Đang tải... (xem toàn văn)
Đây là bài giảng " Cơ sở thiết kế máy - tập 1 + 2 " của Thầy Lê Cung - ĐHBK Đà Nẵng . TÀi liệu này dùng cho sinh viên chuyên ngành cơ khí chế tạo máy và sinh viên ngành CN Nhiệt - điện lạnh .
Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy 1 - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Khoa Sỉ phảm k thût -2008 119CHỈÅNG XI ÄØ TRỈÅÜT 12.1. Khại niãûm chung 1. Giåïi thiãûu vãưì äø trỉåüt Hçnh 11.1 giåïi thiãûu kãút cáúu ca mäüt loải äø trỉåüt (äø trỉåüt âåỵ) bao gäưm lọt äø (2) âỉåüc cäú âënh vo thán äø (1). Thán äø âỉåüc làõp trãn khung mạy, lọt äø âỉåüc làõp våïi ngng trủc. Trãn lọt äø cọ läù (3) âãø tra dáưu bäi trån v rnh dáưu (4) âãø phán phäúi dáưu bäi trån trãn bãư màût lọt äø. Ngng trủc âỉåüc làõp vo lọt äø theo cạc kiãøu làõp cọ âäü håí. Khi trủc quay, giỉỵa ngng trủc v lọt äø cọ trỉåüt tỉång âäúi, do âọ sinh ra ma sạt trỉåüt trãn bãư màût lm viãûc ca ngng trủc v lọt äø. 2. Phán loải äø trỉåüt + Theo hçnh dảng bãưư màût lm viãûc ca ngng trủc v lọt äø chia ra : äø trỉåüt cọ bãư màût lm viãûc l màût trủ (hçnh 11.2a,b), màût phàóng (hçnh 11.2c, d), màût cän (hçnh 11.2e), màût cáưu (hçnh 11.2f). (e)(1) : Thán äø (2) : Lọt äø (4) Rnh dáưuHçnh 11.1 : ÄØ trỉåüt (âåỵ) (3) : Läù tra dáưuHçnh 11.2(c)Trủc Ngng trủc(b) Fr Fr Fr Fa f) Fa (a) (d) Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy 1 - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Khoa Sỉ phảm k thût -2008 120ÄØ trỉåüt cọ bãư màût cän thỉåìng chè dng khi ti trng khäng låïn v cáưn âiãưu chènh khe håí do mn äø, nhàòm bo âm âäü chênh xạc ca cå cáúu (hçnh 11.2e). Bãư màût cáưu êt dng v våïi loải äø ny trủc cọ thãø nghiãng mäüt cạch tỉû do. + Theo kh nàng chëu lỉûc chia äø trỉåüt thnh : äø trỉåüt âåỵ (chè chëu lỉûc hỉåïng tám Fr) - hçnh 11.2a, b ; äø trỉåüt âåỵ chàûn (vỉìa chëu âỉåüc lỉûc hỉåïng tám Fr vỉìa chëu âỉåüc lỉûc dc trủc Fa) - hçnh 11.2e, f ; äø trỉåüt chàûn (chè chëu âỉåüc lỉûc dc trủc Fa) - hçnh 11.2d. Pháưn låïn äø trỉåüt âåỵ, ngoi kh nàng chëu lỉûc hỉåïng tám, cọ thãø chëu âỉåüc lỉûc dc trủc nh nhåì vai trủc tç vo mẹp äø. ÄØ trỉåüt chàûn thỉåìng âỉåüc bäú trê lm viãûc phäúi håüp våïi äø trỉåüt âåỵ âãø chëu âäưng thåìi lỉûc hỉåïng tám v lỉûc dc trủc låïn (hçnh 11.2c). + Theo kãút cáúu äø trỉåüt, ta cọ hai loải : äø ngun v äø ghẹp. + Theo phỉång phạp bäi trån hai bãư màût lm viãûc, phán thnh : äø bäi trån thy âäüng, äø bäi trån thy ténh, äø bäi trån khê (tảo ạp sút trãn bãư màût lm viãûc bàòng khê nẹn), . 11.2. Ma sạt v bäi trån äø trỉåüt 1. Cạc dảng ma sạt v bäi trån trong äø trỉåüt Âãø gim ma sạt v mi mn, cáưn bäi trån äø trỉåüt. Ty theo âiãưu kiãûn bäi trån äø trỉåüt, cọ cạc dảng ma sạt sau : ỉåït, nỉía ỉåït, nỉía khä v khä. Ma sạt ỉåït Hçnh thnh khi bãư màût ngng trủc v lọt äø âỉåüc ngàn cạch nhau båíi mäüt låïp dáưu bäi trån, cọ chiãưu dy låïn hån täøng chiãưu cao cạc máúp mä bãư màût : 11zzhR R≥+ (11.1) Våïi : h : chiãưu dy låïp bäi trån, RZ1. RZ2 : chiãưu cao máúp mä bãư màût ngng trủc v lọt äø. Nhåì cọ låïp dáưu bäi trån â dy ngàn cạch, hai bãư màût lm viãûc ca ngng trủc v lọt äø khäng trỉûc tiãúp tiãúp xục våïi nhau, do âọ khäng bë mn. Chuøn âäüng tỉång âäúi ca hai bãư màût lm viãûc bë cn tråí båíi ma sạt trong ca låïp dáưu bäi trån, do âọ hãû säú ma sạt ỉåït khạ nh : f = 0,001÷0,005. Ma sạt nỉía ỉåït Hçnh thnh khi âiãưu kiãûn (11.1) khäng tha mn, tỉïc l låïp bäi trån khäng â ngáûp cạc máúp mä bãư màût, mäüt säú âènh máúp mä bãư màût trỉûc tiãúp tiãúp xục våïi nhau. Hãû säú ma sạt nỉía ỉåït khäng nhỉỵng phủ thüc cháút lỉåüng dáưu bäi trån m cn phủ thüc váût liãûu ca cạc bãư màût tiãúp xục. Hãû säú ma sạt nỉía ỉåït : f = 0,008÷0,1. Hçnh 11.3 : Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy 1 - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Khoa Sỉ phảm k thût -2008 121 Ma sạt nỉía khä v ma sạt khä Xy ra khi cạc bãư màût lm viãûc khäng âỉåüc bäi trån. + Ma sạt khä: l ma sạt giỉỵa cạc bãư màût tuût âäúi sảch trỉûc tiãúp tiãúp xục våïi nhau. + Ma sạt nỉía khä: Trãn thỉûc tãú, d âỉåüc lm sảch cáøn tháûn, trãn bãư màût lm viãûc ln ln cọ nhỉỵng mng khê mng, håi áøm, hồûc måỵ háúp phủ tỉì mäi trỉåìng xung quanh, do âọ xút hiãûn ma sạt nỉía khä. Hãû säú ma sạt nỉía khä: f = 0,1÷0,3 Nhỉ váûy äø trỉåüt lm viãûc täút nháút khi bo âm âiãưu kiãûn bäi trån ma sạt ỉåït cho äø. Chãú âäü bäi trån ma sạt ỉåït cọ thãø thỉûc hiãûn bàòng hai phỉång phạp : ¾ Bäi trån thy ténh : båm dáưu cọ ạp sút cao vo khe håí giỉỵa ngng trủc v lọt äø, tảo ra ạp lỉûc â låïn cán bàòng våïi ti trng bãn ngoi, náng ngng trủc lãn, tảo ra låïp dáưu ngàn cạch (äø trỉåüt bäi trån thy ténh). Phỉång phạp ny âi hi phi cọ thiãút bë nẹn v dáùn dáưu phỉïc tảp, nhỉng âënh tám trủc âỉåüc chênh xạc, gim mn khi måí mạy v dỉìng mạy. ¾ Bäi trån thy âäüng : tảo nhỉỵng âiãưu kiãûn cáưn thiãút âãø dáưu cún theo ngng trủc vo khe håí ca äø, gáy nãn ạp sút thy âäüng,tảo ra ạp lỉûc â låïn cán bàòng våïi ti trng bãn ngoi (äø trỉåüt bäi trån thy âäüng). 2. Ngun l bäi trån thy âäüng Bäi trån thy âäüng âỉåüc thỉûc hiãûn theo ngun l sau âáy: Xẹt hai táúm phàóng A v B, ngám trong dáưu, nghiãng våïi nhau mäüt gọc α no âọ, chëu tạc âäüng ca mäüt lỉûc Fr. Chiãưu di cạc táúm theo phỉång vng gọc våïi màût phàóng hçnh v xem nhỉ vä hản. Dáưu cọ âäü nhåït âäüng lỉûc l µ. Táúm A chuøn âäüng so våïi táúm B våïi váûn täúc l v (hçnh 11.4b). Khi chỉa chuøn âäüng, táúm A s bë ẹp chàût vo táúm B (hçnh 11.4a). Khi táúm A chuøn âäüng, låïp dáưu dênh vo bãư màût táúm A s bë kẹo theo. Nhåì cọ âäü nhåït, cạc låïp dáưu phêa dỉåïi cng chuøn âäüng theo. Dáưu bë däưn vo pháưn hẻp ca khe håí hçnh chãm, bë nẹn lải, tảo nãn ạp sút dỉ. Khi váûn täúc v â låïn (v > vgh), táúm A âỉåüc náng hàón lãn, giỉỵa hai táúm cọ låïp dáưu ngàn cạch, chãú âäü bäi trån ma sạt ỉåït â âỉåüc hçnh thnh (hçnh 11.4b). Ạp sút thy âäüng p (ạp sút dỉ) trong låïp dáưu nàòm giỉỵa hai táúm (cn gi l chãm dáưu) âỉåüc xạc âënh theo phỉång trçnh Reynolds : v Fr A B Hçnh 11.4a α B A pmax p xhh0Hçnh 11.4b Fr v Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy 1 - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Khoa Sỉ phảm k thût -2008 122 03dp h - h6. .vdx h=µ (11.2) våïi : µ : âäü nhåït âäüng lỉûc ca dáưu bäi trån v : váûn täúc chuøn âäüng ca táúm A so våïi táúm B h : khe håí tải vë trê cọ ta âäü x, cọ ạp sút p h0 : khe håí tải vë trê cọ ạp sút låïn nháút pmax Ạp sút dỉ tải cỉía vo v cỉía ra bàòng 0. Ạp sút cỉûc âải tải tiãút diãûn cọ h = ho, lục âọ : dp0dx=. Ạp sút dỉ nọi trãn tảo nãn mäüt ạp lỉûc cán bàòng våïi ti trng Fr tạc âäüng lãn táúm A. Tỉì (11.2), ta tháúy ạp sút p cng låïn khi µ, v cng låïn, nghéa l kh nàng ti ca chãm dáưu cng låïn. Tọm lải, âiãưu kiãûn âãø hçnh thnh mng dáưu bäi trån ma sạt ỉåït bàòng phỉång phạp thy âäüng : + Giỉỵa hai bãư màût trỉåüt phi cọ khe håí hçnh chãm + Dáưu phi cọ âäü nhåït nháút âënh v liãn tủc chy vo khe håí hçnh chãm + Váûn täúc tỉång âäúi giỉỵa hai bãư màût trỉåüt phi cọ phỉång, chiãưu thêch håüp v trë säú â låïn âãø ạp sút sinh ra trong chãm dáưu cán bàòng âỉåüc våïi ti trng bãn ngoi. Våïi kãút cáúu khäng cọ khe håí hçnh chãm, nhỉ trỉåìng håüp äø trỉåüt chàûn trãn hçnh 11.2d thç khäng thãø tảo ra bäi trån ma sạt ỉåït bàòng phỉång phạp thy âäüng âỉåüc. Khi âọ cáưn phi cọ cạc biãûn phạp vãư kãút cáúu âãø tảo ra khe håí hçnh chãm. Våïi äø trỉåüt âåỵ, khe håí hçnh chãm hçnh thnh tỉû nhiãn nhåì âỉåìng kênh ngng trủc d nh hån âỉåìng kênh lọt äø D v tám ngng trủc nàòm lãûch so våïi tám lọt äø (hçnh 11.5a). 3. Kh nàng ti ca äø trỉåüt (äø trỉåüt âåỵ) Xẹt äø trỉåüt âåỵ trãn hçnh 11.5, ngng trủc chëu ti trng hỉåïng tám Fr. Khi trủc chỉa quay, dỉåïi tạc dủng ca lỉûc Fr, ngng trủc tiãúp xục våïi lọt trủc tải âiãøm I trãn phỉång tạc dủng ca lỉûc Fr. (hçnh 11.5a). Khi trủc quay våïi váûn täúc gọc ω, ngng trủc cún dáưu vo khe håí hçnh chãm, dáưu bë nẹn lải v tảo nãn ạp sút thy âäüng. Khi váûn täúc ω âảt giạ trë cáưn thiãúút thç ạp sút thy âäüng â låïn, tảo nãn ạp lỉûc cán bàòng âỉåüc våïi ti trng Fr, trủc âỉåüc náng hàón lãn v chãú âäü bäi trån ma sạt ỉåït âỉåüc hçnh thnh. Âãø xạc âënh ạp sút thy âäüng trong äø trỉåüt âåỵ, dng hãû ta âäü cỉûc (r, ϕ) trãn hçnh 11.5b. K hiãûu : Ddδ= − : âäü håí hỉåïng kênh våïi D : âỉåìng kênh lọt äø, d : âỉåìng kênh ngng trủc Dddd−δψ= = : âäü håí tỉång âäúi e = O1O2 : âäü lãûch tám e2e2χ= =δδ : âäü lãûch tám tỉång âäúi ⇒ Chiãưu dy nh nháút ca låïp dáưu : ()minhe122δδ=−= −χ Chiãưu dy ca låïp dáưu ỉïng våïi ỉïng våïi gọc ϕ : Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy 1 - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Khoa Sỉ phảm k thût -2008 123 ()h ecos 1 cos22δδ=+ ϕ= +χ ϕ Chiãưu dy låïp dáưu ỉïng våïi gọc ϕ0 tải âọ cọ p = pmax : ()00h1cos2ϕδ=+χϕ Màûc khạc : dv2=ω; ddx d2=ϕ; dδψ = Tỉì âọ cọ thãø viãút lải phỉång trçnh Reynold (11.2) trong hãû ta âäü cỉûc nhỉ sau : 2023(cos cos )dp 6 d(1 cos )χϕ−ϕω=µ ϕψ+χϕ Ạp sút p(ϕ) tải vë trê ỉïng våïi gọc ϕ : 1p( ) dpϕϕϕ=∫ A Bpmax hmin hϕ0 p(ϕ)ϕ1ϕ ϕae ϕ0ϕ2O1 O2 ω Hçnh 11.5bHçnh 11.5a I Fr Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy 1 - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Khoa Sỉ phảm k thût -2008 124 Kh nàng ti ca äø trỉåüt l ti trng hỉåïng tám Fr m låïp dáưu cọ thãø chëu âỉåüc : r(S)Fp().d=ϕϕ∫JGG Våïi S l diãûn têch cọ ạp sút thy âäüng giåïi hản båíi cung AB v chiãưu di l ca äø. Chiãúu lãn phỉång ca lỉûc Fr : []raSFp()cos( ).dS=ϕ π−ϕ+ϕ∫ Suy ra : 21raldFp()cos().d2ϕϕ=− ϕ ϕ −ϕ ϕ∫ Tọm lải : rF2Fl.d. .Cµω=ψ (11.3) våïi : []2110Fa3(cos cos )C3 dcos( )d(1 cos )ϕϕϕϕχϕ−ϕ=− ϕ ϕ +ϕ ϕ+ϕ ϕ∫∫ (11.4) CF âỉåüc gi l hãû säú kh nàng ti ca äø trỉåüt (tra theo cạc âäư thë cho trong cạc säø tay thiãút kãú dỉûa trãn âäü lãûch tám tỉång âäúi χ v chiãưu di tỉång âäúi l/d). Tỉì biãøu thỉïc (11.3) ta tháúy : kh nàng ti ca äø trỉåüt phủ thüc vo thäng säú kãút cáúu ca äø nhỉ khe håí tỉång âäúi ψ, chiãưu di tỉång âäúi l/d, âäü lãûch tám tỉång âäúi χ, váûn täúc gọc ω ca trủc v âäü nhåït µ ca dáưu bäi trån. Khi ω, µ tàng ⇒ kh nàng ti ca äø trỉåüt tàng ⇒ khi lm viãûc våïi váûn täúc tháúp v dáưu cọ âäü nhåït nh, kh nàng ti ca äø trỉåüt gim xúng, chãú âäü bäi trån ma sạt ỉåït khọ âỉåüc bo âm. Khi khe håí tỉång âäúi ψ gim ⇒ kh nàng ti ca äø s tàng lãn. 3. Váût liãûu bäi trån äø trỉåüt Váût liãûu bäi trån äø trỉåüt nhàòm gim mn v ma sạt cạc bãư màût tiãúp xục. Bao gäưm ba loải : dáưu, måỵ v cháút ràõn bäi trån. a) Dáưu bäi trån Dáưu l váût liãûu bäi trån ch úu, bao gäưm dáưu khoạng, dáưu âäüng váût, dáưu thỉûc váût. Dáưu khoạng âỉåüc chỉng cáút tỉì dáưu m, khi dng thỉåìng bäø sung cạc cháút phủ gia. Dáưu khoạng âỉåüc dng nhiãưu nháút âãø bäi trån äø trỉåüt do cọ ỉu âiãøm : hãû säú ma sạt trong tháúp, dãù tra dáưu, âäưng thåìi cọ tạc dủng lm ngüi äø. Tuy nhiãn dáưu dãù chy ra ngoi, nãn cáưn lỉu che kên bäü pháûn äø. Dáưu bäi trån âỉåüc âạnh giạ bàòng hai tênh cháút quan trng l âäü nhåït v tênh nàng bäi trån. + ÂäÜ nhåït : l kh nàng cn trỉåüt ca låïp ny âäúi våïi låïp kia trong cháút lng (ma sạt trong ca cháút lng). Âäü nhåït l cọ nghéa quan trng âäúi våïi kh nàng ti ca låïp dáưu bäi trån ma sạt ỉåït. Khi tênh toạn vãư bäi trån thy âäüng, dng âäü nhåït âäüng lỉûc µ [Ns/m2; Poazå]. Trong sn xút dáưu bäi trån, thỉåìng dng âäü nhåït âäüng υ [m2/s; Stäúc]. Ta cọ : µ = γ.υ trong âọ γ l khäúi lỉåüng riãng ca dáưu. Âäü nhåït ca dáưu phủ thüc ráút nhiãưu vo nhiãût âäü, âäü nhåït gim mảnh khi nhiãût âäü tàng. + Tênh nàng bäi trån ca dáưu : l kh nàng ca dáưu cọ thãø tảo thnh mng dáưu bäi trån cọ sỉïc cn trỉåüt tháúp, háúp phủ vỉỵng chàõc trãn bãư màût ngng trủc v lọt äø. Nhåì cọ tênh nàng bäi trån, dáưu cọ thãø lm gim ma sạt v mi mn khi äø lm viãûc våïi chãú âäü ma sạt khä hay nỉía khä. Cạc loải dáưu bäi trån thỉåìng dng trong chãú tảo mạy : + Dáưu cäng nghiãûp nhẻ nhỉ dáưu vãläxêt, dáưu vadålin, dáưu phán ly. Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy 1 - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Khoa Sỉ phảm k thût -2008 125+ Dáưu cäng nghiãûp trung bçnh nhỉ dáưu cäng nghiãûp 12, 20, 30, 45, dáưu tuabin 22, 30, 46, 57 (cạc chỉỵ cäú chè âäü nhåït âäüng trung bçnh åí 50oC, tênh bàòng centistäúc). + Dáưu cäng nghiãûp nàûng nhỉ dáưu xi lanh 11, 24 . (cạc chỉỵ cäú chè âäü nhåït âäüng trung bçnh åí 100oC, tênh bàòng centistäúc) Âäúi våïi äø trỉåüt cng dng cạc loải dáưu nọi trãn. Khi trủc quay våïi váûn täúc cao, cáưn chn dáưu cọ âäü nhåït tháúp, khi ti trng tạc dủng lãn äø låïn, cáưn chn dáưu cọ âäü nhåït cao. Dng dáưu khäng â âäü nhåït, äø s chọng bë mn, nãúu dng dáưu cọ âäü nhåït cao quạ s tàng máút mạt cäng sút do ma sạt. b) Måỵ bäi trån Måỵ bäi trån l häùn håüp ca dáưu khoạng (thỉåìng l dáưu cäng nghiãûp 20, 30, 45) v cháút lm âàûc. Ngoi tạc dủng gim ma sạt, chäúng àn mn, cn cọ tạc dủng che kên. Måỵ êt chëu nh hỉåíng ca sỉû thay âäøi nhiãût âäü, nhỉng nhỉåüc âiãøm l ma sạt ténh låïn, do âọ khi måí mạy cáưn cọ momen måí mạy låïn hån so våïi khi dng dáưu. Thỉåìng dng måỵ cho cạc äø lm viãûc våïi váûn täúc trỉåüt tháúp v chëu ti trong va âáûp; dng åí cạc äø khọ che kên hồûc äø khọ cho dáưu thỉåìng xun. c) Cháút ràõn bäi trån Ch úu l graphêt cäläúit, sibunphua mälêpden . âỉåüc dng ch úu âãø bäi trån cạc äø lm viãûc trong mäi trỉåìng nhiãût âäü cao. 11.3. Kãút cáúu v váût liãûu äø trỉåüt 1. Kãút cáúu äø trỉåüt Kãút cáúu äø âån gin bao gäưm : thán äø, lọt äø v rnh dáưu. Thán äø Cọ thãø lm liãưn våïi khung mạy hay chãú rảo riãng räưi ghẹp vo trãn khung mạy (hçnh 11.1 v 11.6a). Cọ thãø lm thán äø ngun khäúi (gi l äø ngun) - hçnh 11.1, hçnh 11.6a hay lm hai nỉía räưi ghẹp lải (gi l äø ghẹp) - hçnh 11.6b. Thán äø âỉåüc chãú tảo tỉì thẹp hay gang. ÄØ ngun chãú tảo âån gin, âäü cỉïng låïn hån äø ghẹp, nhỉng khäng âiãưu chènh âỉåüc khe håí giỉỵa ngng trủc v lọt äø khi bë mn. ÄØ ghẹp cho phẹp thạo làõp trủc dãù dng, âäưng thåìi cọ thãø pháưn no âiãưu chènh âỉåüc khe håí. Lọt äø Lọt äøLäù cho dáưu Thán äøKhung mạy Hçnh 11.6a : ÄØ ngun, thán äø gàõn liãưn våïi khung mạy Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy 1 - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Khoa Sỉ phảm k thût -2008 126L thnh pháưn ch úu ca äø trỉåüt. Bãư màût ca äø tiãúp xục våïi ngng trủc chëu mi mn cao, nãn phi chãú tảo bàòng váût liãûu cọ hãû säú ma sạt tháúp, thỉåìng l kim loải mu âàõt tiãưn. Âãø tiãút kiãûm kim loải mu, phi lm lọt äø. Màût khạc khi lọt äø bë mn, viãûc thay thãú cng dãù dng v êt täún kẹm hån, vç khäng phi thay thãú c äø. Våïi äø ngun, lọt äø cọ dảng äúng trủ trn (hçnh 11.6c). Våïi äø ghẹp, lọt äø thỉåìng lm hai nỉía, ghẹp lải våïi nhau (hçnh 11.6d). Vç äø máút kh nàng lm viãûc khi lọt äø bë mi mn mäüt lỉåüng ráút bẹ (khong vi chủc micromẹt), nãn bãư dy låïp váût liãûu gim ma sạt khäng cáưn låïn. Do âọ, thỉåìng chãú tảo nãưn lọt äø bàòng kim loải thỉåìng (thẹp, gang, âäưng thanh) v trạng mäüt låïp kim loải cọ tênh chäúng mn cao (bạcbêt, âäưng thanh chç) trãn nãưn lọt äø (hçnh 11.6d). Khi cọ biãún dảng låïn ca trủc hồûc khọ làõp chênh xạc, nãn dng äø tỉû lỉûa, màût ngoi lọt äø cọ dảng hçnh cáưu (hçnh 11.6e) hồûc hçnh trủ cọ âỉåìng sinh ngàõn. Rnh dáưu Trãn thán äø v lọt äø cọ läù cho dáưu. Trãn lọt äø cọ rnh dáưu, giụp cho viãûc phán bäú âãưu dáưu bäi trån trong äø. Rnh dáưu cọ thãø nàòm dc trủc (hçnh 11.6d), hay vng theo chu vi ca äø. Chiãưu di rnh dáưu dc thỉåìng láúy bàòng 0,8 chiãưu di lọt äø âãø dáưu khäng bë ỉïa ra hai mẹp äø. Vë trê chäù cho dáưu phi nàòm ngoi vng cọ ạp sút thy âäüng, nãúu khäng kh nàng ti ca äø s gim. lọt äø (2 nỉía)thán äø (2 nỉía) buläng ghẹp 2 nỉía thán äø buläng âãú Hçnh 11.6b : ÄØ ghẹp, thán äø âỉåüc chãú tảo riãng v ghẹp lãn thán mạy bàòng bu läng Läù cho dáưuRnh dáưuLåïp trạngNãưn lọt äøHçnh 11.6dHçnh 11.6eHçnh 11.6c Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy 1 - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Khoa Sỉ phảm k thût -2008 1272. Váût liãûu chãú tảo lọt äø u cáưu : cọ hãû säú ma sạt tháúp, cọ kh nàng chäúng dênh, gim mn v cọ â âäü bãưn. Váût liãûu chãú tảo lọt äø chia lm ba nhọm chênh : váût liãûu kim loải, váût liãûu gäúm kim loải, váût liãûu phi kim loải. ¾ Váût liãûu kim loải bao gäưm : âäưng thanh, bạcbêt, håüp kim nhäm, håüp kim km, âäưng thau, gang xạm. + Âäưng thanh : Âäưng thanh chç : thỉåìng dng khi váûn täúc v ạp sút cao (âãún 20MPa). Âäưng thanh chç gáy mn nhanh ngng trủc, do âọ phi täi ngng trủc, âäưng thåìi âäü nhàơn ngng trủc v lọt äø phi cao. Âäưng thanh chç âỉåüc dng nhiãưu trong sn xút äø trỉåüt hng khäúi v hng loảt låïn. Ráút thêch håüp våïi trỉåìng håüp äø chëu ti va âáûp thay âäøi dáúu. Âäưng thanh thiãúc : cọ tênh gim ma sạt täút nháút trong cạc loải âäưng thanh, lm viãûc täút trong phảm vi täúc âäü v cäng sút khạ räüng, thêch håüp nháút l khi ạp sút cao, váûn täúc trung bçnh. Tuy nhiãn, do chỉïa nhiãưu thiãúc, âàõt tiãưn, nãn viãûc sỉí dủng cng hản chãú. + Bạcbêt : l håüp kim cọ thnh pháưn ch úu l thiãúc hồûc chç, tảo thnh mäüt nãưn mãưm, cọ xen cạc hảt ràõn antimon, âäưng, niken hồûc cadmi . Bạcbêt l váût liãûu gim ma sạt, gim mn v chäúng dênh ráút täút. Tuy nhiãn, do cọ cå tênh ráút tháúp, nãn âỉåüc trạng thnh mäüt låïp mng vi pháưn mỉåìi mm lãn bãư màût lọt äø bàòng váût liãûu cọ âäü bãưn cao hån nhỉ âäưng thanh, thẹp, hay gang. Bạcbêt âỉåüc sỉí dủng trong cạc äø trỉåüt quan trng, chëu ti trng nàûng hồûc trung bçnh (åí cạc âäüng cå âiãzen, mạy nẹn .). + Håüp kim nhäm : cọ hãû säú ma sạt khạ tháúp, dáùn nhiãût v chảy mn täút, nhỉng khi lm viãûc åí täúc âäü cao thç kh nàng chäúng xỉåïc kẹm, hãû säú dn nåí vç nhiãût ca håüp kim nhäm låïn. + Gang xạm : dng våïi nhỉỵng trủc quay cháûm, ạp sút trong äø : p = 1÷2 MPa. Gang xạm r tiãưn hån âäưng thanh, nhỉng tênh gim ma sạt kẹm hån. Âãø gim mn cho ngng trủc, nãn chn gang cọ âäü ràõn tháúp hån âäü ràõn bãư màût ngng trủc. ¾ Váût liãûu gäúm kim loải : âỉåüc chãú tảo bàòng cạch ẹp v nung bäüt kim loải våïi nhiãût âäü 850-1100oC v ạp sút khong 700MPa. Gäúm kim loải âãø lm äø trỉåüt thỉåìng l bäüt âäưng thanh-graphêt, bäüt sàõt, bäüt sàõt-graphêt . Gäúm kim loải cọ nhiãưu läù räùng, sau khi chãú tảo xong âỉåüc ngám trong dáưu åí nhiãût âäü 110oC-120oC trong thåìi gian 2-3 giåì. Khi ngng trủc lm viãûc, dáưu ngáúm trong cạc läù räùng s tỉû ỉïa ra bäi trån cho lọt äø v ngng trủc. Thêch håüp cho cạc äø quay cháûm v khọ cho dáưu. ¾ Váût liãûu phi kim loải gäưm cọ cháút do, gäù ẹp, cao su, grafit . Ỉu âiãøm : kh nàng chäúng dênh äøn âënh, chảy mn täút v cọ thãø bäi trån bàòng nỉåïc. Ráút thêch håüp våïi cạc äø trong mạy thy lỉûc, mạy thỉûc pháøm. 11.4. Tênh äø trỉåüt 1. Cạc dảng hng v chè tiãu tênh toạn Cạc dảng hng ch úu + Mn lọt äø v ngng trủc : do kãút qu tạc dủng ca ạp sút âäúi våïi cạc äø khäng bäi trån (ma sạt nỉía khä) hồûc cọ bäi trån nhỉng låïp dáưu khäng â dy âãø ngàn cạch hàón hai bãư màût ma sạt (ma sạt nỉía ỉåït). Mng dáưu khäng â dy do khäng thãø thỉûc hiãûn chãú âäü bäi trån ma sạt ỉåït. Tuy nhiãn, ngay c khi äø âỉåüc tênh toạn âm bo bäi trån ma sạt ỉåït, thç khi måí mạy hay âọng mạy, do váûn täúc gọc chỉa â låïn, váùn chỉa hçnh thnh âỉåüc mng dáưu bäi trån ma sạt ỉåït. Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy 1 - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Khoa Sỉ phảm k thût -2008 128 Mn cng tàng nãúu trong dáưu cọ láùn cạc hảt mi. + Dênh : do ạp sút v nhiãût âäü củc bäü trong äø quạ låïn. Nhiãût âäü cng låïn ⇒ âäü nhåït ca dáưu bäi trån cng gim ⇒ khäng hçnh thnh âỉåüc mng dáưu ⇒ ngng trủc v lọt äø trỉûc tiãúp tiãúp xục nhau ⇒ gáy nãn hiãûn tỉåüng dênh giỉỵa ngng trủc v lọt äø, lm cho låïp kim loải trãn bãư màût lọt äø bë chy do. Hiãûn tỉåüng dênh xy ra cng nhiãưu khi trủc âỉåüc chãú tảo tỉì thẹp khäng täi v lọt äø lm bàòng váût liãûu ràõn nhỉ âäưng thanh cọ âäü ràõn cao. + Mi räù låïp bãư màût lọt äø: do tạc dủng ca ti trng thay âäøi. + Kẻt äø : våïi cạc äø cọ khe håí nh, biãún dảng nhiãût cọ thãø gáy nãn kẻt ngng trủc v lm hng äø. Chè tiãu tênh toạn Âãø trạnh cạc dảng hng nọi trãn, täút nháút l tênh toạn bo âm chãú âäü bäi trån ma sạt ỉåït. Tuy nhiãn, nhiãưu khi äø lm viãûc våïi chãú âäü ma sạt nỉía ỉåït hay nỉía khä, do âọ cn tênh toạn äø trỉåüt theo ạp sút p v tênh säú giỉỵa ạp sút p v váûn täúc v, nhàòm hản chãú dênh v mn trong äø : [ ]pp≤ [ ]pv pv≤ (11.5) p v v l ạp sút v váûn täúc trỉåüt trãn bãư màût tiãúp xục. 2. Tênh toạn äø trỉåüt theo p v têch säú pv Ạp sút p âàûc trỉng cho kh nàng ti ca äø, cn pv âàûc trỉng cho âäü mn v sỉû sinh nhiãût trong äø v pháưn no thãø hiãûn nguy hiãøm vãư dênh. Âãø äø khäng bë mn quạ mỉïc, khäng bë dênh v nung nọng quạ mỉïc, phi cọ : []rFppd.l=≤ [MPa] (11.6) []rF.vpv = pvd.l≤ [MPa.(m/s)] (11.7) Trong âọ : Fr : ti trng hỉåïng tám [N]; d, l : âỉåìng kênh ngng trủc v chiãưu di äø [mm]; v : váûn täúc vng : dnv60.1000π= [m/s]; [p] v [pv] : trë säú cho phẹp ca ạp sút v ca têch säú ca ạp sút v váûn täúc vng. 3. Tênh toạn äø trỉåüt bäi trån ma sạt ỉåït Âiãưu kiãûn bo âm chãú âäü bäi trån ma sạt ỉåït trong äø : min z1 z2hk(RR)≥+ (11.8) Trong âọ : hmin : chiãưu dy nh nháút ca låïp dáưu trong äø; RZ1, RZ2 : chiãưu cao trung bçnh ca cạc máúp mä bãư màût ngng trủc v lọt äø; k : hãû säú an ton, xẹt âãún nh hỉåíng ca sai säú chãú tảo v làõp ghẹp, ca biãún dảng ân häưi ca trủc. Chiãưu cao trung bçnh RZ1, RZ2 ca cạc máúp mä bãư màût thỉåìng nàòm trong giåïi hản 6,3÷0,2µm. Nãn gia cäng ngng trủc våïi RZ1 ≤ 3,2µm v lọt äø våïi RZ2 ≤ 6,3µm. Chiãưu dy nh nháút ca låïp dáưu bäi trån : mindh(1)(1)22δ=−χ=ψ−χ (11.9) Trong âọ : Ddδ= −; dδψ=; 2eχ=δ Âäü håí tỉång âäúi ψ âỉåüc láúy theo cäng thỉïc thỉûc nghiãûm : 30,250,8.10 .v−ψ=, våïi v [m/s] l váûn täúc trỉåüt ca äø. [...]... cäng thỉïc thỉûc nghiãûm : ψ = 0,8.10−3.v 0 ,25 , våïi v [m/s] l váûn täúc trỉåüt ca äø Tênh âäü håí δ = ψ.d Dỉûa vo δ âãø chn kiãøu làõp cho äø trỉåüt Xạc âënh âäü håí trung bçnh δtb ca kiãøu làõp âãø tênh lải ψ Chn âäü nhạm bãư màût ngng trủc Rz1 v lọt äø Rz2 Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy 1 - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Khoa Sỉ phảm k thût -2 0 08 129 e) Chn loải dáưu bäi trån, nhiãût âäü... riãng ca dáưu [kJ/(Kg0C)] 2 l nhiãût lỉåüng thoạt qua trủc v thán äø trong mäüt giáy : 2 = K t π.d.l.∆t [kW/s] Våïi : Kt : hãû säú thoạt nhiãût qua thán äø v trủc [kW/(m2.0C)]; d, l : âỉåìng kênh ngng trủc v chiãưu di äø [m] Fr v.f Tỉì phỉång trçnh cán bàòng nhiãût, suy ra: ∆t = 1000(C.γ.Q + K t π.d.l) t +t ∆t Nhiãût âäü trung bçnh trong äø : t tb = vao ra = t vao + (11.10) 2 2 Khi chn âäü nhåït µ ca... trỉåìng håüp dỉåïi âáy, dng äø trỉåüt cọ nhiãưu ỉu viãût hån: + Khi trủc quay våïi váûn täúc cao (nãúu dng äø làn tøi th ca äø s tháúp) Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy 1 - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Khoa Sỉ phảm k thût -2 0 08 130 + Khi cáưn âm bo chênh xạc âäü âäưng tám giỉỵa trủc v gäúi âåỵ (äø trỉåüt cọ êt chi tiãút hån nãn dãù chãú tảo våïi âäü chênh xạc cao, cọ thãø âiãưu chènh âỉåüc... nhỉ cháút do, gäù ẹp, cao su thêch håüp våïi mäi trỉåìng cạc nọi trãn) + Trong cạc cå cáúu cọ váûn täúc tháúp, khäng quan trng, r tiãưn Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy 1 - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Khoa Sỉ phảm k thût -2 0 08 131 ... trån ma sạt ỉåït : Biãút trỉåïc Fr d, n Chn l, chn ψ, chn µ Tênh CF = Fr 2 Dỉûa trãn l/d v CF, tra theo âäư l.d µv thë quan hãû giỉỵa l/d, χ v CF cho trong cạc ti liãûu thiãút kãú chi tiãút mạy , s tçm âỉåüc χ Tênh d h min = ψ (1 − χ) Chn âäü nhàơn bãư màût ngng trủc RZ1 v lọt äø RZ2 Kiãøm tra âiãưu kiãûn 2 h min ≥ k(R z1 +R z 2 ) 4 Tênh toạn vãư nhiãût Tênh toạn vãư nhiãût nhàòm xạc âënh nhiãût... nhåït âäüng lỉûc µ ca dáưu F 2 f) Tênh hãû säú kh nàng ti CF ca äø : CF = r Dỉûa vo CF v l/d, tra theo âäư thë quan hãû l.d µv giỉỵa CF , l/d v χ cho trong cạc ti liãûu thiãút kãú chi tiãút mạy âãø xạc âënh giạ trë ca χ d g) Tênh chiãưu dy nh nháút ca låïp dáưu bäi trån theo cäng thỉïc (11.9) : h min = ψ (1 − χ) 2 h) Kiãøm tra âiãưu kiãûn (11.8) : h min ≥ k(R z1 +R z 2 ) Nãúu khäng tha mn, cọ thãø... 2 h min ≥ k(R z1 +R z 2 ) 4 Tênh toạn vãư nhiãût Tênh toạn vãư nhiãût nhàòm xạc âënh nhiãût âäü lm viãûc ca äø v qua âọ kiãøm tra âäü nhåït ca dáưu bäi trån Phỉång trçnh cán bàòng nhiãût : Ω = Ω1 + Ω 2 Trong âọ : Fr v.f [kW/s] 1000 Våïi : Fr : lỉûc hỉåïng tám [N]; v : váûn täúc vng [m/s]; f : hãû säú ma sạt Ω1 = C.γ.Q.∆t Ω1 l nhiãût lỉåüng thoạt theo dáưu chy qua äø trong mäüt giáy : Ω l nhiãût lỉåüng... chiãưu dy nh nháút ca låïp dáưu bäi trån theo cäng thỉïc (11.9) : h min = ψ (1 − χ) 2 h) Kiãøm tra âiãưu kiãûn (11.8) : h min ≥ k(R z1 +R z 2 ) Nãúu khäng tha mn, cọ thãø : gim âäü nhạm bãư màût Rz1 v Rz2; chn dáưu cọ âäü nhåït låïn hån; gim khe håí tỉång âäúi ψ; tàng t säú l/d v kiãøm tra lải i) Kiãøm tra vãư nhiãût theo âiãưu kiãûn : t tb ≤ t våïi ttb l nhiãût âäü trung bçnh trong äø tênh theo cäng . thiãút kãú mạy 1 - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Khoa Sỉ phảm k thût -2 0 08 122 03dp h - h6. .vdx h=µ (11 .2) våïi : µ : âäü. Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy 1 - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Khoa Sỉ phảm k thût -2 0 08 123 ()h ecos 1 cos 22 δ=+ ϕ= +χ ϕ Chiãưu dy låïp dáưu