Vật liệu chổi than vừa là vật liệu tham gia ma sát vừa là chất bôi trơn rắn. Chổi than trong quá trình làm việc luôn chịu áp lực tiếp xúc lên bề mặt cổ góp. Áp lực của chổi than tỳ lên cổ góp chính là do lực ép lò xo vào chổi than. Hiện tượng mòn chổi than & cổ góp là do sự tách các phần tử mòn ra khỏi bề mặt tiếp xúc. Sau thời gian hoạt động, chổi than sẽ bị mòn theo dạng mòn cơ hóa và mòn điện.
Áp dụng mô hình tính mòn cho tiếp xúc đàn hồi, khi bề mặt vật thể rắn cũng có nhấp nhô bề mặt trượt trên bề mặt vật thể mềm hơn có biến dạng đàn hồi của Kragelsky cho cặp ma sát cổ góp & chổi than. Cường độ mòn không thứ nguyên được tính theo công thức sau:
IhCT = K1.α. 2v 1 2 .Pa. 2v 1 c P . 2v 1 1 t r f P . 2 1 . f t b p k.f [1] (2.1) Đây là công thức tính mòn cho vật liệu mềm hơn trong mô hình tính đó là chổi than. Các công thức tính cường độ mòn trên đây dựa vào giả thuyết vật rắn tuyệt đối trên vật thể mềm hơn và mòn xảy ra trên vật thể mềm. Cường độ mòn của vật thể gây mòn (trong trường hợp này là cổ góp) được tính theo công thức:
IhCG = Ih CT . αM [1] (2.2) Trong đó: αM = 2(1 ) tf c 1 ; = 1 v 2 1 ; c = 1 2
1 - hằng số môđun đàn hồi của chổi than 2 - hằng số môđun đàn hồi của cổ góp
Mặt khác tỷ số = t a
A A
không thứ nguyên của cổ góp và chổi than sẽ có khác biệt rất lớn, điều này hoàn toàn phù hợp với thực tế sử dụng là cổ góp có tuổi thọ rất cao, chổi than là vật liệu mềm hơn bị mòn nhanh làm chi tiết thay thế. Khi thay mới chổi than sẽ xảy ra quá trình chạy rà lại hai bề mặt tiếp xúc. Trong trường hợp này mòn tia lửa điện sẽ rất mạnh và ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của động cơ.
2.9
Qua nghiên cứu thực tế sử dụng và quan sát cho thấy mòn của cặp ma sát cổ góp - chổi than của động cơ điện DC phụ thuộc vào: Chất lượng bề mặt, vật liệu, áp suất, tốc độ quay của động cơ, tia lửa điện, rung động .... điều này hoàn toàn phù hợp với lý thuyết
Áp dụng lý thuyết Kragelsky ta có thể tính được mòn của vật thể gây
mòn là cổ góp và xác định được thông số cơ bản cho
CHƢƠNG 3: NGHIÊN CỨU MÒN THỰC NGHIỆM CỔ GÓP ĐỘNG CƠ ĐIỆN TRÊN MÁY BK MCG