- Công suất động cơ: 124,95 kw.
c. Mòn điện hóa
Là sự phá hủy kim loại, xảy ra với sự tác động của các dung dịch điện phân, của khí ẩm lên kim loại và hợp kim. Quá trình ăn mòn có phát sinh dòng điện.
3.1.1.2. Mòn sự cố
Là hiện tượng mòn do máy thường xuyên bị quá tải, do chế độ bảo dưỡng, vận hành hành máy không đúng, quá trình mòn xảy ra không bình thường, độ mòn tăng nhanh gây ra những hư hỏng trầm trọng: đứt, gãy, vỡ chi tiết. Mòn sự cố thường do các nguyên nhân sau:
- Chế độ làm việc quá mức của máy bị phá vỡ: do tải trọng tăng đột ngột, do các mối ghép trong máy bị thay đổi làm sai lệch vị trí tương đối giữa các chi tiết.
- Chế độ bôi trơn máy bị vi phạm: thiếu dầu, tắc dầu, sử dụng loại dầu không phù hợp.
- Chi tiết của máy khi chế tạo không đảm bảo đúng yêu cầu kỹ thuật: vật liệu không phù hợp, độ chính xác, độ bóng không đảm bảo, có khuyết tật.
- Chế độ lắp ráp cụm chi tiết hoặc bộ phận máy không phù hợp hoặc không đảm bảo yêu cầu.
- Chế độ vận hành máy không đúng.
Mòn sự cố phát sinh do mòn cơ học, hoặc phát sinh bởi các khuyết tật chứa trong máy.
3.2.2. Các dạng hỏng của cụm xilanh – pittông
Trong máy bơm dầu, cụm xilanh – pittông có tính chất quyết định, ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất của bơm.
Phần lớn cặp xilanh – pittông được chế tạo bằng thép hợp kim cao và cao su cứng. Nhưng do môi trường làm việc của chúng luôn phải tiếp xúc với dòng chất lỏng có vận tốc nhiệt độ áp suất cao. Chính vì vậy sau thời gian làm việc nhất định thì sự hỏng hóc xảy ra với chúng là không thể tránh khỏi. Điều này sẽ làm giảm áp suất và lưu lượng làm việc của bơm, đồng thời làm giảm khả năng làm việc của toàn bộ hệ thống.
3.2.2.1. Hỏng do mòn
Đây là dạng hỏng hay gặp nhất đối với cụm xilanh - pittông của bơm 9MΓP-73.
Sự mòn là sự thay đổi dần dần, có tính quy luật về hình dạng, kích thước, trạng thái cấu trúc của chi tiết, cũng như tính chất ban đầu của nó theo thời gian trong điều kiện làm việc bình thường của máy.
Để đánh giá sự mòn hỏng của chi tiết, người ta đưa ra khái niệm về độ mòn cho phép và độ mòn giới hạn:
- Độ mòn cho phép là hiệu số giữa kích thước danh nghĩa và kích thước cho phép. Trong đó, kích thước danh nghĩa là kích thước ghi trên bản vẽ, kích thước cho phép là kích thước nằm trong miền dung sai quy định ghi trên bản vẽ.
- Độ mòn giới hạn là hiệu số giữa kích thước danh nghĩa và kích thước giới hạn. Trong đó, kích thước giới hạn là kích thước mà chi tiết đạt đến, nó sẽ bị loại bỏ và không được sử dụng nữa.
Khi chi tiết bị mòn, nếu giá trị mòn của chùng vượt quá mức độ mòn giới hạn thì chúng được coi là hỏng.
a. Xilanh
Xilanh chủ yếu bị mòn theo chiều dài hành trình làm việc, cường độ mòn theo chiều dài thường không đều, làm mặt trụ của xilanh trở thành mặt côn.
Bề mặt lỗ của xilanh bị mòn cơ học và mài mòn phân tử tạo nên các vết xước, bị mòn hóa học tạo nên các vũng rỗ do lớp gỉ bong ra. Theo chiều dài làm việc, các vết này có độ rộng và độ sâu khác nhau, tức làm cho xilanh mòn không đều.
Xilanh mòn nên hình dáng thay đổi, phía dưới bề mặt trong của xilanh có phần bị mòn nhiều hơn, xilanh bị ôvan.
Phía trên điểm tận cùng trên (ĐCT) và phía dưới điểm tận cùng dưới (ĐCD) của xilanh bị mòn ít hơn phần giữa ĐCT và ĐCD.
Tại vị trí lắp đặt các van hút và van xả, xilanh bị mòn nhiều nhất.
Bề mặt ngoài của xilanh cũng thường xuất hiện các lớp oxít, các vết rỗ nông nên bề mặt ngoài này cũng bị mòn.
A: Bề mặt ngoài của xilanh B: Bề mặt trong của xilanh.
b. Pittông
Hình 3.4: Pittông.
Trên bề mặt pittông tiếp xúc với bề mặt trong của xilanh thì chủ yếu xuất hiện các vết xước không đều nhau dọc theo chiều dài, đồng thời quá trình chuyển động cũng làm mòn mép biên của pittông.
Mặt pittông trực tiếp nén chất lỏng cũng thấy xuất hiện chủ yếu các vết rỗ dày, độ rộng và sâu khá lớn. Đai ốc xiết hai đầu pittông bị giảm kích thước.
Lỗ pittông cũng có biểu hiện của sự mòn, sự mòn này biểu hiện ở sự giảm độ khít giữa lỗ piston và cần pittông. Lỗ pittông có các lớp oxít, phía mép ngoài của nó bị mòn nhiều hơn.
Vòng cao su làm kín bị rỗ và xước, ở một số pittông có thời gian làm việc lâu dài, vòng cao su còn bị rách.
3.2.2.2. Hỏng do va đậpa. Va đập thủy lực a. Va đập thủy lực
Va đập thủy lực là hiện tượng biến đổi áp suất đột ngột khi có sự thay đổi đột ngột của vận tốc dòng chảy.
Khi xảy ra hiện tượng va đạp thủy lực, bề mặt pittông và xilanh sẽ xuất hiện các vết rỗ, rộng và sâu. Các vết này phát triển rất nhanh, làm cho bề mặt của pittông – xilanh mòn rất mạnh, dẫn đến khe hở lắp ghép thay đổi và trong khoang thủy lực sẽ xuất hiện tiếng kêu. Hiện tượng này xảy ra thường do các nguyên nhân sau:
Đây là hiện tượng rất hay xảy ra với các máy thủy lực nói chung và máy thủy lực thể tích nói riêng. Nó là hiện tượng xuất hiện các bọt khí trong dòng chất lỏng do nguyên nhân giảm áp suất động tới một giá trị tới hạn nào đó, thường giá trị tới hạn này là áp suất hơi bão hòa.
Trong máy bơm pittông thì hiện tượng này xảy ra là do:
- Tốc độ dòng chảy ở cửa vào quá cao, làm áp suất chất lỏng giảm mạnh, khi áp suất đó nhỏ hơn áp suất bảo hòa của chất lỏng thì sẽ xảy ra hiện tượng xâm thực.
- Lực chọn, tính toán đường kính và chiều dài ống hút không hợp lý, làm tăng tổn thất trên đường ống hút.
- Nhiệt độ của chất lỏng máy bơm thay đổi khi nhiệt độ chất lỏng tăng, dẫn đến giảm áp suất và gây hiện tượng xâm thực .
- Khí lọt vào trong xilanh qua hệ thống làm kín hoặc khí lẫn trong dung dịch qua lớn, chưa được lọc một cách triệt để.
Khi trong bơm xuất hiện các bọt khí thì chúng sẽ tập trung lại và chiếm chỗ dòng chảy, dẫn đến xuất hiện các khoảng trống cục bộ và làm diện tích dòng chảy giảm, nên các chất lỏng xung quanh xô tới với vận tốc cực lớn, làm cho áp suất tại đó tăng lên đột ngột, hình thành nên một áp lực lớn tác động vào bề mặt xilanh. Ban đầu, sẽ tạo ra các vết nứt nhỏ trên bề mặt, sau đó phát triển lên thành các lỗ hổng (vết rỗ) trong xilanh. Khi các lỗ hổng được hình thành, phần chất lỏng ít nhiều có sự trộn lẫn của hơi, xâm nhập vào các lỗ hổng này và gây ra hiện tượng va đập trong các vết rỗ, làm cho các vết này phát triển rất nhanh và làm thủng xilanh. Nếu bề mặt chi tiết không phẳng, nó sẽ hấp thụ phần lớn năng lượng nên sẽ bị phá hỏng nhanh do hiện tượng xâm thực nhanh hơn so với bbề mặt xilanh phẳng.
* Sự tác động của lực quá tính:
Như đã nói ở trên, dòng chảy trong bơm pittông là dòng khong ổn định, vận tốc chuyển động của dòng chất lỏng trong bơm phụ thuộc vào vận tốc chuyển động của pittông, nó làm thay đổi theo thời gian: v = f(t), với ≠0
dt dv
. Nếu dung dịch khoan có khối lượng m chuyển động trong bơm sẽ chịu tác dụng của lực quán tính: Rqt =−m.dvdt .
(dấu (-) của Rqt biểu thị lực quán tính ngược chiều gia tốc). Nếu vận tốc v tăng thì lực quán tính Rqt tác dụng ngược chiều dòng chảy, ngược lại, nếu vận tốc v giảm thì lực quán tính Rqt tác dụng cùng chiều dòng chảy.
lực quán tính này sẽ tác dụng lên dòng chảy, gây ảnh hưởng không tốt đến bơm, cụm xilanh – pittông, đường ống và các bộ phận khác. Đồng thời, do vận tốc v của pittông thay đổi một cách có chu kỳ, nên gia tốc dvdt cũng thay đổi một cách có chu kỳ cả về chiều và độ lớn. Vì vậy, lực quán tính sinh ra trong bơm là một tải trọng động có chu kỳ, tác động vào các bộ phận của bơm. Tải trọng động này đôi khi rất lớn, nhất là đối với bơm có hệ số không đồng đều về lưu lượng lớn. Do có sự tồn tại của lực quán tính này, nên trong phương trình chuyển động của dòng chảy không ổn định có thành phần của lực quán tính. Đó là phương trình Becnuli cho dòng chảy không ổn định:
∑ ∫ = ∂ ∂ + + + + ds const t v g h g v p z 1. 2 2 γ Thành phẩn = ∫∂∂ ds t v g
hqt 1 , với s là diện tích mặt cắt ống dẫn, liên quan đến lực quán tính, được gọi là cột áp quán tính. Cột áp quán tính có thể gây ra xâm thực cho máy bơm và dẫn tới làm hỏng cụm xilanh – pittông.