Tính toán tuổi thọ và độ tin cậy của chổi than máy điện một chiều

LUẬN VĂN THẠC SỸ LỜI CẢM ƠN Khơng có thành công mà không gắn liền với hỗ trợ, giúp đỡ Trong suốt thời gian thực luận văn, em nhận nhiều quan tâm, giúp đỡ q Thầy Cơ, gia đình bạn bè Với lòng biết ơn sâu sắc nhất, em xin gửi đến q Thầy Cơ viện Cơ khí viện Sau Đại học – trường Đại học Bách khoa Hà Nội với tri thức tâm huyết để truyền đạt vốn kiến thức quý báu cho chúng em suốt thời gian học tập trường Em xin chân thành cảm ơn PGS TS Phạm Văn Hùng tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em hồn thành luận văn Khơng có lời hướng dẫn, dạy bảo thầy em nghĩ luận văn em khó hồn thiện Trong trình thực luận văn kiến thức em hạn chế nhiều bỡ ngỡ, nguồn tài liệu tham khảo khan Do vậy, khơng tránh khỏi thiếu sót, em mong nhận ý kiến đóng góp quý báu quý Thầy Cô bạn Hà Nội, ngày 24 tháng 09 năm 2015 TÁC GIẢ LUẬN VĂN Đào Xuân Lượng Đào Xuân Lượng -1- CH2013B LUẬN VĂN THẠC SỸ LỜI CAM ĐOAN Luận văn thạc sỹ kỹ thuật ngành khí với đề tài “ Tính tốn tuổi thọ độ tin cậy chổi than máy điện chiều” tác giả viết hướng dẫn PGS.TS Phạm Văn Hùng Luận văn viết sở nghiên cứu tổng quan lý thuyết mịn, xác suất khơng hỏng để tính tốn độ tin cậy tuổi thọ chổi than máy điện chiều, từ đưa thời gian dự kiến bảo dưỡng , thay chổi than Khi viết luận văn này, tác giả có tham khảo kế thừa số kết nghiên cứu tác giả trước sử dụng thông tin số liệu từ tạp chí, sách, mạng internet…theo danh mục tài liệu tham khảo Tác giả cam đoan khơng có chép nguyên văn từ luận văn hay nhờ người khác viết Tác giả xin hoàn tồn chịu trách nhiệm cam đoan chấp nhận hình thức kỷ luật theo quy định trường ĐH Bách Khoa Hà Nội Hà Nội, ngày 24 tháng 09 năm 2015 TÁC GIẢ LUẬN VĂN Đào Xuân Lượng Đào Xuân Lượng -2- CH2013B LUẬN VĂN THẠC SỸ MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH DANH MỤC BẢNG PHẦN MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu luận văn 10 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu 10 Phƣơng pháp nghiên cứu lý thuyết 10 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 11 Các nội dung luận văn 11 CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU ĐƢỢC SỬ DỤNG TẠI VIỆT NAM 13 1.1 Giới thiệu chung máy điện chiều [7] 13 1.2 Cấu tạo máy điện chiều 13 1.3 Nguyên lý hoạt động máy điện chiều 15 1.3.1 Nguyên lý hoạt động máy phát điện chiều 15 1.3.2 Nguyên lý hoạt động động điện chiều 16 1.3.3 Phân loại máy điện chiều 17 1.4 Tầm quan trọng máy điện chiều sử dụng Việt Nam 17 1.4.1 Ưu điểm máy điện chiều 18 1.4.2 Nhược điểm máy điện chiều 19 1.5 Vai trò, tầm quan trọng phân loại chổi than 19 1.5.1 Vai trò tầm quan trọng chổi than máy điện chiều 19 1.5.2 Phân loại chổi than máy điện chiều 20 1.5.2.1 Phân loại chổi than theo đặc tính 20 Đào Xuân Lượng -3- CH2013B LUẬN VĂN THẠC SỸ 1.5.2.2 Phân loại chổi than theo hình dáng cấu trúc 22 KẾT LUẬN CHƢƠNG 23 CHƢƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT MỊN CỔ GĨP VÀ CHỔI THAN 24 2.1 Mòn cặp ma sát chi tiết máy [2] 24 2.1.1 Định nghĩa 24 2.1.2 Một số cơng thức tính mịn cổ điển – theo kinh nghiệm 24 2.2 Tổng quan mòn [2] 25 2.2.1 Khái niệm 25 2.2.2 Cơ chế mòn bề mặt kim loại 25 2.2.3 Sự phá hỏng bề mặt ma sát 26 2.2.4 Sự vận chuyển vật liệu bề mặt ma sát 26 2.2.5 Các dạng mòn 26 2.3 Một số thơng số tính mịn [2] 28 2.3.1 Chiều cao mòn 28 2.3.2 Tốc độ mòn 29 2.3.3 Cường độ mòn 29 2.3.4 Cường độ mòn riêng: 29 2.3.5 Năng lượng ma sát đơn vị 29 2.3.6 Mòn tương đối 29 2.3.7 Mòn riêng 29 2.4 Các thơng số tính đƣờng biên bề mặt tiếp xúc [2] 30 2.5 Tính mịn sở hình lƣợng [2] 31 2.5.1 Tính mịn sở hình 31 2.5.1.1 Tính mịn bậc 32 2.5.1.2 Tính mịn bậc 33 3.5.1.3 Tính mịn bậc 35 2.5.2 Tính mịn sở lượng 37 2.6 Một số phƣơng pháp tính mịn [1] 38 Đào Xuân Lượng -4- CH2013B LUẬN VĂN THẠC SỸ 2.6.1 Tình mòn theo thực nghiệm 38 2.6.2 Tính mịn cặp ma sát theo lượng 39 2.6.3 Tính mịn cặp ma sát theo độ bền nhiệt 39 2.6.4 Tính mịn cặp ma sát theo lý thuyết ma sát mỏi (Krangelsky) 40 2.6.5 Phương pháp tính mịn theo thuyết phân tử 41 2.6.5.1.Phương trình mịn 41 2.6.5.2 Cường độ mòn cặp ma sát tiếp xúc đàn hồi 41 2.6.5.3 Cường độ mòn cặp ma sát tiếp dúc dẻo 45 2.7 Các yếu tố ảnh hƣởng đến mòn [1] 45 2.7.1 Môđun đàn hổi vật liệu 46 2.7.2 Đặc trưng độ bền vật liệu 46 2.7.3 Hệ số ma sát f 46 2.7.4 Độ sóng độ nhám bề mặt 46 2.7.5 Sự tương tác phân tử tiếp xúc 47 2.7.6 Yếu tố tốc độ nhiệt độ 47 2.7.7 Dòng điện 48 2.7.8 Rung động 49 2.8 Phƣơng pháp tính mịn cho cổ góp chổi than [3] 51 KẾT LUẬN CHƢƠNG 53 CHƢƠNG TÍNH TỐN TUỔI THỌ VÀ ĐỘ TIN CẬY CỦA CHỔI THAN MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU 54 3.1 Mục đích việc xác định tuổi thọ độ tin cậy 54 3.2 Xác định độ tin cậy tuổi thọ cặp ma sát sở mòn [2] 55 3.2.1 Quy luật mòn chi tiết 55 3.2.2 Xác định lượng mòn giới hạn 57 3.2.3 Xác định độ tin cậy cho cặp ma sát 62 3.3 Tính toán tuổi thọ độ tin cậy chổi than máy điện chiều dựa kết thực nghiệm mòn [3][4][5] 65 Đào Xuân Lượng -5- CH2013B LUẬN VĂN THẠC SỸ 3.3.1 Phương pháp thực nghiệm 65 3.3.2 Mẫu chổi than thực nghiệm mòn 65 3.3.3 Thông số trình tự thực nghiệm đo mịn cổ góp & chổi than66 3.3.4 Kết thực nghiệm [5] 67 3.3.4.1 Xác định thông số ban đầu 67 3.3.4.2 Xác định lượng mòn chồi than t = 5b, t = 10h, t = 15h, t = 20h 68 3.3.5 Tính tốn cường độ mịn lượng mòn chổi than máy điện chiều 69 3.3.6 Tính tốn tuổi thọ độ tin cậy chổi than máy điện chiều 72 KẾT LUẬN CHƢƠNG 78 KẾT LUẬN CHUNG 79 TÀI LIỆU THAM KHẢO 80 Đào Xuân Lượng -6- CH2013B LUẬN VĂN THẠC SỸ DANH MỤC HÌNH Hình 1 Cấu tạo chung máy điện chiều 13 Hình Cấu tạo phần ứng máy điện DC 15 Hình Sơ đồ nguyên lý hoạt động động điện DC 16 Hình Bảng chế mòn 27 Hình 2 Bảng phân loại mòn 28 Hình Tóm tắt sở tính ma sát mịn 31 Hình Đồ thị quan hệ lượng mòn theo thời gian cặp chổi than 69 Đào Xuân Lượng -7- CH2013B LUẬN VĂN THẠC SỸ DANH MỤC BẢNG Bảng Biểu thị thông số bề mặt mài tinh 31 Bảng 2 Thông số B, B số vật liệu 33 Bảng Kết đo lượng mòn cặp chổi than sau lần thực nghiệm 68 Bảng Bảng tính tốn cường độ mịn cặp chổi than 70 Bảng 3 Bảng tổng hợp lượng mòn cặp chổi than theo chiều cao lớp mòn 71 Bảng Bảng tổng hợp cường độ mòn, lượng mòn cặp chổi than theo chiều cao lớp mòn 72 Bảng Kết tính tốn tuổi thọ độ tin cậy cặp chổi than 75 Bảng Kết tính tốn tuổi thọ độ tin cậy cặp chổi than 76 Bảng Kết tính tốn tuổi thọ độ tin cậy cặp chổi than 76 Bảng Kết tính tốn tuổi thọ độ tin cậy cặp chổi than 76 Bảng Bảng tổng hợp kết tính tốn tuổi thọ cặp chổi than thực nghiệm với độ tin cậy từ 0,9 đến 0,999 77 Đào Xuân Lượng -8- CH2013B LUẬN VĂN THẠC SỸ PHẦN MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Tại Việt Nam, ngày với phát triển không ngừng khoa học kỹ thuật tạo thành tựu to lớn, ngành cơng nghiệp giao thơng vận tải góp phần khơng nhỏ vào thành cơng Một vấn đề quan trọng thiết bị giao thông vận tải nghành cơng nghiệp khơng thể thiếu loại máy điện chiều Từ trước đến nay, máy diện chiều sử dụng rộng rãi kể hệ thống yêu cầu cao Trong có máy điện chiều có sử dụng chổi than & cổ góp Cặp ma sát chổi than & cổ góp phận cấu thành quan trọng định tuổi thọ độ tin cậy máy điện chiều Qua phân tích nguyên nhân hỏng cố thiết bị thấy thiết bị hỏng phần lớn mòn hư hỏng bề mặt ma sát gãy hay vỡ chi tiết máy Hàng năm chi phí sửa chữa bảo dưỡng hệ thống máy móc lớn, có cơng nghệ tiên tiến làm giảm đáng kể mài mòn vật liệu tăng tuổi thọ thiết bị lên giảm chi phí sửa chữa mang lại hiệu sản xuất kinh doanh Ngoài ra, việc nghiên cứu mòn vật liệu cho ta dự báo tuổi thọ độ tin cậy thiết bị máy móc để ta có kế hoạch bảo dưỡng, sửa chữa thay chi tiết kịp thời hiệu Điều đặc biệt quan trọng máy móc có độ xác cao đại sử dụng công nghiệp thiết bị giao thông vận tải, thiết bị khơng thể thiếu vai trị máy điện chiều tính bật Ví dụ: máy phát điện chiều dùng để cung cấp điện cho acquy cho hệ thống điện loại xe ô tô, động điện chiều dùng để khởi động cho động xăng động diêzen Đào Xuân Lượng -9- CH2013B LUẬN VĂN THẠC SỸ Trong động điện chiều chổi than phận cấu thành quan trọng, định đến độ bền ổn định động Sự nghiên cứu tính tốn tuổi thọ độ tin cậy sở mòn chổi than để đưa dự đoán khả thay chổi than bảo dưỡng máy điện cần thiết Chính đề tài luận văn chọn hướng nghiên cứu “Tính tốn tuổi thọ độ tin cậy chổi than máy điện chiều” Phù hợp với định hướng nghiên cứu mòn vật liệu chổi than nhiều nhà khoa học nước giới quan tâm Mục đích nghiên cứu luận văn Luận văn tập trung nghiên cứu tuổi thọ sở độ tin cậy chổi than máy điện chiều sử dụng thiết bị giao thông công nghiệp Thơng qua việc nghiên cứu mịn vật liệu chổi than, đề tài tính tuổi thọ độ tin cậy máy điện Từ xác định phụ thuộc tuổi thọ dự kiến chổi than đến máy điện chiều dự đoán khả thay chổi than Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu chổi than thông dụng, phổ biến thị trường.Chổi than 153 Trung Quốc, chổi than Makita A-88536, chổi than DCA, chổi than Makita 417A Đây loại chổi than sử dụng nhiều bảo dưỡng thay máy điện chiều Phạm vi nghiên cứu: Luận văn tập trung nghiên cứu tuổi thọ độ tin cậy chổi than máy điện chiều thông qua việc tính tốn dựa thơng số đầu vào Phƣơng pháp nghiên cứu lý thuyết Đào Xuân Lượng -10- CH2013B LUẬN VĂN THẠC SỸ Mẫu số 2: Chổi than Makita A-88536 Mẫu số 3: Chổi than DCA Mẫu số 4: Chổi than Makita 417A Các thông số khác thí nghiệm: Vận tốc quay tối đa Nmax = 3000 vòng/phút, lực lò xo Pmax = 0.2kG Thiết bị đo mịn BK-MCG nối với động khơng đồng ba pha có cổng suất N = 0,27 KW, số vòng quay n = 1400 (vòng/phút) khớp đăng Số cặp chổi than cổ góp thí nghiệm đồng thời cặp Chổi than ln tì vào cổ góp nên trục quay chổi than cổ góp cổ trượt tương dẫn đến xuất lực ma sát Ma sát chổi than cổ góp dẫn đến mài mịn cho chổi than cổ góp Sau thời gian thí nghiệm t1 = 5h, t2= 10h, t3= 15h, = 20h tiến hành dừng thiết bị đo khối lượng chổi than Hiệu khối lượng chổi than lúc ban đầu khối lượng chổi than cân tương ứng khoảng thời gian t1, t2, t3, t4, lượng mòn cần xác định  G (g) chổi than 3.3.3 Thông số trình tự thực nghiệm đo mịn cổ góp & chổi than Dựa vào yếu tố quan trọng q trình nghiên cứu mịn cặp ma sát chổi than cổ góp ta có thông số thực nghiệm sau: Các thông số thực nghiệm Thời gian thực nghiệm: t1 = 5h, t2 = 10h, t3 = 15h, t4 = 20h Đo lượng mòn theo khối lượng  G (g) chổi than điều kiện ma sát khơ Trình tự thực nghiệm Đào Xuân Lượng -66- CH2013B LUẬN VĂN THẠC SỸ Xử lý bề mặt chổi than, cổ góp thật Đánh mã số cho cặp chổi than & cổ góp Xác định khối lượng chổi than kích thước cổ góp ban đầu Lắp mẫu chổi than & cổ góp vào đồ gá thiết bị đo mòn BK - MCG Kiểm tra mối nối Kiểm tra thông số đầu vào Sau kiểm tra tất điều kiện tiến hành chạy thiết bị đo mòn BKMCG Sau khoảng thời gian ti = 5h thực nghiệm, khối lượng chổi than kích thước cổ góp giảm so với ban đầu Xác định lượng mòn chổi than: UCT =  GCT = G T CT – GS CT (g) ( 3.25 ) Trong đó: G T CT : Khối lượng chổi than trước thực nghiệm (g); Gs CT ; Khối lượng chổi than sau thực nghiệm (g) Từ kết đo mòn xác định cường độ mòn Ih CT chổi than theo cổng thức: IhCT   / .G CT /(A a L) [1] (3.26) Lặp lại trình tự thực nghiệm cho khoảng thời gian t2 = 10h, t3 = 15h, t4 = 20h, từ kết thực nghiệm xây dựng đường cong mòn 04 mẫu chổi than 3.3.4 Kết thực nghiệm [5] 3.3.4.1 Xác định thông số ban đầu Khối lượng chổi than ban đầu: Đào Xuân Lượng -67- CH2013B LUẬN VĂN THẠC SỸ Cặp số 1: Chổi than 153 Trung quốc Khối lượng ban đầu Gtct = 7,9285 (g) Cặp số 2: Chổi than Makita A-88536 Khối lượng ban đầu Gtct = 7,9230 (g) Cặp số 3: Chổi than DC A Khối lượng ban đầu Gtct = 8,1465 (g) Cặp số 4: Chổi than Makita 417A Khối lượng ban đầu Gtct = 7,0886 (g) 3.3.4.2 Xác định lượng mòn chồi than t = 5b, t = 10h, t = 15h, t = 20h Thời gian thực nghiệm: ti = 5h, t2= l0h, t3= 15h, t4=20h Lực nén lò xo: P = 0,2 Kg Đo lượng mòn chổi than theo khối lượng Điểu kiện ma sát khơ Số mẫu thí nghiệm song song: 04 Kết xác định lượng mòn loại chổi than tổng hợp bảng 3.1 Bảng Kết đo lượng mòn cặp chổi than sau lần thực nghiệm Chế độ thí Lƣợng mịn sau lần thử U (g) nghiệm Cặp số Cặp số Cặp số Cặp số t = 5h 0,0292 0,0207 0,0201 0,0683 t= 10h 0,0419 0,0338 0,0225 0,1026 t=15h 0,0549 0,0476 0,0265 0,1347 t = 20h 0,0688 0,0621 0,0321 0,1731 Đào Xuân Lượng -68- CH2013B LUẬN VĂN THẠC SỸ Từ kết tính tốn lượng mịn UCT –  GCT HCG =  HCG vẽ đồ thị mối quan hệ lượng mòn chổi than Uct cổ góp Hcg phụ thuộc vào thời gian Hình Đồ thị quan hệ lượng mịn theo thời gian cặp chổi than 3.3.5 Tính tốn cƣờng độ mòn lƣợng mòn chổi than máy điện chiều a Cƣờng độ mòn chổi than Từ kết đo mòn xác định cường độ mòn IhCT chổi than theo cổng thức: (3.26) IhCT   / .G CT /(A a L) Trong đó: Aa - diện tích bề mặt ma sát chổi than: Đào Xuân Lượng -69- CH2013B LUẬN VĂN THẠC SỸ Aa = 13,7 X 6,78 = 92,88 10-6 m2  - tỷ số diện tích danh nghĩa diện tích bề mặt ma sát:  Aa 1 At  - Khối lượng riêng chổi than:   190.103.g/ m3 L – Quãng đường ma sát: L = v.t v Trong đó: .d.n (m / ph) 1000 (3.27) v - Vận tốc cổ góp (m/ph); t - thời gian (phút); d - đường kính cổ góp: d = 36,5 mm ; n - số vòng quay cổ góp: n = 1400 v/ph; Thay giá trị thực nghiệm từ bảng 3.1 vào công thức xác định cường độ mòn chổi than cho cặp thử nghiệm tổng hợp bảng 3.2.Bảng Bảng tính tốn cường độ mịn cặp chổi than Cƣờng độ mòn cặp thử nghiệm IhCT (10-6) Chế độ thí nghiệm Cặp số Cặp số Cặp số Cặp số t = 5h 34,37 24,37 23,66 80,40 t= 10h 24,66 19,89 13,24 60,39 t=15h 21,54 18,68 10,40 52,68 t = 20h 20,25 18,28 9,45 50,94 Đào Xuân Lượng -70- CH2013B LUẬN VĂN THẠC SỸ b Lƣợng mòn chổi than theo chiều cao lớp mòn Theo lý thuyết ma sát, cường độ mịn xác định theo cơng thức: I = U / L [1] Trong đó: (3.28) I - cường độ mịn khơng thứ ngun; U - Lượng mịn theo chiều cao lớp mòn; L - Quãng đường ma sát Do cường mịn U chổi than theo chiều cao lớp xác định: U = I h C T L [1] (3.29) Từ kết tính tốn cường độ mịn, áp dụng cơng thức 3.26 xác định cường độ mòn theo chiều cao lớp mòn cho cặpchổi than theo thời gian thực nghiệm Kết tổng hợp bảng 3.3 Bảng 3 Bảng tổng hợp lượng mòn cặp chổi than theo chiều cao lớp mịn Chế độ thí Lƣợng mịn cặp thử nghiệm U (µm) nghiệm Cặp số Cặp số Cặp số Cặp số t = 5h 16,54 11,73 11,39 38,7 t= 10h 23,74 19,15 12,75 58,14 t=15h 31,11 26,98 15,02 76,07 t = 20h 38,99 35,20 18,20 98,08 Đào Xuân Lượng -71- CH2013B LUẬN VĂN THẠC SỸ 3.3.6 Tính tốn tuổi thọ độ tin cậy chổi than máy điện chiều Từ kết tính tốn trên, ta có bảng tổng hợp cường độ mòn, lượng mòn theo chiều cao lớp mòn cặp thử nghiệm Bảng Bảng Bảng tổng hợp cường độ mòn, lượng mòn cặp chổi than theo chiều cao lớp mòn Chế độ thí Cường độ mịn IhCT (10-6) Cặp số Cặp số Cặp số Cặp số nghiệm Lượng mòn chổi than U (µm) Cặp số Cặp số Cặp số Cặp số 4 t = 5h 34,37 24,37 23,66 80,40 16,54 11,73 11,39 38,7 t= 10h 24,66 19,89 13,24 60,39 23,74 19,15 12,75 58,14 t = 15h 21,54 18,68 10,40 52,68 31,11 26,98 15,02 76,07 t = 20h 20,25 18,28 9,45 50,94 38,99 35,20 18,20 98,08 Trong điều kiện thực nghiệm, lượng mòn cho phép chổi than [Umax] = 10000 µm (số liệu nhà sản xuất) + Lượng mịn trung bình chổi than khoảng thời gian thực nghiệm U mj  n  Ui n i 1 (3.30) + Tốc độ mòn cặp chổi than xác định Cặp 1: 16,54 23, 74 31,11 38,99    10 15 20  2,34(  m / h)  m1  Cặp 2: 11, 73 19,15 26,98 35, 20    10 15 20  1,95(  m / h)   m2 Đào Xuân Lượng -72- CH2013B LUẬN VĂN THẠC SỸ Cặp 3: Cặp 4:  m3 11,39 12, 75 15, 02 38,99    10 15 20  1,37(  m / h)   m3 38, 70 58,14 76, 07 98, 08    10 15 20  5,88(  m / h)  Vậy tuổi thọ trung bình cặp chổi than số thời gian làm việc: Tm1   Umax  /  m1  4273(h) Tuổi thọ trung bình cặp chổi than số thời gian làm việc: Tm2   Umax  /  m2  5128(h) Tuổi thọ trung bình cặp chổi than số thời giàn làm việc Tm3  Umax  / m3 7299(h) Tuổi thọ trung bình căp chổi than số thời gian làm việc: Tm4   Umax  /  m4 1701(h) Trong điều kiện làm việc bình thường chổi than, tuân theo quy luật phân phối chuẩn 6 ta có: p  0,2kgf / cm2  0,05  pm  0,2; p  0,017 v  2,77m / s  0,69  v m  2,77; v  0,23 Do hệ số k xác định (giả thiết m = m = 1) Cặp chổi than k1 = m1/pm.vm = 2,43/0,2.2,77= 4,22 Cặp chổi than k2 = m2/pm.vm = 1,95/0,2.2,77= 3,52 Đào Xuân Lượng -73- CH2013B LUẬN VĂN THẠC SỸ Cặp chổi than k3 = m3/pm.vm = 1,37/0,2.2,77= 2,47 Cặp chổi than k4 = m4/pm.vm = 5,88/0,2.2,77= 10,61 Từ cơng thức √ ( )  √ Ta có Cặp chổi than    4, 22 0,0172.0,00022  0, 22.0, 232  0,0172.2,772  0,19 µm / h  Cặp chổi than    3,52 0,017 2.0,232  0,22.0,232  0,017 2.2,77  0,16 µm / h  Cặp chổi than    2, 24 0,0172.0, 232  0, 22.0, 232  0,0172.2,772  0,11µm / h  Cặp chổi than    10,61 0,017 2.0, 232  0, 22.0, 232  0,017 2.2,77  0, 49 µm / h  Phân bố chuẩn xác suất khơng hỏng tính theo tốn tử Laplace ( ) * √ + Ta đặt: √ (√ Đào Xuân Lượng ) -74- CH2013B LUẬN VĂN THẠC SỸ Trong đó: a0 = 0; a = 0,033 theo nhà sản xuất + Xác định tuổi thọ cặp chổi than số tƣơng ứng với độ tin cậy từ 0,9 đến 0,999  P(t) = 0,9 √  5,43.T2 - 46800.T +100000000 = Giải phương trình bậc có hai nghiệm : T1 = 4787h; T2 = 3858h (Chọn T= 3856h)  P(t) = 0.99 √  5,26.T2 - 46800.T +100000000 = Giải phương trình có T1 = 5306h; T2 = 3576h (Chọn T=3576h)  P(t) = 0.999 √  5,19.T2 - 46800.T +100000000 = Giải phương trình có T1 = 5769h; T2 = 3393h(Chọn T=3393h) Bảng Kết tính tốn tuổi thọ độ tin cậy cặp chổi than P(t) 0,9 0,99 0,999 U( ) 1,28 2,32 3,09 T(h) 3858 3576 3393 + Xác định tuổi thọ cặp chổi than số tƣơng ứng với độ tin cậy từ 0,9 đến 0,999  P(t) = 0,9 √  3,75.T2 - 39000.T + 100000000 = Giải phương trình có T1 = 5745h; T2 = 4631h(Chọn T=4631h) Đào Xuân Lượng -75- CH2013B LUẬN VĂN THẠC SỸ  P(t) = 0.99 √  3,65.T2 - 39000.T + 100000000 = Giải phương trình có T1 = 6368h; T2 = 4292h (Chọn T=4292h)  P(t) = 0.999 √  3,54.T2 - 39000.T +100000000 = Giải phương trình có T1 = 6923h; T2 = 4072h(Chọn T=4072h) Bảng Kết tính tốn tuổi thọ độ tin cậy cặp chổi than P(t) 0,9 0,99 0,999 U( ) 1,28 2,32 3,09 T(h) 4631 4292 4072 + Xác định tuổi thọ cặp chổi than số tƣơng ứng với độ tin cậy từ 0,9 đến 0,999 Tính tốn tương tự tuổi thọ cặp số ta có bảng tổng hợp 3.7 Bảng Kết tính tốn tuổi thọ độ tin cậy cặp chổi than P(t) 0,9 0,99 0,999 U( ) 1,28 2,32 3,09 T(h) 6591 6109 5796 + Xác định tuổi thọ cặp chổi than số tƣơng ứng với độ tin cậy từ 0,9 đến 0,999 Tính tốn tương tự tuổi thọ cặp số ta có bảng tổng hợp 3.8 Bảng Kết tính tốn tuổi thọ độ tin cậy cặp chổi than P(t) 0,9 0,99 0,999 U( ) 1,28 2,32 3,09 T(h) 1535 1423 1350 Dưới bảng 3.9 - Bảng tổng hợp kết tính toán tuổi thọ cặp chổi than thực nghiệm với độ tin cậy từ 0,9 đến 0,999 Đào Xuân Lượng -76- CH2013B LUẬN VĂN THẠC SỸ Bảng Bảng tổng hợp kết tính tốn tuổi thọ cặp chổi than thực nghiệm với độ tin cậy từ 0,9 đến 0,999 Độ tin cậy Tuổi thọ T(h) Cặp số Tuổi thọ Tuổi thọ Tuổi thọ T(h) T(h) T(h) Cặp số Cặp số Cặp số 0,5 4273 5128 7299 1700 0,9 3858 4631 6591 1535 0,99 3576 4292 6109 1423 0,999 3393 4072 5796 1350 Đào Xuân Lượng -77- CH2013B LUẬN VĂN THẠC SỸ KẾT LUẬN CHƢƠNG Trong chương 3, luận văn xác định độ tin cậy tuổi thọ cặp ma sát sở mòn, đặc biệt cặp ma sát cổ góp – chổi than máy điện chiều Để xác định tuổi thọ độ tin cậy có phương pháp xác định theo thực nghiệm mịn phương pháp tính tốn theo lý thuyết phân tử Trên sở thông số xác định từ thực nghiệm lượng mòn, cường độ mòn loại chổi than xác định tốc độ mòn tuổi thọ trung bình Ứng dụng lý thuyết độ tin cậy tuổi thọ xác định tuổi thọ 04 loại chổi than thực nghiệm tương ứng với độ tin cậy từ 0,9 đến 0,999 Luận văn xác định 04 loại chổi than thực nghiệm chổi than số (chổi than DCA) có tuổi thọ dài với độ tin cậy 0,9 chổi than loại 4(Makita 417A) có tuổi thọ ngắn với độ tin cậy 0,999 Đào Xuân Lượng -78- CH2013B LUẬN VĂN THẠC SỸ KẾT LUẬN CHUNG 1/ Luận văn nghiên cứu tổng quan máy điện chiều, qua thấy vai trị máy điện chiều sản xuất đời sống Việt Nam Khi tìm hiểu cấu tạo máy điện chiều, phận quan trọng chổi than, với vai trị phục vụ trì kết nối điện phận tĩnh (stato) phần chuyển động động điện chiều Việc dự kiến tuổi thọ độ tin cậy chổi than cổ góp cần thiết nhằm đảm bảo việc vận hành động máy phát điện chiều an toàn tin cậy 2/ Luận văn nghiên cứu phương pháp tính mịn, bao gồm: tính mịn cặp ma sát theo lượng, tính mịn theo độ bền nhiệt,theo lý thuyết mát mỏi, theo thuyết phân tử Từ đưa yếu tố ảnh hưởng đến mịn phương pháp tính mịn cho chổi than Trên sở tính tốn tuổi thọ độ tin cậy cặp ma sát sở mịn 3/ Thơng qua kết thực nghiệm với cặp chổi than khác (chổi than 153 Trung quốc; chổi than Makita A-88536; chổi than DCA; chổi than Makita 417A), điều kiện làm việc, luận văn xác định tuổi thọ độ tin cậy cặp chổi than Trong cặp chổi than DCA có tuổi thọ dài với độ tin cậy 0,9 Kết tính tốn sử dụng cho việc tính tốn tuổi thọ độ tin cậy cho cặp chổi than – cổ góp khác nhau, điều kiện làm việc khác phù hợp với điều kiện sản xuất Việt Nam 4/ Trong phạm vi nghiên cứu luận văn, học viên nghiên cứu chổi than cặp ma sát chổi than – cổ góp Do đó, hướng phát triển đề tài cần tiếp tục triển khai nghiên cứu tuổi thọ độ tin cậy cặp chổi than – cổ góp điều kiện làm việc khác nhằm nâng cao tuổi thọ hạn chế hư hỏng Đào Xuân Lượng -79- CH2013B LUẬN VĂN THẠC SỸ TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Anh Tuấn, Phạm Văn Hùng, Ma sát học NXB Khoa học Kỹ thuật, 2007; [2] Nguyễn Dỗn Ý, Giáo trình ma sát mịn bơi trơn Tribology NXB Khoa học Kỹ thuật, 2008; [3] Đinh Văn Chiến, Giáo trình, Ma sát, mịn, bơi trơn máy thiết bị mỏ, dầu khí NXB Khoa học Kỹ thuật, 2008; [4] Lê Đức Bảo, Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt ẩm đến cặp ma sát chổi than & cổ góp có động điện máy cổng cụ Luận án tiến sỹ kỹ thuật, Đại học Bách khoa Hà Nội, 2011 [5] Nguyễn văn Đồn, Ngiên cứu thực nghiệm mịn cặp ma sát cổ góp động điện chiều Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Đại học Bách khoa Hà Nội 2015 [6] Gwidon w Stachowiak and Andrew w Batchelor, Engineering Tribology 2006 [7] Brush life in DC motors Robert J Hamilton, senior product specialist, Reliance Electric Jul 04,1997 [8].https://anekalistrik.wordpress.com/2009/05/02/commutator-surfaceconditions/ } [9] https://en.wikipedia.org/wiki/Commutator (electric) [10].http://ww\v.engineeringcarbotiproducts.coni/reports/Assessing%20the% 20 Perfonn, ance%20of%20Carbon%20Brushes.pdf Đào Xuân Lượng -80- CH2013B ... tính tốn tuổi thọ độ tin cậy cặp chổi than 76 Bảng Kết tính tốn tuổi thọ độ tin cậy cặp chổi than 76 Bảng Bảng tổng hợp kết tính tốn tuổi thọ cặp chổi than thực nghiệm với độ tin cậy từ 0,9... độ mòn, lượng mòn cặp chổi than theo chiều cao lớp mòn 72 Bảng Kết tính tốn tuổi thọ độ tin cậy cặp chổi than 75 Bảng Kết tính tốn tuổi thọ độ tin cậy cặp chổi than 76 Bảng Kết tính. .. nghiên cứu tuổi thọ sở độ tin cậy chổi than máy điện chiều sử dụng thiết bị giao thông công nghiệp Thông qua việc nghiên cứu mịn vật liệu chổi than, đề tài tính tuổi thọ độ tin cậy máy điện Từ xác