BỘ CÔNG THƯƠNG TỔNG CÔNG TY MÁY ĐỘNG LỰC & MÁY NÔNG NGHIỆP VIỆN CÔNG NGHỆ BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI MÃ SỐ 245.07 RD/HĐ – KHCN Tên đề tài: Nghiªn cøu chÕ t¹o hÖ thèng lµm kÝn tÝch cùc b»ng ph−¬ng ph¸p t¨ng ¸p dïng cho æ trôc chÞu t¶i nÆng lµm viÖc trong m«i tr−êng nãng, bôi CƠ QUAN CHỦ QUẢN: BỘ CÔNG THƯƠNG CƠ QUAN CHỦ TRÌ: VIỆN CÔNG NGHỆ CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI: KS. TĂNG BÍCH THỦY 6799 12/4/2008 HÀ NỘI, 3 – 2008 BỘ CÔNG THƯƠNG TỔNG CÔNG TY MÁY ĐỘNG LỰC & MÁY NÔNG NGHIỆP VIỆN CÔNG NGHỆ BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI MÃ SỐ 245.07 RD/HĐ – KHCN Tên đề tài: Nghiªn cøu chÕ t¹o hÖ thèng lµm kÝn tÝch cùc b»ng ph−¬ng ph¸p t¨ng ¸p dïng cho æ trôc chÞu t¶i nÆng lµm viÖc trong m«i tr−êng nãng, bôi CƠ QUAN CHỦ TRÌ CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI KS. TĂNG BÍCH THUỶ HÀ NỘI, 3 – 2008 DANH SÁCH NHỮNG NGƯỜI THỰC HIỆN CHÍNH 1. Tăng Bích Thuỷ CNĐT Viện Công Nghệ 2.
Đỗ Quốc Quang CTV Viện Công Nghệ 3. Hoàng Việt Quang CTV Viện Công Nghệ 4. Cao Văn Mô CTV Viện Công Nghệ 5. Trần Xuân Thành CTV Viện Công Nghệ ` môc lôc Trang môc lôc 1 ch−¬ng I: b¸o c¸o TỔNG QUAN 3 1.
Tæng quan vÒ c¸c ph−¬ng ph¸p lµm kÝn 3 2. T×nh h×nh nghiªn cøu chung vÒ hÖ thèng lµm kÝn b»ng ph−¬ng ph¸p 8 t¨ng ¸p. ch−¬ng II: c¸c bµi to¸n khÝ ®éng c¬ b¶n, 10 c¬ së lý thuyÕt cho tÝnh to¸n khÝ ®éng cña hÖ thèng lµm kÝn ®iÓn h×nh. Dßng ch¶y gi÷a hai mÆt ph¼ng song song chuyÓn ®éng t−¬ng ®èi víi 10 nhau 2.
Dßng ch¶y gi÷a hai mÆt ph¼ng song song cè ®Þnh 11 3. Dßng ch¶y dõng trong èng 12 4. Dßng ch¶y trong khe hë gi÷a hai h×nh trô ®ång trôc vµ quay t−¬ng ®èi 13 víi nhau 5. HiÖn t−îng khuÕch t¸n 14 ch−¬ng III: nghiªn cøu bµi to¸n khÝ ®éng 17 cña hÖ thèng lµm kÝn æ trôc ®iÓn h×nh b»ng ph−¬ng ph¸p t¨ng ¸p 1.
S¬ ®å nguyªn lý cña hÖ thèng lµm kÝn b»ng ph−¬ng ph¸p t¨ng ¸p. Ph©n tÝch bµi to¸n khÝ ®éng cña hÖ thèng lµm kÝn ®iÓn h×nh. ¸p dông hÖ thèng lµm kÝn cho æ trôc cña b¸nh l¨n trong m¸y nghiÒn 29 ®øng. KÕt luËn vµ c¸c nguyªn t¾c tÝnh to¸n hÖ khÝ ®éng trong hÖ thèng lµm 33 kÝn b»ng t¨ng ¸p.
ch−¬ng iV: thiÕt kÕ vµ chÕ t¹o m« h×nh. 36 Kh¶o nghiÖm hÖ thèng vµ ®¸nh gi¸ kÕt qu¶ 1. Mục đích khảo nghiệm. Thiết kế và chế tạo mô hình.
Tính toán lắp đặt hệ thống làm kín ổ. Chạy khảo nghiệm hệ thống làm kín. Nhận xét kết quả khảo nghiệm và kết luận. 51 KÕt luËn 55 tµi liÖu tham kh¶o 57 TBT_TTCK&T§H §Ò tµi 245.RD/H§-KHCN 2 ` Ch−¬ng I b¸o c¸o tæng quan 1.
Tæng quan vÒ c¸c ph−¬ng ph¸p lµm kÝnc: Trong ngµnh chÕ t¹o m¸y ng−êi ta sö dông nhiÒu ph−¬ng ph¸p còng nh− d¹ng c¬ cÊu lµm kÝn kh¸c nhau ®Ó bÝt kÝn c¸c bÒ mÆt cña mèi ghÐp nèÝ tÜnh vµ ghÐp nèi ®éng cña c¸c chi tiÕt m¸y nh−: c¸c mèi ghÐp ren cña ®−êng èng, c¸c mèi ghÐp gi÷a th©n æ l¨n, æ tr−ît víi trôc truyÒn, gi÷a pÝt t«ng vµ xi lanh. C¬ cÊu lµm kÝn ®−îc ph©n thµnh lo¹l tiÕp xóc, kh«ng tiÕp xóc vµ liªn hîp. C¬ cÊu lµm kÝn tiÕp xóc th−êng lµ c¸c vßng bÝt b»ng phít vµ vßng bÝt cao su. C¬ cÊu lµm kÝn kh«ng tiÕp xóc th−êng lµ c¸c kiÓu khe hë r·nh vßng gi÷a hai bÒ mÆt ®èi tiÕp cÇn lµm kÝn cã chøa dÇu hoÆc mì trong qu¸ tr×nh lµm viÖc.
Tuú thuéc vµo m«i tr−êng, c¸c ®iÒu kiÖn lµm viÖc (vËn tèc, nhiÖt ®é, ¸p suÊt.) cña côm chi tiÕt m¸y cÇn lµm kÝn, ng−êi ta cã thÓ chän c¸c lo¹i c¬ cÊu lµm kÝn kh¸c nhau víi c¸c lo¹i vËt liÖu lµm kÝn kh¸c nhau. D−íi ®©y lµ ®Æc tÝnh cña mét sè vËt liÖu chÕ t¹o vßng bÝt t−¬ng øng víi c¸c m«i tr−êng lµm viÖc, ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña côm chi tiÕt lµm kÝn. VËt liÖu chÕ t¹o vßng bÝt Vật liệu Môi trường làm việc Nhiệt độ môi Áp suất môi trường trường, 0C max làm việc N/mm2, max Chì Axit - 0,2 Cao su đặc Nước, không khí, chân không 30 0,3 Cactông kỹ thuật tẩm dầu Nước, dầu mỏ, dầu nhờn 40 1,0 Paronit Không khí 60 5,0 Cao su có các lớp vải bạt Nước, không khí 60 0,6 Policlovinyl Axit, xăng 60 4,0 Cao su có lưới (cốt) kim Nước, không khí 90 1,0 loại Policlovinyl ∏OH Xăng, dầu hoả, dầu nhờn 100 2,0 Đai vải bạt có cốt Nước, không khí 150 - Đồng Hơi 250 3,5 Amian kim loại có vỏ bọc Hơi 250 3,5 bằng đồng Đồng Nước 250 10,0 Nhôm Hơi 300 2,0 Nhôm Dầu mỏ, dầu nhờn 300-400 3,0-6,0 Amian kim loại có vỏ bọc Hơi 300 2,0 bằng niken Paronit ∏OH Nước, hơi 200 5,0 TBT_TTCK&T§H §Ò tµi 245.RD/H§-KHCN 3 ` Vật liệu Môi trường làm việc Nhiệt độ môi Áp suất môi trường trường, 0C max làm việc N/mm2, max Paronit ∏OH Hơi nước 450 5,0 Amian Hơi, khí đốt 450 0,15 Thép mềm Nước, hơi 470 10,0 a. Lµm kÝn mèi ghÐp tÜnh: Mèi ghÐp tÜnh th−êng lµ c¸c mèi ghÐp nèi èng vµ mèi ghÐp ren.
Lµm kÝn mèi ghÐp nèi èng vµ mèi ghÐp ren. Lµm kÝn mèi ghÐp ®éng: Mèi ghÐp ®éng th−êng lµ c¸c mèi ghÐp gi÷a xi lanh vµ pÝt t«ng, c¸c mèi ghÐp trong c¸c æ trôc. C¸c kiÓu lµm kÝn mèi ghÐp ®éng ®−îc lùa chän phô thuéc vµo tèc ®é vµ h−íng dÞch chuyÓn t−¬ng ®èi cña c¸c chi tiÕt ®−îc lµm kÝn, thÓ lo¹i, nhiÖt ®é vµ ¸p suÊt cña m«i tr−êng ®−îc lµm kÝn, t×nh tr¹ng cña m«i tr−êng xung quanh, sù rß rØ cho phÐp cña chÊt láng vµ khÝ. §Ó lµm kÝn mèi ghÐp ®éng cã thÓ sö dông vßng ®Öm cao su, vßng phít, vßng bÝt cao su cã cèt, n¾p cã c¸c r·nh vßng, c¬ cÊu lµm kÝn khuÊt khóc, c¬ cÊu lµm kÝn liªn hîp.
§èi víi c¸c æ trôc lµm viÖc ë tèc ®é kh«ng lín h¬n 2m/s nªn dïng phít sîi len th« vµ nöa th«. Khi tèc ®é trªn 2m/s ®Õn 5m/s nªn dïng phít sîi len m¶nh. §èi víi c¸c kÕt cÊu quan träng lµm viÖc trong m«i tr−êng bôi bÈn hoÆc lµm viÖc ë nhiÖt ®é cao th× kh«ng nªn dïng vßng phít. Vßng bÝt b»ng cao su cã cèt kim lo¹i cã thÓ lµm kÝn c¸c mèi ghÐp ®éng cã tèc ®é ®Õn 20m/s vµ nhiÖt ®é t¹i chç tiÕp xóc cña vßng bÝt víi trôc tõ 45oC ®Õn 150oC nh−ng hiÖu qu¶ kh«ng cao, tuæi thä ng¾n v× d−íi t¸c dông cña nhiÖt ®é vµ ¸p suÊt cao dÇn dÇn vßng bÝt sÏ bÞ biÕn d¹ng, bÞ mµi mßn.
nªn sÏ mÊt t¸c dông lµm kÝn, bôi bÈn sÏ th©m nhËp vµo æ trôc g©y h− háng. Mét sè c¬ cÊu lµm kÝn c¸c mèi ghÐp ®éng: §Öm kÝn cao su mÆt c¾t trßn th−êng dïng lµm kÝn cho c¸c thiÕt bÞ thuû lùc vµ khÝ nÐn víi tèc ®é dÞch chuyÓn cña c¸c mèi ghÐp nµy ®Õn 0. Chóng ®−îc dïng ®Ó lµm kÝn c¸c mèi ghÐp lµm viÖc ë ¸p suÊt : − §Õn 50 N/mm2 (500 kG/cm2) - trong c¸c mèi ghÐp cè ®Þnh vµ ®Õn 32 N/mm2 (320 kG/cm2) - trong c¸c mèi ghÐp ®éng, víi m«i tr−êng lµm viÖc lµ dÇu kho¸ng, nhiªn liÖu láng, ªmunxi, dÇu b«i tr¬n, n−íc ngät vµ n−íc biÓn; − §Õn 40 N/mm2 (400 kG/cm2) - trong c¸c mèi ghÐp tÜnh vµ ®Õn 10 N/mm2 (100 kG/cm2) – trong c¸c mèi ghÐp ®éng, víi m«i tr−êng lµm viÖc lµ kh«ngkhÝ nÐn. Lµm kÝn dïng vßng ®Öm cao su kh«ng cã vßng b¶o vÖ.
Lµm kÝn dïng vßng ®Öm cao H×nh 1. Vßng ®Öm cao su dïng su víi c¸c vßng b¶o vÖ trong c¸c mèi ghÐp ren TBT_TTCK&T§H §Ò tµi 245.RD/H§-KHCN 5 ` H×nh 1. Lµm kÝn dïng vßng phít víi H×nh 1. Lµm kÝn dïng vßng phít b¹c l¾p trªn trôc ®−îc Ðp H×nh 1.
Lµm kÝn dïng vßng phít kÕt hîp víi vßng phít kÕt hîp víi vßng phít kÕt hîp víi vßng bÝt cã r·nh vßng vßng bÝt khuÊt khóc vßng bÝt khuÊt khóc-r·nh vßng H×nh 1. Lµm kÝn dïng vßng bÝt cao su cã cèt – s¬ ®å g¸ l¾p. TÇm quan träng cña viÖc lµm kÝn æ trôc: ViÖc lµm kÝn c¸c æ trôc, nhÊt lµ ®èi víi æ trôc chÞu t¶i nÆng, lµm viÖc trong c¸c m«i tr−êng nhiÒu bôi vµ nãng cã tÇm quan träng ®Æc biÖt v× nã ¶nh h−ëng trùc tiÕp tíi chÊt l−îng lµm viÖc cña æ trôc, còng nh− ®é an toµn trong s¶n suÊt vµ tuæi thä cña thiÕt bÞ. Lµm kÝn æ lµ ®Ó ng¨n ngõa kh«ng cho bôi, n−íc hay c¸c dÞ vËt tõ bªn ngoµi th©m nhËp vµo, gi÷ cho chÊt b«i tr¬n trong æ kh«ng bÞ bÈn hay rß rØ ra ngoµi, t¨ng hiÖu qu¶ cho hÖ thèng b«i tr¬n, ®¶m b¶o æ trôc lµm viÖc æn ®Þnh, an toµn vµ t¨ng tuæi thä.
Th«ng th−êng ng−êi ta lµm kÝn æ trôc b»ng gio¨ng, phít, vßng bÝt kÕt hîp c¸c lo¹i n¾p chÆn (n¾p cã r·nh vßng, n¾p cã r·nh khuÊt khóc. Tuy nhiªn ®èi víi c¸c thiÕt bÞ cã æ trôc chÞu t¶i träng nÆng, lµm viÖc trong m«i tr−êng nãng, bôi, ®Æc biÖt lµ bôi cã tÝnh mµi mßn th× d−íi t¸c dông cña nhiÖt ®é vµ ¸p suÊt cao, c¸c lo¹i gio¨ng, vßng bÝt sÏ bÞ biÕn d¹ng, bÞ mµi mßn. do ®ã mÊt t¸c dông lµm kÝn, bôi bÈn sÏ th©m nhËp vµo æ trôc g©y h− háng, thËm chÝ b¶n th©n chóng cßn trë thµnh t¸c nh©n g©y ph¸ huû æ trôc. §Ó t¨ng hiÖu qu¶ lµm kÝn còng nh− t¨ng ®é an toµn cho æ khi lµm viÖc trong m«i tr−êng nãng, bôi, chÞu t¶i träng lín, hiÖn nay trªn thÕ giíi ng−êi ta sö dông hÖ thèng lµm kÝn b»ng ph−¬ng ph¸p t¨ng ¸p.
C¸c yªu cÇu kü thuËt khi l¾p c¸c c¬ cÊu lµm kÝn: ChÊt l−îng lµm kÝn cho c¸c mèi ghÐp phô thuéc chÊt l−îng c¸c lo¹i gio¨ng, vßng bÝt, vßng phãt, ®ång thêi ®Ó ®¶m b¶o hiÖu qu¶ lµm kÝn, khi l¾p r¸p c¸c c¬ cÊu lµm kÝn cÇn tu©n thñ c¸c yªu cÇu kü thuËt sau : − CÇn ®¶m b¶o c¸c vßng ®Öm, vßng bÝt. kh«ng bÞ nghiªng, vÆn lµm thay ®æi h×nh d¸ng h×nh häc cña c¸c chi tiÕt nµy. Kh«ng lµm h− háng vÒ c¬ häc, kh«ng g©y ra c¸c vÕt c¾t. − BÒ mÆt c¸c chi tiÕt ghÐp ph¶i s¹ch, kh«ng dÝnh c¸c chÊt g©y ¨n mßn, mµi mßn.
− C¸c bÒ mÆt chi tiÕt tiÕp xóc víi vßng ®Öm, vßng bÝt… ph¶i ®−îc b«i tr¬n b»ng lo¹i dÇu kh«ng g©y t¸c ®éng cã h¹i cho vËt liÖu chÕ t¹o vßng lµm kÝn hoÆc b»ng c¸c chÊt láng c«ng t¸c cã tÝnh b«i tr¬n tèt.RD/H§-KHCN 7 ` − C¸c chi tiÕt cña mèi ghÐp lµm kÝn cÇn cã ®é nh¸m, kÕt cÊu phï hîp ®Ó l¾p r¸p dÔ dµng. Khi l¾p c¸c lo¹i vßng lµm kÝn cÇn sö dông dông cô g¸ chuyªn dïng thÝch hîp. T×nh h×nh nghiªn cøu chung vÒ hÖ thèng lµm kÝn b»ng ph−¬ng ph¸p t¨ng ¸p: Lµm kÝn æ trôc b»ng ph−¬ng ph¸p t¨ng ¸p dùa trªn nguyªn lý dßng khÝ chØ di chuyÓn tõ n¬i cã ¸p suÊt cao tíi n¬i cã ¸p suÊt thÊp.