Xem mẫu
- CHƯƠNG 5
KHUYẾT TẬT CỦA HỆ ĐỘNG
LỰC TÀU THỦY. NGUYÊN NHÂN
VÀ PHƯƠNG PHÁP DÒ TÌM
- BÀI 5.1 PHÂN LOAI VÀ NGUYÊN
̣
NHÂN GÂY KHUYÊT TÂT CUA HỆ
́ ̣ ̉
ĐÔNG LỰC TAU THUY
̣ ̀ ̉
- 5.1 PHÂN LOAI VÀ NGUYÊN NHÂN GÂY KHUYÊT TÂT
̣ ́ ̣
CUA HỆ ĐÔNG LỰC TAU THUY
̉ ̣ ̀ ̉
Các dạng hư hỏng
• Hư hỏng trong vật liệu và chi tiết máy có thể xuất
hiện khi chế tạo cũng như trong quá trình khai
thác.
• Khi nấu chảy kim loại cũng như khi đúc sẽ tạo ra
các khuyết tật như tạo ô xít, tạp chất xỉ, rỗ co
ngót, rỗ, bọt, tro xốp và các vết nứt. Trong quá
trình gia công có thể xuất hiện các vết nứt, rạn,
phân lớp, vết gấp, tạo ba via, điểm trắng,...
• Khi chế tạo thường kèm theo việc gia công nhiệt
có thể xảy ra việc khử các bon trên bề mặt kim
loại sẽ làm giảm độ cứng, sự quá nhiệt, sự quá
nung, giòn, làm thay đổi kết cấu kim loại, tạo vết
nứt khi tôi.
- Các dạng hư hỏng
• Trong thời gian khai thác các chi tiết bị biến
dạng, mài mòn, ăn mòn và xói mòn, tạo vết nứt
ở chi tiết, thay đổi kết cấu và tính chất cơ học
của kim loại.
• Tất cả các khuyết tật đó có thể phân bố ở bề
mặt trên, dưới hoặc bên trong chi tiết. Khả năng
không làm việc được của chi tiết máy và các cơ
cấu có thể xảy ra nhanh hay chậm phụ thuộc
vào chế độ làm việc, đặc tính mài mòn và sự
hỏng hóc của nó. Sau đây là phân loại các dạng
khuyết tật và nguyên nhân gây khuyết tật ở chi
tiết máy
- 1- Hư hỏng do mài mòn
• Nguyên nhân
- Các chi tiết mối ghép của các máy móc, cơ cấu khi chuyển
động sẽ xuất hiện lực ma sát và gây nên mài mòn.
- Mai mon con do các phần tử bột mài rơi trên bề mặt ma sát,
̀ ̀ ̀
khe hở dầu, khe hở nhiệt không đảm bảo, bộ đôi ma sát chọn
không đúng, sự lắp ráp không đúng, dầu bôi trơn không đảm
bảo.
• Kêt quả
́
- Kết quả sau một thời gian hoạt động kích thước của chi tiết
sẽ thay đổi tăng khe hở lắp ghép.
- Mài mòn làm giảm tính bền, thay đổi hình dạng (tạo elip, côn,
hình tang trống,... làm tăng khe hở dầu, tạo vết lỗ rỗ trên bề
mặt ma sát do kết quả của ma sát, Hư hỏng bề mặt ma sát
(tạo vết xước,vết lõm…)
- 1- Hư hỏng do mài mòn
• Cach khăc phuc
́ ́ ̣
Để nâng cao tính chống mài mòn của chi tiết máy người ta đã
tạo ra các điều kiện sau:
– Lựa chọn độ nhám và độ chính xác gia công bề mặt tiếp xúc
của bộ đôi ma sát. ở đây cần phải tính đến tính kinh tế khi nâng
cao độ chính xác và độ nhẵn gia công. Như vậy ở đây trong một
vài trường hợp sẽ làm tăng giá thành của chi tiết.
– Các chi tiết của bộ đôi ma sát cần phải có độ cứng cao, một
trong 2 chi tiết cần phải có độ cứng lớp bề mặt cao hơn. Thực
tế cho thấy rằng khi tăng độ cứng của một trong các chi tiết sẽ
làm giảm độ mài mòn của chúng.
– Dầu bôi trơn cần phải đảm bảo tính chất bôi trơn tốt cho các cơ
cấu.ở những cơ cấu chịu tải nặng phải sử dụng dầu bôi trơn
riêng biệt với các chất phụ gia
- 2- Ăn mòn
• Ăn mòn điện hóa bao gồm ăn mòn liên tục (ăn mòn đều,
ăn mòn không đều) ăn mòn cục bộ (vết đốm, rỗ,... )
trong môi trường dung dich điên ly. Dể bảo vệ ăn mòn
̣ ̣
điện hóa, trên thân tàu, chân vịt, người ta thường gắn
Zn bảo vệ chống ăn mòn
• Ăn mòn hóa học là tạo gỉ sắt, tạo bọt, tạo xốp (tơi) kim
loại, tạo lớp, làm gãy đứt khi ma sát, các vết nứt theo
góc lượn hoặc mép biên, khử các bon (khuyếch tán các
nguyên tử các bon chảy với tốc độ lớn hơn so với sự ô xi
hóa bề mặt), tính giòn hydrô hóa sẽ tạo các vết nứt và
thay đổi cấu trúc kim loại. Ăn mòn bề mặt dưới tác dụng
của môi trường có mặt của độ ẩm, cac chât gây ăn mon
́ ́ ̀
như lưu huynh, axit. Ống xả thường bị ăn mòn lưu
̀
huỳnh, axit
- 3- Xâm thực, Soi mon
́ ̀
• ̣
Đinh nghia ̃
Hiên tượng xâm thực là hiên tượng băn phá chi tiêt may, gây
̣ ̣ ́ ́ ́
rôi loan dong chay trong may thuy lực đôi với bât ký loai dong chay
́ ̣ ̀ ̉ ́ ̉ ́ ́ ̣ ̀ ̉
nao. Hiên tượng nay dựa trên nguyên lý bay hơi cua chât long trong
̀ ̣ ̀ ̉ ́ ̉
̀ ̣
điêu kiên nhât đinh. ́ ̣
• ̉
Ban chât ́
- Cụ thể là khi ở điêu kiên nhiêt độ công tac nao đo, trong dong
̀ ̣ ̣ ́ ̀ ́ ̀
chay và ở tai vị trí mà ap suât cuc bộ giam thâp hơn giá trị ap suât
̉ ̣ ́ ́ ̣ ̉ ́ ́ ́
hơi bao hoa (ứng với chât long đo) thì ban thân chât long tai vung
̃ ̀ ́ ̉ ́ ̉ ́ ̉ ̣ ̀
đó bay hơi, tao thanh cac bot khi.
̣ ̀ ́ ̣ ́
- Cac bot khí nay có thể tich đang kể và chuyên đông cung dong
́ ̣ ̀ ́ ́ ̉ ̣ ̀ ̀
chay. Khi chung chuyên đông sang tới vung khac, nêu ap suât cuc
̉ ́ ̉ ̣ ̀ ́ ́ ́ ́ ̣
bộ lai cao hơn ap suât hơi bao hoa thì buôc chung phai ngưng về
̣ ́ ́ ̃ ̀ ̣ ́ ̉
thể long thanh cac giot có thể tich nhỏ hơn nhiêu so với cac bot khí
̉ ̀ ́ ̣ ́ ̀ ́ ̣
ban đâu. ̀
- 3- Xâm thực, Soi mon
́ ̀
• Hư hong do xâm thực gây ra
̉
- Kêt qua cua hiên tượng xâm thực là chung có sức phá
́ ̉ ̉ ̣ ́
rât lớn đôi với cac chi tiêt cua may thuy lực. Đông thời
́ ́ ́ ́ ̉ ́ ̉ ̀
̀ ́ ̣ ̀ ̉ ̀ ̉
con gây rôi loan dong chay, lam giam hiêu suât may thuy ̣ ́ ́ ̉
lực. Măt khac gây tiêng ôn lớn, hệ thông may moc lam
̣ ́ ́ ̀ ́ ́ ́ ̀
viêc rung nhiêu, thâm chí có trường hợp môt số chi tiêt
̣ ̀ ̣ ̣ ́
cua may thuy lực bị rỗ mon, bị phá huy….
̉ ́ ̉ ̀ ̉
- Chung ta thường găp ở canh bơm ly tâm, môt số vị trí
́ ̣ ́ ̣
trên canh chân vit tau, môt số vị trí đăc biêt trong đường
́ ̣ ̀ ̣ ̣ ̣
́
ông dân.̃
- 3- Xâm thực, Soi mon
́ ̀
• Cach khăc phuc
́ ́ ̣
Để han chế cho may thuy lực it bị anh hưởng bởi
̣ ́ ̉ ́ ̉
xâm thực, cân chú ý cac điêu kiên sau:
̀ ́ ̀ ̣
– Chon chât long có tinh bay hơi kem
̣ ́ ̉ ́ ́
– Duy trì ap suât công tac cang cao cang tôt
́ ́ ́ ̀ ̀ ́
– Tranh khai thac may thuy lực ở nhiêt độ cao
́ ́ ́ ̉ ̣
– Han chế tôc độ dong chay xuông mức thâp
̣ ́ ̀ ̉ ́ ́
– Tranh thay đôi đường dong đôt ngôt gây cac điêm
́ ̉ ̀ ̣ ̣ ́ ̉
sut ap cuc bộ
̣ ́ ̣
– Lam trơn nhăn cac bề măt chi tiêt may tiêp xuc dong
̀ ̃ ́ ̣ ́ ́ ́ ́ ̀
chay ̉
– Tranh xâm nhâp cua không khí
́ ̣ ̉
- 4- Biến dạng dư của các chi tiết và kết cấu
• Hiện tượng tạo gợn sóng, vết lõm (biến dạng tôn vỏ của
thân tàu) la do ứng suất cơ và ứng suất nhiệt.
• Hiện tượng ép lún, võng, lồi của các phần tử kết cấu khi
làm việc trong điều kiện nhiệt độ cao (buồng đốt nồi
hơi, tua bin...) do các tồn tại trong khai thác, dẫn nhiệt
kém, tác dụng nhiệt, ứng suất cơ và ứng suất nhiệt.
• Sự cong vênh các chi tiết dạng trục (trục chân vịt, trục
khuỷu, trục rô to tua bin,...) là do ứng suất cơ, ứng suất
nhiệt, sự lắp ghép không đúng, tác dụng nhiệt.
• Sự uốn xoắn các chi tiết dạng trục do ứng suất cơ, điều
kiện khai thác nặng nề.
- 5- Khuyết tật hàn
• Khuyết tật xảy ra do quá trình chuẩn bị và lắp ghép các
chi tiết hàn:
– Chọn góc nghiêng khi tạo rãnh V, X không đúng,
– Góc nghiêng ở các mối nối không đúng hoặc
– Không cố định theo đường tuyến
• Điêu nay làm cho mối hàn bị sai lệch về hình dạng, kích
̀ ̀
thước, tạo khuyết tật bên trong mối hàn, làm thay đổi
thành phần, cấu trúc của mối hàn. Các khuyết tật này
thường xảy ra do những thiếu sót khi chế tạo và sửa
chữa
- 6- Khuyết tật do gia công nhiệt và nhiệt hóa học
• Quá nhiệt: không tuân thủ chế độ gia công nhiệt. Chi tiêt ́
bị quá nhiêt có độ cứng cao, gion, dễ vỡ khi găp tai trong
̣ ̀ ̣ ̉ ̣
va đâp lờn
̣
• Thay đổi tính chất cơ học (làm thay đổi độ cứng, làm
giảm độ va đập,...) khi tăng hoặc giảm tốc độ làm mát,
giảm nhiệt độ nung nóng, thời gian duy trì nhiệt không
đúng, mất lớp các bon bề mặt.
• Tróc lớp tôi: Sử dụng chất thấm các bon tác dụng
mạnh, và nhiệt độ nung nóng tăng cao.
• Giòn ram (giảm độ dai va đập) do tốc độ làm mát không
cao khi ram.
- 7- Phá hủy mối liên kết do tác dụng nhiệt khi khai thác
• Quá nhiệt: do đốt nóng lâu ở nhiệt độ cao (thép 1000 ÷ 13000C)
các hạt kim loại nở ra mạnh làm giảm tính chất cơ học.
• Cháy: do tác dụng nhiệt trong quá trình khai thác
• Thay đổi cấu trúc tính chất cơ học kim loại: Do tác dụng nhiệt khi
khai thác
8- Hư hỏng các lớp chống mai mon
̀ ̀
• Rạn nứt và tróc lớp chống ma sát (chịu mài mòn) do sự bám dính
của ba bít với ổ đỡ kém, độ cứng của ổ đỡ không đảm bảo, sự tiếp
xúc không hoàn toàn của ổ đỡ với bệ đỡ, tác động va đập của tải
khi khe hở dầu tăng, chủng loại của ba bít không phù hợp với điều
kiện làm việc.
• Vết xước, xây xát trên lớp chống ma sát do có các tạp chất rắn lẫn
trong dầu đưa vào bề mặt ma sát.
- 9- Phá hủy các chi tiết và các thiết bị
• Sứt mẻ chi tiết, gãy nứt tôn vỏ, tạo lỗ thủng
– Do kết cấu, chế tạo và sửa chữa có những thiếu sót,
– Không tuân thủ qui tắc khai thác kỹ thuật,
– Hiện tượng mỏi kim loại, ăn mòn, tác dụng nhiệt điều kiện khai
thác nặng nề
– Do va đâp trong quá trinh vân hanh, khai thac
̣ ̀ ̣ ̀ ́
10-Khuyết tật có liên quan tới việc bảo quản và vận chuyển
- Ăn mòn, han rỉ: do tác dụng của môi trường ăn mòn, các lớp bảo vệ
không đảm bảo chống ăn mòn.
- Hư hỏng bề mặt (lõm, xây xát, vết xước, hư hỏng lớp phủ bảo vệ,
dập mép,...)
- Nứt: do ứng suất dư (nhiệt và cơ).
- 5.2 ĐỒ THỊ MAI MON
̀ ̀
́
Ma sat
• Người ta phân ma sát thành 3 dạng: Ma sát trượt, ma sát lăn và ma sát lăn
có sự trượt.
– 1- Ma sát trượt: Phát sinh trong các kiểu khớp động, bản lề như trục - ổ
đỡ, xéc măng - sơ mi xilanh,... Véc tơ tốc độ của ma sát trượt theo thời
gian liên tục là không thay đổi và gọi là ma sát trượt không thuận
nghịch (không đảo chiều).
– 2- Ma sát lăn: Ví dụ: Đặc trưng nhất của ma sát lăn là ma sát trong ổ
bi, con lăn và trong ổ đỡ.
– 3- Ma sát lăn có trượt: Được thể hiện trong ăn khớp bánh răng.
• Ngoài ra người ta còn phân chia ma sát thành ma sát ướt và ma sát khô.
– Ma sát ướt: là khi bề mặt làm việc được phân chia bởi 1 lớp dầu
khoáng lỏng, dầu bôi trơn, nước, glixerin C3H5 (OH)3 hoặc các chất
khác.
– Ma sát khô: Bề mặt ma sát không được phân chia bởi lớp bôi trơn.
- Đồ thị mài mòn
• Mài mòn phụ thuộc vào các yếu tố như vật liệu, chất
lượng bề mặt ma sát, độ lớn của khe hở cũng như các
yếu tố của chế độ công tác: nhiệt độ, tốc độ và áp suất.
• Khi nghiên cứu sự làm việc của các cặp ma sát khác
nhau, đã cho phép xác lập đặc tính mài mòn của chi tiết
theo thời gian. Người ta đã phân đặc tính thành 3 giai
đoạn (hình 1-25).
- • Đồ thị mai mon cua chi tiêt theo thời
̀ ̀ ̉ ́
gian
- • Trên đồ thị giai đoạn thứ nhất (I, đoạn AB, thời gian )
được đặc trưng bởi tốc độ mài mòn nhanh. Thời gian
xuất hiện mài mòn của chi tiết trong giai đoạn này gọi là
giai đoạn chạy rà
• Chúng ta hiểu rằng đặc điểm trên các bề mặt ma sát
của các vật liệu khi gia công sẽ không được hoàn chỉnh,
hoặc xuất hiện biến dạng là những tác dụng phụ tăng
cường sự mài mòn. Do vậy khi chạy rà với mục đích
tăng bề mặt tiếp xúc thực tế của chi tiết phải giảm áp
suất, nhiệt độ, tạo điều kiện bôi trơn tốt.
• Độ mài mòn chi tiết tăng lên trong giai đoạn chạy rà là
do lực ép của các lớp bề mặt khi gia công thô.
- • Tiếp theo của đồ thị độ mài mòn được giảm, được thể
hiện ở giai đoạn thứ hai (II) làm việc của bộ đôi ma sát
là giai đoạn mài mòn bình thường (đoạn BC thời gian
τ max-).Sự tăng mài mòn bề mặt của các chi tiết lắp
ghép làm tăng khe hở giữa chúng.
• Khi độ mài mòn tăng, khe hở giữa các chi tiết lắp ghép
lớn, điều kiện bôi trơn kém cộng với sự tác dụng của tải
động lực học sẽ đưa tới giai đoạn thứ ba (III) làm việc
của bộ đôi ma sát gọi là giai đoạn mài mòn tăng tốc
(đoạn CĐ). ở giai đoạn này cần thiết phải tiến hành sửa
chữa bộ đôi ma sát và các cơ cấu.
• Giai đoạn mài mòn bình thường được tạo ra giữa 2 lần
sửa chữa các chi tiết lắp ghép. Do vậy chu kỳ sửa chữa
cần phải có kế hoạch làm việc cụ thể.
nguon tai.lieu . vn
