Đánh giá hao mòn và độ tin cậy của chi tiết và kết cấu trên đầu máy diezel part 2 docx

nghi p ð u máy ðà N ng ñã giao la cho Xí nghi p ð u máy Hà N i Hà Lào 12 ñ u máy D12E, hi n Xí nghi p ð u máy ðà N ng cịn s d ng 13 đ u máy D12E, Xí nghi p ð u máy Hà N i s d ng 22 chi c Xí nghi p ð u máy Hà Lào chi c Lo i đ u máy có ch t lư ng tương ñ i n ñ nh, nhi u năm qua ngu n s c kéo ch l c cho ngành ðSVN ð u máy D13E ðây lo i ñ u máy diezel Tðð n ð ch t o, ñư c nh p vào Vi t Nam t năm 1983 v i s lư ng 15 chi c ñư c giao cho Xí nghi p ð u máy Sài Gịn qu n lý s d ng, ch y u ñ v n chuy n hàng hố Trình đ cơng ngh ch t lư ng ch t o c a ñ u máy khơng cao, đ tin c y v n hành khơng n đ nh ch tiêu kinh t k thu t chưa ñ m b o, ñ c bi t ch tiêu tiêu hao nhiên li u ñơn v cao Tuy v y, nhi u năm qua, lo i ñ u máy ñã ngu n s c kéo ch l c c a Xí nghi p ð u máy Sài Gịn T năm 2002, ðư ng s t Vi t Nam ñã nh p thêm 10 ñ u máy D13E giao cho Xí nghi p ð u máy Vinh qu n lý ð u máy D14E ð u máy D14E đ u máy diezel Tðð có ký hi u nguyên thu JMD 1360 Nhà máy xe l a Changzhou s n xu t cung c p cho ñư ng s t Vi t Nam ð u máy có kh đư ng 1435 mm, hi n có t ng s chi c, đư c s d ng t i Phân ño n Yên Viên c a Xí nghi p ð u máy Hà N i, làm nhi m v v n chuy n hàng hố hành khách n đư ng s t 1435 mm, ch y u n Yên Viên - H Long 10 ð u máy D16E ð u máy D16E ñ u máy diezel Tðð Trung Qu c s n xu t ð u máy dùng cho kh ñư ng 1435 mm, hi n có t ng s chi c, ñang ñư c s d ng t i Phân ño n Yên Viên c a Xí nghi p ð u máy Hà N i, làm nhi m v v n chuy n hàng hoá hành khách n ñư ng s t 1435 mm, ch y u n Yên Viên - H Long 11 ð u máy D18E ðây lo i ñ u máy diezel Tðð, cơng su t 1800 ML, t c đ 100 km/h ðSVN ñ t hàng c a Vương qu c B , ñư c ñưa vào Vi t Nam t năm 1984 đư c giao cho Xí nghi p ð u máy Vinh s d ng v i s lư ng 16 chi c, làm nhi m v kéo t u hàng n Hi n ñ u máy D18E m t nh ng lo i đ u máy có cơng su t l n nh t ñư ng s t Vi t Nam, ngu n ñ ng l c quan tr ng v n t i hàng hoá c a Cơng ty v n t i hàng hố nói riêng c a ngành đư ng s t Vi t Nam nói chung 12 ð u máy D19E ðây lo i đ u máy diezel Tðð, cơng su t 1900 ML, t c ñ 120 km/h ðSVN ñ t hàng c a Trung Qu c, ñư c ñưa vào Vi t Nam t năm 2002 ñư c giao cho Xí nghi p ð u máy Hà N i Sài Gòn s d ng v i s lư ng m i Xí nghi p 10 chi c, làm nhi m v v n chuy n hành khách hàng hố Lo i đ u máy cịn có tên g i đ u máy “ð i m i” ðây lo i ñ u máy có cơng su t l n nh t hi n ngành ñư ng s t Vi t Nam S p t i s ti p t c nh p thêm 20 ñ u máy D19E n a ti p t c giao cho hai Xí nghi p ð u máy qu n lý, s d ng S p t i có kh ðư ng s t Vi t Nam s nh p thêm kho ng 16 đ u máy diezel Tðð cơng su t 2000 ML s giao cho Xí nghi p ñ u máy ðà N ng qu n lí, s d ng V i ngu n s c kéo trên, ngành ñư ng s t ñã th c hi n kh i lư ng v n chuy n hàng hố hành khách tương đ i l n ð ñáp ng ñư c nhu c u v n t i, ngành đư ng s t ln n l c ñ ñ m b o ñ y ñ ngu n s c kéo T l ñ u máy chi ph i so v i t ng s ñ u máy hi n có cao Tuy u ki n khó khăn v nhà xư ng s a ch a, thi t b k thu t l c h u, v t tư ph tùng thi u th n, ñ u máy chi ph i v n ñư c b o dư ng ñ t yêu c u k thu t S ñ u máy ñư c ch t o nh p vào Vi t Nam nh ng năm 1983-1985 ñ n v n ñang ñư c v n d ng v i t l cao, t l ñ u máy v n d ng t ng s ñ u máy chi ph i ñ t 60-65% Tuy v y vi c s d ng ñ u máy ngành ñư ng s t Vi t Nam ñã b c l rõ nh ng c ñi m sau: 15 - ð u máy nư c ñã tr i qua g n m t th k ho t ñ ng, ñ n ñã tr nên l c h u ñã ñư c quy t ñ nh lo i b ð n ch m t s lư ng khơng đáng k ho t đ ng làm công tác ph tr - T ng công su t kéo s d ng ðSVN kho ng 300 000 ML, v i g n 350 ñ u máy có th s d ng đư c 10 nư c ch t o có t i 12 lo i khác ðây m t khó khăn l n cho trình qu n lý, s d ng b o dư ng, s a ch a ñ u máy Nhi u lo i ñ u máy ñang s d ng nư c ta Liên Xô nư c ðông Âu ch t o ð n h u h t nhà máy ch t o gi i th , khâu cung ng v t tư, ph tùng g p nhi u khó khăn - Các ch tiêu khai thác đ i v i lo i ñ u máy diezel ñang v n d ng ñư ng s t Vi t Nam tiêu hao nhiên li u ñơn v , đ an tồn, tu i th s d ng c a lo i ph tùng, chi ti t v.v chưa cao 1.3.3 M t s d ng hư h ng ch y u c a lo i ñ u máy s d ng ñư ng s t Vi t Nam Nguyên nhân bi n pháp kh c ph c Trên ñ u máy diezel có hàng ngàn chi ti t v i nh ng ch c khác Tuy nhiên, xét v m t k t c u, có th coi ñ u máy ñư c c u thành t h th ng hay c m chi ti t chính, là: đ ng diezel (thi t b ñ ng l c), h th ng truy n ñ ng (thu l c ho c ñi n), b ph n ch y (giá chuy n hư ng b tr c bánh xe), h th ng hãm, h th ng ñi u n h th ng thi t b ph Trong trình khai thác, hư h ng c a chi ti t ñi u t t y u Tuy nhiên c n phân bi t ba d ng hư h ng sau ñây: D ng th nh t: lo i hư h ng nh , hay g i tr c tr c k thu t Lo i hư h ng thư ng ñư c ban lái máy kh c ph c trình v n hành, ho c ñư c kh c ph c khâu ki m tra k thu t, ho c c p b o dư ng ñ nh kỳ D ng th hai: Các hư h ng d n d n c a chi ti t c m chi ti t (như hao mịn, già hố, lão hố v.v ) d n ñ n làm suy gi m tính k thu t ban đ u c a ñ u máy Lo i hư h ng ñư c kh c ph c b ng cách khôi ph c ho c s a ch a, liên quan t i vi c gi i th chi ti t c m chi ti t c p s a ch a đ nh kỳ theo Quy trình s a ch a LHðSVN ban hành Nhóm hư h ng thư ng có quy lu t, có th l p k ho ch có th tiên lư ng ñư c D ng th ba: Các hư h ng n ng, thư ng hư h ng ñ t ng t, không tuân th ch t ch quy trình, quy ph m khai thác, y u t khách quan mang l i, thư ng làm cho c m chi ti t nói riêng đ u máy nói chung m t kh làm vi c Nhóm hư h ng thư ng khơng có quy lu t, gây m t n đ nh vi c th c hi n nhi m v v n t i Vi c kh c ph c hư h ng ph i ti n hành k ho ch, b ng cách ph c h i ho c thay m i, d n ñ n chi phí s a ch a gia tăng Nhi u năm trư c đây, có nh ng th i kỳ hư h ng c a ñ u máy diezel ðSVN v n ñ h t s c gay g t Th m chí, lúc cịn có ý ki n cho r ng trình đ k thu t c a ðSVN chưa ñ s c ñ s d ng ñ u máy diezel Trong nh ng năm 70, m t lo t ñ u máy ðFH3 c a Trung Qu c ñã ñư c nh p đư c s d ng t i Xí nghi p ð u máy Hà N i Khi lo i hư h ng thư ng xuyên x y ñ i v i lo i ñ u máy hư h ng bơm cao áp chi ti t đ ng diezel ðã có nhi u chuyên ñ , nhi u gi i pháp ñ gi i quy t v n ñ ñ u không mang l i hi u qu mong mu n Nguyên nhân ch y u, trư c h t t i th i m chưa có nhi u kinh nghi m s d ng, s v t ch t, trình đ tay ngh cơng nhân cho b o dư ng, s a ch a chưa cao; sau ch t lư ng ch t o chi ti t ñ ng khơng đ m b o, ngun nhân y u nh t khơng có ngu n ph tùng, v t tư thay th Lúc có gi i pháp c i t o ñ u máy ðFH3 b ng cách thay th ñ ng c a b ng m t lo i đ ng t u thu , cu i khơng mang l i k t qu mong đ i, k t c c, sau m t s năm s d ng, lo t ñ u máy ñã ph i lý hoàn toàn Ti p sau ñó, ñ n năm 1978, 58 ñ u máy D11H Rumani ch t o ñã ñư c nh p v Vi t Nam S ph n c a lo i đ u máy hồn tồn tương t đ u máy ðFH3: ch t lư ng cơng ngh ch t o chi ti t ñ ng diezel khơng t t, d n đ n hư h ng hàng lo t đ t bu lơng biên, hư h ng xilanh, pittông, hư h ng kh p n i gi a ñ ng diezel b TðTL v.v Và ph tùng v t tư, t khâu b o hành ñã g p nhi u khó khăn, cu i t c đ 16 hư h ng c a lo i ñ u máy cao c DFH; ch sau 5-7 năm s d ng, tồn b 58 đ u máy ñã ph i lý Sau kho ng th i gian đó, ðSVN quy t đ nh chuy n hư ng, ti n hành nh p m t s lo i ñ u máy tiên ti n hơn, D18E, D13E D12E Sau 15 năm khai thác, ch t lư ng s d ng c a lo i đ u máy nói chung tương ñ i n ñ nh, hư h ng nghiêm tr ng h u khơng cịn x y Bư c sang giai ño n ñ i m i, t 1989 đ n 1999, tình hình đư c c i thi n ñáng k Trách nhi m c a t ng xí nghi p, c a t ng thành viên, t ban lái máy ñ n cơng nhân s a ch a đư c nâng cao Cũng th i gian này, d án khơi ph c đ u máy D11H b ng bi n pháp l p ñ ng m i c a Hãng MTU ñã ñư c tri n khai Bên c nh đó, có m t kho ng th i gian dài th i kỳ bao c p, tr c khu u ñ ng ñ u máy D4H hao mịn h t h n đ , m t s b g y, khơng có ph tùng thay th , d n đ n khơng đ s đ u máy v n d ng Lúc có m t s gi i pháp ph c h i ñ ng b ng cách hoán c i tr c khu u c a ñ ng t u thu xe tăng ñ l p cho ñ ng ñ u máy D4H ðây ch nh ng gi i pháp tình th khơng mang l i hi u qu c n thi t Các nguyên nhân ch y u d n ñ n hư h ng c a đ u máy có th quy v nhóm sau đây: Ngun nhân khách quan: - Ch t lư ng ch t o c a chi ti t t ng thành c a m t s lo i đ u máy khơng cao ðFH3, D4H, D11H D13E - ði u ki n khai thác ñ u máy Vi t Nam khó khăn, m t tr c d c c a n ñư ng tương ñ i ph c t p, n n ñư ng y u không n ñ nh, nhi u đư ng cong bán kính nh , nhi u cung đo n có đ d c l n, u ki n khí h u, th i ti t nóng m mơi trư ng khơng thu n l i - Ngu n ph tùng v t tư ch y u ph i nh p ngo i, s nư c chưa th s n xu t ñư c lo i ph tùng y u, nhi u năm giá c , ti n ñ , ngo i t cho vi c mua s m, cung ng v t tư, ph tùng ñã tr thành v n ñ nan gi i - Trong ngu n ph tùng v t tư th ng g p khó khăn, l i t n t i ngu n v t tư trôi n i th trư ng, ph tùng v t tư ñ u máy D4H ñư c nh p theo đư ng khơng th c t Liên Xơ LB Nga, ph tùng v t tư ñ u máy D12E đư c nh p khơng th c t CH Séc, lo i ph tùng v t tư c a ñ u máy D9E ñư c khai thác t t ng kho Long Bình sau mi n Nam hồn tồn gi i phóng v.v Vi c ki m tra ch t lư ng ph tùng v t tư chưa đư c ki m sốt ch t ch , d n ñ n ch t lư ng khơng đ m b o, s lư ng nh p khơng h p lý, có lo i h ng l i nh p nhi u d n ñ n nhi u năm s d ng không h t, có nh ng lo i hay h ng l i khơng k p cung ng, d n đ n ph i s d ng m t cách cư ng b c chi ti t hao mịn h n ñ - ð u máy ngu n tài s n c ñ nh c n v n ñ u tư r t l n, ngành VTðS ph i h ch tốn kinh doanh u ki n khơng thu n l i (v n t i hàng hoá suy gi m, gía cư c v n t i b kh ng ch , Nhà nư c không c p v n ), vi c tái đ u tư cho mua s m ñ u máy m i nh t v t tư ph tùng g p nhi u khó khăn Nguyên nhân ch quan: - Trong m t th i gian dài, ch quan liêu bao c p, trình đ qu n lý b h n ch , tay ngh trách nhi m c a công nhân, cán b k thu t không cao, l i ích c a ngư i lao đ ng khơng đư c tr ng m t cách m c; - Cơ s v t ch t ph c v b o dư ng, s a ch a cịn l c h u, máy móc, thi t b chuyên dùng ph c v công tác ph c h i, s a ch a, ph c v trình ki m tra th nghi m ch t lư ng sau s a ch a v a thi u, v a l c h u v a khơng đ ng b , d n ñ n ch t lư ng s a ch a khơng cao, khơng ki m sốt ñư c ch t lư ng s a ch a m t cách xác; - Sau chuy n sang ch th trư ng, vi c ñ u tư cho khí đư ng s t, đ c bi t cho vi c trì nâng cao ch t lư ng s d ng ñ u máy v n chưa tho ñáng Các bi n pháp ch y u kh c ph c hư h ng c a ñ u máy: 1- Ph c h i s a ch a chi ti t t i Xí nghi p ð u máy thơng qua c p s a ch a ñ nh kỳ, theo Quy trình s a ch a LHðSVN ban hành, bao g m nhi u công vi c, 17 có cơng vi c quan tr ng như: doa xilanh, mài tr c khu u, hàn ph c h i l i bánh xe, l p ép b tr c bánh xe, ti n m t lăn bánh xe, t m s y cách ñi n máy phát ñi n ñ ng ñi n kéo, ph c h i ácquy, v.v ; 2- Thay th chi ti t c m chi ti t hư h ng b ng chi ti t c m chi ti t m i nh p ngo i ho c ch t o nư c 1.3.4 M t s lo i ph tùng ch y u c n thi t cho lo i ñ u máy Ph tùng, v t tư ñ u máy r t ña d ng phong phú Hi n s cơng nghi p nư c nói chung c a ðSVN nói riêng, nhìn chung chưa ñ kh ch t o ph tùng y u, lo i tr m t s ph tùng có tính ch t v t r mau h ng Trong nh ng năm v a qua, có m t s s , k c nhà nư c tư nhân ñã m nh d n ñ u tư cơng ngh đ ch t o m t s ph tùng pittơng, xécmăng, xilanh đ ng cho m t s lo i ñ u máy D4H, D12E, n p quy lát cho ñ ng ñ u máy D12E, D9E, bánh côn xo n cho ñ u máy D4H v.v Tuy nhiên nh ng lo i s n ph m có s lư ng không l n ch t lư ng chưa n ñ nh S n ph m ph tùng v t tư ch t o nư c cho ñ u máy khơng đáng k , ch chi m khơng 5% so v i nhu c u, toàn b s cịn l i đ u ph i nh p ngo i b ng đư ng th c ho c khơng th c Như v y, cho ñ n lo i ph tùng v t tư thi t y u nh t ñ ñ m b o cho đ u máy ho t đ ng có hi u qu v n ph tùng ñ ng diezel, mà c th chi ti t xécmăng, xilanh, pittông, b c tr c khu u, chi ti t thu c h th ng nhiên li u, bôi trơn, thi t b tăng áp v.v , bánh xe băng ña bánh xe, lo i đ m, gioăng, ph t, vịng bi, bánh thi t b truy n ñ ng, h th ng hãm, h th ng ph h th ng ñi u n v.v Các lo i ph tùng này, m t th i gian dài g p khó khăn, ph i cung ng t th trư ng t ð n tình hình ñã ñư c c i thi n, ngu n cung c p v t tư n ñ nh hơn, ñáng tin c y hơn, nhìn chung ph tùng, v t tư ph c v cho ñ u máy ph i nh p ch y u t nư c ngồi t i 95% Hi n ðSVN có m t m ng lư i Cơng ty, Xí nghi p V t tư ðư ng s t Công ty V t tư VERASIMEX, Công ty V t tư ðông Anh, Xí nghi p V t tư ðư ng s t ðà N ng, Công ty V t tư ðư ng s t Sài Gịn, chun làm cơng tác nh p kh u cung ng v t tư cho ngành đư ng s t nói chung cho đ u máy, toa xe nói riêng t th trư ng M , n ð , CH Séc, B , LB Nga,Trung Qu c, Nam Phi, Australia v.v 18 Chơng II đánh giá hao mòn số chi tiết đầu máy diezel 2.1 Các dạng h hỏng chi tiết đầu máy diezel Trên đầu máy có nhiều loại chi tiết khác nhau, trình vận dụng, chi tiết đầu máy gặp nhiều loại h hỏng khác nhau, v nguyên nhân loại h hỏng đa dạng Tuy nhiên, lại dạng h hỏng quy nhãm chÝnh nh− sau: - Nhãm thø nhÊt: c¸c h− hỏng hao mòn; - Nhóm thứ hai: h hỏng tác động giới; - Nhóm thứ ba: c¸c h− háng t¸c dơng hãa nhiƯt 2.1.1 C¸c dạng h hỏng hao mòn Hao mòn l qúa trình tất yếu xảy ra, l tránh khỏi ®èi víi c¸c chi tiÕt l m viƯc ë chÕ độ ma sát kể trờng hợp tuân thủ đầy đủ quy định quy trình khai thác v bảo dỡng sửa chữa Trong hao mòn lại chia ra: - Hao mòn bình thờng (hao mòn dần dần): thông thờng có quy luật v xác định đợc quy luật - Hao mòn không bình thờng (hao mòn đột biến nh xớc, kẹt, xây sát, v.v): thờng xảy không tuân thủ quy trình kỹ thuật khai thác, bảo dỡng, sửa chữa, không đảm bảo chế độ bôi trơn, tải nhiệt v nguyên nhân khác nh mòn vẹt, tróc, hao mòn với cờng độ lớn Nói chung dạng hao mòn n y quy luật khó xác định quy luật M i mòn học L kết ma sát bề mặt lắp ghép chi tiết (pittông xécmăng v ống lót xylanh, cổ trục khuỷu v ổ đỡ nó, cổ trục cặp bánh xe v ổ đỡ động điện kéo, v.v ) Do bị mòn nên kích thớc ban đầu bề mặt lắp ghép chi tiết bị thay đổi, hình dạng hình học bị biến dạng trình m i mòn xảy không đồng Độ mòn chi tiết đợc xác định lực (tải trọng) tác dụng lên chúng, trị số khe hở chi tiết v điều kiện bôi trơn chúng, số lợng v chất lợng vật liệu bôi trơn Độ mòn phụ thuộc v o vật liệu chi tiết, độ bóng gia công bề mặt, chế độ nhiệt luyện v.v Sự hao mòn chi tiết lắp ghép l m giảm chất lợng sử dụng đầu máy Thí dụ, xécmăng v r nh píttông bị mòn nên độ kín buồng cháy giảm xuống v áp suất nén giảm xuống, công suất động giảm v tiêu hao nhiên liệu tăng lên; cặp píttông-plông-giơ bơm cao áp bị mòn, khe hở xylanh v píttông tăng lên, lợng nhiên liệu cung cấp chu trình v áp lực phun giảm xuống dẫn đến chất lợng phun kém, cháy không tốt v nh hiệu suất nhiệt động giảm xuống Quá trình hao mòn chi tiết đầu máy xảy kèm theo tợng lý-hóa phức tạp v chịu ảnh hởng nhiều yếu tố Nhìn chung chia dạng hao mòn chđ u nh−: mßn dÝnh (mßn trãc), mßn oxy hãa, mòn nhiệt, mòn hạt m i, mòn rỗ (mòn đậu mùa) Mòn dính (mòn tróc) Mòn dính xuất trờng hợp dầu bôi trơn v m ng ôxy hóa bảo vệ c¸c chi tiÕt ma s¸t víi víi vËn tèc nhỏ v=1,0 m/s (đối với thép) v chỗ tiếp xúc thực tải trọng đơn vị lớn giới hạn chảy chi tiết Mòn dính hình th nh bề mặt kim loại bị biến dạng dẻo v phần tiếp xúc bề mặt phát sinh liên kết kim loại Sự dịch chuyển bề mặt tiếp xúc sau xuất liên kết kim loại l m cho bề mặt chỗ dính đợc cờng hóa v phoi kim loại bị bứt khỏi chỗ có độ bền l m cho bề mặt lõm xuống phần biến cứng Mòn dính kèm theo hệ số ma sát cao v cờng độ m i mòn lớn Mòn dính xuất chi tiết đợc phục hồi phơng pháp nh h n đắp, phun kim loại, v.v 19 Mòn ôxy hóa Mòn ôxy hóa đặc trng hai trình xảy đồng thời chi tiết chịu ma sát: trình biến dạng dẻo thể tích kim loại vi mô lớp bề mặt v xâm nhập ôxy (ở không khí) v o lớp kim loại biến dạng giai đoạn đầu, ôxy hóa xảy thể tích không lớn kim loại nằm bề mặt trợt ma sát giai đoạn sau, ôxy hóa xâm nhập v o thể tích lớn lớp bề mặt Chiều sâu ôxy hóa tơng ứng với chiều sâu biến dạng dẻo, giai đoạn hao mòn ban đầu, ôxy hóa tạo bề mặt chi tiết công tác lớp dung dịch ôxy, giai đoạn thứ hai tạo hợp chất hóa học ôxy với kim loại v nhờ m cấu trúc lớp bề mặt bị thay đổi Quá trình khuếch tán (xâm nhập) ôxy v trình biến dạng dẻo, tăng cờng, hỗ trợ lẫn Điều có nghĩa rằng, có biến dạng bề mặt ma sát chi tiết tạo số mặt phẳng trợt v tạo điều kiện cho ôxy xâm nhập v o kim loại Ngợc lại, bề mặt trợt có số lợng lớn nguyên tử ôxy chuyển động l m tăng độ di động cấu trúc lớp bề mặt biến dạng dẻo lại đợc tăng cờng thời kỳ đầu trình m i mòn ôxy hóa, xảy phá hủy m ng di động dung dịch ôxy rắn đợc tạo cách liên tục v biến chúng th nh phần tử nhỏ Giai đoạn thứ hai đặc trng tạo th nh cách có chu kỳ m ng ôxy ròn, không biến dạng v tróc vỡ chúng Độ chống mòn chi tiết mòn ôxy hóa phụ thuộc v o độ dẻo kim loại, tốc độ ôxy hóa v tính chất ôxyt Mòn ôxy hóa xuất có ma sát trợt v ma sát lăn Khi có ma sát trợt, l dạng hao mòn bản, có ma sát lăn xảy đồng thời với mòn rỗ Khác với mòn nhiệt xảy tốc độ trợt lớn v tải trọng đơn vị cao, mòn ôxy hóa xuất chi tiết l m việc điều kiện dễ d ng Mòn ôxy hóa xảy cổ trục khuỷu, xylanh, chốt píttông v chi tiết khác Mòn hạt m i Mòn hạt m i (hay gọi tắt l mòn hạt m i) xuất có biến dạng dẻo tế vi v kim loại lớp bề mặt chi tiết bị cắt hạt m i (hạt bản) nằm bề mặt ma sát Sự tiến triển qúa trình hao mòn không phụ thuộc v o xâm nhập hạt m i lên bề mặt ma sát Dù hạt m i từ bên ngo i xâm nhập v o, l chúng tồn vật l m việc, chẳng hạn nh chi tiết gang cuối tạo trình ma sát nh giai đoạn thứ hai mòn ỗy hoá, đặc tính m i mòn không thay đổi Sự thay đổi kích thớc chi tiết m i mòn hạt m i phụ thuộc v o nhiỊu u tè nh− vËt liƯu v c¬ tÝnh chi tiết, tính chất cắt hạt m i, áp lực đơn vị v vận tốc trợt ma sát Về chất mòn hạt m i giống nh tợng cắt kim loại v khác chỗ l có điểm đặc biệt nh hình dạng hạt m i v mặt cắt phoi nhỏ Mòn hạt m i thờng gặp chi tiết l m việc chế độ ma sát, đặc biƯt l m viƯc ë m«i tr−êng bơi bÈn Mòn hạt m i xuất chi tiết đầu máy phục hồi mạ crôm, mạ sắt, phun kim loại Mòn rỗ (mòn đậu mùa) Mòn rỗ xuất có ma sát lăn v thể rõ r ng bề mặt l m việc ổ lăn v bề mặt bánh Khi chi tiết máy bị mòn rỗ xuất biến dạng nén dẻo tế vi v biến cứng lớp bề mặt kim loại Do bị biến cứng nên xuất ứng suất nén d Các tải trọng thay đổi theo chu kỳ vợt giới hạn chảy kim loại có ma sát lăn gây nên tợng mỏi phá huỷ lớp bề mặt Việc phá hủy lớp bề mặt xảy vết nứt tế vi v vĩ mô đ xuất từ trớc, m trình l m việc chúng phát triển th nh vết lõm đơn điệu th nh cụm vết rỗ Chiều sâu vết nứt v vết lâm phơ thc v o c¬ tÝnh cđa vËt liƯu chi tiết, trị số áp lực đơn vị điểm tiếp xúc v kích thớc bề mặt tiếp xúc 2.1.2 Các dạng h hỏng tác động giới Các h hỏng tác động giới thờng có biểu dới dạng nứt, vỡ, bong, tróc, thủng, cong, xoắn, v.v 20 Trong trình l m việc đầu máy, nhiều chi tiết chịu tải trọng thay đổi trị số v hớng Dới tác dụng tải trọng đó, vị trÝ tËp trung øng suÊt, sau mét thêi gian vËn dơng sÏ xt hiƯn nh÷ng vÕt nøt tÕ vi, nh÷ng vết nứt tế vi đó, tùy thuộc v o trị số v tần số lực tác dụng, lan truyền th nh vết nứt lớn v cuối chi tiết bị phá hủy Các tợng phá hủy n y đợc gọi l phá hủy mỏi chi tiết (hoặc kim loại) Các chi tiết đầu máy thờng bị phá hủy mỏi l trục khuỷu, truyền, trục dẫn động cấu phối khí, bánh răng, lò xo tròn, lò xo nhíp, ổ lăn, nh gujgiông chịu lực blèc xylanh, v.v Ngo i chi tiÕt l m việc tải trọng lớn tải trọng tính toán v độ cứng bề mặt v bố trí tơng hỗ chúng thay đổi xuÊt hiÖn øng suÊt d−, l m cho chi tiÕt bị cong, xoắn, dập, tróc, thủng, v.v Bên cạnh đó, loại h hỏng n y xuất không tuân thủ quy trình công nghệ sửa chữa, lắp ráp, biến dạng v ứng suất đột biến trình l m việc Hiện tợng mỏi kim loại v ảnh hởng tơng hỗ hao mòn với độ bền mỏi, l nguyên nhân l m h hỏng chi tiết Hiện tợng mỏi kim loại l trình phá hủy kim loại v lâu d i ®iỊu kiƯn cã øng st thay ®ỉi theo chu kú Sự phá huỷ kim loại tải trọng đổi hớng xảy tải trọng có trị số nhỏ giới hạn bền, m tải trọng có trị số nhỏ giới hạn chảy Sự xuất vết nứt mỏi có liên quan tới đặc điểm cấu trúc tinh thể kim loại Những kim loại đa tinh thể đợc cấu tạo khối lợng lớn tinh thể có hớng khác nhau, tinh thể phân cách với đờng biên, lô nhỏ v tạp chất không kim loại Các tinh thể n y định hớng khác điều kiện kết tinh, điều kiện gia công gây nên chúng l đồng Do tính không đồng hớng đó, nên tinh thể có độ chống tải trọng bên ngo i khác nhau, hay nói khác có độ bền khác Trong tinh thể nằm không hớng với tác dụng tải trọng bên ngo i xuất ứng suất lớn v tinh thể xuất biến dạng dẻo dạng trợt (cắt) Trong tinh thể khác, biến dạng mang đặc tính đ n hồi Trong kim loại có tạp chất v lỗ rỗng tạo tập trung ứng suất Khi bị biến dạng đ n hồi, khoảng cách nguyên tử v biến dạng không đáng kể mạng tinh thể đợc hồi phục sau thoát tải Khi bị biến dạng dẻo, mối liên hệ nguyên tử mạng tinh thể bị phá hoại theo mặt phẳng cắt theo mặt phẳng trợt chu trình ứng suất thay đổi, kết biến dạng dẻo l gia cờng mặt phẳng trợt phần tử khác v l m cho kim loại đợc bền hóa Tuy nhiên, chu trình ứng suất thay đổi tăng lên trình biến dạng dẻo phần tử yếu đi, mức độ biến dạng cđa m¹ng tinh thĨ cã thĨ l m xt hiƯn vùng m liên kết nguyên tử bị phá hủy v liên kết không xuất Do độ kín mịn kim loại bị phá hủy v bắt đầu xuất vết nứt tế vi Giai đoạn bắt đầu phá hủy mỏi l kết tác dụng ứng suất tiếp tuyến gây nên biến dạng dẻo lặp lặp lại nhiều lần Sự xuất v tiếp tục lớn lên vết nứt tế vi đ có v xt hiƯn c¸c vÕt nøt tÕ vi míi cã thĨ chấm dứt, xảy trạng thái cân Trạng thái cân xảy trờng hợp d−íi t¸c dơng cđa c¸c øng st tiÕp tun sù yếu dần phá huỷ phần tử yếu đợc bù trừ bền hóa phần tử bền Nhng có tợng ngợc lại, vết nứt tế vi xuất dới ảnh hởng nguyên nhân n y nguyên nhân khác tăng lên v liên kết lại th nh mét vÕt nøt chung Trong tr−êng hỵp n y ứng suất pháp đóng vai trò quan trọng Sự tạo th nh vết nứt mỏi phần lớn trờng hợp xảy theo hớng tác dụng ứng suất pháp tuyến lớn Cơ cấu biến dạng dẻo v phá huỷ kim loại tải trọng chu kú v t¶i träng tÜnh vỊ b¶n chÊt v nguyên tắc khác Trong hai trờng hợp, mạng tinh thể bị biến dạng theo mặt phẳng cắt Tuy nhiên, tải trọng tĩnh biến dạng dẻo tác dụng hớng v lan truyền lên tất tinh thể, tải trọng chu kỳ biến dạng dẻo tập trung phần tử gây cắt (trợt) thay đổi hớng Nh vậy, độ bền kim loại tải trọng tĩnh phụ thuộc v o sức chống phá huỷ, tính trung bình cho tất phần tử kim loại, tải trọng chu kỳ phụ thuộc v o phần tử yếu 21 Quá trình mỏi kim lo¹i cã thĨ chia l m thêi kú: Thêi kú xt hiƯn c¸c vÕt nøt tÕ vi mỏi đầu tiên; Thời kỳ phát triển vết nứt tế vi mỏi; Thời điểm phá hủy chi tiết mỏi Cơ cấu hình th nh vết nứt phức tạp v có nhiều quan điểm không thống nguyên nhân phát sinh Sự hình th nh vÕt nøt mái th−êng thÊy ë bỊ mỈt kim loại, chỗ tập trung ứng suất lớn, nhng hình th nh bên kim loại Vết nứt không lan truyền theo to n bé thĨ tÝch cđa kim lo¹i chi tiÕt m chØ lan truyền theo mặt cắt, theo phần tử tơng đối yếu có cấu trúc vật lý không đồng v nh vậy, phá huỷ mỏi mang đặc tính cục Sự hình th nh vết nứt mỏi bề mặt chi tiết không ứng suất uốn v xoắn có chu kỳ gây nên, m c¶ kÐo-nÐn theo chu kú VÕt nøt mái trờng hợp n y thờng sinh bề mặt chi tiết lớp bề mặt n y chịu ứng suất chu kỳ Mặt khác, lớp bề mặt chi tiết đợc bền hóa phơng pháp gia công đặc biệt vùng vết nøt mái th−êng xt hiƯn d−íi líp bỊn hãa ®ã Qua ta thấy xuất vết nứt chi tiết phục hồi phủ đắp kim loại xảy bề mặt kim loại có tập trung ứng suất mòn phơng pháp chuẩn bị bề mặt không kỹ lỡng, nh bề mặt lớp kim loại đặc tính không đồng cấu trúc chúng Nguyên nhân l m giảm độ bền mỏi chi tiết phục hồi l : Do trạng thái bề mặt chi tiết; Do phủ đắp kim loại lắp thêm chi tiết phụ; Do gia công cho chi tiết phục hồi Sở dĩ độ bền mỏi kim loại giảm xuống trạng thái bề mặt thay đổi l lúc lớp bề mặt đ mang khuyết tật chi tiết bị mòn nh vết xớc, xây sát, vết nứt tế vi bề mặt chịu ảnh hởng nguyên công chuẩn bị chi tiết để phủ đắp nh cắt ren, gia công cơ-dơng cực, v.v Nhóm nguyên nhân thứ hai có liên quan tới tợng xảy trình phủ đắp, tới đặc tính không đồng cấu trúc chúng v ứng suất d bên Nhóm nguyên nhân thứ ba có liên quan tới lợng d gia công, tới trị số v đồng trình gia công cho chi tiết phục hồi Việc cắt gọt l m kim loại phủ đắp có chứa ôxy v tạp chất khác cách gián đoạn l m cho bề mặt bị rạch, bị lõm sâu v nhiều m i không hết, ®ã ®é bỊn mái gi¶m xng ë mét møc ®é n o đó, nguyên nhân kể cộng thêm với ứng suất d l đặc trng phơng pháp phục hồi chi tiết phủ đắp kim loại Sự xuất vết nứt l m giảm độ bền mỏi đầu máy phụ thuộc v o chất liên kết lý - hóa lớp phủ với kim loại Các phơng pháp điện phân v tất phơng pháp phủ h n đắp không đòi hỏi phải có bề mặt thô để phục hồi cho tốt, khi phun kim loại điều lại cần thiết để tăng độ bền bám lớp phủ với kim loại chi tiết Các lớp phủ điện phân v h n đắp l m việc đồng thời với kim loại tải trọng Do khuyết tật lớp bề mặt chi tiết bị mòn, đặc điểm cấu trúc lớp phủ v ứng suất d lớp bề mặt đó, mức độ n o đó, ảnh hởng tới độ bền mỏi chi tiết đợc phục hồi Các lớp phun kim loại thờng có độ bền bám nhỏ (1,2 - 2,5 kG/cm2), dới tác dụng tải trọng chu kỳ, nh nghiên cứu cho biết, lớp phun không l m việc đồng thời với kim loại v tóm lại độ không đồng cấu trúc lớp kim loại phun, ứng suất d bên v việc gia công khí chi tiết không ảnh hởng tới giảm độ bền mỏi ý nghĩa định độ bền mỏi l phơng pháp chuẩn bị bề mặt chi tiết để phun kim loại v ảnh hởng trình phun kim loại tới xuất chỗ tập trung ứng suất Do vậy, phục hồi chi tiết phơng pháp khác cần phải ý ảnh hởng lớp phủ tới độ bền mỏi chi tiết 2.1.3 Các dạng h hỏng tác động hóa - nhiệt Các h háng t¸c dơng hãa nhiƯt th−êng biĨu hiƯn d−íi dạng cong vênh, ăn mòn, gi hóa lớp cách điện, cháy, rỗ, v.v Mòn nhiệt (hay mòn nhiệt) xuất tác dụng lợng nhiệt sinh chi tiết bị ma sát tốc độ trợt lớn v tải trọng đơn vị cao Trong điều kiện đó, bề 22 mặt l m việc chi tiết sản sinh lợng nhiệt lớn không kịp tản sâu v o kim loại, lớp bề mặt chi tiết bị đốt nóng tới nhiệt độ cao Tuỳ thuộc v o vật liệu v chế độ gia công nhiệt luyện cđa chi tiÕt, nhiƯt ®é cao sinh ma sát dẫn đến gia công nhiệt có đặc thù riêng lớp bề mặt chi tiết kèm theo tợng nh kết tinh lại, ram, tôi, thứ cấp v nóng chảy bề mặt số trờng hợp Do tợng đó, cấu trúc lớp bề mặt chi tiết bị thay đổi v độ bền kim loại giảm xuống nhanh chóng Ngo i ra, nhiệt độ cao lớp bề mặt l m cho chúng bị mềm ra, bị dính tiếp xúc, bị dập v thể tích nhỏ bề mặt tiếp xúc chi tiết bị phá hủy Đối với chi tiết, độ ổn định nhiệt cã ý nghÜa quan träng v ¶nh h−ëng trùc tiÕp tới độ chống mòn Khi đốt nóng kim loại có độ ổn định nhiệt nhỏ chi tiết bị mòn nhanh v ngợc lại Mòn nhiệt xuất ë c¸c cam cđa trơc phèi khÝ, c¸c nÊm đội, xupáp, bề mặt l m việc xylanh, cổ trục khuỷu, bánh v chi tiết khác H hỏng tác động hóa nhiệt gặp ë c¸c chi tiÕt nh− cỉ trơc khủu, th nh xylanh, chốt píttông, cam trục phối khí, tán đội, xupáp, v.v Các chi tiết n y l m viƯc ®iỊu kiƯn nhiƯt ®é cao, ngo i m i mòn nh đ trình b y, chúng bị tác dụng ăn mòn chất khí v chịu ảnh hởng tác động hóa học nớc l m mát v dầu bôi trơn Trên bề mặt chi tiết xuất vết rỗ, bị ăn mòn v nhiều chi tiết bị cong, vênh nhiệt độ cao Chẳng hạn nh phần phía xylanh bị mòn nhiều l cọ sát xécmăng phía m ảnh hởng nhiệt độ cao tới điều kiện bôi trơn v ăn mòn chất khí với th nh xylanh Để khắc phục tợng ăn mòn phải sử dụng chất phụ gia chống ăn mòn cho nớc l m mát v dùng chất bôi trơn có chất lợng tốt Nhìn chung, ta thấy phần lớn h hỏng chi tiết đầu máy xảy trình m i mòn tự nhiên chúng Còn lại, h hỏng có tính chất đột xuất thờng xảy v nguyên nhân chúng phần lớn l hậu việc không tuân thủ đầy đủ v triệt để quy trình, quy tắc Để ngăn ngừa h hỏng đột xuất, ngời ta thiÕt lËp mét hƯ thèng b¶o d−ìng v sưa chữa đầu máy theo kế hoạch định trớc v hệ thống có vai trò quan trọng Hao mòn l kết không tránh khỏi chi tiÕt m¸y chóng l m viƯc v nã l yếu tố l m giảm thời gian vận dụng hay tuổi thọ đầu máy Để tiến h nh bảo dỡng nh sửa chữa đầu máy cách khoa học v kỹ thuật phải tiến h nh nghiên cứu v nắm đợc yếu tố có ảnh hởng trực tiếp tới tuổi thọ đầu máy Việc phân tích nguyên nhân h hỏng chi tiết đầu máy cho thấy rằng, thời gian phát h hỏng có liên quan tới chất lợng chế tạo nh máy, sau h hỏng sinh sửa chữa không kịp thời, chất lợng sửa chữa v bảo dỡng không chu đáo Từ kinh nghiệm sử dụng đầu máy v tổ chức sửa chữa thấy rằng, tay nghề ban lái máy không đánh giá chỗ sử dụng hết công suất đầu máy m chỗ biết phát cách nhanh chóng trục trặc v khắc phục chúng cách có hiệu Do phải thờng xuyên kiểm tra v bồi dỡng kiến thức nguyên lý, đặc tính cụm máy, tác động tơng hỗ chúng v vấn đề công nghệ sửa chữa Đồng thời để ngăn ngừa hao mòn lớn l m giảm tuổi thọ đầu máy cần phải hiĨu râ sù diƠn biÕn cđa nã theo thêi gian v tợng xuất lớp bề mặt chi tiết trình 2.1.4 Vấn đề phân tích v đánh giá trình hao mòn cụm chi tiết đầu máy diezel Tuổi thọ đầu máy định tuổi thọ cụm máy nh động cơ, truyền động, phận chạy, v.v Tuổi thọ cụm máy lại định tuổi thọ chi tiết chính, việc nghiên cứu hao mòn chúng nhằm đa biện pháp nâng cao tuổi thọ l vấn đề cần đợc quan tâm Trong tất cụm máy chi tiết cụm động bị hao mòn nhiều chi tiết phải l m việc điều kiện nặng nhọc, khó khăn, điển hình l nhóm chi tiết nh cổ trục-bạc lót, xylanh-xécmăng, cấu phối khí, v.v Nãi chung ng−êi ta th−êng lÊy møc ®é m i mòn xylanh cổ trục khuỷu để l m mốc đa v o sửa chữa 23 Do khuôn khổ có hạn, chơng n y ta xét trình hao mòn số nhóm chi tiết có tính chất điển hình, l chi tiết nhóm pittông-xécmăng-xylanh, nhóm trục khuỷu-bạc trục v trục bánh xe đầu máy 2.2 Một số nguyên tắc thu thập số liệu thống kê hao mòn chi tiết đầu máy vận dụng điều kiện Việt Nam Để nghiên cứu hao mòn mối ghép (các cụm chi tiết chính) đầu máy nh nhóm pittông-xecmăng-xylanh, nhóm gối đỡ-bạc trục khuỷu, cặp bánh xe cần phải thu thập số liệu thống kê v tính toán đặc tính hao mòn theo trình tự xác định Để lấy số liệu đạt yêu cầu cần đảm bảo nguyên tắc sau đây: Khi thu thập số liệu thống kê, đợc đo kích thớc chi tiết loại động đầu máy, với điều kiện tất động đầu máy đợc vận dụng điều kiện tơng tự nh Phải đo lờng tất chi tiết kiểu loại cần nghiên cứu trớc dò khuyết tật không kể tới nguyên nhân h hỏng chúng trạng thái chúng Không đợc phân nhóm sơ theo mức độ h hỏng cho chi tiết bỏ qua số đo có sai lệch lớn so với trị số bình thờng Các phơng pháp lý thuyết xác suất dùng chuỗi số liệu thống kê ngẫu nhiên, chi tiết phân nhóm trớc không tạo nên cụm số liệu ngẫu nhiên Để đo chi tiết đ qua vận dụng, phải sử dụng dụng cụ đo v thiết bị có độ xác không nhỏ so với dụng cụ v thiết bị sử dụng chế tạo chi tiết đợc nghiên cứu n y Chi tiết động đầu máy đợc loại bỏ độ mòn bề mặt ma sát dù vị trí n o đ vợt qúa giới hạn cho phép Vì vậy, mặt nguyên tắc, chi tiết cần lựa chọn lấy độ mòn cục lớn l đủ Tuy nhiên, để phục vụ cho nghiên cứu có tính to n diện hơn, thu thập ghi nhận tất số đo tất vị trí đo đ đơc quy định quy trình sửa chữa Trớc xư lý sè liƯu cịng cÇn l−u ý vÊn đề khử sai số thô cần nhận rõ l số liệu thống kê đợc coi l có chứa sai số thô không phản ánh chất vật lý phi lý so với thực tế số liệu có giá trị lớn giá trị trung bình qúa nhiều Trong xử lý số liệu thống kê cần ý tới số lợng mẫu Tuy nhiên vấn đề số lợng mẫu trong trình nghiên cứu hao mòn chi tiết đầu máy vận dụng Việt Nam coi nh đề cập tới, số liệu thống kê hầu nh bao h m to n số đầu máy có v quy luật nhận đợc chắn phản ánh chất tập hợp đầu máy khảo sát 2.3 Đánh giá đặc trng hao mòn chi tiết nhóm pittông-xécmăng-xylanh động đầu máy diezel 2.3.1 Phân tích trinh hao mòn chi tiết nhóm pittông-xécmăng-xylanh Các chi tiết nhóm pittông-xécmăng-xylanh phải l m việc điều kiện khắc nghiệt nh nhiệt độ cao, môi trờng có chất ăn mòn, m ng dầu bôi trơn bị nhiên liệu l m lo ng, dầu bôi trơn v nhiên liệu có lẫn cặn bẩn, v.v Trong to n bé h nh tr×nh cđa píttông, vị trí khác xylanh chịu ®iỊu kiƯn ma s¸t kh¸c v ®ã ®é mòn xylanh theo chiều trục không đồng Phía đỉnh xylanh bị mòn nhiều phần dới, xylanh sau thời gian l m việc có dạng côn; theo chiều hớng kính xyanh bị mòn theo hình ô van Lợng m i mòn lớn xylanh ứng với điểm chết xécmăng thứ Sở dĩ nh vậy, l điểm chết xécmăng thø nhÊt ®iỊu kiƯn l m viƯc cđa xylanh l xấu nhất, áp suất xécmăng lên xylanh l lớn nhất, nhiệt độ cháy cao v bôi trơn ảnh hởng áp suất tác dụng lên xécmăng áp suất xécmăng tác dụng lên xylanh phụ thuộc v o sức bật xécmăng v áp lực khí cháy tác dụng lên lng xécmăng Nếu coi áp suất khí cháy l 100% áp lực tác dụng lên xécmăng lần lợt l khoảng 76%, 20% v 7,6% áp lực tác dụng lên xécmăng thứ l lớn Khi píttông xuống, áp lực xylanh giảm dần, áp suất tác dụng lên xylanh giảm dần Khi lực tác dụng vuông góc với mặt ma sát c ng lớn 24 phân tử mặt ma sát găm v o c ng nhiều v phần xylanh bị mòn nhiều Dạng đờng cong đặc tính m i mòn tơng tự nh dạng đờng cong phân bổ áp lực xylanh theo chiều trục v điều đ nói lên ảnh hởng áp lực độ mòn Trong trình l m việc nh không l m việc xécmăng áp sát v o th nh xylanh, để giải thích m i mòn xécmăng có hai trờng hợp: - Đẳng áp: trờng hợp n y áp lực xécmăng lên th nh xylanh l ®ång ®Ịu nh−ng nã chØ dïng lý thuyết để tính toán, thực tế có khe hở miệng xécmăng Qua thời gian sử dụng v thực tế nhiều lần đo đạc khảo sát, thấy khu vực gần miệng xécmăng l chịu m i mòn lớn Do lắp xécmăng v o pittông ngời ta phải phân bố hớng miệng xécmăng để tránh tợng lọt khí xuống cácte, bảo đảm cho bao kín buồng cháy - Không đẳng áp: tợng phân bố lực theo hình trái lê m áp lực miệng xécmăng l lớn (có giá trị 3P) Sau trình l m việc áp lực 3P giảm xuống từ 1P đến 2P có m i mòn, áp lực lớn khu vực từ 1200 đến 2400 Đây l trờng hợp đợc nghiên cứu v áp dụng Hiện công nghệ chế tạo xécmăng ngời ta mạ lớp crôm xốp gần miệng xécmăng có chiều d y lớn vị trí khác xécmăng Tác dụng xécmăng l bao kín buồng cháy v phải đảm bảo lợng lọt khí nhỏ Xécmăng phải khít với th nh xylanh, khe hở xécmăng v r nh xécmăng phải đảm bảo trị số nhỏ Sự kín khít xécmăng v xylanh đảm bảo đợc l áp lực khí cháy d n nở v sức bật xécmăng Ngo i trình gi n nở, trình khác sức ép khí xylanh không đáng kể Do tuổi thọ xécmăng coi l thời gian m xécmăng ép khít đợc với xylanh sức bật thân Sức bật xécmăng giảm dần trình sử dụng bị mòn theo hớng kính v nơi mòn nhiều l miệng xécmăng Theo nghiên cứu cho thấy, xécmăng thứ sau sử dụng bị mòn nhiều v nh sức bật giảm nhiều Các xécmăng c ng phía sau bị mòn c ng Ngo i ra, nhiƯt ®é cao cịng l m cho søc bËt cđa xécmănggiảm Trong r nh xécmăng thứ tồn m i mòn cặn bẩn, độ hở xécmăng v r nh tăng lên Sự m i mòn xylanh có tác dụng tơng hỗ với m i mòn xécmăng Đặc điểm mòn xécmăng l chiều d y mòn nhiều, chiều cao mòn ít, xécmăng khí mòn nhiều xécmăng dầu, xécmăng khí thứ chịu áp lực lớn nhất, bôi trơn nhất, nhiệt độ cao l bị mòn nhiều Để kéo d i tuổi thọ xécmăng v l m giảm hao mòn nh xylanh, ngời ta thờng mạ crôm xốp cho xécmăng thứ l xécmăng l m việc điều kiện khắc nghiệt Điều kiện nhiệt độ Nhiệt độ vị trí khác xylanh khác Nhiệt độ phần xylanh cao nhất, chẳng hạn số động l m mát nớc tuần ho n, nhiệt độ bình quân khu vực điểm chết píttông lên tới khoảng 3500C v khu vực điểm chết dới l khoảng 2000C Đối với số động l m mát không khí, nhiệt độ lên tới khoảng 4300C v 2200C Nhiệt độ xécmăng thứ điểm chết cao nhiệt độ xylanh Nhiệt độ tăng l m cho độ nhớt dầu giảm v l m yÕu m ng dÇu; thËm chÝ m ng dÇu nơi nhiệt độ cao bị cháy, mặt khác cung cấp dầu cho phần xylanh khó khăn v l lý để giải thích phần xylanh lại bị mòn nhiều Khi động l m việc, xylanh hình th nh ba khu vực nhiệt độ: - Khu vực nhiệt độ cao Dầu nhờn vùng nhiệt độ cao tác dụng bôi trơn, m ng dầu bị phá hủy, áp suất nhiên liệu phun sơng mạnh l m ảnh hởng đến m ng dầu bôi trơn, đặc tính v trị số hao mòn cđa xylanh phơ thc v o chÕ ®é nhiƯt, kÕt cấu động v mức độ l m mát khác xylanh động Khi nhiệt độ th nh xylanh giảm thấp nhiệt độ tạo sơng sản phẩm cháy thnh xylanh nớc bị ngng tụ, loại axít cao phân tử, lu huỳnh v hợp chất lu huỳnh nhiên liệu l m tăng nhanh hao mòn Dầu nhờn vùng n y bị cháy tạo muéi than v nhùa b¸m v o c¸c chi tiÕt 25 pittông, xécmăng, xylanh l m xấu trình công tác, giảm khả truyền nhiệt, gây tắc vòi phun, tạo m i mòn bề mặt kim loại Khi nhiên liệu bị đốt cháy, nhiệt độ tăng cao, m ng dầu bôi trơn bị gi n nở cục bộ, bị l m lo ng nhiên liệu phun v o cã tèc ®é cao, luång khÝ nạp thổi v o xylanh, thay đổi áp suÊt ë thêi kú gi¶n në, sù gi¶m tèc ®é cđa pitt«ng cho tíi kh«ng v sù ®ỉi hớng chuyển động nó, dẫn đến phá huỷ l m giảm chiều dầy m ng dầu bôi trơn, l m cho bề mặt kim loại tiếp xúc trực tiếp với Những yếu tố l m tăng ma sát v gây hao mòn không đồng chiều d i xylanh Độ mòn lớn thờng thấy vùng xécmăng lửa Khi độ mòn xylanh tăng lên khe hở nhóm pittông-xécmăng-xylanh c ng tăng c ng l m tăng nhanh trình hao mòn - Khu vực nhiệt độ trung bình khu vực n y sản phẩm cháy v dầu bôi trơn tạo keo, gây bó kẹt xécmăng, l m mòn xylanh v xécmăng - Khu vùc nhiƯt ®é thÊp ë khu vùc n y dầu bôi trơn hầu nh giữ nguyên tính chất, bay hơi, khí cháy lọt xuống te, dầu có chứa lẫn hạt nhiên liệu, nhiên liệu có lu huỳnh, axít hữu cơ, có tác dụng l m lo ng dầu nhớt phẩm chất gây nên tợng ăn mòn Để giảm tính chất ăn mòn ta thêm chất phụ gia đa chức để l m giảm tính oxy hoá, chống tạo nhựa, chống tính ăn mòn Trong to n h nh trình pittông l m việc vị trí khác xylanh, chịu điều kiện ma sát khác nhau, độ mòn xylanh theo chiều trục không đồng đều: phía đỉnh xylanh mòn nhiều phần dới theo hớng trục xylanh có dạng hình côn, theo chiều hớng kính xylanh bị mòn theo hình ôvan Lợng m i mòn lớn xylanh ứng với điểm chết xécmăng thứ Trong mét sè t i liƯu kü tht ® lÊy lùc ngang N v kết biến dạng xylanh v píttông nhiệt độ cao để cắt nghĩa mòn không xylanh Song v o đặc tính mòn thực tế xylanh quan điểm n y cha thể thỏa m n đợc Vì nơi mòn nhiều xylanh thờng lại xuất nơi lực ngang N = v ngợc lại nơi N = Nmax lợng mòn lại nhỏ Mặt khác dùng biến dạng píttông để giải thích mòn không xylanh cha đợc phần đầu píttông không tiếp xúc với xylanh Nói toám lại, xylanh l chi tiết phải l m việc điều kiện khắc nghiệt v đặc tính hao mòn chúng đ đợc xét cách sơ bộ, cụ thể theo hớng kinh xylanh bị mòn th nh ôvan, theo chiều trục bị mòn th nh hình côn, phần bị mòn nhiều l phía đỉnh (tức l phần buồng cháy) ảnh hởng luồng khí nạp thổi quét th nh xylanh Luồng khí nạp thổi quét th nh xylanh l nguyên nhân l m xylanh mòn không mặt cắt ngang Có thể thấy độ mòn theo hớng kính xylanh (độ mòn lớn nhất) nằm vị trí đối diện với xupáp nạp Tác dụng thổi quét nạp lên th nh xylanh l m nhiệt độ giảm xuống, ăn mòn xảy mạnh v nh cờng độ m i mòn tăng lên Bên cạnh điều kiện l m mát động ảnh hởng tíi sù m i mßn cđa xylanh theo h−íng kÝnh Nhiều thí nghiệm cho thấy vị trí mòn hớng kính xylanh lúc n o ho n to n đối diện với xupáp nạp, m nơi n o nhiệt độ thấp Trong thực tế, động đặc tính mòn xylanh nói chung giống nhng lợng mòn tuyệt đối có khác Nơi mòn nhiều l xylanh hai đầu có nhiệt độ thấp xylanh khác Vị trí mòn nhiều xylanh động khác khác nhau, điều phụ thuộc v o bố trí xupáp nạp v điều kiện l m mát động Trong trình nạp, không khí có tác dụng thổi quét lên th nh xylanh v nhiên liệu thể ngng tụ rửa dầu nhờn vách xylanh, phá hoại m ng dầu bôi trơn c ng l m tăng cờng độ m i mòn phần xylanh ảnh hởng nhiên liệu tới độ mòn chi tiết nhóm pittông-xécmăng-xylanh ảnh hởng nhiên liệu tới hao mòn chi tiết nhóm pittông-xécmăng-xylanh đợc xác định chủ yếu lợng tạp chất có nhiên liệu, cã axÝt, nhÊt l axÝt cao ph©n tư 26 ... số đầu máy có v quy luật nhận đợc chắn phản ánh chất tập hợp đầu máy khảo sát 2. 3 Đánh giá đặc trng hao mòn chi tiết nhóm pittông-xécmăng-xylanh động đầu máy diezel 2. 3.1 Phân tích trinh hao mòn. .. tiết trình 2. 1.4 Vấn đề phân tích v đánh giá trình hao mòn cụm chi tiết đầu máy diezel Tuổi thọ đầu máy định tuổi thọ cụm máy nh động cơ, truyền động, phận chạy, v.v Tuổi thọ cụm máy lại định... u máy, toa xe nói riêng t th trư ng M , n ð , CH Séc, B , LB Nga,Trung Qu c, Nam Phi, Australia v.v 18 Chơng II đánh giá hao mòn số chi tiết đầu máy diezel 2. 1 Các dạng h hỏng chi tiết đầu máy