Thực nghiệm cân bằng động trục khuỷu động cơ 6 xy lanh sử dụng phương pháp các hệ số ảnh hưởng

Trang bia a

NV + LCO b

Mục lục c

0T2.2.2.1 Cân bằng động bằng phương pháp khởi động ba lần 18
0T2.2.2.2 Cân bằng động bằng phương pháp khởi động hai lần 20
0T2.2.2.3 Cân bằng động bằng phương pháp ba lần tiếp tục gắn tải trọng thử 21
0T2.2.2.4 Nhận xét 22
0T2.3 Tổng quan về ứng dụng cân bằng vật quay trên các máy cân bằng động hiện
0T nay 23
0T2.3.1 Khái niệm độ tin cậy động lực học của vật quay 23
0T2.3.2 Phương pháp cân bằng mode 25
0T2.3.3 Phương pháp hệ số ảnh hưởng 28
0T2.3.3.1 Phương pháp cân bằng một mặt 28
0T2.3.3.2 Phương pháp cân bằng hai mặt 30
0T2.3.3.3 Khả năng cân bằng với lần chạy duy nhất 33
0TCHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU VỀ MÁY CÂN BẰNG ĐỘNG 37
0TCHƯƠNG 4: PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM CÂN BẰNG ĐỘNG CHI TIẾT QUAY 43
0T4.1 Phương pháp kiểm nghiệm phương pháp các hệ số ảnh hưởng 43
0T4.1.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm và thu thập số liệu trong cân bằng động một mặt 43
0T4.1.2 Phương pháp bố trí thí nghiệm và thu thập số liệu trong cân bằng động hai mặt 47
4.1.3 Phương pháp xử lý tín liệu – khử nhiễu 51
4.1.3.1 Cơ sở lý thuyết 52
4.1.3.2 Thuật toán Fourier rời rạc (DFT) 53
4.2 Phương pháp đánh giá độ tin cậy của phương pháp hệ số ảnh hưởng 55
4.2.1 Chế độ làm việc với chất lượng cân bằng 55
4.2.2 Tiêu chuẩn cân bằng động 55
4.2.2.1 Dung sai cân bằng 55
4.2.2.2 Chỉ tiêu giao động 57
4.2.2.3 Tiêu chuẩn ISO 1940 về chất lượng cân bằng rotor cứng 58
4.3 Phương tiện thực nghiệm cân bằng động 61
4.3.1 Máy cân bằng động HnB75B 61
4.3.2 Trang thiết bị và dụng cụ đo 65
4.3.2.1 Vật quay mẫu 65
4.3.2.2 Dụng cụ đo sử dụng trong thí nghiệm 65
CHƯƠNG 5: ÁP DỤNG CÂN BÀNG ĐỘNG TRỤC KHUỶU ĐỘNG CƠ SÁU XY-LANH THẲNG HÀNG 66
0T5.3 Kết quả về việc cài đặt tiêu chuẩn ISO 1940/1 vào chương trình điều khiển 86
0T6.1.1 Kết quả đạt được 98
0T6.1.2 Kết luận 99
Hình 2.6 Đồ thị cân bằng bằng phương pháp khỏi động ba lần 19
0THình 2.7 Phương pháp khởi động hai lần 20
0THình 3.3 0TMáy cân bằng động R44UV của Hãng Schenck (Đức)0T 39
Hình 3.4 Máy cân bằng động HL18.1 của hãng Hofmann (Đức) 39
Hình 3.5 Máy cân bằng động của Hãng ABRO (Mỹ) 40
0THình 3.6 0TCác chủng loại máy cân bằng động của nhóm honeyB – Bách Khoa0T 42
Hình 4.1 Nhập thông số hình học rotor 1 mặt 44
0THình 4.2 Rotor mẫu với một khối lượng mất cân bằng cần xác định 46
Hình 4.3 Gắn khối lượng thử 47
0THình 4.5 Rotor mẫu với hai khối lượng mất cân bằng cần xác định 49
Hình 4.12 Bố trí băng thử cân bằng động 63
Hình 4.13 Băng thử cân bằng động HnB75B 63
Bảng 2.1 Cấu hình giá đặt cho một lần chạy duy nhất 35
Bảng 4.1 Thông số chính của hệ thống máy HnB75B 64
Bảng 5.1 Quan hệ giữa tốc độ và độ lệch pha trên hai gối đỡ 66
Bảng 5.2 Kết quả đo dao động và xác định lượng khử mất cân bằng sử dụng (i cho cân bằng động chi tiết quay một mặt 75
Bảng 5.3 Kết quả đo dao động và xác định lượng khử mất cân bằng sử dụng (ij cho cân bằng động chi tiết quay hai mặt 83
Bảng 5.4 Kết quả đo dao động và xác định lượng khử mất cân bằng sử dụng (ij cho cân bằng động trục khuỷu quay hai mặt 94

Chương 1

CHƯƠNG 2

2.1 Tổng quan về cân bằng và nguyên tắc cân bằng
- 2.1.1 Cơ sở lý thuyết của cân bằng rotor:
  - Hình 2.1: Mô tả véc tơ chính và moment chính trong hệ trục Descartes
- 2.1.2 Mất cân bằng của vật quay cứng
- 2.1.2.1 Khái niệm
  - 2.1.2.2 Điều kiện cân bằng vật quay
  - 2.1.2.3 Các dạng mất cân bằng
    - Hình 2.2: Mất cân bằng tĩnh và động (ngẫu lực)
    - Hình 2.3: Mất cân bằng hỗn hợp
  - 2.1.2.4 Ranh giới giữa cân bằng tĩnh và cân bằng động
    - Hình 2.4: Ranh giới giữa mất cân bằng tĩnh và động
- 2.2 Phương pháp cân bằng vật quay
  - 2.2.1 Phương pháp cân bằng tĩnh
    - Hình 2.5: Cân bằng tĩnh
  - 2.2.2 Phương pháp cân bằng động
    - 2.2.2.1 Cân bằng động bằng phương pháp khởi động ba lần
      - Hình 2.6: Đồ thị cân bằng bằng phương pháp khởi động ba lần.
    - 2.2.2.2 Cân bằng động bằng phương pháp khởi động hai lần
      - Hình 2.7: Phương pháp khởi động hai lần
    - 2.2.2.3 Cân bằng động bằng phương pháp ba lần tiếp tục gắn tải trọng thử
      - Hình 2.8: Xác định bằng đồ thị số và lượng mất cân bằng
    - 2.2.2.4 Nhận xét
2.3 Tổng quan về ứng dụng cân bằng vật quay trên các máy cân bằng động hiện nay
2.3.1 Khái niệm độ tin cậy động lực học của vật quay
- Hình 2.9: Quan hệ giữa lực kích thích và dao động
- Hình 2.10: Các lực sau đây thể hiện dao động ngang (theo thời gian) và quỹ đạo của khối tâm của hệ thống
- Hình 2.11: Thể hiện dao động ngang của hệ thống và lực quán tính đáp ứng có một độ lệch pha giữa các thông số này
- 2.3.2 Phương pháp cân bằng mode
  - Hình 2.12: Véc tơ lực và dao động được thể hiện
2.3.3 Phương pháp hệ số ảnh hưởng
- 2.3.3.1 Phương pháp cân bằng một mặt
  - Hình 2.13: Cân bằng trong một mặt
- 2.3.3.2 Phương pháp cân bằng hai mặt
  - Hình 2.14: Cân bằng động rotor trong hai mặt đồng thời
- 2.3.3.3 Khả năng cân bằng với lần chạy duy nhất
  - Hình 2.15: Pha hiệu chuẩn và khai thác
    - Bảng 2.1: Cấu hình giá đặt cho một lần chạy duy nhất

CHƯƠNG 3

3.1 Tổng quan về máy cân bằng động
- 3.1.1 Hệ dao động và nguyên lý làm việc máy cân bằng động
  - Hình 3.1: Hệ dao động của máy cân bằng động
- 3.1.2 Giới thiệu một số máy cân bằng của nước ngoài
  - Hình 3.2: Máy cân bằng động ZB2000/G/TC/GV/AERO của hãng CEMB (Ý)
  - Hình 3.3: Máy cân bằng động R44UV của Hãng Schenck (Đức)
  - Hình 3.4: Máy cân bằng động HL18.1 của hãng Hofmann (Đức)
  - Hình 3.5: Máy cân bằng động của Hãng ABRO (Mỹ)
- 3.1.3 Máy cân bằng động trong nước
  - Hình 3.6: Các chủng loại máy cân bằng động của nhóm honeyB – Bách Khoa

CHƯƠNG 4

4.1 Phương pháp kiểm nghiệm phương pháp hệ số ảnh hưởng
- 4.1.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm và thu thập số liệu trong cân bằng động một mặt
  - Hình 4.1: Nhập thông số hình học rotor 1 mặt
  - Hình 4.2: Rotor mẫu với một khối lượng mất cân bằng cần xác định
- 4.1.2 Phương pháp bố trí thí nghiệm và thu thập số liệu trong cân bằng động hai mặt
  - Hình 4.4: Nhập thông số hình học rotor hai mặt
  - Hình 4.5: Rotor mẫu với hai khối lượng mất cân bằng cần xác định
  - Hình 4.6: Gắn khối lượng thử lên mặt i
  - Hình 4.7: Gắn khối lượng thử trên mặt ii
4.1.3 Phương pháp xử lý tín hiệu – khử nhiễu
- 4.1.3.1 Cơ sở lý thuyết
  - Hình 4.8: Hiệu rời rạc
- 4.1.3.2 Thuật toán Fourier rời rạc (DFT)
  - Hình 4.9: Thuật toán phân tích Fourier rời rạc (DFT)
4.2 Phương pháp đánh giá độ tin cậy của phương pháp hệ số ảnh hưởng
- 4.2.1 Chế độ làm việc với chất lượng cân bằng
- 4.2.2 Tiêu chuẩn cân bằng động
  - 4.2.2.1 Dung sai cân bằng
  - 4.2.2.2 Chỉ tiêu dao động
    - Hình 4.10: Biểu đồ chỉ tiêu dao động (theo VDI 2056)
  - 4.2.2.3 Tiêu chuẩn ISO 1940 về chất lượng cân bằng rotor cứng
    - Hình 4.11: Giá trị lượng mất cân bằng còn lại cho phép ứng với các cấp độ chất lượng cân bằng
4.3 Phương tiện thực nghiệm cân bằng động
- 4.3.1 Máy cân bằng động HnB75B
  - Hình 4.12: Bố trí băng thử cân bằng động
  - Hình 4.13: Băng thử cân bằng động HnB75B
    - Bảng 4.1: Thông số chính của hệ thống máy HnB75B
- 4.3.2 Trang thiết bị và dụng cụ đo
  - 4.3.2.1 Vật quay mẫu
    - Hình 4.14: Rotor mẫu nặng 15 kg
  - 4.3.2.2 Dụng cụ đo sử dụng trong thí nghiệm
    - Hình 4.15: Cảm biến áp điện tích hợp trong bộ khuếch đại điện tích

CHƯƠNG 5

5.1 Kết quả khảo sát các thông số cân bằng động vật quay lên hệ dao động của máy cân bằng động
- 5.1.1 Tốc độ quay lên hệ dao động
  - Bảng 5.1: Quan hệ giữa tốc độ và độ lệch pha trên hai gối đỡ
  - Hình 5.2: Quan hệ giữa tốc độ và độ lệch pha trên hai gối đỡ A, B
- 5.1.2 Lượng mất cân bằng lên hệ dao động
  - Hình 5.2: Lượng mất cân bằng và điện áp đo tỉ lệ
  - Hình 5.3: Xử lý tín hiệu đo thu được
5.2 Kết quả thực nghiệm cân bằng động trên rotor mẫu nhằm kiểm nghiệm phương pháp các hệ số ảnh hưởng
- 5.2.1 Kết quả kiểm nghiệm độ tin cậy của phương pháp các hệ số ảnh hưởng áp dụng trong cân bằng động một mặt
  - Hình 5.4: Đáp ứng theo thời gian lần chạy thứ nhất không gắn khối lượng thử
  - Hình 5.5: Kết quả phân tích DFT ở lần chạy thứ nhất không gắn khối lượng thử
  - Hình 5.6: Đáp ứng theo thời gian lần chạy thứ hai có gắn khối lượng thử
  - Hình 5.7: Kết quả phân tích DFT ở lần chạy thứ hai gắn khối lượng thử
    - Bảng 5.2: Kết quả đo dao động và xác định lượng khử mất cân bằng sử dụng (RiR cho cân bằng động chi tiết quay một mặt
  - Hình 5.8: Xử lý lượng mất cân bằng bằng cách đắp thêm
  - Hình 5.9: Đáp ứng dao động còn lại trên gối đỡ sau cân bằng
  - 5.2.2 Kết quả kiểm nghiệm độ tin cậy của phương pháp các hệ số ảnh hưởng áp dụng trong cân bằng động hai mặt
    - Hình 5.10: Đáp ứng theo thời gian lần chạy thứ nhất không gắn khối lượng thử
    - Hình 5.11: Kết quả phân tích DFT ở lần chạy thứ nhất không gắn khối lượng thử
    - Hình 5.12: Đáp ứng theo thời gian lần chạy thứ nhất có gắn khối lượng thử trên i
    - Hình 5.13: Kết quả phân tích DFT ở lần chạy thứ nhất có gắn khối lượng thử bên i
    - Hình 5.14: Đáp ứng theo thời gian lần chạy thứ nhất có gắn khối lượng thử trên ii
    - Hình 5.15: Kết quả phân tích DFT ở lần chạy thứ nhất có gắn khối lượng thử bên ii
      - Bảng 5.3: Kết quả đo dao động và xác định lượng khử mất cân bằng sử dụng (RijR cho cân bằng động chi tiết quay hai mặt
    - Hình 5.16: Xử lý lượng mất cân bằng bằng cách đắp thêm
    - Hình 5.17: Đáp ứng dao động còn lại trên 2 gối đỡ cân bằng
- 5.3 Kết quả về việc cài đặt tiêu chuẩn ISO 1940/1 vào chương trình điều khiển
  - Hình 5.18: Kết quả vật quay chưa đạt theo tiêu chuẩn ISO1940/1
  - Hình 5.19: Kết quả vật quay đạt theo tiêu chuẩn ISO1940/1
- 5.4 Ứng dụng cân bằng trục khuỷu động cơ sáu xy-lanh thẳng hàng
  - Hình 5.21: Trục khuỷu được đặt trên ổ đỡ con lăn
  - Hình 5.22: Các thông số hình học
  - Hình 5.23: Trục khuỷu khi chưa gắn lượng mất cân bằng tại vị trí 0Po
  - Hình 5.24: Trục khuỷu khi gắn lượng mất cân bằng 6.1 g @ 0Po
  - Hình 5.25: Tín hiệu đo được ở lần chạy thứ nhất có gắn lượng mất cân bằng
  - Hình 5.26: Tín hiệu đo được ở lần chạy thứ hai gắn lượng thử 6.1 g @ 0Po Ptại mặt A
  - Hình 5.27: Tín hiệu đo được ở lần chạy thứ ba gắn lượng thử 6.1 g @ 0Po Ptại mặt B
  - Hình 5.28: Đồ thị gốc hiển thị điện áp tỉ lệ của ba lần chạy
    - Bảng 5.4: Kết quả đo dao động và xác định lượng khử mất cân bằng sử dụng (RijR cho cân bằng động trục khuỷu quay hai mặt
  - Hình 5.29: Kết quả khi chưa xử lý lượng mất cân bằng
  - Hình 5.30: Kết quả sau khi đã xử lý lượng mất cân bằng

CHƯƠNG 6

6.1 Kết luận
6.2 Đề nghị
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC