b. Xy lanh nghiêng gầu.
5.3.3 Trạng thái h hỏng của trục khuỷu, phơng pháp xác định
Trục khuỷu là chi tiết chịu tải trọng nặng nề nhất trong động cơ. Phụ tải tác dụng lên trục khuỷu gồm các loại lực quán tính và khí thể. Nó có đặc điểm là biến thiên tuần hoàn theo chu kỳ và mang tính chất va đập mạnh. áp suất trong cổ trục có thể tới 10 kG/ cm2 hoặc hơn nữa. ổ trục khuỷu trong đa số động cơ là ổ trợt với bạc lót bằng các hợp kim chóng mòn. Bôi trơn trong ổ đ- ợc thực hiện cỡng bức theo kiểu ma sát ớt. Trong các động cơ tốc độ trợt của trục khuỷu khoảng 10 m/s hoặc hơn nữa.
Về lý thuyết, bôi trơn ma sát ớt đảm bảo tạo nên một lớp đệm dầu ngăn cách giữa các bề mặt cổ trục và bạc lót khi trục có chuyển động, do đó trục hầu nh không bị mòn. Tuy nhiên trong quá trình làm việc thực tế, do sự không ổn định của các điều kiện ma sát nh: tải trọng tăng, vận tốc trợt quá nhỏ, nhiệt độ dầu cao (từ 1000C đến 1500C) làm độ nhớt giảm v.v đều dẫn đến hiện t… - ợng phá hoại lớp đệm dầu và trục sẽ ma sát trực tiếp bạc, gây hao mòn cho cả hai chi tiết.
Nguyễn Trung Kiên Lớp Máy và Thiết Bị Mỏ K46 - Trang 80 -
ĐCDĐCT ĐCT
Vùng mài mòn mạnh
Hình vẽ 5-3. Hao mòn cổ trục khuỷu
a) Mòn méo các cổ trục; b) Tác dụng của lực quán tính khi piston ở điểm chết trên và điểm chết dới
Sự hao mòn của cổ trục phụ thuộc vào cờng độ và số lần tác dụng của lực lên bề mặt. Khu vực nào chịu lực lớn và nhiều lần sẽ mòn mạnh hơn các chỗ khác. Lý thuyết và thực tế cho thấy rằng các cổ trục bị mòn côn và méo.
Vùng mòn nhiều nhất ở phía trên và phía dới cổ theo phơng nối tâm với cổ chính do ảnh hởng của lực quán tính lớn của piston – thanh truyền và lực khí thể khi piston ở các vị trí điểm chết trên và điểm chết dới.
Hiện tợng mòn côn chủ yếu là do chất lợng dầu bôi trơn không đều trên chiều dài cổ trục. Các cổ trục chính chịu lực không nh nhau, phụ thuộc vào góc lệch của hai khuỷu trục hai bên. Cổ chính nằm giữa hai cổ biên cùng phía (góc lệch khuỷu 3600) chịu tải nặng nhất, nó thờng nằm giữa trục và đợc làm dài hơn để đảm bảo an toàn. Do đó quy luật hao mòn cổ chính cũng không giống nhau.
Cặn bẩn Dòng dầu sạch
Hình vẽ 5-4. Mòn cổ trục do đờng dầu không hợp lý
Ngoài hao mòn cổ trục, trục khuỷu còn bị biến dạng trở nên cong và xoắn. Cong trục là do không đồng tâm các khuỷu trục bị sai mà nguyên nhân là do các má khuỷu bị biến dạng gây nên. Khi cong trục sẽ làm cho các cổ chính luôn tì sát vào thành ổ khiến ma sát giữa trục và bạc tăng lên.
Bên cạnh đó một dạng phá hoại phổ biến đối với các chi tiết chịu tải trọng động, tuần hoàn nh trục khuỷu là hiện tợng nứt và gãy do mỏi. Khác với các vết nứt dọc theo chiều dài cổ (dập trục, vết nứt mỏi hớng từ bề mặt vào tâm, tập trung ở các chỗ chuyển tiếp giữa cổ và má, các chỗ có gờ sắc mép (lỗ dầu), ban đầu rất nhỏ sau đó phát triển dần và dẫn đến sự gãy trục đột ngột. Trục gãy ở các vị trí rất khác nhau, vết gãy nghiêng 450 và nhẵn phẳng).
Một nguyên nhân nữa gây hỏng trục khuỷu trong quá trình sử dụng đó là bề mặt gia công thấp, các góc lợn và cạnh sắc không đợc xử lý đúng là điều kiện thuận lợi cho h hỏng dạng mỏi phát triển.