tạo ra một ngẫu lực bổ sung nhờ các ñối trọng cân
bằng. Qua ñây ta thấy ở một số chi tiết như pu-li, bánh ñà không thể có cánh tay ñòn
lớn của ngẫu lực vì vậy ñộ mất cân bằng ñộng của nó nhỏ hơn ñộ mất cân bằng tĩnh.
I

2
Q'
1
Q
2
Q
1
Q'
2
I'
1
I'
2
0
0
L
I
1
Hình 5.14. Sơ ñồ

ñộ mất can bằng ñộng

Cnsc.202

Do ñường kính của những chi tiết này lớn nên ñộ mất cân bằng tĩnh của chúng có thể
lớn và vì vậy chúng ñược cân bằng tĩnh là chủ yếu. Ngược lại ñối với trục khuỷu và
trục các ñăng thì ñộ mất cân bằng ñộng lại có trị số lớn hơn rất nhiều. ðộ mất cân
bằng ñộng bao gồm cả ñộ mất cân bằng tĩnh, nhưng không ngược lại.

Hình 5.15a:
1, 2. Các gối ñỡ; a)
3. Giá ño ñồng hồ;
4. Lò xo;
5. Thân của máy cân bằng;
6. Giá di ñộng.


Hình 5.15b:
1, 2. Các gối ñỡ. b)
3. Giá ño ñồng hồ;
4. Giá.




Hình 5.15. Sơ ñồ tác ñộng của các máy cân bằng ñộng.
Việc cân bằng ñộng ñược tiến hành khi chi tiết quay trên các ổ ñỡ ñàn hồi,
các ổ ñỡ này sẽ dao ñộng dưới tác dụng của các lực ly tâm quán tính và các mô men
của chúng. Trong khi ñó tiến hành ño biên ñộ của các dao ñộng lớn nhất của một
trong các ổ ñỡ. Sau ñó lấy một ñối trọng thử gắn vào chi tiết và ñiều chỉnh sao cho
dao ñộng của một ổ ñỡ ñược chấm dứt. Những thao tác này ñược tiếp tục lặp lại cho
ổ kia. Khi nào các ổ hết dao ñộng thì coi như việc cân bằng ñã hoàn thành. Việc cân
bằng ñộng ñược tiến hành trên các máy chuyên dùng, sơ ñồ tác ñộng của các máy
này ñược thể hiện trên hình 5.15.
Ở sơ ñồ thứ nhất (5.15 a) chi tiết cần cân bằng ñược ñặt lên các gối ñỡ 1và 2,
các gối ñỡ này ñược ñặt trên giá di ñộng 6. Giá 6 ñược tựa lên thân 5 của máy cân
bằng ở mặt phẳng A và ở ñầu kia ñược giữ nhờ lò xo 4. Khối lượng mất cân bằng của
bất kỳ phần nào của chi tiết, không kể phần nằm trong mặt phẳng A, trong quá trình
chi tiết quay ñều làm cho giá 6 dao ñộng. Theo biên ñộ dao ñộng của giá ño ñồng hồ

3 ghi ñược có thể ñánh giá ñược ñộ mất cân bằng của chi tiết.
Ở sơ ñồ thứ hai (5.15b) chi tiết cần cân bằng ñược ñặt lên các ổ ñỡ 1 và 2 của
giá 4, khi chi tiết quay giá này sẽ lắc lư. Giá này lắc tương ñối với mặt phẳng B, nơi
có các ñỉnh hình côn ño ñường tâm trục của chi tiết tạo nên nếu như các ổ ñỡ có thể
dịch chuyển tự do trong không gian. Chỉ số của ñồng hồ ño gắn vào giá ở mặt phẳng
B sẽ bằng không, trong khi ñó ở mặt phẳng A và C chúng sẽ tỷ lệ với các khối lượng
2
3
4
5
1
B
A
1
4
3
2
C
B A
6

Cnsc.203

mất cân bằng nằm về hai phía so với mặt phẳng B. Ngoài ra còn có thể có các loại sơ
ñồ cân bằng khác nữa.

5.5. Chạy rà sau quá trình sửa chữa
Sau khi lắp ráp, các cụm máy cần phải ñược chạy rà trước khi ñưa vào sử
dụng. Sở dĩ phải tiến hành công việc ñó vì sau khi gia công, sửa chữa các bề mặt chi
tiết chưa hoàn toàn bóng nên diện tích tiếp xúc chỉ bằng 1/100-1/1000 diện tích tiếp

xúc tính toán. Nếu sau khi sửa chữa không tiến hành chạy rà, các chi tiết phải làm
việc ngay với phụ tải lớn (phụ tải tính toán) thì các ñiểm tiếp xúc sẽ phải chịu tải gấp
100-1000 lần tải trọng tính toán. Do ñó những ñiểm tiếp xúc này sẽ bị mòn một cách
nhanh chóng, phát nhiệt và chảy lỏng rồi nguội ñi rất nhanh thành những hạt có ñộ
cứng rất cao dính chặt vào mặt tiếp xúc của chi tiết, trở thành những hạt mài không
ngừng cào xước bề mặt làm việc, làm cho khe hở lắp ráp tăng nhanh, ñiều kiện bôi
trơn bình thường bị phá hoại, mài mòn tăng nhanh và tuổi thọ giảm xuống. Từ
nguyên nhân ñó có thể xảy ra kẹt, bó cháy máy, gây ra tai nạn bất thường. Do vậy ñể
ngăn ngừa những nguyên nhân trên phải tiến hành chạy rà cho các cụm máy sau khi
sửa chữa.
Ở các xưởng hoặc nhà máy sửa chữa, các cụm máy riêng biệt như ñộng cơ,
bộ truyền ñộng thủy lực, máy phát, ñộng cơ ñiện kéo, hệ thống hãm, v.v ñều ñược
chạy rà và thử nghiệm trước khi lắp lên ñầu máy. Sau khi lắp ráp toàn bộ, ñầu máy
lại tiếp tục ñược chạy rà và thử nghiệm ở những chế ñộ quy ñịnh.
Dưới ñây ta sẽ xét một trường hợp ñặc trưng ñó là thử nghiệm ñộng cơ diezel.
Chạy rà ñộng cơ diezel gồm ba giai ñoạn chính: chạy rà nguội, chạy rà nóng
không tải và chạy rà nóng có tải.
Chạy rà nguội không tải
Chạy rà nguội không tải ñược tiến hành ngay trong phân xưởng lắp ráp nhằm
rà trơn những bề mặt làm việc quan trọng như pittông-xylanh, xécmăng-xylanh, cổ
trục khuỷu-bạc lót, v.v Sau khi chạy rà xong nếu phát hiện các trục trặc và khi thấy
cần thiết thì tiến hành tháo các chi tiết, kiểm tra các mặt ma sát, rửa sạch và lắp lại.
Chạy rà nóng không tải
Sau khi chạy rà nguội không tải ñộng cơ ñược chuyển qua phân xưởng chạy
rà nóng. Ở ñây ñộng cơ ñược khởi ñộng và chạy ở số vòng quay không tải. Trong
giai ñoạn này chủ yếu nghe qua tiếng máy sẽ phán ñoán những hư hỏng có thể xảy ra
trong quá trình lắp ráp, tiến hành ñiều chỉnh các hệ thống nhiên liệu, ñiện, nước, dầu,
phối khí, v.v cho phù hợp với yêu cầu kỹ thuật. Sau khi kiểm tra nếu mọi bộ phận
ñã làm việc bình thường ñộng cơ ñược chuyển sang bộ phận chạy rà nóng có tải ñể
thử nghiệm công suất.

Chạy rà nóng có tải
Trong khâu này cho ñộng cơ làm việc ở những tải trọng quy ñịnh, nhằm làm
cho các bề mặt ma sát tiếp tục rà tốt hơn ñể chịu tải trọng tính toán ñồng thời kết hợp
ñiều chỉnh các hệ thống nhiên liệu, ñiện, dầu bôi trơn, v.v Tùy thuộc từng loại
ñộng cơ và các trang thiết bị thử nghiệm mà ñưa ra các quy phạm và chế ñộ chạy rà
hoặc thử nghiệm khác nhau. Khi thử nghiệm tiến hành xác ñịnh nhiệt ñộ nước làm
mát, dầu bôi trơn của ñộng cơ, xác ñịnh suất tiêu hao nhiên liệu và tiêu hao dầu
nhờn, xác ñịnh công suất cực ñại của ñộng cơ. Qua những chỉ tiêu trên có thể ñánh
giá ñược chất lượng sửa chữa và tính năng kỹ thuật của ñộng cơ.

Cnsc.204

Tùy thuộc vào tính chất tác dụng của phụ tải thiết bị thử nghiệm công suất
của ñộng cơ có thể chia ra một số loại như sau:
- Phanh cơ giới;
- Phanh thủy lực;
- Phanh ñiện một chiều;
- Phanh ñiện xoay chiều;
- Phanh ñiện từ, v.v
5.6. Thử nghiệm công suất ñộng cơ diezel
5.6.1. Thử nghiệm bằng thiết bị phanh cơ giới

p
L
M
M

Hình 5.16. Sơ ñồ nguyên lý thiết bị phanh cơ giới.
Công suất hữu ích Ne (kG.m/s) lấy từ ñầu ra trục khuỷu ñộng cơ disel ñược
tiêu tán bởi một thiết bị cản ngoại vi nào ñó (thường ñược gọi là phanh), ñược xác

ñịnh bằng ño mômen xoắn M
q
do ñộng cơ diesel sinh ra ở số vòng quay n ñã cho của
trục khuỷu.







==
30
.
.
n
MMN
qqe
π
ω
, (5.14)
trong ñó:
ω
- tốc ñộ góc của vòng quay trục khuỷu, rad/s
Khi công suất của ñộng cơ diesel xác ñịnh bằng mã lực (ml) thì:
2,71675
1
.
30
.

nM
n
MN
q
qe
==
π
,
(5.15)

Thiết bị hãm phải ñược chế tạo sao cho có thể xác ñịnh ñược mômen xoắn do
ñộng cơ diesel sinh ra. Như vậy mômen ma sát M
ms
, tác dụng lên rôto (tang) của
phanh cơ giới bằng mômen xoắn M
q
(kG.s.m) của ñộng cơ diesel sẽ ñược cân bằng
bởi tải trọng P ñược treo trên trên cánh tay ñòn có chiều dài xác ñịnh L (hình 5.16).

Cnsc.205

PLMM
msq
== , (5.16)

khi công suất (tính bằng mã lực)
kPnPn
LPLn
nM
N

q
e
==== .
2,7162,7162,716
, (5.17)
Hệ số k ñược gọi là hằng số của phanh. Trị số hằng số của phanh phải ñược
ghi trong lý lịch của phanh. Thay vì trị số k ñôi khi người ta sử dụng giá trị 1/k,
khi ñó
k
Pn
N
e
= , (5.18)
ðể ñơn giản quá trình ño và xác ñịnh công suất ñộng cơ, chiều dài cánh tay
ñòn L của phanh ñược lựa chọn là ước số của 716,2, và thường ñược lấy là 0,7162
hoặc 0,3581 m. Cũng có thể lấy bất kỳ các giá trị nào khác, nhưng là các giá trị sao
cho hằng số của phanh ñược biểu thị bằng một số ñơn giản và không gây khó khăn
cho việc xử lý các kết quả thử nghiệm. Như vậy, với các giá trị chiều dài cánh tay
ñòn L nêu trên, ta có các hằng số tương ứng của phanh là:
k = 0,7162/716,2 = 0,001; 1/k = 1000, (5.19)
k = 0,3581716,2 = 0,0005; 1/k = 2000, (5.20)
Theo Hệ ñơn vị Quốc tế SI công suất ñược ño bằng kW. Vì rằng 1 kW = 1,36
ml cho nên công thức tính ñổi công suất (kW) có dạng như sau:
97436,1
1
2,716
nMnM
N
qq
e

==
, (5.21)
Các thiết bị phanh tiêu hao (tiêu tán) cơ năng do ñộng cơ sinh ra và biến ñổi
nó thành năng lượng nhiệt hoặc dưới dạng năng lượng khác có thể dễ dàng ño lường
ñược, chẳng hạn dưới dạng năng lượng ñiện có thể sử dụng cho các mục ñích khác,
hoặc cũng có thể biến ñổi thành nhiệt hoặc cho tiêu tán.
ðồng thời với việc tiêu tán công suất của ñộng cơ, kết cấu của phanh thường
phải cho phép dẫn ñộng cả các thiết bị ño mômen xoắn do chúng sinh ra. ðể thực
hiện ñược ñiều ñó vỏ hộp (thân) của phanh ñược lắp ñặt cân bằng với chân ñế và
bằng cách ñó nó ñược liên kết với thiết bị ño. Thiết bị phanh và thiết bị ño trong
trường hợp này tạo thành một cụm thiết bị thống nhất và ñược gọi là máy ño mômen
(công suất). Nếu vỏ của phanh không có xà (treo) thăng bằng thì sự làm việc của
thiết bị ño ñược thiết lập trên cơ sở ño góc quay (xoắn) của trục liên kết của phanh
với ñộng cơ dưới tác dụng của mômen xoắn truyền bởi trục ñộng cơ. Trong trường
hợp này, một máy tiêu thụ năng lượng có thể ñược sử dụng làm phanh, mà không
phải chỉ là các thiết bị phanh chuyên dụng. Ưu ñiểm của các thiết bị ño loại này là
khả năng có thể ño ñược cả các giá trị mômen xoắn trung bình cũng như các giá trị
tức thời.
5.6.2. Thử nghiệm bằng thiết bị phanh thuỷ lực
1. Khái niệm chung về phanh thuỷ lực

Cnsc.206

Sự làm việc của các loại phanh thuỷ lực ñược dựa trên cơ sở sử dụng các tính
chất của các loại máy thuỷ lực cho phép trong những trường hợp cụ thể tạo ra lực cản
ñối với chuyển ñộng tịnh tiến hoặc chuyển ñộng quay của các phần tử của các máy
khác liên kết với chúng. khả năng này của các máy thuỷ lực cũng ñược sử dụng trong
các mục ñích tạo ra lực cản cần thiết ñối với chuyển ñộng quay của trục khuỷu ñộng
cơ ñốt trong, có nghĩa là ñể tạo ra tải trọng nhân tạo hoặc như người ta thường nói,
ñể hãm chúng trong quá trình thử nghiệm trên bàn thử.

Các loại phanh hãm thuỷu lực có dung năng lớn và cho phép ñiều chỉnh một
cách sâu rộng theo tải trọng và theo số vòng quay trục khuỷu. Theo các ñặc ñiểm ñặc
trưng của các quá trình thuỷ ñộng diễn ra trong khoang công tác người ta phân ra các
loại phanh thủy ñộng và phanh thuỷ tĩnh.
Phanh thuỷ tĩnh là các loại máy thuỷ lực kiểu pittông, trong số ñó có các
pittông quay. Trong các phòng thí nghiệm ñộng cơ trong số các loại phanh này ñôi
khi người ta còn sử dụng các loại phanh này ñôi khi người ta cong sử dụng các loại
phanh bánh răng (bơm bánh răng)
Phanh thuỷ ñộng theo ñặc ñiểm kết cấu ñược phân ra phanh ñĩa, phanh cánh
quạt, phanh răng lược …(phanh có chốt). ðể hãm ñộng cơ người ta thường sử dụng
cả ba loại phanh thuỷ ñộng nói trên. Công suất do ñộng cơ sinh ra ñược tiêu hao
trong phanh thuỷ lực cho việc tăng ñộng năng của các dòng nước ñi vào stato và hâm
nóng nó dưới tác dụng của ma sát với chi tiết và trong lòng chất lỏng, nên khi việc
khắc phục sức cản trong các gối ñỡ và các vòng làm kín xuất hiện khi roto quay. Kết
quả là cơ năng của ñộng cơ ñược biến thành nhiệt năng trong phanh thuỷ lực.
Lượng nhiệt toả ra khi phanh có thể ñược xác ñịnh dựa trên cơ sở là 1ml = 75
kG.m/s, còn công sinh ra trong 1 giờ là 1ml.h = 75.3600 = 270 000 kG.m hay 1130
MJ. Vì rằng 1kG.m = 1/427 Kcal, nên 1ml.h = 270 000/427 = 632 Kcal.
Tóm lại công suất hữu ích N
e
(ml) do ñộng cơ sinh ra và ñược tiêu tán bởi
phanh thuỷ lực trong 1 giờ là việc tương ñương với 632 N
e
Kcal (2,64 N
e
MJ) nhiệt.
Cũng trong khoảng thời gian này lượng nhiệt (kcal/h) ñược ñưa ra phủ phanh cùng
với nước là:
Q
h

= G
h
(t
ra
– t
v
).c, (5.22)
trong ñó:
G
h
- lượng nước ñi qua phanh trong thời gian 1h, l/h;
t
ra
, t
v
- tương ứng với nhiệt ñộ của nước ở ñầu ra và ñầu vào của
phanh,
C
°
;
c- nhiệt dung của nước, gần bằng 1Kcal/l.
C
°
.
Như vậy trạng thái nhiệt hợp lý của phanh chỉ có thể ñược duy trì trong
trường hợp khi ñẳng thức sau ñược thoả mãn:
G
h.
(t
ra

– t
v
).c = 632N
e
, (5.23)
ðẳng thức này biểu thị cân bằng nhiệt của phanh, từ ñó có thể xác ñịnh ñược
lượng nước (l/h) cần thiết cho việc tiêu tán công suất ñộng cơ trong 1 giờ làm của nó.
G
h.
= 632Ne/[Gh(t
ra
– t
v
).c], (5.24)
Kinh nghiệm sử dụng phanh thuỷ lực cho thấy nhiệt ñộ của nước ở ñầu ra t
ra

cần ñược duy trì ở giá trị 50 – 60
C
°
. Nếu không, sự bốc hơi mạnh mẽ của nước cũng

Cnsc.207

như khả năng xuất hiện hiện tượng xâm thực và kết tủa cặn nước (lắng cặn nước) có
thể phá vỡ quá trình làm việc ổn ñịnh của thiết bị phanh. ðôi khi trong trường hợp
giới hạn, người ta cho phép tăng nhiệt ñộ nước trong phanh tới 65
C
°
và thậm chí tới

75
C
°
, nhưng lưu ý rằng làm như vậy sẽ gây ra sự phá huỷ không tránh khỏi của các
chi tiết do ăn mòn và xâm thực và sẽ làm giảm tuổi thọ của phanh. Như ñã trình bày,
sự ñốt nóng tối ưu của phanh không ñược vượt quá 60
o
C. Khi ñó nếu t
v
= 15
C
°
thì
lượng tiêu hao nước [l/(ml.h)], [l/kW.h] ñi qua phanh sẽ là
g
h
= G
h
/N
e
=14
÷
24 (19
÷
24 )
Vì vậy việc cung cấp nước vào phanh cần phải ñảm bảo tương ứng với công
suất tiêu thụ của nó.
Tuỳ thuộc vào kiểu loại và ñặc ñiểm kết cấu của các loại phanh, mà trong quá
trình làm việc, nước ñược cấp vào phanh có thể thể ñiền ñầy hoàn toàn hoặc chỉ ñiền
ñầy một phần khoang phía trong của nó. Vì vậy người ta phân biệt các loại phanh có

sự ñiền ñầy nước toàn phần và ñiền ñầy nước một phần. Tuy nhiên cần lưu ý là cách
phân biệt như vậy chỉ là tương ñối và chỉ phản ảnh ñược trường hợp làm việc của
phanh ở chế ñộ toàn tải. Khi làm việc ở các chế ñộ phụ tải, như ñã nói ở trên, các loại
phanh khác nhau ñều làm việc ở chế ñộ ñiền ñầy nước một phần.
2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt ñộng của phanh thuỷ lực
Sơ ñồ kết cấu của loại phanh thuỷ lực ñơn giản nhất ñược thể hiện trên
hình 5.17.
Rôto 1 của phanh ñược chế tạo dưới dạng một ñĩa phẳng và ñược lắp chặt
trên trục 7. Trục 7 của phanh ñược liên kết với trục khuỷu của ñộng cơ cần thử
nghiệm. Trục cùng với rôto (ñược chế tạo từ một hoặc nhiều ñĩa ghép lại) ñược lắp
vào một vỏ hộp kín gọi là stato. Stato có khả năng xoay ñược trên các gối ñỡ ổ bi 3.
Nước ñược ñưa vào phanh, hay nói chính xác hơn, ñược ñưa vào stato qua các phễu
cấp 2 và các lỗ 8. Các lỗ 8 ñược bố trí ñể có thể cấp nước vào vùng moay-ơ của
phanh. Khi phanh hoạt ñộng nước sẽ bị nóng lên và ñược dẫn ra ngoài qua van ñiều
chỉnh 4 và lỗ thoát 5 trong vỏ của phanh.
Khi ñĩa rôto 1 quay, trên các bề mặt của nó xuất hiện các lực ma sát, nhờ ñó
nước nhận ñược một lực ly tâm do ñĩa truyền qua và nước ñược văng ra từ trung tâm
ra phía chu vi. Kết quả là áp suất của nước trong không gian (khe hở) giữa ñĩa quay
và thành vách cố ñịnh của stato tăng lên theo tỷ lệ bình phương khoảng cách tính từ
tâm quay.

Cnsc.208

Hình 5.17. Sơ ñồ nguyên lý thiết bị phanh thuỷ lực
1. Rôto; 2. Phễu cấp nước; 3. Gối ñỡ ổ bi; 4. Van ñiều chỉnh; 5. Lỗ thoát; 6.
Vòng tuần hoàn của nước trong phanh; 7. Trục phanh; 8. Lỗ.

Tại lớp biên ở bề mặt ñĩa, vận tốc góc chuyển ñộng của các phần tử nước lớn
hơn so với trong phần lõi của nó, ñồng thời theo mặt phẳng của ñĩa, các phần tử nước
dịch chuyển từ trung tâm ra chu vi. Khi va chạm vào thành vách, tạo ra bởi bề mặt
trụ của stato, các phần tử nước bị hãm lại và gradien hướng kính của áp suất bắt ñầu
lớn hơn so với các lực ly tâm, kết quả là tại lớp biên ở các thành bên của stato xuất
hiện sự di chuyển ngược lại của các phần tử nước theo hướng kính (từ chu vi vào
tâm). Cuối cùng, trong stato hình thành chuyển ñộng rối của nước theo sơ ñồ biểu
diễn bằng mũi tên trên hình 5.17; còn rôto thì luôn bị chất tải (gia tải) trên phần bề
mặt của nó theo chiều sâu (chiều dày) của lớp nước vành khăn. Chiều dày hướng
kính của lớp nước vành khăn (vành nước) càng lớn thì phần bề mặt của ñĩa tham gia

vào quá trình làm việc (ở chế ñộ) ma sát hữu ích với nước càng lớn và hiệu quả của
phanh càng tăng.
Mức ñộ ñiền ñầy của phanh ñược xác ñịnh bởi hệ số ñiền ñầy:
tr
ng
tr
trng
D
D
D
DD
−=








−
= 1
ϕ
, (5.25)
trong ñó:
Dng
Dtr
6
8
7

5
4
3
2
1

Cnsc.209

D
ng
- ñường kính chất tải bên ngoài, có giá trị bằng ñường kính của
ñĩa;
D
tr
- ñường kính trong của lớp vành khăn (hình 5.17).
Hệ số
ϕ
ñặc trưng cho ñại lượng phần chủ ñộng của ñĩa và nó quyết ñịnh khả
năng ñiều chỉnh sự chất tải (gia tải) cho phanh. Giá trị tối ưu là
ϕ
= 0,5. Ở các giá trị
ϕ
≥
0,5, hiệu quả của phanh hầu như không tăng, bởi vì rằng ñường kính trong D
tr

của vành nước giảm xuống ñến mức làm cho vận tốc vòng của của các phần tử nước
ở phía trong của nó giảm xuống ñáng kể.
Rõ ràng là tốc ñộ chảy rối của nước trong phanh ñược thiết lập từ ñiều kiện
cân bằng ñộng năng do nước nhận ñược từ ñĩa rôto 1 và năng lượng mà nó truyền

cho stato 6 nhờ ma sát với thành vách của nó khi chuyển ñộng về phía tâm. Vì vậy
mômen của lực ma sát của nước với thành stato bằng mômen quay (mômen xoắn)
ñặt trên trục 7 của rôto 1. Dưới tác dụng của mômen này, stato 6 xoay ñi trên các gối
ñỡ 3 và ñể cân bằng nó, cần phải ñặt một lực P trên chiều dài l cánh tay ñòn của
phanh. Khi ñó mômen do phanh phát huy bằng:
M
T
= P.l; (5.26)
Vì rằng ñại lượng cánh tay ñòn l của phanh là ñại lượng biết trước, cho nên
nếu ño ñược trị số lực P thì có thể xác ñịnh ñược mômen M
T
, và tức là bằng mômen
M
q
của nó do ñộng cơ phát ra.
Trong trị số M
T
ño ñược bao gồm cả mômen phản lực phát sinh do ma sát
trong các gối ñỡ ổ trượt của trục rôto và của các vòng làm kín trục, ñược bố trí trên
các nắp thành bên của stato. Ma sát trong các gối ñỡ ổ bi ñỡ trực tiếp cho rôto, thì
phanh không ghi nhận ñược (không ño ñược). Tuy nhiên trị số mômen ma sát trong
các ổ ñỡ này chỉ chiếm khoảng 0,01-0,02% so với mômen ño, vì vậy trong thực tế nó
không ảnh hưởng ñến mômen này.
Biểu thức giải tích ñể ñánh giá sức cản ñược tạo ra bởi phanh thuỷ lực và
công suất mà nó tiêu thụ (tiêu hao), tuỳ thuộc vào số vòng quay n của ñĩa phanh,
ñược xác ñịnh với giả thiết là trên bề mặt các ñĩa, chuyển ñộng có tính chất áp ñảo
(chủ yếu) của chất lỏng là chuyển ñộng chảy tầng. Với mật ñộ của nước là
ρ
và ñộ
nhớt ñộng học của nó là

ϑ
, ta có:
(
)
8,26,46,42,0
nDDkN
trngTT
−=
ϑρ
, (5.27)
trong ñó:
k
T
- hệ số tổng hợp của phanh, có tính ñến ñặc tính dòng chảy và tất cả
các ñại lượng cố ñịnh (không ñổi) tham gia vào biểu thức ban ñầu.
Trong các loại phanh có các ñĩa phẳng và thành stato nhẵn, hệ số k
T
= 0,017.
ðối với các ñĩa không phẳng và thành stato nhám thì k
T
= 0,118.
Như vậy trong các phanh thuỷ lực dạng ñĩa, tiêu hao công suất phụ thuộc vào
số vòng quay của trục, về mặt lý thuyết, theo quy luật mũ ba và tỷ lệ thuận với
khoảng mũ năm hiệu các ñường kính ngoài và ñường kính trong của vành nước trong
stato.
Quan hệ lý thuyết nêu trên và ñó chính là mối quan hệ giữa mômen quay của
phanh với số vòng quay của trục, ñược gọi là
ñường ñặc tính của phanh.
Người ta
phân biệt hai loại ñường ñặc tính: ñặc tính lý thuyết và ñặc tính thực tế.

Cnsc.210

3. ðặc tính của phanh thuỷ lực
ðặc tính lý thuyết
của các loại phanh thuỷ lực (kiểu thuỷ ñộng) ñược biểu
diễn một cách tổng quát dưới dạng parabol và với mức chính xác ñủ lớn có thể ñược
biểu diễn bằng biểu thức:
3
.
naN
T
≈
, (5.28)
trong ñó:
5

Dka
T
ρ
=
- hệ số tỷ lệ, là một ñại lượng không ñổi ñối với một loại
phanh cụ thể, khi nó ñược ñiền ñầy nước và khi vị trí của các bộ phận
ñiều chỉnh không thay ñổi.
D - ñường kính hữu ích của rôto, m.
ðặc tính thực tế của phanh thuỷ lực
cho phép ñánh giá khả năng ứng dụng
của nó ñể phanh (hãm) một ñộng cơ cụ thể. ðặc tính này thường ñược gọi là
ñặc tính
ngoài

và ñược thể hiện dưới dạng ñồ thị, mô tả sự thay ñổi công suất theo số vòng
quay của trục (hình

5.18).
Phân tích ñường ñặc tính này thấy rằng phạm vi tiêu hao (tiêu tán) công suất
có thể của phanh ñược xác ñịnh bởi ñường bao khép kín
oabcdo
. Vì vậy khi lựa chọn
phanh cần phải tuân thủ nghiêm ngặt các ñiều kiện, sao cho một ñường ñặc tính giới
hạn bất kỳ có thể nào ñó của ñộng cơ, mà phanh cần ñược chọn ñể ứng dụng, phải
ñược nằm gọn trong phạm vi của ñường bao ñã vẽ, có nghĩa là phải ñược nằm trong
phạm vi (miền) công tác của phanh. Về mặt thực tiễn, ñể làm việc này, người ta
mang ñường ñặc tính tốc ñộ ngoài của ñộng cơ cần thử nghiệm ñặt lên ñồ thị ñường
ñặc tính của phanh. Nếu ñường ñặc tính này vượt ra khỏi giới hạn các ñường bao oab
và cd thì phanh có tốc ñộ cao hơn, hoặc tương ứng, thấp hơn ñối với ñộng cơ cần thử
nghiệm. Khi ñường ñặc tính của ñộng cơ nằm cao hơn ñường
bc
, thì nói chung phanh
không thể sử dụng ñược vì không tương ứng với công suất. Người ta mong muốn sao
cho ñường ñặc tính N
e
nằm trọn vẹn trong phạm vi ñường ñặc tính của phanh, như
trên hình 5.18.

1'
2
2'
a'
b'
c'
d'
Ne
d
c
1
b
a
N(ml)
n, v/ph
0

Cnsc.211


Hình 5.18. ðường ñặc tính của phanh thuỷ lực
Ở chế ñộ toàn tải công suất do phanh thuỷ lực tiêu thụ tăng lên theo ñường
cong parabol
oa
với chỉ số mũ là 2,7

÷
3,0. Tại ñiểm
a
tải trọng do phanh tạo ra, tức
là mômen phanh, ñạt giá trị lớn nhất, mà từ giá trị này người ta tiến hành tính toán ñộ
bền cho rôto và stato của nó. Trên ñoạn thẳng giới hạn bởi ñường
ab
của ñường ñặc
tính, trị số mômen quay là không ñổi và bằng giá trị của nó tại ñiểm
a
. Sự tăng công
suất tới mức
b
diễn ra là do sự tăng vòng quay của trục, và sự tăng công suất bị giới
hạn (khống chế) bởi nhiệt ñộ ñốt nóng cho phép của nước trong phanh. Vì vậy trên
ñoạn
ab
công suất không ñổi, còn số vòng quay tăng lên là do mômen phanh giảm
xuống. ðiểm
c
tương ứng với trị số vòng quay lớn nhất cho phép của rôto, ñược quy
ñịnh bởi ñộ bền của nó dưới tác ñộng của các lực ly tâm. ðường bao
cd
ñặc trưng
cho sự giảm của công suất phanh khi số vòng quay cho phép lớn nhất của trục rôto là
không ñổi.
ðoạn giới hạn phía dưới của ñường ñặc tính, bị hạn chế bởi ñường
do
, tương
ứng với công suất phanh nhỏ nhất ñược tiêu tán khi trong phanh không có nước, và

ñược quyết ñịnh bởi sức cản của không khí khi rôto quay, bởi ma sát trong các ổ ñỡ
và trong các vòng làm kín, v.v
Các ñường cong
oa’, ob’, oc’ và od’
tương ứng với mức ñộ ñiền ñầy từng
phần của nước trong phanh ở các vị trí cố ñịnh khác nhau của bộ phận ñiều chỉnh
của phanh. Như vậy, thay ñổi vị trí của bộ phận này, có thể nhận ñược công suất,
tương ứng với các ñiểm
a’, b’, c’,d’
, tức là lấy ñược (ño ñược) ñường ñặc tính tốc ñộ
của ñộng cơ. Các ñường thẳng
1-1’, 2’-2’
tương ứng với các ñường ñặc tính của
ñộng cơ, nhận ñược ở các giá trị không ñổi của số vòng quay của trục và hoặc công
suất. Như vậy, khi cho thay ñổi vị trí của bộ phận ñiều chỉnh của phanh, có thể, trong
phạm vi miền làm việc (công tác) của nó, cho trước (ñặt trước) ñược các chế ñộ tốc
ñộ hoặc chế ñộ tải trọng khác nhau, tương thích ñối với ñộng cơ cần thử nghiệm.
5.6.3. Thử nghiệm bằng thiết bị phanh ñiện
Các loại phanh ñiện hiện ñại ñều là các loại phanh ñiện ñược chế tạo cân
bằng, trục của chúng ñược liên kết với trục của ñộng cơ cần thử nghiệm.
Trong các loại phanh này cơ năng ñược biến ñổi thành ñiện năng. Nhưng vì
rằng các máy ñiện là thuận nghịch, cho nên trong trường hợp cấp năng lượng từ
nguồn ñiện bên ngoài, chúng trở thành ñộng cơ ñiện và biến ñổi ñiện năng thành cơ
năng. Nhờ tính chất này mà phanh ñiện có có ưu việt hơn so với phanh thuỷ lực và
các loại phanh khác.
Phanh ñiện cho phép quay trục khuỷu của ñộng cơ thử nghiệm, cho phép tiến
hành rà nguội ñộng cơ sau khi lắp ráp, khởi ñộng ñộng cơ mà không cần máy khởi
ñộng (máy ñề), cho phép xác ñịnh ñược các tổn hao cơ giới trong ñộng cơ, v.v Khi
có những ñiều kiện nhất ñịnh, năng lượng của các phanh ñiện nên ñược ñưa vào lưới
ñiện chung của phòng thí nghiệm, và bằng cách ñó tiêu tán ñược cơ năng của các

ñộng ñốt trong cần thử nghiệm. ðể phanh các ñộng cơ ñốt trong, người ta sử dụng cả
máy ñiện xoay chiều cũng như một chiều, gọi chúng một cách tương ứng là các
phanh ñiện xoay chiều và phanh ñiện một chiều.

Cnsc.212

1. Phanh ñiện xoay chiều
ðó là những máy ñiện dị bộ hoặc ñồng bộ ñược ñiều chỉnh nhờ các biến trở
và các bộ biến ñổi máy khác nhau.
Việc ñiều chỉnh bằng biến trở ñược ứng dụng trong các máy dị bộ có phần
ứng pha, trong mạch của nó mắc ñiện trở ñiều khiển ñược. ðể ñảm bảo việc ñiều
chỉnh một cách tương ñối trơn tru (ñều ñặn), người ta sử dụng các biến trở chất lỏng.
Loại biến trở này tương ñối cồng kềnh và không thật thuận tiện trong quá trình sử
dụng, nhưng cơ bản là không ñảm bảo ñược các giới hạn ñiều chỉnh cần thiết. Vì vậy
các loại phanh ñiện xoay chiều có ñiều chỉnh bằng biến trở ñược sử dụng một cách
hạn chế, chẳng hạn chỉ ñể phanh khi chạy rà ñộng cơ, ñể bàn giao ñộng cơ sau khi
sửa chữa và ñể cho các thử nghiệm tương tự khác.
Việc ñiều chỉnh dựa trên cơ sở ứng dụng các bộ biến ñổi tần số và các khớp
nối trượt (côn) kiểu ñiện từ ñảm bảo ñược ñộ êm dịu và các giới hạn thay ñổi chế ñộ
cần thiết, cho phép tự ñộng hóa ñược quá trình ñiều khiển, nhưng làm phức kết cấu
của thiết bị phanh. Các bộ biến ñổ tần số làm việc phối hợp với các máy ñiện dị bộ
có phần ứng ngắn mạch. Các côn trượt ñiện từ ñược sử dụng ñồng thời kể cả với các
máy ñiện ñồng bộ cũng như dị bộ. Các loại phanh với cách ñiều khiển như vậy hiện
nay vẫn chưa có ñược sự ứng dụng rộng rãi.

2. Phanh ñiện một chiều
Phanh ñiện một chiều dựa trên cơ sở các máy ñiện kích từ hỗn hợp ñộc lập và
ñiều chỉnh ñồng thời cường ñộ dòng ñiện trong mạch ñiện phần ứng. Những loại
phanh này có ñộ êm dịu và có các phạm vi ñiều chỉnh các chế ñộ tốc ñộ và chế ñộ tải
trọng khá rộng. Vì vậy nó ñược sử dụng khá rộng rãi, ñặc biệt là ñối với các mục

ñích nghiên cứu.
Kết cấu tổng thể của máy ñiện một chiều cân bằng ñược thể hiện trên hình
5.19. Thân (stato) 1, tựa lên các gối ñỡ ổ bi 14, ñược ñặt lên các giá ñỡ (chân ñỡ) 3.
Ở các nắp bên của stato có lắp các ổ bi cầu và ổ bi ñũa 13 của trục 4 của phần ứng
(rôto) 2; việc bôi trơn các ổ này ñược thực hiện qua ống nhỏ giọt 7. Stato và rôto,
cùng có chung trục quay, có thể thực hiện ñược các dịch chuyển góc ñộc lập
với nhau.
ðể phanh các ñộng cơ ñốt trong, cũng có thể sử dụng các máy ñiện một chiều
không cân bằng. Cơ sở của các máy cân bằng cũng như máy không cân bằng là phần
cố ñịnh của chúng - hệ thống từ và phần quay của chúng - phần ứng.
Hệ thống từ ñược sử dụng ñể (thiết lập) tạo ra từ thông và hướng của nó. Hệ
thống từ ñược cấu tạo từ thân (vỏ) 8, các lõi cực từ 9 có các cuộn dây kích từ 10 và
lõi sắt 5 của phần ứng, ñược ghép lại từ thép (sắt) lá. Các cực từ và phần ứng ñược
làm mát bằng quạt. Các cánh quạt của các loại máy không cân bằng ñược lắp trên
phần ứng, ñược biểu diễn bằng nét ñứt trên hình vẽ. Trong các máy cân bằng, quạt
làm mát ñược ñưa ra khỏi phạm vi của stato và ñược dẫn ñộng từ một ñộng cơ ñiện
riêng biệt.
Phần ứng của máy ñược cấu tạo từ cuộn dây 6, chế tạo từ các dây dẫn bằng
ñồng cách ly với nhau và ñược ép vào các rãnh của lõi sắt 5, và của cổ góp 12, ñược
lắp ghép từ các phiến ñồng ñược cách ly với nhau và với trục 4. Việc cấp dòng ñiện
vào và ñưa dòng ñiện ra khỏi phần ứng ñược thực hiện qua các chổi than, ñược kẹp
chặt vào các giá ñỡ cố ñịnh 11.