Xác định độ tin cậy trên cơ sở mòn của chày dưới khuôn ép gạch ceramics

Xác định độ tin cậy trên cơ sở mòn của chày dưới khuôn ép gạch ceramics

TS Nguyễn Đình Mãn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐHKT CÔNG NGHIỆP

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

LỜI CAM ĐOAN

Với danh dự là một gảng viên, tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi

Các kết quả và số liệu nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ một công trình khác Trừ những phần tham khảo đã được ghi rõ trong luận văn

Tác giả

LƯƠNG ANH DÂN

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn và kính trọng nhất tới Tiến sĩ Nguyễn Đình Mãn – Hiệu trưởng trường cao đẳng Kinh tế - Kỹ thuật – Đại học Thái Nguyên, Thầy hướng dẫn khoa học của tôi về những định hướng chủ đạo và những đóng góp quý báu của Thầy trong suốt quá trình tôi làm luận văn thạc sĩ và viết luận văn

Tôi muốn bày tỏ lòng biết ơn đến Ban Giám hiệu, Lãnh đạo và cán bộ Khoa Sau đại học trường Đại học Kỹ thuật Công Nghiệp – Đại học Thái Nguyên về những giúp đỡ quy báu, tạo điều kiện cho tôi hoàn thành luận văn đúng hạn

Đặc biệt tôi muốn bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến ban giám đốc, Xưởng Cơ điện Nhà máy gạch ốp lát Mikado – Thái Bình, Công ty sản xuất khuôn ép gạch Foodshan, nhà máy gạch ốp lát Việt Ý – Thái Nguyên, Công ty cổ phần Prime đã hết lòng giúp đỡ tôi trong việc đo độ mòn, khảo sát các số liệu, cung cấp những tài liệu liên quan đến mòn khuôn ép và những tài liệu về máy ép

Tôi cũng bày tỏ lòng biết ơn đến gia đình, anh em bạn bè, các bạn đồng nghiệp đã thường xuyên động viên và luôn dành cho tôi môi trường làm việc tốt nhất

f(x) Hàm mật độ phân phối của đại lượng ngẫu nhiên X f(t) Hàm mật độ phân phối tuổi thọ của sản phẩm f(U) Hàm mật độ phân phối lượng mòn

F(x) Hàm phân phối xác suất của đại lượng ngẫu nhiên X

h0 Kích thước của mẫu tại thời điểm t = 0 mm ht Kích thước của mẫu sau thời gian thử mòn t mm hi Tần số của khoảng chia thứ i

IU Cường độ mòn đường IV Cường độ mòn khối

k Số khoảng chia ks Hệ số sẵn sàng

ksd Hệ số sử dụng kỹ thuật L Số bậc tự do

n Tổng số liệu thống kê

Pi Mật độ phân bố của khoảng chia thứ i

P(T≥t) Xác suất làm việc không hỏng của chi tiết trong khoảng thời gian 0 ÷ t

P[U(t)≤Ugh] Xác suất để lượng mòn tại thời điểm t không lớn hơn lượng mòn giới hạn

Q(t) Xác suất hỏng

ri Tần suất của khoảng chia thứ i

R(t) Hàm tin cậy (Xác suât làm việc không hỏng) s Số lượng các tham số của luật phân phối

t Thời gian làm việc của chi tiết nghiên cứu h tγ Tuổi thọ gamma phần trăm

T Thời gian làm việc ngẫu nhiên không hỏng h Ttb Thời gian làm việc trung bình đến khi hỏng h

μ Kỳ vọng của đại lượng ngẫu nhiên ν Hệ số biến động

σ Độ lệnh tiêu chuẩn (độ lệch trung bình bình phương)

Ω(t) Kỳ vọng số lần hỏng trước thời điểm t

Δ Độ lớn của khoảng chia

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

1 1.1 Xác suất không hỏng của các dạng thể hiện mòn

2 2.1 Kết quả mòn của mẫu Chày dưới khuôn ép gạch

3 2.2 Các hệ số ai và bi của các đường thẳng U = ait+ bi,

Giá trị tuổi thọ ti cho mẫu khảo sát (i = 1 ÷ 35) 53

4 2.3 Kết quả xử lý số liệu tuổi tho ti của Chày dưới khuôn

5 2.4 Bảng tra độ tin cậy theo thời gian của chày dưới

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

1 1.1 Hình ảnh dây chuyền sản xuất gạch ceramics 4 2 1.2 Quá trình mòn ngẫu nhiên và các hàm mật độ phân

3 1.3 Các thể hiện mòn tuyến tính và các mật độ f(U), f(t) 10 4 1.4 Những bộ phận chính của máy ép SACMI 16 5 1.5 ÷ 1.11 Mô phỏng quá trình ép gạch của máy ép SACMI 18, 19

8 1.14 Vị trí Chày trên, Chày dưới và Vanh ở trạng thái ép 23

10 1.16 Hình ảnh Chày dưới khuôn ép gạch ceramics 25

12 2.2 Hình ảnh vùng mòn nhiều nhất trên bề mặt Chày

21 2.11 Đồ thị hàm mật độ phân phối tuổi thọ mòn 44 22 2.12 Quan hệ giữa các hàm f(t) và hàm R(t) của phân

23 2.13 Quan hệ giữa các hàm f(t) và hàm R(t) của phân

24 2.14 Quan hệ giữa các hàm f(t) và hàm R(t) đối với phân

29 2.19 Đồ thị hàm mật độ phân phối tuổi thọ mòn và đồ thị

hàm tin cậy của Chày dưới khuôn ép gạch ceramics 54

MỤC LỤC MỞ

ĐẦU 12

1 Tính cấp thiết của đề tài 12

2 Mục đích nghiên cứu của đề tài 13

3 Phương pháp nghiên cứu 13

4 Ý nghĩa của đề tài 14

5 Nội dung luận văn 14

Chương 1.TỔNG QUAN VỀ NHỮNG NGHIÊN CỨU ĐỘ TIN CẬY TRÊN CƠ SỞ MÒN CỦA CHI TIẾT MÁY VÀ KHUÔN ÉP GẠCH CERAMICS 1

5 1.1- Ý nghĩa của vấn đề độ tin cậy 15

1.2- Độ tin cậy của chi tiết máy trên cơ sở mòn 16

1.2.1- Quan điểm xác suất về hiện tượng mài mòn 16

1.2.2- Xác định các chỉ tiêu độ tin cậy theo thời gian hỏng do mòn 18

1.2.3- Xác định chỉ tiêu độ tin cậy theo các thể hiện mòn 19

1.2.4- Quan hệ giữa độ tin cậy và tốc độ mòn 20

1.2.5- Quan hệ giữa độ tin cậy và cường độ mòn 23

1.3 Máy ép và vấn đề về độ tin cậy trên cơ sở mòn khuôn ép gạch

Ceramics 24

1.3.1 Cấu tạo chung của máy ép gạch thủy lực 25

1.3.2 Nguyên lý làm việc của máy ép gạch thủy lực 27

1.3.3 Cấu tạo chung của khuôn ép 29

1.3.4 Hiện tượng mòn khuôn ép gạch ceramics 34

1.3.5 Vấn đề về độ tin cậy của chày dưới khuôn ép gạch ceramics 36

1.4 Kết luận chương 1 37

Chương 2.XÁC ĐỊNH ĐỘ TIN CẬY TRÊN CƠ SỞ MÒN CỦA CHÀY DƯỚI KHUÔN ÉP GẠCH CERAMICS TẠI CƠ SỞ SẢN XUẤT 38

2.1 Nội dung và phương pháp nghiên cứu 38

2.2 Đo mòn chày dưới khuôn ép tại cơ sở sản xuất 39

2.2.9 Số lượng mẫu khảo sát 47

2.2.10 Khử số liệu có chứa sai số thô 48

2.2.11 Kết qủa đo mòn Chày dưới tại cơ sở sản xuất 49

2.3 Phương pháp xác định độ tin cậy của chày dưới khuôn ép gạch ceramis trên cơ sở mòn 51

2.4 Độ tin cậy của Chày dưới khuôn ép gạch ceramics 62

2.5 Chu kỳ thay thế của Chày dưới khuôn ép gạch ceramis 65

2.6 Kết luận chương 2 65

KẾT LUẬN CHUNG 66

ĐỀ XUẤT HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO 66

TÀI LIỆU THAM KHẢO 67

MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết của đề tài

Trong các dây chuyền sản xuất hiện đai, độ tin cậy có ý nghĩa vô cùng quan trọng, nếu một chi tiết hoặc thiết bị nào đó trong dây chuyền có độ tin cậy thấp, hay xảy ra hòng hóc thì sẽ làm đình trệ cả dây chuyền sản xuất

Hiện nay ở Việt nam đã có vài chục nhà máy sản xuất gạch Ceramic, các dây chuyền sản xuất chủ yếu nhập từ Italia, Trung Quốc Trong các dây chuyền đó, khuôn ép là một trong những cụm chi tiết rất quan trong, làm việc trong môi trường ăn mòn, áp lực cao, ma sát và mòn mạnh Bộ khuôn ép bao gồm Chày trên, Chày dưới và 4 Vanh khuôn, trong đó Chày dưới là chi tiết rất hay xảy ra hư hỏng, thường xuyên phải thay thế, gây ảnh hưởng xấu đến quá trình sản xuất Một trong những nguyên nhân gây ra sự hỏng là do bề mặt cạnh ngoài bị mòn nhanh, làm giảm tuổi thọ của Chày

So với những khuôn ép nhập ngoại, những khuôn sản xuất trong nước hiện nay có tuổi thọ và độ tin cậy tương đối thấp, nguyên nhân hỏng chủ yếu là do mòn Mòn khuôn ép nói chung chủ yếu là mòn do cào xước kết hợp với mòn hoá học [10], [13] Hiện nay Nhà máy gạch Mikado (Thái Bình) đang sản xuất loại gạch này trên dây chuyền tự động của Italia (hình 1.1) và đang áp dụng tiêu chuẩn ISO 9001 – 2000 trong quản lý và kiểm định chất lượng sản phẩm Vì vậy, độ tin cậy của các chi tiết và các thiết bị trong dây chuyền càng trở nên quan trọng Để nâng cao sức cạnh tranh, hiện tại Nhà máy đang sử dụng khuôn ép sản xuất trong nước (Như huôn của công ty Kim Thịnh, Công ty liên doanh sản xuất khuôn ép FOSHAN,…) Cho đến nay ở Việt Nam vẫn chưa có nghiên cứu nào về độ tin cậy của khuôn ép gạch ceramic dựa trên cơ sở mòn được công bố

Xuất phát từ tình hình thực tế của Nhà máy và từ những phân tích ở trên, tác

giả chọn đề tài nghiên cứu là “Xác định độ tin cậy trên cơ sở mòn của Chày dưới

khuôn ép gạch cerramics”

2 Mục đích nghiên cứu của đề tài

- Xác định độ tin cậy trên cơ sở mòn của Chày dưới khuôn ép gạch ceramics của nhà máy gạch Mikado

- Xác định chu kỳ thay thế của Chày dưới theo yêu cầu độ tin cậy đặt trước của người sử dụng

3 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết:

Nghiên cứu lý thuyết về độ tin cậy của chi tiết máy, lý thuyết xác suất thống kê và quy hoạch thực nghiệm

Dùng phần mềm Matlab và các phần mềm máy tính để xử lý số liệu thống kê

4 Ý nghĩa của đề tài: a) Ý nghĩa khoa học

- Đề tài đã đưa ra được trình tự các bước xác định độ tin cậy trên cơ sở mòn của Chày dưới khuôn ép gạch ceramics

- Đề tài đã xác định được hàm số độ tin cậy theo thời gian của Chày dưới khuôn ép gạch ceramics Đây là kết quả khoa học hết sức to lớn

b) Ý nghĩa thực tiễn

- Xác định được chu kỳ thay thế của Chày dưới khuôn ép gạch ceramics theo yêu cầu về độ tin cậy của người sử dụng Chọn đúng thời điểm thay thế có tác dụng rất lớn trong việc đảm yêu cầu kỹ thuật của lô gạch được sản xuất, đồng thời người sử dụng hoàn toàn chủ động về thời gian thay thế Chày dưới và đồng thời có kế hoạch chuẩn bị đầy đủ số lượng chày dự trữ

- Trên cơ sở độ tin cậy đã xác định được của Chày dưới, nhà chế tạo khuôn hoàn toàn có thể biết được chất lượng khuôn của mình, qua đó có biện pháp để nâng cao độ tin cậy của khuôn

5 Nội dung luận văn

Chương 1 Tổng quan về những nghiên cứu độ tin cậy trên cơ sở mòn củachi tiết máy và Chày dưới khuôn ép gạch ceramics

Chương 2 Xác định độ tin cậy trên cơ sở mòn của chày dưới của khuôn ép gạch ceramics

Kết luận chung Tài liệu tham khảo

Chương 1

TỔNG QUAN VỀ NHỮNG NGHIÊN CỨU ĐỘ TIN CẬY TRÊN CƠ SỞ MÒN CỦA CHI TIẾT MÁY VÀ

KHUÔN ÉP GẠCH CERAMICS 1.1- Ý nghĩa của vấn đề độ tin cậy

Độ tin cậy là tính chất của đối tượng (chi tiết, bộ phận thiết bị, hệ thống…) được thể hiện bằng xác suất đối tượng này hoạt động theo đúng chức năng yêu cầu dưới một điều kiện nhất định trong một khoảng thời gian cho trước Từ quan điểm chất lượng có thể định nghĩa độ tin cậy như là khả năng duy trì chức năng của một đối tượng Sự tin cậy có thể được nhìn nhận như thước đo của sự thực hiện thành công của một sản phẩm Độ tin cậy có thể được xem như một công cụ để đánh giá chi tiết máy, máy và thiết bị

Những sản phẩm kém chất lượng và không tin cậy dẫn tới những lãng phí cho nền kinh tế quốc dân về vốn đầu tư, năng lượng, nguyên vật liệu cũng như sức lao động xã hội sản xuất ra chúng Trong những trường hợp nhất định những sản phẩm thiếu tin cậy sẽ ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp gây tai họa cho tính mạng nhiều người, thậm trí đe dọa uy tín và sự an toàn của nhiều quốc gia

Giải quyết vấn đề độ tin cậy trở thành một vấn đề có ý nghĩa hàng đầu, nhằm khai thác một nguồn dự trữ lớn lao, nâng cao hiệu quả lao động, năng lực lao động và sức sản xuất xã hội

Việc nghiên cứu độ tin cậy đã làm xuất hiện một lĩnh vực mới của khoa học và kỹ thuật bên cạnh các khoa học khác: khoa học về độ tin cậy Nhiệm vụ chủ yếu của ngành khoa học này là nghiên cứu qúa trình thay đổi các chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm theo thời gian, thiết lập các quy luật xuất hiện hỏng của đối tượng và những phương pháp dự báo chúng Đưa ra những phương pháp để nâng cao độ tin cậy của sản phẩm khi thiết kế và chế tạo cũng như các biện pháp để giữ nguyên độ tin cậy trong thời gian bảo quản và sử dụng

1.2- Độ tin cậy của chi tiết máy trên cơ sở mòn [6], [9], [11], [14], [16]

1.2.1- Quan điểm xác suất về hiện tượng mài mòn

Mài mòn của cặp ma sát là nguyên nhân chủ yếu dẫn tới sự hỏng dần dần của đa số các cơ cấu máy Diễn biến của quá trình mòn trong thời gian làm việc phụ thuộc vào một loạt các nhân tố ảnh hưởng, chủ yếu là :

- Sự tương tác giữa các bề mặt tiếp xúc, tải trọng, tốc độ chuyển động tưong đối, độ nhám bề mặt, những tính chất đàn hồi và dẻo của lớp bề mặt

- Các tính chất của kết cấu, công nghệ và điều kiện khai thác

Chúng không những tác động đồng thời mà còn ảnh hưởng lẫn nhau Do đó kết quả quan sát được, chẳng hạn sự biến đổi lượng mòn theo thời gian, có thể nhận dạng này hay dạng khác không biết trước Kết quả quan sát đó chỉ là một thể hiện của quá trình mòn ngẫu nhiên Tất cả các thể hiện nhận được nhờ những quan sát khác nhau quá trình mài mòn trên các cặp ma sát đồng loại, dưới cùng một điều kiện làm việc tạo thành tập mẫu thể hiện của quá trình ngẫu nhiên

Như vậy, lượng mòn của các cặp ma sát đồng loại đó được đặc trưng bằng một họ đường cong U(t), trong đó mỗi đường cong (hay mỗi thể hiện) có một xác suất nhất định, ứng với điều kiện đã cho Có 2 vấn đề cần quan tâm là:

• Thời điểm các đường cong mòn vượt quá đường thẳng U = Ugh (Ugh là lượng mòn giới hạn)

• Xác suất để lượng mòn ở một thời điểm xác định không rơi vào một miền cho trước

Hỡnh 1.2 biểu diễn một quỏ trỡnh mũn ngẫu nhiờn của cỏc cặp ma sỏt đồng loại, dưới cựng một điều kiện làm việc Ở thời điểm cố định t = const, tung độ cỏc thể hiện hay lượng mũn ở thời điểm ấy là đại lượng ngẫu nhiờn Đại lượng này cú mật độ phõn phối f(U) Cũn ở lượng mũn cố định chẳng hạn U= Ugh = const, hoành độ cỏc thể hiện ấy chớnh là tuổi thọ của cặp chi tiết - đú là một đại lượng ngẫu nhiờn Đại lượng này cú phõn phối là f(t)

Nếu Ugh là lượng mũn cho phộp, thỡ sự kiện hỏng xảy ra khi lượng mũn trong khai thỏc vượt quỏ giỏ trị giới hạn ấy Như vậy diện tớch phần gạch chộo dưới đường cong f(U) chớnh là xỏc suất khụng xảy ra hư hỏng ở thời điểm t1; cũn diện tớch phần hỡnh gạch chộo dưới đường cong f(t) chớnh là xỏc suất để trước thời điểm t1 khụng xảy ra hư hỏng hay là xỏc suất để tuổi thọ ngẫu nhiờn T lấy giỏ trị khụng nhỏ hơn một số t1 cho trước Từ hai phõn phối đú cú thể rỳt ra những kết luận tương

Hỡnh 1.2- Quỏ trỡnh mũn ngẫu nhiờn và cỏc hàm mật độ phõn phối f(U), f(t)

P(Tt1) với U=Ugh

Mật độ phân phối mònf(U) với t = t1

đương Độ tin cậy của cặp ma sát tại thời điểm t1 được xác định bằng xác suất làm việc không hỏng tính theo lượng mòn hay theo thời gian làm việc như sau:

(1.1)

1.2.2- Xác định các chỉ tiêu độ tin cậy theo thời gian hỏng do mòn

Để xác định các chỉ tiêu độ tin cậy của nhóm chi tiết bị mài mòn có thể tiến hành theo hai cách:

- Đánh giá những quy luật thay đổi tính chất vật lý trong quá trình hư hỏng - Đánh giá các thông tin về thời gian hỏng hoặc về quá trình mài mòn nhờ phương pháp thống kê toán học

Theo cách thứ nhất, ảnh hưởng của các yếu tố chủ yếu đến độ tin cậy cần biết được bằng con đường giải tích, dựa trên kết quả nghiên cứu các quá trình cơ lý, hoá lý, nhiệt điện và sự cân bằng năng lượng Nhưng do tính phức tạp của quá trình biến đổi tính chất của cặp chi tiết và tính đa dạng của các nhân tố ảnh hưởng thường không cho phép tìm ra một nghiệm kín

Theo cách thứ hai, có thể đánh giá các chỉ tiêu độ tin cậy theo thời gian hỏng và theo các thể hiện mòn qua kết quả thử nghiệm, đo đạc, Vì vậy trong thực tế phân tích độ tin cậy, người ta thường áp dụng cách này

Khi xác định độ tin cậy theo thời gian hỏng, điều cần thiết là có số liệu thống kê về thời gian hỏng Việc thu thập các số liệu ấy là nhiệm vụ quan trọng hàng đầu Nó liên quan tới mức độ chính xác của những kết luận được rút ra từ đó Có số liệu về thời gian hỏng sẽ xác định được luật phân phối của chúng

Sau khi biết luật phân phối thời gian hỏng, các chỉ tiêu độ tin cậy của cặp chi tiết hoàn toàn được xác định Nhược điểm của cách đánh giá độ tin cậy theo thời gian hỏng là ở chỗ, nó không cho biết mỗi quan hệ giữa các tham số của phân phối với các thông số kết cấu cũng như các thông số làm việc của cặp ma sát Vì vậy không cho phép rút ra những kết luận về tính chất vật lý của quá trình hư hỏng, tức là khó có thể đưa ra những biện pháp hữu hiệu để nâng cao độ tin cậy của cặp chi tiết đang xét Đánh giá độ tin cậy theo các thể hiện mòn do đó tỏ ra thích hợp hơn

R(t1) = P[U(t1)  Ugh] hay R(t1) = P(T  t1)

1.2.3- Xác định chỉ tiêu độ tin cậy theo các thể hiện mòn

Các đại lượng đo được đặc trưng cho quá trình mòn thường là lượng mòn kích thước, tốc độ mòn, thể tích mòn, cường độ mòn và mật độ năng lượng ma sát Xác định độ tin cậy theo các thể hiện mòn là tìm mối quan hệ hàm số giữa các đặc trưng trên với thời gian khai thác

Trong đa số trường hợp, sau thời kỳ chạy rà tốc độ của quá trình mòn có kỳ vọng và phương sai là các hằng số Nói cách khác, các thể hiện mòn được coi là đường thẳng có hệ số góc (tốc độ mòn) bằng U’ (hình 1.3)

Như vậy mô hình của một thể hiện mòn được biểu diễn bởi quan hệ tuyến tính: U(t) = Ur + U’t (1.2)

Trong đó Ur là độ cao mòn sau thời gian chạy rà, U’là tốc độ mòn Hoặc nếu không kể thời kỳ chạy rà, vì thời kỳ đó quá ngắn so với toàn bộ thời gian phục vụ ta có:

U(t) = U’t (1.3) Quá trình mòn ngẫu nhiên với thời gian liên tục và phổ thực hiện liên tục như vậy được quan niệm là quá trình Gauss

P(T t2)

P(U Ugh)E(U)= E(Ur)+ E(U’)t

P(T t2)

P(U Ugh)E(U)= E(Ur)+ E(U’)t

Hình 1.3- Các thể hiện mòn tuyến tính và các mật độ f(U), f(t)

1.2.4- Quan hệ giữa độ tin cậy và tốc độ mòn

Giả sử sau thời gian sử dụng t = t2 lượng mòn có mật độ f(U), được biểu diễn trên hình 1.3 Xét ở thời điểm ấy các thể hiện đạt được và vượt mức giới hạn Ughnhư thế nào?

Nếu lượng mòn có phân phối chuẩn, với Ur = 0 thì hàm mật độ có dạng

π (1.4) Hàm mật độ của tốc độ mòn có dạng:

(1.5)

Xác suất không hỏng của cặp chi tiết ở thời điểm t là xác suất để lượng mòn ở thời điểm đó không vượt giá trị giới hạn, tức là :

R(t) = P[U(t)  Ugh] (1.6) Nếu lượng mòn có mật độ phân phối tuân theo luật chuẩn thì xác suất không hỏng bằng:

E(U(t)) = E(Ur) + E(U')t (1.8) và phương sai : D(U(t)) = D(Ur) + D (U')t2 (1.9)

Với giả thiết U có phân phối chuẩn ở thời điểm t, ta có hàm mật độ tuổi thọ:

f(t) =

(1.11)

Q(t) = 

(1.13)

Q(t) = 

(1.14)

Trong đó:

+ Vr là thể tích mòn do chạy rà ; + V’ là tốc độ thay đổi thể tích mòn ; + Vgh là thể tích mòn giới hạn

Bảng 1.1 sau đây cho biết độ tin cậy của cặp chi tiết ứng với các dạng thể hiện mòn khác nhau [6], [10], [13], [15] Thực tế thường gặp các mô hình 1 và 3, còn các mô hình 2 và 4 là những trường hợp đặc biệt

1

3

4

Bảng 1.1 Xác suất không hỏng của các dạng thể hiện mòn khác nhau

E[U(t)] = E(Ur) + E(U’)t D[U(t)] = D(Ur) + D (U’)t2

R(t) = 1- 

E[U(t)] = Ur + E(U’)t ; E(Ur)= Ur = const

D[U(t)] = D(U’)t2

; D(Ur) = 0

R(t) = 1 - 

Ut)'U(E)U(E r

E[U(t)] = E(Ur) + U’t; E(U’)= U’= const D[U(t)] = D(Ur) ; D(U’) = 0

R(t) = 1 - 

rghr

1.2.5- Quan hệ giữa độ tin cậy và cường độ mòn

Trong một số trường hợp, người ta biết các đặc trưng khác của sự mài mòn Đó là cường độ mòn đường:

IU =

(1.15)

Hoặc cường độ mòn khối : Iv =

Khi thay U’ = IU.vm vào (1.11) và (1.12) ta được xác suất không hỏng:

R(t) = 

(1.18)

và xác suất hỏng: Q(t) = 

(1.19)

Nếu E(Ur) = 0 và Ugh >>Ur, xác suất không hỏng và xác suất hỏng có dạng:

R(t) = 

(1.20)

Q(t) = 

(1.21)

Từ đó có thể xác định được thời gian làm việc ứng với các xác suất cũng như các đặc trưng mòn đã cho Với vm = const, theo 1.18 ta có tuổi thọ %:

t =

Um

1.3.1 Cấu tạo chung của máy ép gạch thủy lực

Trên hình 1.4 là những bộ phận chính của máy ép gạch mang nhãn hiệu Sacmi do Italia sản xuất Các thông số kỹ thuật cơ bản như sau:

- Lực ép lớn nhất của máy: 2590 KN - Chu kỳ ép lớn nhất: 21 lần/phút

- Áp suất lớn nhất trong xi lanh: Pmax = 350 bar Bao gồm các bộ phận chính như sau:

1- Khung máy 2- Khối xà 3- Khung máy 4- Xi lanh 5- Bộ lọc gió

6- Đế lắp vào bộ nâng hạ khuôn 7- Xi lanh tăng áp

8- Điều khiển điện của bộ nâng khuôn 9- Khung đỡ xe cấp liệu

10- Động cơ xe cấp liệu 11- Xe dải bột

15- Cần chống an toàn 16- Ống hút bụi

18- Ống thủy lực

20- Hệ thống điều khiển tăng áp 21- Bình tích áp

22- Hệ thống cấp nguồn thủy lực 23- Hệ thống xả áp

27- Động cơ

28- Hệ thống thu hồi rò rỉ 29- Khung vỏ bảo vệ 30- Hệ thống dây điện 31- Hệ thống điều khiển

32- Ca bin điều khiển

33- Hệ thống điều khiển xà trên máy ép 34- Hộp khuôn

35- Bàn phím điều khiển

1.3.2 Nguyên lý làm việc của máy ép gạch thủy lực

Bao gồm hệ thống xi lanh và piston để nâng lên hạ xuống chày trên và một hệ thống như vậy nâng lên hạ xuống chày dưới

Áp suất trong xi lanh được điều khiển bởi các van đặc biệt và các thiết bị tạo áp lực Nguyên lý hoạt động bao gồm hai hành trình chính và được mô tả như hệ thống sơ đồ nguyên lý ở dưới

* Hành trình ép lần một để thoát khí trong viên gạch (từ hình 1.5 ÷ hình 1.8) * Hành trình ép lần hai để ép chặt viên gạch (từ hình 1.9 ÷ hình 1.11), - Khối xà ở trạng thái bắt đầu đi xuống (Hình 1.5)

- Thực hiện quá trình ép lần một, dầu được cấp vào xi lanh làm cho xi lanh đi xuống (hình 1.6)

- Thực hiện quá trình thoát khí trong viên gạch (Hình 1.7) - Tác động lực ép trực tiếp vào viên gạch (hình 1.8)

- Ép lần hai: lực ép tăng tối đa (Hình 1.9) - Thực hiện quá trình nâng khuôn (Hình 1.10)

- Kết thúc chu trình ép, xà đi lên, chuẩn bị chu trình ép tiếp theo (Hình 1.11)

Hình 1.7

Hình 18

Hình 1.11 Hình 1.9

Hình 1.10 Hình 1.6

1.3.3 Cấu tạo chung của khuôn ép

Thông thường một bộ khuôn ép bao gồm các bộ phận chính như sau (hình 1.14)

1- Chày trên 2- Tấm đệm trên 3- Tấm đệm dưới 4- Chày dưới dưới 5- Vanh khuôn Trong đó:

- Chày trên không liền một khối mà gồm hai phần: Phần thân Chày được gắn vào đầu trục ép nhờ lực từ Phần ép tạo hình viên gạch là một tấm đệm đặc biệt được dán vào mặt dưới của Chày để chống dính khi ép, trên mặt có những rãnh đan nhau để tạo thành mặt dưới của viên gạch Khi lát, mặt này có tác dụng bám chất dính kết

- Chày dưới có kết cấu tương tự Chày trên, chỉ khác tấm đệm cao su đặc biệt phủ trên mặt Chày rất nhẵn (như hình 1.16), khi ép tạo ra mặt nhẵn của viên gạch để tráng men sau này Xung quanh mặt trên của Chày được vo tròn một cung bán kính bằng 6mm (như hình 1.15) để khi ép xong viên gạch dễ dàng được đẩy ra khỏi khuôn mà không bị nứt, vỡ, đồng thời với kết cấu này cũng làm cho viên gạch được ép chặt hơn

- Bốn vanh được lắp trong vào hộp khuôn bằng các bu lông tạo thành lòng khuôn

Tuy theo tải trọng của máy và theo yêu cầu sản xuất có thể lắp 3, 6, 10, hoặc 12… khuôn đồng thời trên máy Đối với loại máy như đã giới thiệu ở trên, hiện nay nhà máy đang lắp 10 khuôn trên máy như hình 1.13

Khi lắp ráp khuôn cẩn đảm bảo độ chính xác về vị trí gữa Chày trên, Chày dưới và 4 vanh như hình 1.1.2 và hình 1.1.4 Điều này có ý nghĩa rất lớn đối với tuổi thọ của khuôn Bởi vì, khi khe hở giữa các thành bên của Chày dưới và các

Vanh không bằng nhau sẽ dẫn đến hiện tượng mòn không đều không nhưng đối với Chày dưới mà cả với các Vanh khuôn Tương tự đối với Chày trên và các vanh khuôn cũng như vậy Vấn đề này sẽ được trình bày cụ thể ở mục 2.2

Hình 1.14 - Vị trí Chày trên, Chày dưới và Vanh ở trạng thái ép

Ghi chú:

1- Chày trên 2- Tấm đệm trên 3- Tấm đệm dưới 4- Chày dưới 5- Vanh khuôn

5

ITL: 50:1