Th c nghịm vƠ kết qu

L ời cam đoan

4.3Th c nghịm vƠ kết qu

3. 1T ng quan mô hình th c nghịm chẩn đón k thuật c̉ ađ ng cơ

4.3Th c nghịm vƠ kết qu

4.3.1 Ki m tra mô hình th c nghịm chẩn đón k thuật đ ng cơ

- Kiểm tra bên ngoƠi: Đ ng c Toyota 1SZ-FE có đầy đủ tên, kiểu m u, số máy, n i sản xuất, hồ s kỹ thuật. Các công tắc khởi đ ng, đồng hồ hiển thị, phím bấm hoạt đ ng tốt. B TVE-T01 không bị hư hại c học.

- Kiểm tra kỹ thuật: Các thông số kiểm tra của đ ng c đảm bảo đúng theo tiêu chuẩn cho phép. Nguồn cung cấp cho đ ng c vƠ b TVE-T01 đầy đủ, b TVE-01

được gá lắp vững chắc vƠ đúng chiều. Cáp nối phải được giữ cố định tránh gơy rung đ ng ảnh hưởng đến kết quả đo.

Hình 4.1: Giao di n hiển thị kết quả thực nghi m trong môi trường LabVIEW.

A. Biểu đồ dạng sóng của

gia tốc theo thời gian B. Biểu đồ dạng phổ theo miền thời gian

C. Biểu đồ dạng phổ theo miền tần số

D. Hiển thị kết quả đo

4.3.2 Trư ng h p 1 (kết quả x lỦ sau 6 lần đo, xem pḥ ḷc)

Chẩn đoán kỹ thuật đ ng c hoạt đ ng bình thường thiết bị đo gắn tại máy số 1.

Trường hợp thực nghi m nƠy nhằm tạo ra các kiểu dữ li u chuẩn, dùng để so sánh đánh giá tình trạng lƠm vi c của đ ng c bị hư h ng so với đ ng c hoạt đ ng bình thường. Hình 4.2 lƠ giao di n thu thập số li u vƠ hiển thị kết quả trong môi trường

LabVIEW.

Hình 4.2: Kết quả đo tại máy số 1 đ ng c hoạt đ ng bình thường

Quá trình thực nghi m được thực hi n khi đ ng c hoạt đ ng ở tốc đ cầm ch ng 750vòng / phút (đ ng c hoạt đ ngbình thường chế đ không tải) thiết bị đo gắn tại máy sô1.

Tần số rung của đ ng c bốn kỳ sinh ra do quá trình cháy bằng = (750x2) / 60 =

25Hz ( công thức 2.2 chư ng 2). Đơy chính lƠ tần số rung đ ng của đ ng c đang hoạt đ ng bình thường xấp x bằng 24.8Hz trong bảng số li u chuẩn tần số rung đ ng của đ ng c . Như vậy trường hợp thực nghi m nƠy đã cho kết quả đúng.

Hình 4.3: M t phần biểu đồ phơn tích phổ theo miền tần số đã được phóng to lên Hình 4.3 lƠ phổ tần số của tín hi u rung đ ng của đ ng c hoạt đ ng bình thường sau khi biến đổi fourier. Trục hoƠnh lƠ tần số, đ n vị lƠ Hz, trục tung lƠ biên đ với đ n vị m/s2. Sau khi đã phóng to, ngoài phổ tần số rung của đ ng c 24,8Hz,

còn xuất hi n m t dải các phổ tần số rung tư ng ứng của các thƠnh phần rung đ ng

khác 11Hz, 47Hz, 213Hz, 235Hz, 284Hz ,và 312Hz … (ch lấy m t số điểm có biên đ cao).Đây lƠ d i ph tần số rung c̉a đ ng cơ hoạt đ ng bình thư ng.

4.3.3 Trư ng h p 2 (kết quả x lỦ sau 6 lần đo, xem pḥ ḷc)

Trong trường hợp thực nghi m nƠy, đ ng c đang trong tình trạng hoạt đ ng bình thường vƠ sau đó tác giả tạo l i với máy số 1 bi mất l a. Hình 4.4, hình 4.5 thể hi n kết quả đo.

Hình 4.4: Kết quả đo tại máy số 1 đ ng c hoạt đ ng với máy số 1 bị mất l a

Hình 4.5: M t phần biểu đồ phơn tích phổ theo miền tần số đã được phóng to lên Trên biểu đồ ngoƠi phổ tần số của đ ng c 26Hz, còn m t dải các phổ tần số tư ng ứng của các thƠnh phần rung đ ng khác 7Hz, 13Hz, 20Hz, 47Hz, 55Hz, 238Hz, 290Hz … (ch lấy m t số điểm có biên đ cao). Dải phổ tần số nƠy khác với dải phổ tần số rung đ ng c hoạt đ ng bình thường. Đây chính lƠ d u hịu nhận biết đ ng cơ hư h ng (bugi không đ́nh lửa).

Hình 4.6: Kế quả so sánh giữa trường hợp m t vƠ trường hợp hai

1 Đ ng c hoạt đ ng bình thường.

2 Đ ng c hoạt đ ng với máy số 1 bugi không đánh l a. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

290Hz

TH2 TH1

4.3.4 Trư ng h p 3 (kết quả x lỦ sau 6 lần đo, xem pḥ ḷc)

Đ ng c hoạt đ ng bình thường ứng với bugi máy số 1bị mòn (khe hở 1,45mm),

khe hở tiêu chuẩn 0,7 – 1,1 (mm).

Hình 4.7: Kết quả đo tại máy số 1 đ ng c hoạt đ ng với bugi máy số 1 bị mòn

Hình 4.8: M t phần biểu đồ phơn tích phổ theo miền tần số đã được phóng to lên Trên biểu đồ ngoƠi phổ tần số của đ ng c 23Hz, còn m t dải các phổ tần số tư ng ứng của các thƠnh phần rung đ ng khác 10Hz, 44Hz, 187Hz, 296Hz, 316Hz, 330Hz … (ch lấy m t số điểm có biên đ cao). Dải phổ tần số nƠy khác với dảiphổ tần số rung đ ng c hoạt đ ng bình thường. Đây chính lƠ d u hịu nhận biết đ ng cơ hư h ng(bugi b mònđịn c c).

Hình 4.9: Kế quả so sánh giữa trường hợp m t vƠ trường hợp ba

1 Đ ng c hoạt đ ng bình thường.

3 Đ ng c hoạt đ ng với bugi máy số 1 bị mònđi n cực.

TH3 TH1

4.3.5 Trư ng h p 4 (kết quả x lỦ sau 6 lần đo, xem pḥ ḷc)

Đ ng c hoạt đ ng bình thường ứng với xéc măng máy số 1 bị mòn (khe hở mi ng 0,55mm). Khe hở mi ng tiêu chuẩn xéc măng 1 lƠ 0,25 – 0,35 (mm).

Hình 4.10: Kết quả đo tại máy số 1 đ ng c hoạt đ ng với xéc măng máy số 1 bị mòn

Hình 4.11: M t phần biểu đồ phơn tích phổ theo miền tần số đã được phóng to lên Trên biểu đồ ngoƠi phổ tần số rung của đ ng c 23Hz, còn m t dải các phổ tần số tư ng ứng của các thƠnh phần rung đ ng khác 31Hz, 45Hz, 192Hz, 225Hz, 310Hz, 332Hz, 341Hz … (ch lấy m t số điểm có biên đ cao). Dải phổ tần số nƠy khác với dải phổ tần số rung đ ng c hoạt đ ng bình thường. Đây chính lƠ d u hịu nhận biết đ ng cơ hư h ng(xéc mĕng số 1 b mòn).

Hình 4.12: Kết quả so sánhgiữa trường hợp m t vƠ trường hợp bốn

1 Đ ng c hoạt đ ng bình thường.

4 Đ ng c hoạt đ ng với xéc măng số 1 của máy số 1 bị mòn.

23Hz 31Hz 45Hz 341Hz TH4 TH1

4.3.6 T ng h p kết qu so śnh th c nghịm

Xéc măng 1 của máy số 1 bị mòn TH4

Đi n cực bugi máy số 1 bị mòn

TH3

Bugi máy số 1 bị mất l a TH2

54 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

Qua kết quả so sánh giữa các trường hợp tác giả có m t số nhận xét:

Trường hợp 1 thể hi n dải phổ tần số rung đ ng của đ ng c hoạt đ ng bình thường, Tác giả thấy m t vạch phổ lớn, đơy lƠ vạch phổtại tần số rung của đ ng c

sinh ra do quá trình cháy ở mức 24,8 Hz. Tần số rung này đo được bằng b TVE- 01T xấp x bằng tần số rung của đ ng c theo tính toán 25Hz (công thức 2.2 trong chư ng 2). Ngoài ra, tác giả thấy xuất hi n thêm các dải phổ tần số khác với biên đ thay đổi không nhiều.

Trường hợp 2 dải phổ tần số rung đ ng của đ ng c thể hi n rất rõ sự khác bi t,

ngoƠi vạch phổ thể hi n tần số rung của đ ng c sinh ra do quá trình cháy ở mức

26Hz với biên đ lớn. Tác giả thấy hai bên vạch phổ nƠy còn xuất hi n rất nhiều vạch phổ, ngoài ra còn xuất hi n khá nhiều vạch phổ ở tần số 280 – 290 (Hz) với biên đ rung đ ng khá cao. Đơy lƠ dấu hi u của sự hư h ng mất l a ở bugi.

Trường hợp 3 nƠy dấu hi u nhận biết hư h ng khó khăn h n các trường hợp còn lại, dải phổ tần số chủ yếu xuất hi n ở dải tần số t 280 – 335 (Hz). Đơy lƠ dấu hi u của hư h ng mòn đi n cực bugi.

Trường hợp 4 dải phổ tần số rung đ ng thể hi n khá rõ sự khác bi t, tác giả thấy sự xuất hi n các vạch phổ ở tần số 192Hz, 225Hz vƠ xuất hi nnhiều vạch phổ ở tần số t 310 – 380 (Hz). Đơy lƠ dấu hi u của hư h ng mòn xéc măng số 1.

Chương 5

K T LU N

5.1 Kết luận

Qua đề tƠi nghiên cứu vƠ phơn tích phổ tần số đ ng c nhằm đánh giá trình trạng lƠm vi c của đ ng c . Dựa trên các kiến thức trang bị về ôtô cũng như các kiến thức liên quan đến đề tƠi mƠ tác giả đã hoƠn thƠnh nhi m vụ đề tƠi đề ra. Qua quá trình nghiên cứu thiết kế, thi công board mạch thu nhận vƠ x lỦ tín hi u của cảm biến gia tốc, tìm hiểu các thuật toán phơn tích phổ tần số rung đ ng, ứng dụng các phần mền trong lập trình điều khiển, xơy dựng thuật toán thu nhận và phân tích

tín hi u. Kết quả đạt được vƠ đóng góp của đề tƠi chủ yếu gồm:

- Thiết kế vƠ chế tạo thƠnh công sản phẩm TVE-T01 lƠ thiết bị dùng để chẩn đoán kỹ thuật đ ng c thông qua tín hi u rung đ ng của đ ng c .

- Chẩn đoán được các l i hư h ngcủa đ ng c như: Bugi mất l a, bugi bị mòn, xéc măng bị mòn.

- Xơy dựng được các dải phổ tần số, biên đ rung đ ng của đ ng c ở trạng thái lƠm vi c bình thường, t đó lƠm c sở cho quá trình chẩn đoán kỹ thuật về đ rung của đ ng c bị hư h ngcùng chủngloại.

NgoƠi ra, đề tƠi còn đánh giá, so sánh được mức đ rung đ ng của đ ng c giữa các l i kỹ thuật với nhau trên cùng đ ng c .

Bên cạnh những kết quả đóng góp mới của đề tƠi thì còn những mặc hạn chế như sau:

- Chưa chẩn đoán hết các l i khác trên đ ng c gơy ra rung đ ng của đ ng c . - Chưa thu nhận vƠ x lỦ các tín hi u hư h ng của đ ng c gơy ra bởi các h thống khác như h thống đi n.

5.2 Hứng ph́t tri n

Mặc dù có nhiều cố gắng tuy nhiên với trình đ , kinh phí vƠ điều ki n th nghi m cũng như thời gian có nhiều hạn chế nên đề tƠi có phạm vi nhất định. Trong tư ng lai tác giả nghiên cứu vƠ hoƠn thi n các phần sau:

- Nơng cao khả năng chẩn đoán các l i kỹ thuật gơy ra rung đ ng trên đ ng c . - Phát triển b TVE-T01 đo được các rung đ ng theo các phư ng hướng ngang vƠ dọc của đ ng c .

- Nghiên cứu vƠ phơn tích phổ tần số rung đ ng trên những đ ng c gắn trên xe

TĨI LIỆU THAM KH O

TI NG VIỆT

[01]. Đinh Đức Anh Vũ “Giáo trình phép biến đổi FFT” Trường Đại Học Bách

Khoa Tp. HCM, 2007 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

[02]. HoƠng Ngọc Thiên Vũ, luận văn thạc sĩ kỹ thuật, “nghiêncứu ứng dụng wavelet packet trong chẩnđoán hư hỏng truyền động bánh răng”,năm 2011.

[03]. Nguy n Văn Nghĩa, luận án tiến sĩ kỹ thuật, “ứng dụng mạng nơ ron trong chẩn

đoán tình trạng kỹ thuật động cơ điện kéo của đầu máy”,năm 2012

[04]. Đặng Đình Được, luận văn thạc sĩ kỹ thuật, “nghiên cứu ứng dụng phần mềm

Lab VIEW trong thí nghiệm động cơ đốt trong”,năm 2012.

TI NG N C NGOĨI

[05]. Czech, P., !azarz, B., Madej, H., Wojnar, G., “Vibration diagnosis of car motor engines”, Acta Tech. t. 3 fasc. 1, pp. 37-42, Corviniensis - Bull. Eng. 2010. [06]. Agostoni, S., et al. “Investigation on motorehicle structural vibrations caused by

engine unbalances” (2nd part-Footplate). 2009.

[07]. Lech Sitnik, Monika Magdziak–Tokáowicz, Radosáaw Wróbel. “Comparative analysis of the vibrations of a different kind of engine mounted in the same new motor vehicles”. 2011.

[08]. Burdzik, Doleček. “Research of vibration distribution in Vehicle Constructive”. 2012.

[09].Nguy n Hải Hà – “Kỹ thuật chuẩn đoán tình trạng thiết bị dựa trên kỹ thuật giám sát và phân tích dao động của thiết bị”, Viện nghiên cứu cơ khí, 2003. [10]. Volkswagen of America “ Noise, Vibration, and Harshness”. March, 2005.

[11]. John M. Cimbala “Fourier Transforms, DFTs, and FFTs” 22 February 2010.

[12]. Brian Barkley Graham “Using an Accelerometer Sensor to Measure Human Hand Motion ” Massachusetts Institute of Technology, May 11, 2000.

[13].NI co.“LabVIEW user manual”, April 2003 Edition

58 PH L C 1. Xử lý số lịu th c nghịm Trư ng h p 1 Số lần đo D i ph tần số (Hz) 1 11 26 48 215 237 289 310 2 11 24 47 211 234 287 307 3 11 23 45 212 233 280 316 4 12 25 46 214 230 281 318 5 11 27 49 215 238 290 313 6 11 24 47 212 233 277 309 Gí tr trung bình 11,1667 24,8333 47 213,167 234.167 284 312,167 Trư ng h p 2 Số lần đo D i ph tần số (Hz) 1 8 15 18 26 47 53 336 286 2 6 13 21 27 45 57 340 290 3 8 14 20 28 49 56 342 298 4 6 12 22 24 46 55 330 294 5 8 11 19 25 49 53 333 284 6 6 14 21 27 47 56 347 289 Gí tr trung bình 7 13,1667 20,1667 26,1667 47,1667 55 338 290,167

59 Trư ng h p 3 Số lần đo D i ph tần số (Hz) 1 9 21 40 187 296 316 330 2 11 24 46 188 300 318 335 3 12 25 46 185 301 315 332 4 8 23 43 186 295 317 331 5 10 24 48 190 294 318 330 6 10 21 42 186 290 313 328 Gí tr trung bình 10 23 44,1667 187 296 316,167 331 Trư ng h p 4 Số lần đo D i ph tần số (Hz) 1 21 29 43 192 221 308 321 341 2 24 34 47 198 227 313 325 344 3 25 35 46 190 227 314 324 340 4 23 30 43 189 226 308 321 344 5 24 34 47 191 228 310 322 338 6 22 30 45 192 222 307 320 339 Gí tr trung bình 23,1667 32 45,1667 192 225,167 310 322,167 341

Tên cơ quan thử nghịm PHI U KH O NGHIỆM

Khoa cơ khí –trư ng Đại học Nông Lâm Số lần đo: 01

TR NG HỢP TH C NGHIỆM: Số 01

Tên đối tượng th nghi m: Đo đ rung của đ ng c ……… Khách thể th nghi m: Đ ng c Toyota 1SZ-FE vƠ b TVE-T01 đo đ rung ……….…… Đặc trưng kỹ thuật: Đ ng c Toyota 1SZ-FE 4 kỳ phun xăng đi n t , B TVE-T01 mức đo phổ tần số rung đ ng t 0 –500 (Hz), giới hạn tốc đ đo 0 < tốc đ đ ng c < 15000 (vòng / phút)

Người đề nghị th nghi m: Ks.ĐoƠn MinhTường……… Tiêu chuẩn th nghi m: TCVN 6372:1998. Rung c học của máy quay vƠ máy chuyển đ ng tịnh tiến.

Phòng th nghi m: Xưởng c khí –trường đại học Nông Lơm Tp. HCM……….… Thời gian th nghi m: T ngƠy 02 tháng 08 năm 2014 đến ngƠy25 tháng 08 năm 2014

Người thực hi n: Ks. ĐoƠn Minh Tường ………

Tên cơ quan thử nghịm PHI U KH O NGHIỆM

Khoa cơ khí –trư ng Đại học Nông Lâm Số lần đo: 01 TR NG HỢP TH C NGHIỆM: Số 02

Người đề nghị th nghi m: Ks.ĐoƠn Minh Tường……… Tiêu chuẩn th nghi m: TCVN 6372:1998. Rung c học của máy quay vƠ máy chuyển đ ng tịnh tiến. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

Phòng th nghi m: Xưởng c khí –trường đại học Nông Lơm Tp. HCM……….… Thời gian th nghi m: T ngƠy 02 tháng 08 năm 2014 đến ngƠy 25 tháng 08 năm 2014

Người thực hi n: Ks. ĐoƠn Minh Tường ………

Tên cơ quan thử nghịm PHI U KH O NGHIỆM

Khoa cơ khí –trư ng Đại học Nông Lâm Số lần đo: 01

TR NG HỢP TH C NGHIỆM: Số 03

Người đề nghị th nghi m: Ks.ĐoƠn Minh Tường………

L ời cam đoan

4.3Th c nghịm vƠ kết qu

3. 1T ng quan mô hình th c nghịm chẩn đón k thuật c̉ ađ ng cơ

4.3Th c nghịm vƠ kết qu

Mục lục