- Trang Chủ
- Báo cáo khoa học
- Báo cáo khoa học: Một số kết quả nghiên cứu về tuổi thọ của các chi tiết cơ bản trong động cơ IAMZ - 236
Xem mẫu
- Mét sè kÕt qu¶ nghiªn cøu vÒ tuæi thä
cña c¸c chi tiÕt c¬ b¶n trong ®éng c¬ IAMZ - 236
TS. tr−¬ng tÊt ®Ých
Bé m«n Kü thuËt m¸y
Khoa C¬ khÝ - Tr−êng §¹i häc GTVT
Tãm t¾t: Bμi b¸o tr×nh bμy c¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu vÒ tuæi thä cña c¸c chi tiÕt c¬ b¶n cña
®éng c¬ IAMZ - 236 ®Æt trªn «t« MAZ - 5549 dùa trªn lý thuyÕt ®é tin cËy.
Summary: The article presents the results of basic mechanical details lifetime in internal
combustion engine, IAMZ – 236 used for MAZ – 5549 trucks based on reliability theory.
i. ®Æt vÊn ®Ò ii. néi dung
2.1. Tãm t¾t ph−¬ng ph¸p x¸c ®Þnh
§éng c¬ lµ tæng thµnh quan träng nhÊt
tuæi thä cña chi tiÕt m¸y theo lý thuyÕt ®é
cña «t«, nã quyÕt ®Þnh kh¶ n¨ng lµm viÖc cña
tin cËy
xe vÒ c¶ hai mÆt kü thuËt vµ kinh tÕ. Bëi v× chi
§èi víi c¸c chi tiÕt m¸y háng do mßn
phÝ lín nhÊt cho viÖc khai th¸c «t« lµ chi phÝ
dÇn, viÖc tÝnh tuæi thä trung b×nh L0 theo hai
vÒ nhiªn liÖu, mµ chi phÝ nµy cao hay thÊp l¹i
c¸ch:
hoµn toµn phô thuéc vµ tr¹ng th¸i kü thuËt
cña ®éng c¬. Mét khi c¸c tÝnh n¨ng kü thuËt C¸ch thø nhÊt tÝnh theo ®é chèng mßn I0:
nh− kh¶ n¨ng kÐo, v−ît dèc vµ t¨ng tèc gi¶m
L0 = I0.Hgh (2.1)
nghÜa lµ ®éng c¬ lµm viÖc kÐm hiÖu qu¶.
Víi: I0 - ®é chèng mßn trung b×nh
Trong ®éng c¬ c¸c chi tiÕt cña bé h¬i vµ trôc
(1000km/mm)
khuûu cã ý nghÜa chñ yÕu quyÕt ®Þnh c¸c tÝnh
n¨ng kü thuËt trªn, ®ã lµ c¸c chi tiÕt c¬ b¶n Hgh - l−îng mßn giíi h¹n.
cña ®éng c¬, chóng h− háng tr−íc hÕt lµ do
C¸ch thø hai x¸c ®Þnh theo c−êng ®é mµi
mßn dÇn.
mßn K:
§Ó ®Þnh møc phô tïng cho ®éng c¬, x¸c K = 1/I (2.2)
®Þnh ®Þnh ng¹ch söa ch÷a hîp lý cÇn ph¶i x¸c
Víi I lµ ®¹i l−îng ngÉu nhiªn ®−îc x¸c
®Þnh tuæi thä cña c¸c chi tiÕt c¬ b¶n nh−
®Þnh b»ng ®o ®¹c thùc tÕ trong ®iÒu kiÖn sö
xilanh, xÐc - m¨ng, piston, trôc c¬, b¹c trôc,
dông.
b¹c biªn, côm b¬m cao ¸p vµ vßi phun. Do
vËy x¸c ®Þnh tuæi thä cña c¸c chi tiÕt c¬ b¶n ë ®©y ta chän I lµm ®èi t−îng thùc
cã ý nghÜa quan träng hµng ®Çu trong khai nghiÖm ®èi víi c¸c chi tiÕt c¬ b¶n cña ®éng
th¸c «t«. c¬. C¸c b−íc tiÕn hµnh lµ:
- - LËp d·y sè liÖu theo thø tù t¨ng dÇn cña I §é chèng mßn I (10.000km/mm)
- KiÓm tra sè h¹ng biªn 25,34 26,27 26,52 33,10 33,16 34,65
- X©y dùng ®−êng ph©n phèi thùc nghiÖm 41,84 48,21 55,14 76,46 78,15 78,89
- X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè theo c¸c quy luËt 82,26 83,13 85,15 94,71 96,89
ph©n phèi kh¸c nhau, kiÓm ®Þnh ®Ó chän ph©n
KÕt qu¶ tÝnh to¸n:
phèi phï hîp nhÊt b»ng ph−¬ng ph¸p b×nh
- §é chèng mßn trung b×nh:
ph−¬ng cùc tiÓu.
I0 = 492.300 km/mm
2.2. KÕt qu¶ nghiªn cøu thùc nghiÖm
vÒ tuæi thä chi tiÕt c¬ b¶n trong ®éng c¬
- LuËt ph©n phèi ®é chèng mßn Weibull
IMAZ - 236
Sè liÖu tÝnh to¸n cho c¸c cæ biªn cã ®é
KÕt qu¶ nghiªn cøu ®o ®é mßn thùc tÕ ë
mßn lín nhÊt nh− sau:
c¸c chi tiÕt c¬ b¶n, víi ph−¬ng ph¸p ®· tr×nh
bµy ë trªn, ®· thu ®−îc c¸c kÕt qu¶ tÝnh to¸n víi I (10.000km/mm)
tuæi thä chi tiÕt ®éng c¬ cña «t« MAZ - 5549
20,34 21,15 22,01 23,30 25,00 27,50
nh− sau:
31,25 35,86 44,47 45,84 67,50 29,44
Nh÷ng chi tiÕt c¬ b¶n ®−îc nghiªn cøu lµ:
15,63 14,80 13,74 12,65 11,88
xylanh, piston, xÐcm¨ng, trôc khuûu.
KÕt qu¶ tÝnh to¸n:
a. Xylanh:
- §é chèng mßn trung b×nh:
Sè xilanh ®−îc ®o ®é mßn lµ h¬n 100 c¸i
cña 20 ®éng c¬ øng víi sè kil«mÐt xe ch¹y.
I0 = 146.250 km/mm
Sau ®©y lµ sè liÖu tÝnh to¸n cho c¸c
- LuËt ph©n phèi ®Òu
xylanh cã ®é mßn lín nhÊt tøc lµ ®é chèng
Nh− vËy tuæi thä trôc khuûu tÝnh theo mçi
mßn nhá nhÊt:
lÇn h¹ cèt, víi ®é mßn giíi h¹n Hgh = 0,20mm
Xylanh sè 5 (10.000km/mm)
lµ:
19,95 12,35 13,88 17,12 21,12 22,03
L0 = 298.460 km
30,00 31,05 33,02 45,35 54,16 68,42
c. Piston:
78,13 87,47 87,54 110,52 114,68 §Æc ®iÓm cña piston ®éng c¬ IMAZ - 236
lµ cã xÐcm¨ng ë phÇn dÉn h−íng, nªn phÇn
KÕt qu¶ tÝnh to¸n:
dÉn h−íng cña piston Ýt mßn, khi nghiªn cøu
- §é chèng mßn trung b×nh:
chóng t«i chó ý ®Õn ®é mßn ë c¸c r·nh
I0 = 486.850 km/mm xÐcm¨ng vµ ®−êng kÝnh lç chèt piston.
- LuËt ph©n phèi ®é chèng mßn Weibull - R·nh xÐcm¨ng:
- Tuæi thä trung b×nh lµ: Trong sè 5 r·nh xÐcm¨ng cña piston th×
c¸c r·nh sè 1, 2, 3 cã tiÕt diÖn h×nh thang, cßn
L0 = 243.425 km øng víi Hgh = 0,5 mm
r·nh xÐcm¨ng sè 4, 5 cã tiÕt diÖn h×nh ch÷
b. Trôc khuûu nhËt. V× vËy ®é chÝnh x¸c cña c¸c phÐp ®o
®¹c ®¹t cao nhÊt ë c¸c r·nh sè 4, 5.
§èi víi 20 trôc khuûu ®−îc ®o, ta thÊy cæ
trôc sè 4 cã ®é mßn lín nhÊt:
- Cô thÓ ®èi víi r·nh sè 4 ®é chèng mßn kú thay thÕ xÐcm¨ng vµ chän l¹i Piston n»m
trung b×nh: I0 = 1.414.500 km/mm. trong kho¶ng 100.000 km.
Tuæi thä trung b×nh cña r·nh t−¬ng øng Do tuæi thä cña trôc khuûu ph©n bè theo
víi Hgh = 0,1 mm lµ: luËt Weibuld nªn x¸c suÊt háng khi ®¹t tr¹ng
th¸i giíi h¹n t¹i thêi ®iÓm øng víi 250.000 km
L0 = 141.450 km
xe ch¹y lµ:
- Lç chèt piston:
⎛ ⎛ K t ⎞b ⎞
F(t) = 1 − exp⎜ − ⎜ b ⎟ ⎟
Qua kiÓm tra 18 lç chèt cã 190.000 km (2.3)
⎜ ⎜L ⎟ ⎟
⎝ ⎝ 0⎠⎠
®Õn 292.000km xe ch¹y, ®Òu thÊy kÝch th−íc
dao ®éng tõ 50,01 mm ®Õn 50,02 mm, tøc lµ
Trong ®ã: t - qu·ng ®−êng xe ch¹y tÝnh
®é mßn cña lç chèt piston nhá h¬n so víi ®é
®Õn thêi ®iÓm h¹ cèt
mßn cña r·nh xÐcm¨ng. NÕu so s¸nh víi tuæi
thä cña xilanh th× piston cã tuæi thä lín h¬n. V×
Kb - hÖ sè tra theo (1)
vËy trong thùc tÕ khi h¹ cèt xylanh ng−êi ta
chän l¹i piston ®Ó dïng lµ cã c¬ së. B - tÝnh theo hÖ sè biÕn thiªn
thùc tÕ Vx
d. XÐcm¨ng
Qua nghiªn cøu ®o ®¹c vÒ chiÒu dµy,
b = ln(1 + Vx
2
(2.4)
chiÒu cao vµ sù t¨ng khe hë miÖng cña 30 bé
xÐcm¨ng, chóng t«i tÝnh ®−îc:
KÕt qu¶ tÝnh to¸n ta cã: F(t) = 0.61.
- §é chèng mßn trung b×nh:
NÕu lÊy x¸c xuÊt kh«ng háng lµ 80% th×
I0 = 22,23.103 km/mm hÖ sè dù tr÷ ®é tin cËy tÝnh theo c«ng thøc:
- Tuæi thä trung b×nh:
100 1
K tc = K b ln − (2.5)
L0 = 111.150 km 80 b
C¸c kÕt qu¶ tÝnh to¸n ë trªn cã thÓ tãm
KÕt qu¶ tÝnh to¸n ta cã: Ktc = 3.046.
t¾t trong b¶ng 2.1 sau:
Tuæi thä gama
B¶ng 2.1.
phÇn tr¨m tÝnh theo
§é chèng mßn Tuæi thä Chu kú
LuËt Giíi h¹n
c«ng thøc:
TT Tªn chi tiÕt trung b×nh trung b×nh thay thÕ
ph©n phèi mßn (mm)
I0 (104 km/mm) L0 (km) söa ch÷a
L0
t γ = t 80 =
1 Xylanh 468,85 Weibull 0,50 243.425 250.000
K tc
293.460
2 Trôc khuûu 149,23 Weibull 0,20 250.000
H¹ cèt
(2.6)
3 Piston 1414,5 Trung b×nh 0,10 141.450 150.000
4 XÐcm¨ng 22,23 Trung b×nh 5 111.150 110.000 KÕt qu¶ tÝnh lµ:
2.3 X¸c ®Þnh tuæi thä gama phÇn tr¨m t γ = t 80 = 80 .000 km
Dùa vµo kÕt qu¶ ë b¶ng 2.1, so s¸nh tuæi
Trong ®iÒu kiÖn ta lÊy c¬ sè lµ 250.000 km th×
thä cña c¸c chi tiÕt, cã thÓ quyÕt ®Þnh tuæi thä
cã kho¶ng 60% sè chi tiÕt ®¹t tr¹ng th¸i giíi h¹n.
cña trôc khuûu, tÝnh ®Õn khi h¹ cèt lµ 250 000
(Xem tiÕp trang 7)
km, ®ång thêi tiÕn hµnh thay thÕ xilanh. Chu
nguon tai.lieu . vn