Nghiên cứu, đề xuất giải pháp kỹ thuật sử dụng phanh thủy lực DYNOnite 13 Dual Roto

Luận văn đề án ngành động lực tàu

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

Họ và tên SV: Lê Văn Kiên Lớp: 47KTTT Khóa 47

Ngành: Động lực tàu Mã ngành:

Tên đề tài: “Nghiên cứu đề xuất giải pháp kỹ thuật sử dụng phanh thủy lực

DYNOmite 13 Dual Rotor tại phòng thí nghiệm động cơ bộ môn động lực”

Số trang: 60 Số chương: 3 Số tài liệu tham khảo: 6

Hiện vật: Hộp tăng tốc và bệ thử

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

………

………

………

………

Kết luận: ………

………

Nha trang, ngày ……tháng……năm 2010

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN 1 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN 2

Th.S Đoàn Phước Thọ Th.S Đặng Hồng Đông

Điểm chung

Bằng số Bằng chữ

PHIẾU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP

Họ và tên SV: Lê Văn Kiên Lớp: 47KTTT Khóa 47

Ngành: Động lực tàu Mã ngành:

Tên đề tài: “Nghiên cứu đề xuất giải pháp kỹ thuật sử dụng phanh thủy lực

DYNOmite 13 Dual Rotor tại phòng thí nghiệm động cơ bộ môn động lực”

Số trang: 60 Sốchương: 3 Số tài liệu tham khảo: 6

Hiện vật: Hộp tăng tốc và bệ thử

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN

………

………

………

………

Kết luận: ………

………

Nha trang, ngày ……tháng……năm2010

CÁN BỘ PHẢN BIỆN

(Ký và ghi rõ họ tên)

Điểm chung

Bằng số Bằng chữ

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 1

ĐẶT VẤN ĐỀ 2

CHƯƠNG IGIỚI THIỆU CHUNG VỀ PHANH THỦY LỰC DYNOMITE 13 DUAL ROTOR 4

1.1 Nguồn gốc xuất xứ 4

1.2 Nguyên lý hoạt động chung 4

1.3 Cấu tạo của phanh thủy lực DYNOmite 13 dual rotor và các bộ phận cấu thành 6

1.3.1 Cấu tạo phanh thủy lực DYNOmite 13 dual rotor 6

1.3.2 Các bộ phận cấu thành 9

1.3.2.1 Hệ thống cấp nước của DYNOmite : 11

1.3.2.2 Bộ trích lọc điện từ RPM bộ hút thu (Magnetic Absorber RPM Pick-Up): 12

1.3.2.3 Máy tính 13

1.3.2.4 Một số phụ kiện khác: 14

1.4 Yêu cầu kỹ thuật khi sử dụng phanh DYNOmite 15

1.4.1 Yêu cầu cung cấp nước 15

1.4.2 Hiệu chỉnh và cài đặt 17

1.5 Nhận xét về khả năng ứng dụng máy đo cho công tác khảo nghiệm động cơ điesel tại bộ môn động lực 21

1.5.1 Thực trạng phanh thủy lực DYNOmite 13 Dual Rotor khi chuyển về 21

1.5.2 Nhận xét khả năng ứng dụng của máy đo 22

CHƯƠNG IIPHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN BỘ TRUYỀN TRUNG GIAN CHO PHANH THỦY LỰC DYNOMITE 24

2.1 Lựa chọn bộ phận dẫn động từ động cơ đến bộ hút thu [5] 24

2.1.1 Phương án sử dụng bộ truyền đai 24

2.1.2 Phương án sử dụng bộ truyền xích 26

2.1.3 Phương pháp sử dụng bộ truyền bánh răng 28

2.2 Thiết kế chế tạo bộ truyền trung gian 33

2.2.1 Kiểm nghiệm khả năng mang tải của trục truyền động [2,3,5] 33

2.2.2 Kiểm nghiệm bánh răng 38

2.2.3 Thiết kế và chế tạo trục 40

2.2.4 Lựa chọn ổ bi 45

2.2.5 Chế tạo vỏ và phương án bôi trơn 48

2.2.6 Chế tạo bệ thử 48

CHƯƠNG IIITHỬ NGHIỆM VÀ BÀN LUẬN 49

3.1 Yêu cầu chung 49

3.2 Sơ đồ thực nghiệm 49

3.3 Các bước tiến hành thực nghiệm 51

3.3.1 Chuẩn bị: 51

3.3.2 Tiến hành thực nghiệm 52

3.4 Kết quả đo thực nghiệm 53

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 58

TÀI LIỆU THAM KHẢO 60

LỜI NÓI ĐẦU

lí phương tiện việc kiểm tra công suất động cơ là không thể thiếu và có ý nghĩa đặc biệt quan trọng Điều đó giúp sử dụng hiệu quả động cơ, duy tu bảo dưỡng hợp lí, kéo dài tuổi thọ giảm chi phí sửa chữa động cơ Vì vậy cần một thiết bị đo công suất động cơ đốt trong đạt độ chính xác cao, nhanh chóng, kinh tế Thiết bị đo công suất phanh thủy lực là một thiết bị đảm bảo được những yêu cầu trên

Đề tài “Nghiên cứu đề xuất giải pháp kỹ thuật sử dụng phanh thủy

lực DYNOmite 13 Dual Rotor tại phòng thí nghiệm động cơ bộ môn động lực ” nhằm tìm hiểu, đưa vào sử dụng được loại phanh thủy lực này, đáp ứng

được một phần khó khăn trong việc xác định công suất động cơ thủy hiện nay, cũng như tạo điều kiện cho sinh viên trường Đại học Nha Trang có điều kiện tiếp xúc làm quen, rèn kỹ năng thực hành với thiết bị khảo nghiệm tiên tiến

Nội dung nghiên cứu được trình bày theo 3 chương:

Chương 1 : Giới thiệu chung về phanh thủy lực DYNOmite 13 Dual Rotor

Chương 2: Phân tích và lựa chọn phương án bộ truyền trung gian cho phanh thủy lực DYNOmite 13

Chương 3 : Thử nghiệm và bàn luận

Tuy thời gian thực hiện đề tài kéo dài nhưng do khả năng còn hạn chế, khó khăn về kinh phí thực nghiệm cũng như tìm kiếm nguồn máy để đo, nên không tránh khỏi những thiếu sót về nội dung cũng như tính thuyết phục của

đề tài Rất mong sự đóng góp của các thầy để đề tài hoàn thiện hơn

Qua đây tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến các thầy: ThS Đặng Hồng Đông, ThS Đoàn Phước Thọ và các thầy trong khoa Kỹ thuật tàu thủy

đã tận tình hướng dẫn tôi hoàn thành đề tài này

Nha Trang, ngày 9 tháng 01 năm 2010

Sinh viên

LÊ VĂN KIÊN

ĐẶT VẤN ĐỀ

Công suất là thông số kỹ thuật cơ bản đặc trưng cho động cơ, nó là chỉ tiêu quan trọng không phụ thuộc vào công dụng và kiểu loại động cơ, trong thiết kế, chế tạo, sửa chữa cũng như sử dụng, việc xác định chính xác công suất của động cơ luôn được coi trọng nhằm các mục đích sau:

- Kiểm nghiệm động cơ trước khi xuất xưởng

- Trang bị động cơ có công suất phù hợp với phương tiện

- Kiểm tra động cơ sau quá trình duy tu bảo dưỡng

- Tổ chức khai thác động cơ hợp lý, an toàn và tin cậy

- Biết chiều hướng và các giá trị biến động công suất trong những điều kiện khai thác cụ thể

Việc xác định công suất động cơ có khá nhiều phương pháp và thiết bị nhưng phần lớn đều dựa vào momen quay và tốc độ quay Để đơn giản có thể phân nhóm như sau:

- Phương pháp xác định công suất có ích loại cân bằng: Trong phương pháp này động cơ quay một thiết bị mà trục rôto của thiết bị được nối với trục của động cơ Stato của thiết bị có dao động ngang được Khi động cơ làm việc, nó sản sinh ra một momen xoắn làm cho rôto của thiết bị quay (tức

là hãm lại chuyển động của động cơ) cần có một môi trường trung gian Khi rôto tác dụng lên môi trường trung gian làm cho thân (stato) của thiết bị quay theo Để giữ thân lại, người ta tìm cách tác dụng lên thân một lực (momen) hãm Lực (momen) hãm được đo thể hiện bằng sơ đồ sau:

thiết bị này cho ta các thông số trên đồng hồ (vôn kế, ampe kế, áp kế…) từ đó tính toán ra công suất động cơ Các thiết bị này không có thiết bị cân lực kèm theo Đây là phương pháp xác định công suất động cơ tại nơi sử dụng Dùng trong các loại động cơ công suất nhỏ Đặc biệt có ý nghĩa quan trọng trong lĩnh vực tàu cá

Dựa vào các phương pháp xác định công suất trên người ta đã sử dụng

các thiết bị gây tải còn gọi là phanh, phanh thuỷ lực được sử dụng rộng rãi trên các bệ thử vì cấu tạo đơn giản, độ chính xác cao, đo được công suất rất lớn Hiện nay trong công tác khảo nghiệm động cơ và công tác giảng dạy tại bộ môn động lực Việc quản lý phương tiện, sửa chữa khôi phục các tính năng của động cơ, việc kiểm tra, đánh giá lại tính năng kỹ thuật của động cơ sau quá trình hoạt động có tầm quan trọng đặc biệt Điều đó giúp xác định chính xác mức độ, khả năng, tuổi thọ của động cơ cũng như xây dựng được kế hoạch duy tu bảo trì hợp lý, nhằm tăng tuổi thọ, giảm chi phí sửa chữa động

cơ Để thực hiện xác định tính năng kỹ thuật của động cơ, cần một thiết bị khảo nghiệm có độ chính xác cao, tiện lợi, kinh tế Có khá nhiều loại thiết bị khảo nghiệm hiện nay tại nước ta, tuy nhiên những thiết bị này đa phần cồng kềnh, cũ và lạc hậu, gần đây cùng với sự phát triển mạnh của khoa học kỹ thuật, có một số thiết bị khảo nghiệm động cơ thế hệ mới du nhập vào nước

ta, tuy nhiên số lượng còn hạn chế Phanh thủy lực DYNOmite 13 Dual Rotor được mua về nước năm 1999 và được đưa về bộ môn động lực năm 2009 Lúc đưa về chỉ bộ hút thu và máy tính DYNOmite chưa có bệ thử, bộ truyền trung gian, bơm cấp nước cho phanh nên chưa hoat động được Cần có phương án

sử dụng phanh để tiến hành thực nghiệm với các động cơ tại phòng thí nghiệm bộ môn động lực

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài: Nghiên cứu phanh thủy

lực DYNOmite 13 Dual-rotor đề xuất giải pháp sử dụng phanh

Mục đích của đề tài: Đề xuất giải pháp kỹ thuật sử dụng phanh để đo

công suất tại phòng thí nghiệm động cơ bộ môn

CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PHANH THỦY LỰC

DYNOMITE 13 DUAL ROTOR

1.1 Nguồn gốc xuất xứ

Hiện nay có khá nhiều phương pháp và thiết bị dùng xác định công suất động cơ Thiết bị DYNOmite 13 dual-rotor là thiết bị khá hiện đại dùng để khảo nghiệm động cơ Thiết bị này được chế tạo bởi hãng LAND & SEA của Hoa Kỳ và được nhập về Việt Nam vào năm 1999 Đến tháng 5 năm 2009 chuyển về bộ môn động lực quản lý

1.2 Nguyên lý hoạt động chung

Máy đo công suất DYNOmite 13 dual rotor hoạt động trên nguyên lý làm việc chung của phanh thuỷ lực: Công suất từ động cơ tiêu hao một phần

để vận chuyển chất lỏng chứa trong phanh, một phần để thắng lực ma sát giữa

rô to với chất lỏng Chất lỏng làm việc trong phanh thường là nước, vì nó có nhiệt dung lớn, độ nhớt ít phụ thuộc vào nhiệt độ và rẻ tiền Khi đo với công suất lớn người ta có thể dùng dầu với độ nhớt lớn Năng lượng nhận được từ phanh thủy lực chuyển thành nhiệt và làm nóng chất lỏng

Công suất tiêu hao trong phanh được xác định:

) (

v

T ,T r- Nhiệt độ tại cửa vào và cửa ra khỏi phanh

Công suất cần đo sẽ bằng công suất tính toán trên lực kế cộng với công suất tiêu hao trong phanh thuỷ lực

l p M

M d  f  (1.2)

Khi làm việc, phanh thủy lực được nối cứng vào bích ra của động cơ điesel, nước được cung cấp vào phanh qua cụm van điều khiển tải nhờ một bơm được thiết kế tuần hoàn khép kín Động cơ sẽ làm quay bánh công tác, tác động lên môi trường nước truyền động qua stato xoay toàn bộ cụm thiết bị của bộ hút thu Nhờ cánh tay đòn lực được gắn cố định trên stato của phanh ngăn cản chuyển động xoay này Máy tính sẽ đo lực căng qua bộ cảm biến gắn trên bề mặt cánh tay đòn lực, tự động truyền đến bộ xử lý nhờ phần mềm

đã cài đặt, chuyển thành dữ liệu số Máy tính lưu trữ toàn bộ dữ liệu, tiến hành những tính toán và trình bày dưới những trạng thái khác nhau Có thể điều khiển van chặn, bộ lọc, những hiệu chuẩn thông thường để có báo cáo như ý

H 1-1: Sơ đồ bố trí của thiết bị khảo nghiệm

1.3 Cấu tạo của phanh thủy lực DYNOmite 13 dual rotor và các bộ phận cấu thành

1.3.1 Cấu tạo phanh thủy lực DYNOmite 13 dual rotor

Thiết bị DYNOmite 13 dual-rotor có phạm vi đo công suất rộng, từ vài

mã lực cho tới 1600 mã lực, có kết cấu tương đối gọn, cho kết quả nhanh và khá chính xác thông qua màn hình tinh thể lỏng, các dữ liệu được lưu và xuất

qua máy in hoặc kết nối với máy tính

Cấu tạo phanh thủy lực DYNOmite gồm có: bộ hút thu, tay đòn lực và các cảm biến điện từ

Cấu tạo bộ hút thu:

Rôto của bộ hút thu gồm 02 cánh quạt có kết cấu dạng đĩa cánh đối xứng, có 12 cánh bằng hợp kim nhôm, được gắn trên 01 trục bằng thép không

gỉ, cố định cánh với trục nhờ then và đệm khoá Trục rô to là trục rỗng có rãnh then hoa để liên kết với đĩa tiếp hợp nhận truyền động quay từ động cơ Trên cánh có gắn 01 nam châm để đo số vòng quay

Phần stato:

H 1-4: Stato và rôto

Gồm thân giữa phân làm 02 buồng để tăng công suất của bộ hút thu, trong mỗi buồng lại chia ra 13 ngăn nhỏ Hai đầu gồm 02 ổ bi và phớt chắn nước để đỡ trục rôto, chúng liên kết với phần thân giữa nhờ 12 bu lông

Trên hai nắp đầu có gắn 04 ốc xả nước dưới đáy làm cửa thoát nước cho bộ hút thu Mặt trước nắp có lỗ ren để gắn thanh cân lực Nắp ngược lại

có lỗ ren để gắn bulông cảm ứng Hall

Những đường ống dưới đáy bộ hút thu Dynomite phục vụ cho hai chức năng:

+ Mang năng lượng phát ra của động cơ ra ngoài dưới dạng nước thải nhiệt + Mặt khác cho phép bộ hút thu không tải ở bất kỳ lúc nào khi đóng van tải lại Dynomite được thiết kế để làm việc đúng trong phạm vi rộng về công suất động cơ và RPM Để hoàn thiện khả năng dẫn động van tải với những động cơ momen xoắn rất cao tại RPM thấp cần hạn chế tốc độ thoát nước thải

của bộ hút thu, ngược lại muốn nâng cao hơn giới hạn công suất (HP)/giới hạn nhiệt của Dynomite cần gia tăng thể tích nước thoát

Lưu ý: Độ nhạy của van và nhiệt độ nước thoát ra chịu tác động bởi sự thay đổi tốc độ thoát Độ chính xác của Dynomite là không bị tác động

Kích thước miệng nước vào, ra có thể thay đổi rộng hơn, cho phép mức nước trong bộ hút thu tăng hay giảm nhanh hơn làm van phản ứng nhạy hơn Có thể

sử dụng đường ống đôi để thoát nước nhanh hơn

Mỗi bộ hút thu có một hay nhiều cửa thoát nước nhằm thích ứng với tải của bộ hút thu trong phạm vi momen xoắn và RPM kiểm tra

1.3.2 Các bộ phận cấu thành

Bảng 1-1 Những bộ phận cấu thành bộ hút thu

1 Thiết bị hút thu thủy lực và cánh tay đòn

1 Van điều khiển tải

1 Ống nối lối vào bằng dây tết không gỉ

1 Ống thoát nước thải bằng dây tết không gỉ

1 Ống thông bằng dây tết không gỉ

2 Lỗ miệng ống nối bộ hút thu bằng đồng

Bảng 1-2 Những Bộ Phận Thu Nhận Dữ Liệu

1 Máy tính thu nhận dữ liệu DYNOmite

Bộ chuyển đổi tải cell

1 Bộ dây nối thu nhận dữ liệu

1 Bộ sạc điện ắc qui

1 Cầu chì dự phòng ¼ ampe

Bảng 1-3 Những Bộ Phận Cơ Bản Bản Mạch Bộ Chuyển Đổi

s Bộ chuyển đổi sức căng

1 Giao diện điều khiển

1 Cuộn dây trích lọc bộ chuyển đổi

1 Cáp nối

1 Cáp cấp nguồn DC 12V (3Ampe)

1 Khoá kẹp không gỉ

Bảng 1-4 Những Bộ Phận Phụ Trợ Khác

1 Khung trục con lăn

1 Quả nặng định cỡ

1 Dụng cụ đo trọng lượng riêng nhiên liệu

1 Bơm nước di động chạy bằng xăng dầu

1 Bộ dây nối từ bệ tới bảng điều khiển

1 Hệ thống rơle điều khiển và thu nhận toàn bộ dữ liệu

1.3.2.1 Hệ thống cấp nước của DYNOmite :

H 1-6: Sơ đồ hệ thống cấp nước

Nó có một ống nhỏ mắc vào một van nhiệt điện trở tại vị trí dưới của tháp nước, sử dụng nối "T" để cung cấp nước cho tháp làm mát và cửa vào van tải từ bơm

Xác định độ dài ống yêu cầu chạy từ nơi cấp nước tới van tải của DYNOmite, nếu đang vận hành DYNOmite có sử dụng tháp chứa nước làm lạnh Tuy nhiên với thiết bị dynomite 13 – dual rotor được cung cấp không có

hệ thống này Việc cấp nước sẽ được nối trực tiếp với nguồn nước thành phố

Sử dụng ống kích cỡ phù hợp kết nối từ nơi cấp nước tới dyno, nếu dịch chuyển hay thay đổi những cơ cấu thông thường đảm bảo không bị cản trở ở lưu lượng cao

Thiết bị hút thu được lắp với cụm ống không gỉ có đường kính phù hợp chạy từ cửa ra van tải tới cửa vào gần tâm của thiết bị hút thu

Một hoặc hai đường ống không gỉ được lắp thoát nước thải từ cửa ra đến một ống phù hợp dẫn tới hố nước thải

H 1-7: Đường ống dẫn nước vào bộ hút thu

Ống dẫn của thiết bị hút thu là gic lơ bằng đồng để điều chỉnh lưu lượng Gic lơ được lắp tỷ lệ với tải của thiết bị hút thu, có thể thay đổi kích cỡ

phù hợp nhất cho thiết bị hút thu tùy theo loại động cơ kiểm tra

1.3.2.2 Bộ trích lọc điện từ RPM bộ hút thu (Magnetic Absorber RPM Pick-Up):

H 1-8: Bộ trích lọc điện từ rpm bộ hút thu

Máy tính Dynomite chuẩn có mạch điện đồng hồ đo tốc độ góc, mạch này thực hiện tính tổng xung điện từ bộ phận đánh lửa của động cơ hay máy phát AC Có thể sử dụng một bộ trích lọc từ RPM bộ hút thu để lấy những số

đo RPM từ một hiệu ứng từ Hall và cảm biến lắp đặt vào bộ hút thu Dynomite

Để nhận dữ liệu ta tiến hành lắp:

Lắp đầu ren vào lỗ định sẵn trên vỏ của bộ hút thu

Lắp rắc nối 5 chân của cáp cảm biến với đường nối của bộ dây đa năng máy tính thu nhận dữ liệu Dynomite

1.3.2.3 Máy tính

Máy tính Dynomite – 13 có cấu tạo như hình trên gồm màn hình tinh thể lỏng LCD và 04 nút bấm để cài đặt và ghi chép dữ liệu, thực hiện các thao tác hiệu chỉnh các thông số đầu vào

H 1-9: Máy tính

Cáp nối máy in nhiệt

H.1-11: Cáp nối máy in nhiệt

Nối với máy tính thu nhận dữ liệu, đầu màu đỏ nối với máy tính và đầu kia nối với máy in nhiệt

Dụng cụ đo tỷ trọng nhiên liệu

H 1-12: Dụng cụ đo tỷ trọng nhiên liệu 1.4 Yêu cầu kỹ thuật khi sử dụng phanh DYNOmite

1.4.1 Yêu cầu cung cấp nước

Yêu cầu bắt buộc đủ lượng nước, áp suất nước phù hợp cho van tải và đáp ứng đủ các cổng trong phanh cho công suất bị hút thu, để tránh sự sủi bọt, sôi gây tổn hại trong phanh do nhiệt độ cao Để duy trì nhiệt độ nước lưu thông dưới 1800 F, lưu lượng nước tối thiểu lưu thông trong phanh khoảng 1galon/phút/20HP Với động cơ công suất lớn yêu cầu ống cấp lớn, áp suất nước trước van tải cao và đôi khi phân phối những cửa rộng hơn trong chính

bộ phanh Trong điều kiện nguồn nước là không đủ hay không có, có thể sử dụng bơm nước di động Dynomite, bơm này sẽ cung cấp đủ nước để tải động

cơ và làm đầy Dynomite

Yêu cầu cấp nước:

Cho bài kiểm tra lên tới 20Hp cần ít nhất 1GPM giải phóng ra vào khoảng áp suất 12+PSI1 Cho bài kiểm tra lên tới 160Hp cần ít nhất 8GPM giải phóng ra vào khoảng áp suất 15+PSI2 Cho bài kiểm tra lên tới 200Hp

cần ít nhất 10GPM giải phóng ra vào khoảng áp suất 18+PSI3 Cho bài kiểm tra lên tới 400Hp cần ít nhất 20GPM giải phóng ra vào khoảng áp suất 30+PSI4

Nối ống cấp nước tới van tải, van tải nối tới phanh, mở nguồn cấp nước chính, mở hoàn toàn van tải Dynomite, đọc số đo áp suất động lực trên đồng

hồ van tải với động cơ 200HP yêu cầu khoảng 8PSI và động cơ >250HP yêu cầu 15PSI

Với ống mềm kích cỡ nhỏ không đủ cấp nước cho động cơ công suất lớn Áp suất tĩnh cao (60PSI + khi van tải đóng) tạo tác động lớn cho van tải ở mức độ công suất thấp, áp suất cấp nước dao động rất khó để giữ RPM vận hành ổn định, có thể cải thiện bằng việc sử dụng van giảm áp dòng chảy lớn,

để điều chỉnh áp suất nước ở giai đoạn chuẩn bị (khoảng 30PSI) Nếu nhiệt độ nước xả vượt quá 1800 F, phải điều chỉnh lượng nước cần cấp (điều chỉnh qua

bộ phanh)

Việc điều chỉnh phải đạt tới giới hạn hút thu công suất của phanh, nếu không khả năng tải một động cơ ở số vòng quay thấp, sẽ vượt quá giới hạn momen của phanh (tại số vòng quay đó)

Kết nối Dynomite để việc cung cấp nước dễ dàng

Di chuyển động cơ tới vị trí thử nghiệm, tháp làm lạnh và van điều khiển tải vào địa điểm kiểm nghiệm riêng biệt

Nếu bạn dịch chuyển hay thay đổi lắp đặt thông thường (lắp đặt nhanh hơn), xác định độ dài của ống yêu cầu để chạy từ nguồn cấp nước tới van tải của Dynomite trong khi vẫn đảm bảo không cản trở ở lưu lượng cao

Thiết bị hút thu được lắp với cụm ống không gỉ có đường kính phù hợp

Sử dụng nó chạy từ lối ra van tải đến lối vào (rộng nhất) gần tâm của bộ hút thu Một hoặc hai ống nối (không gỉ) được cung cấp trên lộ trình thoát nước thải từ cửa van thoát đến một ống phù hợp, hố nước thải hay vùng chứa nước thải

Ống dẫn của thiết bị hút thu gồm một gíclơ bằng đồng để điều chỉnh lưu lượng Giclơ được lắp đặt tỉ lệ với tải của thiết bị hút thu (quá nhanh nó sẽ phản ứng lại để đóng van tải), có thể thay đổi kích cỡ giclơ phù hợp nhất thiết

bị hút thu theo từng loại động cơ kiểm tra

Trước khi vận hành Dynomite lần đầu, kiểm tra việc cấp nước đầy đủ, kiểm tra nhánh áp suất tĩnh tại và áp suất động học của nước

Kết nối nguồn cấp nước của hệ thống nước tới lối vào van tải của Dynomite

Ống lối ra của van tải sẽ không được gắn vào bộ thu công suất trong khoảng thời gian kiểm tra này

Bật nguồn cấp nước chính nhưng không mở van tải, chú ý chỉ số trên đồng hồ van tải, khi không có nước lưu thông qua, nó hiển thị áp suất tĩnh tại

Mở van tải hoàn toàn, xem một chỉ số khác trên đồng hồ van tải khi lưu lượng nước là đầy, nó hiển thị áp suất động học

Đặc trưng của áp suất động học tối thiểu phải đủ đáp ứng cho việc điều khiển tải và đảm bảo nhiệt độ bộ hút thu công suất

Ống mềm 1” không thể cấp đủ nước cho động cơ 200HP+ nếu ống đó chỉ cung cấp bằng ½” ống đồng vận hành và van cửa vòi nước được thu hẹp

Nếu đạt tới gần mức độ thiếu nước có thể thực hiện các điều chỉnh sau:

- Tăng đường kính trong ống cung cấp nước

- Thay thế bất kỳ ngưỡng vòi van với cổng van lưu lượng cao hơn

- Bơm từ hệ thống chứa nước tới van chính với ống 1” đến 2” đồng với van lưu lượng cao Những thay đổi đó sẽ thường xuyên tạo ra sự gia tăng áp suất động học có thể đạt được thậm chí với một bơm y hệt như vậy

1.4.2 Hiệu chỉnh và cài đặt

Bật máy tính Dynomite bằng việc nhấn nút ON/OFF LCD sẽ thông báo một vài dữ liệu thực trên màn hình hiển thị

Trong suốt quá trình hiệu chỉnh-cài đặt, bốn phím của máy tính được sử dụng để dịch chuyển thư mục, nhập dữ liệu cài đặt trong các quá trình Nhấn

“CAL” đi đến bước kế tiếp, nhấn “Print” để quay lại cài đặt, trong khi nhấn

“Test” để bỏ qua cài đặt Đôi lúc đồng thời nhấn “CAL” để gia tăng tốc độ hiệu chuẩn

Từ màn hình dữ liệu thời gian thực nhấn “CAL” để tiếp tục đến màn hình trình đơn “Select Procedure” của máy tính

Có 3 sự lựa chọn được đề nghị, có thể lựa chọn:

- Nhấn “CAL” chọn nhánh “Run set up”

- Nhấn “Test” chọn nhánh “Configure”

- Nhấn “Print” chọn nhánh “Out put”

Công suất:

Mở máy tính dữ liệu và đợi màn hình thay đổi về màn hình dữ liệu thời

gian thực Nhấn “NEXT” để bắt đầu vào cài đặt vận hành

Nhấn “Print” để bắt đầu vào khâu công suất hiệu chỉnh máy tính dữ liệu Công suất hiệu chỉnh ảnh hưởng đến quá trình nhắc lại và in số liệu, không ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp số liệu

TEST = Cấu hình PRINT = Xuất dữ liệu

Data- Averaging

during playback

Narrow Step mode

Dữ liệu- trung bình suốt quá trình nhắc lại Chế độ thu hẹp

Data- Dampening

during playback

100 records

Giảm dữ liệu trong quá trình nhắc lại

100 giá trị lưu

Dynomite đưa ra cả số lần chuẩn và RPM chuẩn cho dữ liệu trở lại Tại chế độ số lần chuẩn của số đo được tính trung bình và xuất ra tại đó bằng phân số của một giây Phân số này được chuẩn hoá tại “Data- Averaging” Sự cài đặt này điều khiển bao nhiêu giá trị trung bình được máy tính yêu cầu tại

dữ liệu quay trở lại Nếu bạn cài đặt nó có giá trị lớn nhất tới 200 Khi đó một dòng dữ liệu sẽ in ra cho mỗi giây của thời gian kiểm tra (nếu “Preset test recording rate” được cài đặt tới mặc định 200 số đo trên mỗi giây)

Tương tự nếu cài đặt là 20 Khi đó một dòng trung bình những số đo của 20 điểm dữ liệu xuất ra trên 1/10 giây của mỗi thời gian vận hành

Cài đặt nó tới giá trị nhỏ nhất là 1 sẽ đưa ra một dòng cho mỗi điểm dữ liệu trên một giây khi dữ liệu trở lại Nếu cài đặt nó tới 0, khi đó dữ liệu quay lại sẽ xuất hiện trong chế độ "Step RPM" Trong chế độ này máy tính trung bình những số đo liên tiếp bằng bội số 100 RPM thành những dòng dữ liệu đơn xuất ra Dynomite cần ít nhất 132 giá trị đọc liên tiếp (trong ± 49 RPM của cùng bội số 100 RPM), để tính trung bình một dòng công suất, nếu có hơn

200 số đo trên một giây của mỗi lần hoạt động tại một RPM phù hợp Khi đó

có 2 dòng sẽ được in ra cho RPM này Nhấn “Test” để gia tăng hay nhấn

“Print” để giảm cài đặt, nhấn “Cal” để tiếp tục

Dynomite đưa ra vài lần hiển thị LCD và in ra thông tin cho biết: HP, momen, RPM và thời gian trong Nếu đang sử dụng những phần tự chọn như: EGT, BSFC trên việc ghi số liệu phương tiện truyền tải,…sẽ tìm thấy một vài chế độ khác nhau để sử dụng truy cập thông tin Chế độ 9, 14, 15 và 16 chỉ sử dụng cho truyền dữ liệu qua RS-232 khi sử dụng DYNO-MAX tự chọn của Land & Sea cho phần mềm máy tính cá nhân và cáp trút số liệu RS-232

Data- Correction for

Dislay: 0

Observed = 0

SAE Corrected = C

Hiệu chỉnh số liệu để Hiển thị: 0

Quan sát 0 Hiệu chỉnh SAE = C

Dynomite yêu cầu cả quan sát và dữ liệu đã hiệu chỉnh tiêu chuẩn được báo cáo trong quá trình quay lại Trong chế độ “quan sát bằng 0” momen và công suất như nó đã được lưu thực tế (không hiệu chỉnh) trong suốt quá trình

thử Trong chế độ hiệu chỉnh SAE = C máy tính áp dụng 3 yếu tố hiệu chỉnh

khí quyển tiêu chuẩn, những yếu tố này thử với nhiệt độ cao 860F; 0% độ ẩm liên quan và áp suất khí quyển so với mặt nước biển (29,92"Hg) Để mục trên bản in cho biết hiệu chỉnh đã được ứng dụng để in dữ liệu sử dụng chế độ “C” nếu cần so sánh quá trình vận hành này với quá trình vận hành khác (dưới những điều kiện khí quyển khác nhau)

Chú ý: Có thể đổi chế độ hiệu chỉnh số liệu sau khi đã hiệu chỉnh số liệu để in lại một quá trình vận hành Hiệu chỉnh này không hề ảnh hưởng đến việc tổng hợp số liệu, chỉ ảnh hưởng đến quá trình quay lại

Đây là màn hình cuối của khâu công suất Nhấn “NEXT” quay về màn

hình dữ liệu thời gian thực ban đầu

This is the end of the set

print mode procedure

Kết thúc phương pháp chế

độ hiệu chỉnh in

1.5 Nhận xét về khả năng ứng dụng máy đo cho công tác khảo nghiệm động cơ điesel tại bộ môn động lực

1.5.1 Thực trạng phanh thủy lực DYNOmite 13 Dual Rotor khi chuyển về Bảng 1-6 Bảng kê chi tiết thiết bị hiện có tại phòng thí nghiệm động cơ bộ môn động lực

Bộ chia đường nước và hai ống chia đường nước vào phanh

nước tạo tải

Chuyển đổi áp suất (Pressure tranducer) 0-75PSI 01

Các chi tiết: thanh sắt đường kính 2.5mm 2 chiếc dùng để chuẩn

máy Đầu thu nhỏ dòng chảy nước vào phanh của phanh nước,

nắp đậy cho đầu vào phanh nước, vòng đệm

01

Bộ phụ tùng: ốc vít + ống đồng, long đền, tấm bảo vệ sensor

khớp nối gỗ + nam châm

Về tình trạng hoạt động:

Khi được kỹ thuật viên thực hiện đo thử, nhận định của họ là do động cơ thuỷ

có số RPM hộp số quá thấp (dưới 1000 vòng/phút) nên không đo được

Tuy nhiên qua nghiên cứu tài liệu, cũng như đặc tính tải của bộ hút thu không

hề đề cập đến giới hạn RPM để đo, do vậy nhận định trên là không xác đáng Thiết bị không có bệ thử, không có bơm nước và tháp làm lạnh, không có bộ phận dẫn động

từ động cơ tới thiết bị hút thu, van điều khiển tải thủ công

Việc vận hành đo nghiệm thu và hướng dẫn sử dụng không chu đáo, thậm chí lẫn lộn giữa việc vận hành van tải bằng tay và van tải điều khiển tự động dẫn đến thực trạng thiết bị không thể sử dụng từ khi nhận về

1.5.2 Nhận xét khả năng ứng dụng của máy đo

Sau khi xem xét tổng thể máy đo DYNOmite 13 Dual Rotor, các phụ kiện thiết bị kèm theo phanh và tình trạng hoạt động của phanh ta có nhận xét :

- Thiết bị đo không có bệ thử, không có bơm cấp nước và tháp làm lạnh, van điều khiển tải điện tử… nên khi sử dụng cần phải chế tạo bệ thử, chế tạo bộ phận dẫn động và lắp thêm máy bơm để cung cấp nước cho phanh

- Qua đường đặc tính tải này ta nhận thấy dyno có thể kiểm tra động cơ không hạn chế với tốc độ tối thiểu, chỉ cần đáp ứng yêu cầu:

- Công suất động cơ và momen tải không vượt quá công suất và momen tải của thiết bị thể hiện trên đường đặc tính tải tại số vòng quay đó

- Về khả năng ứng dụng phanh DYNOmite 13 cho công tác khảo nghiệm động cơ tại bộ môn động lực, các động cơ tại phòng thực hành bộ môn động lực thường là động cơ thủy với tốc độ đầu ra hộp số thấp thường dưới 800 vòng/phút So sánh giá trị này trên đường đặc tính của phanh ta nhận

không thể phù hợp

Mặt khác việc điều chỉnh van tải bằng tay gây khó khăn cho việc sử dụng phanh ở đường đặc tính có giá trị cực đại mà tại giá trị tốc độ đó khả năng gây tải của phanh là lớn nhất do lượng nước cấp vào không ổn định, không phù hợp với lượng nước thải ra

Vì vậy ta phải làm tăng tốc độ truyền của động cơ đến phanh bằng phương pháp sử dụng bộ truyền trung gian Có các giải pháp kỹ thuật như sử dụng bộ truyền đai, bộ truyền xích hay bộ truyền bánh răng để phù hợp tốc độ quay của động cơ với bộ hút thu Nhằm tăng khả năng gây tải của bộ hút thu

CHƯƠNG II PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN BỘ TRUYỀN TRUNG GIAN CHO PHANH THỦY LỰC DYNOMITE 2.1 Lựa chọn bộ phận dẫn động từ động cơ đến bộ hút thu [5]

2.1.1 Phương án sử dụng bộ truyền đai

Ngày nay để sử dụng cho bộ truyền đai, người ta sử dụng nhiều loại đai: đai hình thang, đai hình lược, đai tròn…và có nhiều cách bố trí trục khác nhau Ở đây ta lựa chọn bộ truyền đai thang đai đôi để tăng khả năng truyền động và bố trí trục song song theo phương thẳng đứng

Hoạt động của bộ truyền

H 2-1: Sơ đồ sử dụng bộ truyền đai

1: Phanh thủy lực, 2: bán bị dẫn, 3: bánh dẫn, 4: đai, 5: động cơ,

6: van tải, 7: bơm, 8: thùng chứa nước

Bộ truyền đai làm việc theo ma sát Bộ truyền đai bao gồm hai bánh đai: bánh dẫn 3 nối với trục động cơ 5, bánh bị dẫn 2 được nối với trục của bộ

6

7

8

hút thu 1và dây đai 4 bao quanh các bánh đai Tải trọng được truyền đi nhờ vào lực ma sát sinh ra giữa dây đai và các bánh đai Muốn tạo ra lực ma sát này, cần phải căng với lực căng ban đầu F0

Xem xét bộ truyền đai ta nhận thấy

Bộ truyền đai là một trong những bộ truyền cơ khí được sử dụng sớm nhất và hiện nay vẫn được sử dụng rộng rãi

So với các bộ truyền cơ khí khác bộ truyền đai có các ưu điểm sau:

- Có thể truyền động giữa các trục xa nhau (>15m)

- Làm việc êm và không ồn nhờ vào độ dẻo của đai, do đó có thể truyền chuyển động với vận tốc lớn

- Tránh cho các cơ cấu không có sự dao động lớn sinh ra do tải trọng thay đổi nhờ vào tính chất đàn hồi của đai

- Đề phòng sự quá tải của động cơ nhờ vào sự trượt trơn của đai khi quá tải

- Kết cấu và vận hành đơn giản (do không cần bôi trơn), giá thành hạ

Ngoài ra ta thấy bộ truyền đai tồn tại những nhược điểm sau:

- Kích thước bộ truyền lớn (kích thước lớn hơn khoảng 5 lần so với bộ truyền bánh răng, nếu truyền cùng công suất)

- Tỷ số truyền khi làm việc thay đổi do hiện tượng trượt đàn hồi của đai

và bánh đai (ngoại trừ đai răng)

- Tải trọng tác dụng lên trục và ổ lớn (lớn hơn 2  3 lần so với bộ truyền

phẳng vật liệu tổng hợp 80  100m/s, đai thang O, A, B,C là 25m/s, đai thang

D, E đến 30m/s, đai thang hẹp 40m/s, đai lược 50m/s, đai răng 80m/s

2.1.2 Phương án sử dụng bộ truyền xích

Bộ truyền xích tùy theo cấu tạo của xích chia ra làm các loại chính: xích con lăn, xích ống, xích ống định hình và xích răng Theo số dãy xích, có thể phân ra xích một dãy và xích nhiều dãy Ta lựa chọn bộ truyền xích 2 dãy trục song song theo phương thẳng đứng

Hoạt động của bộ truyền xích

H 2-2: Sơ đồ sử dụng bộ truyền xích

1: Phanh thủy lực, 2: đĩa xích bị dẫn, 3: đĩa xích dẫn, 4: xích, 5: động cơ, 6:

van tải, 7: bơm, 8: thùng chứa nước

Bộ truyền xích bao gồm xích 4 nối với trục động cơ và các đĩa xích dẫn

3 nối với động cơ 5, bị dẫn 2 nối với bộ bộ hút thu 1 Xích truyền chuyển động và tải trọng từ trục dẫn động sang trục bị dẫn nhờ vào sự ăn khớp giữa

6

7

8

các mắt xích với răng của đĩa xích Ngoài ra, trong bộ truyền xích có thể có

bộ phận căng xích, bộ phận che chắn và bộ phận bôi trơn

Xem xét bộ truyền xích ta thấy so với bộ truyền đai thì bộ truyền xích có các ưu điểm sau:

- Bộ truyền xích được sử dụng khi truyền chuyển động và công suất giữa các trục có khoảng cách xa (đến 8m) cho nhiều đĩa xích bị dẫn cùng một lúc

- Số vòng quay trong một số trường hợp đặc biệt có thể lên đến 3000 vg/ph

- Công suất truyền p có thể đến vài ngàn kw, tuy nhiên thông thường p

suất bộ truyền   0 95  0 97

- Không có hiện tượng trượt, hiệu suất cao hơn, có thể làm việc khi có quá tải đột ngột

- Không đòi hỏi phải căng xích, lực tác dụng lên trục và ổ nhỏ hơn

- Kích thước bộ truyền nhỏ hơn bộ truyền nhỏ hơn bộ truyền đai nếu truyền cùng công suất và vòng quay

- Bộ truyền xích truyền công suất nhờ vào sự ăn khớp giữa xích và bánh xích, do đó góc ôm không có vị trí quan trong như trong bộ truyền đai và do

đó có thể truyền công suất và chuyển động cho nhiều đĩa xích bị dẫn

Ngoài ra bộ truyền xích còn có những nhược điểm sau

Các nhược điểm của bộ truyền xích là do sự phân bố của các nhánh xích trên đĩa xích không theo đường tròn, mà theo hình đa giác, do đó khi vào khớp ra khớp, các mắt xích xoay tương đối với nhau và bản lề xích bị mòn, gây nên tải trọng động phụ, ồn khi làm việc, có tỷ số truyền tức thời thay đổi, vận tốc tức thời của xích và bánh bị dẫn thay đổi, cần phải bôi trơn thường xuyên và phải có bộ phận điều chỉnh xích

2.1.3 Phương pháp sử dụng bộ truyền bánh răng

Ngày nay có nhiều loại bánh răng được sử dụng: bánh răng trụ, bánh răng nón, bánh răng côn…ta chọn phương án sử dụng bánh răng trụ, cặp bánh răng ăn khớp theo phương thẳng đứng

Hoạt động bộ truyền bánh răng

H 2-3: Sơ đồ sử dụng bộ truyền bánh răng

1: Phanh thủy lực, 2: hộp tăng tốc, 3: động cơ, 4: van tải,

5: bơm, 6: thùng chứa nước

Bộ truyền bánh răng làm việc theo nguyên lý ăn khớp, thực hiện truyền chuyển động và công suất nhờ vào sự ăn khớp của các răng trên bánh răng

Bộ truyền bánh răng có thể truyền chuyển động quay giữa hai trục song song, giao nhau, chéo nhau hay biến đổi chuyển động quay thành chuyển động tiện tiến hoặc ngược lại