Đặt vấn đề: Đối với mỏng cào cụng suất nhỏ, quỏ trỡnh sinh nhiệt của động cơ và cỏc cơ cấu truyền động nhỏ, khụng gõy ảnh hưởng nhiều đến tuổi thọ cỏc chi tiết mỏy. Đối với mỏng cào cụng suất lớn, làm mỏt cho động cơ và
VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ Trang 57
Author by TĐT
hộp giảm tốc là điều cần thiết. Tuy nhiờn, động cơ do cỏc nhà chế tạo đó tớnh toỏn và thụng thường làm mỏt bằng khụng khớ, đề tài khụng đề cập đến. Đề tài tớnh toỏn lượng nhiệt sinh ra do hộp giảm tốc làm việc gõy ra và phương phỏp khắc phục.
Lượng nhiệt sinh ra được tớnh trờn cơ sở cụng suất của động cơ, chế độ làm việc và hiệu suất của bộ truyền. Như nờu ở mục I phần I.1 chế độ làm việc của mỏng cào được giả định như sau: Gọi T là chu kỳ làm việc của mỏng cào, thời gian làm việc khụng tải là 0,05%T, thời gian làm việc khụng tải 15%T; cũn lại là 84,5%T mỏng cào đủ tải. Thời gian làm việc khụng tải được xỏc định là khụng tải vật liệu nhưng vẫn kộo xớch, theo tớnh toỏn cụng suất được tớnh bằng ~15% cụng suất chọn.
Lượng hao tổn cụng suất của bộ truyền do ma sỏt của cỏc cặp bỏnh răng, ổ bi, và chủ yếu cụng suất để tạo và duy trỡ mụ men quay cặp trục. Nhiệt sinh ra trong HGT do ma sỏt, được xỏc định theo cụng thức sau và thỏa món điều kiện [4]: [ ] 1 1000(1 ) (1 ) o d P t t t K S η ψ ξ − = + ≤ + (III-47) Trong đú:
t0 – Nhiệt độ mụi trường xung quanh. (250C – 300C)
η- Hiệu suất bộ tryền động η= 0,90 P – Cụng suất bộ truyền động P =110 kW
K1 Hệ số tỏa nhiệt ra bề mặt tựy theo điều kiện thụng giú K1= 8…17,5W/(m2 0C). Do điều kiện luụn được thụng giú tốt chọn K1=17,5W/(m2
0C).
S - là diện tớch bề mặt tỏa nhiệt Tớnh toỏn: 2,75 m2.
ψ- Hệ số tỏa nhiệt xuống bề mặt đỏy hộp ψ= 0,25 – 0,3
ξ- Hệ số giảm nhiệt do chế độ làm việc giảm tải so với danh nghĩa.
. ~ 1.25 ( i i) T P T P ξ = ∑ (III-48)
VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ Trang 58
Author by TĐT
Với T là chu kỳ tải trọng và Ti, Pi là thời gian và cụng suất của cỏc chế độ chịu tải tương ứng.
Từ đú ta xỏc định được nhiệt độ của hộp giảm tốc nếu khụng được làm mỏt trong 1 giờ cú thể dao động từ 90C đến 140C. Với cỏc đặc tớnh kỹ thuật của dầu nhớt cho cỏc HGT nhiệt độ làm việc tối ưu giới hạn từ 700C-900C. Dầu theo tiờu chuẩn GB5671-1995 cú phụ gia Liti đặc tớnh kỹ thuật làm việc từ -300C đến 1300C, độ nhỏ giọt 1800C. Vỡ vậy, cần thiết cú hệ thống làm mỏt cưỡng bức cho HGT. Cụ thể, do điều kiện thụng giú trong gương lũ tốt vận tốc dao động 1-3m/s nờn khụng cần quạt cưỡng bức, thay vào đú là kết nối hệ thống làm mỏt bằng nước (bố trớ phớa trong hộp để giảm va đập). Nguồn nước trớch từ nguồn nước của bơm nhủ húa cú đường hồi trạm bơm.
Từ đú cú thể tớnh được lượng nhiệt sinh ra trong 1giờ (1kCal = 1,163 W.h) và chọn vật liệu dẫn nhiệt là ống đồng φ10 (hệ số tản nhiệt qua vỏch trụ của đồng K =120 kCal/m.độ) với chiều dài 4,5-5,3m, diện tớch tản nhiệt là 0,15m2. Vận tốc nước 0,1-0,5m/s. Nhiệt độ nước ra và vào lần lượt là 200C và 400C. Như vậy, với hệ thống tản nhiệt này nếu cỏc chế độ lắp ghộp và dung sai chế tạo phự hợp, hộp giảm tốc làm việc bỡnh thường thỡ dầu sẽ khụng bị núng quỏ nhiệt độ cho phộp.