Nhóm A Nhóm B Nhóm C Nhóm D Nhóm E
Mẫu1:27.182 Mẫu 5: 27.187 Mẫu 9: 27.188 Mẫu 13: 27.192 Mẫu 17: 27.183 Mẫu 2:27.195 Mẫu 6: 27.184 Mẫu 10: 27.189 Mẫu 14: 27.193 Mẫu 18: 27.197 Mẫu 3: 27.196 Mẫu 7: 27.186 Mẫu 11: 27.191 Mẫu 15: 27.199 Mẫu 19: 27.198
Mẫu 4: 27.185 Mẫu 8: 27.187 Mẫu 12: 27.194 Mẫu 16: 27.185 Mẫu 20: 27.191
Hình 4. 3:K t qu so sánh nhi u giá tr trung bình bế ả ề ị ằng phân tích phương sai ANOVA
Qua cả ba phương pháp lựa chọn bộ số liệu và kiểm tra số liệu thực nghiệm đủ yêu cầu bộ số liệu có biến phân phối chuẩn và phương sai đồng nhất. Tiến hành đánh giá kết quả thực nghiệm.
4.1.2. K t qu tế ả đo ải tác dụng lên thanh truy n ề
L c tác dự ụng lên thanh truyền được đo theo góc quay của trục khuỷu trong chu k ỳlàm việc ởcác tốc độ khác nhau. Hình 4.4 là lực kéo/nén tác dụng lên thanh truyề ởn tốc độ 100 vg/ph, ta thấy, lực tác dụng lên thanh truyền đạt giá trị ớ l n nhất trong vùng
xảy ra sự ổ n mô phỏng, tức xung quanh góc 360o của trục khuỷu. Giá trị ự c c đại của lực kéo/nén là 385.25N.
Hình 4.4 L: ực kéo/nén tác dụng lên thanh truy n tề ở ốc độ quay 100 vg/ph
Hình 4.5 L: ực uốn tác d ng lên thanh truy n tụ ề ở ốc độ quay 100 vg/ph
Hình 4.5 là lực u n tác d ng lên thanh truy n tố ụ ề ở ốc độ 100 vg/ph. Ta th y, l c ấ ự
lớn nhất tác dụng lên thanh truyền cũng đạt giá trị ớ l n nhất trong vùng xảy ra sự ổ n mô ph ng, t c xung quanh quanh góc 360ỏ ứ o c a tr c khuủ ụ ỷu. Lực uố ớn l n nhất là 25.01 N.
Hình 4.6 là l c kéo/nén tác d ng lên thanh truy n tự ụ ề ại các tốc độ quay 100 vg/ph, 150 vg/ph và 200 vg/ph. Ta thấy, khi tăng tốc độ quay thì lực cực đại tác dụng lên thanh truyền lúc xảy ra sự ổ n giảm. Đó là do lực quán tính tăng lên khi tốc đ quay tăng và ộ
trong vùng x y ra sả ự ổ n , lực quán tính ngược chi u v i l c khí th mô ph ng tác dề ớ ự ể ỏ ụng lên thanh truyền, do đó tổng lực tác dụng lên thanh truy n gi m. ề ả
Hình 4.6 L: ực kéo/nén tác dụng lên thanh truy n theo góc quay c a trề ủ ục khuy ở các tốu c độ quay khác nhau
Hình 4.7 L: ực uố tác dụn ng lên thanh truy n ề ở các tốc độ quay khác nhau
Tương tự ta có so sánh l c u n tác d ng lên thanh truy n các tự ố ụ ề ở ốc độ quay khác nhau c a tr c khuủ ụ ỷu như hình 4.7. Ta thấy, giá trị ự c c đại của lực uốn cũng giảm khi
tăng tốc độ quay c a tr c khu u. L c u n t i các góc xung quanh 0ủ ụ ỷ ự ố ạ o của trục khuỷu gần
Hình 4.8: Đồ thị ực kéo/nén và ố ở ố l u n t c độ 100 vg/ph
K t hế ợp đồ ị ự th l c kéo/nén và đồ l u n thị ực ố ta có sơ đồ ả t i
Hình 4.9: Sơ đồ ải ở ố t t c độ 100 vg/ph
4.1.3. K t qu ế ả đo áp suất màng d u u to thanh truy n ầ ổ đầ ề
Hình 4.10 là áp su t màng dấ ầ ổ đầu u to thanh truy n t i 0ề ạ 0 của thanh truyền theo góc quay c a tr c khu u tủ ụ ỷ ở ốc độ quay 100 vg/ph.
Ta th y, áp su t màng dấ ấ ầu đạt giá trị ớ l n nhất (0,837 MPa) t i xung quanh góc ạ
3600 của trục khuỷu, tức thời điểm xảy ra sự ổ n . Lúc này, tải tác dụng lên thanh truyền là l n nh t, chi u dày màng dớ ấ ề ầu đạt giá trị nh nhỏ ất. Áp su t màng dấ ầu đạt giá trị nh ỏ
nh t (0,152 MPa) t i xung quanh góc 0ấ ạ 0 (7200) c a tr c khu u, thủ ụ ỷ ời điểm thanh truyền ở điểm chết trên, tương ứng vùng t i nh nh t tác d ng lên thanh truy n. ả ỏ ấ ụ ề
Hình 4.10: Áp suất màng d u theo góc quay c a trầ ủ ục khuỷ ại u t góc 00 c a thanh truy n, tủ ề ốc độ quay 100 vg/ph
Ở phía đối di n, t i v trí 180ệ ạ ị 0 của thanh truyền, áp suất màng dầu đạt giá trị nh ỏ
nh t (0,13 ấ MPa) khi xảy ra sự ổ n (Hình 4.11) và áp suất màng dầu đạt giá trị ớ l n nhất (0,445 MPa) tại 00 của trục khu u. ỷ
Hình 4.11: Áp suất màng d u theo góc quay c a trầ ủ ục khuỷ ại u t góc 1800 c a thanh truy n, tủ ề ốc
độ quay 100 vg/ph
Hình 4.12 và hình 4.13 là áp su t màng dấ ầ ổ đầu u to thanh truyề ởn 900 và 2700 của thanh truyền theo góc quay của trục khuỷu. Ta thấy áp suất màng dầu đạt giá trị ớ l n nhất trong khoảng 6000 đến 7000 và đạt giá trị ự c c đại tại 6300 của trục khuỷ Ởu. phía
trục khuỷu. Sự thay đổi áp suất của màng dầu đều phù hợp với sơ đồ ả t i tác dụng lên thanh truy nề
Hình 4.12: Áp suất màng d u theo góc quay c a trầ ủ ục khuỷ ại u t góc 900 c a thanh truy n khi ủ ề
tốc độ quay 100 vg/ph
Hình 4.13: Áp suất màng d u theo góc quay c a trầ ủ ục khuỷ ại u t góc 2700 c a thanh truy n khi ủ ề
tốc độ quay 100 vg/ph
Hình 4.14. là s ự so sánh áp su t màng dấ ầu ổ đầu to thanh truyề ởn các tốc độ quay 100 vg/ph, 150 vg/ph và 200 vg/ph tại 00 của thanh truyền. Khi tăng tốc độ quay, áp suất màng dầ tăng nhưng áp suấu t cực đại giảm t ừ 0.837 MPa (100 vg/ph) xuống 0.8 MPa (150 vg/ph) và 0.759 MPa (200 vg/ph). Điều này phù h p v i t i tác d ng, và phù ợ ớ ả ụ
h p ợ khi tăng tốc độ quay dẫn đến chiều dày màng dầu nhỏ nh t ấ tăng lên do giảm độ
lệch tâm giữa trục và b c. ạ Ở phía đối diện, tại 1800 của thanh truyền, ta thấy áp suất màng dầu thay đổi rất ít khi thay đổ ốc đội t quay.
Hình 4.14: Áp suất màng d u theo góc quay c a trầ ủ ục khuỷ ại u t góc 00 c a thanh truy n ủ ề ở các
tốc độ quay khác nhau
Hình 4.15 So sánh áp su t màng d u t góc 180: ấ ầ ại 0 c a thanh truy n ủ ề ở các tốc độ quay khác nhau
4.1.4. K t qu ế ả đo nhiệt độ màng d u u to thanh truy n ầ ổ đầ ề
Cảm biến nhiệt độ ử g i tín hiệu tớ ộ ửi b x lý tín hiệu DAQ. Tín hiệu từ DAQ được kết nối với máy tính qua cáp ethenet và hiển thị trên phần mềm LabVIEW. Hình 4.16 là giao di n ph màn hình hi n thệ ần ể ị ế k qu ảđo nhiệt độ ạ t i sáu v ị trí đặ ảt c m bi n. Các c m ế ả
2250, 3150. Nhiệt độ màng d u theo các góc quay c a tr c khu u và theo th i gian sầ ủ ụ ỷ ờ ẽ được xu t ra t p d li u. ấ ệ ữ ệ
Hình 4.16 Nhi: ệt độ màng d u hi n th trên ph n mầ ể ị ầ ềm Labview.
Hình 4.17 Nhi: ệt độ 6 cảm biế ở chu kỳ thứn 1000 tở ốc độ 100 vg/ph t góc 360ại 0 c a trủ ục khuỷu
Thực nghiệm với dầu BESIL F-100 của hãng Brugarolas có độ nh ớ động học µ= 0.135 Pa.s
Hình 4.17 là nhiệt độ của màng dầ ổ đầu u to thanh truy n tề ại các vị trí đặt cảm bi n ế ởchu kỳ làm việc thứ 1000. Nhiệt độmàng dầu đạt giá trị ớ l n nhất 27.1987 0C tại 00 cuả thanh truyền, nhiệt độ màng dầu giảm xuống 26.7465 0C góc 450 của thanh truyền. Điều này là hợp l, vì khi xảy ra sự ổ n , áp suất màng dầu tại góc 00 của thanh
truyền là lớn nhất nên nhiệt độ màng dầu tại đây cũng lớn nhất. Nhiệt độ màng dầu tại 450 của thanh truyền giảm nhưng vẫn lớn hơn nhiệt độ ạ t i các vị trí khác do vẫn nằm trong vùng ch u t i l n nh t (vùng xung quanh góc 0ị ả ớ ấ 0 của thanh truyền, hay vùng xảy ra s n ). ự ổ
Vùng nhiệt độ ạ t i góc 1350 của thanh truyền laị ả gi m tiếp và đạt giá trị ấ th p nhất tại vị trí góc 1800 của thanh truyền. Điều này là hợp lý vì tại 1800 của thanh truyền, màng d u ch u t i ít nh t, khi x y ra s n ầ ị ả ấ ả ự ổáp suất cũng nhỏ nh ất.
Vùng nhiệt độ màng dầu tại góc 2250 và 3150 của thanh truyền (26.5768 0C và 26.5603 0C) cao hơn không nhiều vùng nhiệt độ tại 1350 của thanh truyền Vì khi trục .
quay thuận chiều kim đồng hồ, góc 2250 và 3150 của thanh truyền nằm trong vùng chịu tải lớn hơn.
Hình 4.18 Nhi: ệt độ ủ c a màng d u theo góc quay c a trầ ủ ục khuỷ ạ chu kỳ thứu t i 1000 tở ốc độ 100 vg/ph
Hình 4.18 chỉ ra nhiệt độ ủ c a màng dầu t i góc 0ạ 0 và 1800 thanh truyền theo góc quay c a tr c khuủ ụ ỷu chu kỳ th 1000 vứ ới tốc độ 100 vg/ph c a ủ ổ đầu to thanh truyền. Khi x y ra sả ự ổ n , pít tông ở điểm ch t trên i gócế , tạ 3600 của trục khuỷu, nhiệt độ đạt giá tr o nhị ca ất là 27.19 0C. Tại góc 1800 và 5400 của trục khuỷu, nhiệt độ màng dầu thấp nhất vì tại vị trí này áp suất màng dầu nhỏ nhất. Nhiệt độ màng dầu thấp nhấ ởt 3600 của trục khuỷu (26.360C), tại các góc khác của tr c khu u nhiụ ỷ ệt độ màng dầ tăngu không nhi u nhề ư qui luật phù h p v i t i tác d ng. ợ ớ ả ụ
Tại vị trí đối diện của góc 00 là góc 1800..Khi pít tông ở điểm chết trên , xảy ra sự
Hình 4.19 Nhi: ệt độ ủ c a màng d u theo góc quay c a trầ ủ ục khuỷ ở các chu kỳu khác nhau tở ốc độ 150 vg/ph.
Hình 4.19 chỉ ra nhiệt độ ủ c a màng dầu theo góc quay của trục khuỷ ởu các chu k ỳkhác nhau. Từchu kỳ 1000 tới chu kỳ3000 khi nhiệ ột đ trong ổ chưa ổn định, có sự gia tăng nhiệt nhanh, nhiệt độ ữ gi a các góc c a tr c khu u có s chênh l ch l n. T chu ủ ụ ỷ ự ệ ớ ừ
k ỳ3000 trở đi, khi nhiệt độ trong ổ đã ổn định thì nhiệt độchênh lệch giữa các góc của tr c khu u chênh l ch rụ ỷ ệ ất ít, không đáng k . ể
Hình 4.20 Nhi: ệt độ ủ c a màng d u theo các chu k tầ ỳ ở ốc độ 100 vg/ph.
Hình 4.20 chỉ ra nhiệt độ ủ c a màng d u theo các chu kầ ỳ hoạt động của ổ ở ố t c độ
quay 100 vg/ph. Giá trị nhiệt độ ạ t i v trí góc 0ị 0 của thanh truyền là cao nhất và v trí ị
góc 1800 là thấp nhấ Ở ốt. t c độ quay 100 vg/ph và trong suốt 100 phút thực nghiệm (5000 chu kỳ hoạt động), hoỔ ạt động ổn định, nhiệt độ trong ổ đạt trạng thái ổn định sau 2500 chu k . T khi bỳ ừ ắt đầu hoạt động đến 2500 chu k , nhiỳ ệt gia tăng mạnh, độ
tăng nhiệt độ là 6 0C. Sau 2500 chu kỳ nhiệt độ trong ổ ổn định, nhiệt độ có tăng ẹnh
nhưng không đáng kể theo th i gian. ờ
Hình 4.21 Nhi: ệt độ ủ c a màng d u theo ầ các chu kỳ ở ố t c độ 150 vg/ph.
Hình 4.21 chỉ ra nhiệt độ ủ c a màng d u theo các chu kầ ỳ hoạt động của ổ ở ố t c độ
quay 150 vg/ph. Giá trị nhiệt độ ạ t i v trí góc 0ị 0 của thanh truyền là cao nhất và vị trí góc 1800 là thấp nhấ Ở ốt. t c độ quay 150 vg/ph và trong suốt 100 phút thực nghiệm (7000 chu kỳ hoạt động), hoỔ ạt động ổn định, nhiệt độ trong ổ đạt trạng thái ổn định sau 3000 chu k . T khi bỳ ừ ắt đầu hoạt động đến 3000 chu k , nhiỳ ệt gia tăng mạnh, độ tăng nhiệt độ là 8 0C. Sau 3000 chu kỳ Nhiệt độ trong ổ ổn định, nhiệt độ có tăng hẹ nhưng không đáng kể theo th i gian. ờ
Hình 4.22 Nhi: ệt độ ủ c a màng d u theo các chu k tầ ỳ ở ốc độ 200 vg/ph.
Hình 4.22 chỉ ra nhiệt độ ủ c a màng d u theo các chu kầ ỳ hoạt động của ổ ở ố t c độ
quay 200 vg/ph. Giá trị nhiệt độ ạ t i v trí góc 0ị 0 của thanh truyền là cao nhất và vị trí góc 1800 là thấp nhấ Ở ốt. t c độ quay 200 vg/ph và trong suốt 100 phút thực nghiệm (10.000 chu kỳ hoạ ột đ ng), hoỔ ạt động ổn định, nhiệ ột đ trong ổ đạt trạng thái ổn định
sau 3500 chu k . T khi bỳ ừ ắt đầu hoạt động đến 3500 chu k , nhiỳ ệt gia tăng mạnh, độ tăng nhiệt độ là 10 0C. Sau 3500 chu kỳ Nhiệ ột đ trong ổ ổn định, nhiệt độ có tăng ẹnh
nhưng không đáng kể theo th i gian. ờ
Tương tự như thực nghi m v i d u Besil F100, th c nghi m ệ ớ ầ ự ệ đo nhiệt độ màng d u ầ ổ đầu to thanh truyền với dầu ATOX 320 với độ nh t ớ cao hơn dầu Besil F100 ởcác tốc độ quay 100 vg/ph,150 vg/ph, 200 vg/ph tại chu kỳ th 30ứ 00, góc 3600 của trục khu u. Các giá tr nhiỷ ị ệt độ màng d u gi ng v i khi s d ng d u Besil F100. Tầ ố ớ ử ụ ầ ại mỗ ối t c
độ quay nhiệt độ màng d u cao nh t t i 0ầ ấ ạ 0 của thanh truyền và nhỏ nhất tại 1800 của thanh truy n. Nhiề ệt độ màng dầu tăng lên khi tốc độ quay tăng nhưng ở ố t c độ 200 vg/ph nhiệt độ màng dầu cao hơn hẳn.
Hình 4.23 Nhi: ệt độ ủ c a màng d u góc 0ầ ở o c a thanh truy n t góc 360ủ ề ại 0trục khuỷu v các ới tốc độ quay khác nhau t i chu k ạ ỳ thứ 3000.
Hình 4.24 So sánh nhi: ệt độ ủ c a màng d u v i dầ ớ ầu F-100 và dầu Atox 320 theo chu k hoỳ ạt
Hình 4.24 là t ng hổ ợp sự thay đổi nhiệt độ màng dầu ổ đầu to thanh truyền với dầu bôi trơn F100 và Atox 320. Ta thấy, nhiệt độmàng dầu đạt trạng thái ổn định sau 2500- 3500 chu kỳ ớ v i dầu Besil F100 và sau 1500 2500 chu k- ỳ ớ v i dầu Atox 320. Dầu
Atox 320 có độ nh t ớ cao hơn dầu Besil F-100, vì th khi u to thanh truy n làm vi c ế ổ đầ ề ệ
nhiệt độ gia tăng mạnh hơn và thời gian đạt trạng thái ổn định nhiệt độ ủ c a ổ ngắn hơn. Ở cùng tốc độ 100 vg/ph, u to thanh truyổ đầ ền bôi trơn bằng d u F-ầ 100 đạt tr ng thái ạ ổn định nhi t sau 2500 chu k ệ độ ỳ (50 phút), trong khi đó vớ ầi d u Atox 320 t tr ng ổ đạ ạ
thái ổn định sau 1500 chu kỳ (30 phút). Ở cùng tốc độ, dầu có độ nhớt cao hơn có độ tăng nhiệt độ cao hơn (với cùng tốc độ 100 vph, d u F-ầ 100 có độ tăng nhiệt độ T = 6 0C, dầu Atox 320 có độ tăng nhiệt độ T = 7 0C). Nhiệt độ gia tăng mạnh từ khi bổ ắt
đầu làm việc đến khi đạt tr ng thái ạ ổn định sau đó nhiệt độ ẽ tăng nhẹ s theo th i gian ờ
làm việc của ổ. Tốc độ làm việc của ổ càng cao thì nhiệt gia tăng càng nhanh.
4.2. t qu mô phKế ả ỏng số nhiệt độ màng dầu ổ đầ u to thanh truyền
4.2.1. K t qu mô ph ng chênh nhiế ả ỏ độ ệt độ trong v i dổ ớ ầu Besil F100.
Hình 4. 25: Độ chênh nhiệt độ màng d u Besil F100 tầ ại tiết di n gi a ệ ữ ổ theo phương chiều dài
ở ố t c đ 100 vg/ph, góc 360ộ 0 c a trủ ục khuỷu.
Tách riêng nhiệt độ màng dầu tại ti t diế ện giữa ổ theo phương chiều dài như