1. ĐẶT VẤN ĐỀ
4.3. THỰC NGHIỆM ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG TẢI VÀ ĐỘ CỨNG VỮNG
phương dọc trục, với áp suất nguồn dưới 1 bar ở chế độ không tải và áp suất nguồn dưới 2 bar ở chế độ có tải thì có xuất hiện tiếp xúc cơ khí, kim đồng hồ quay chỉ thị trạng thái thông mạch, giữa trục và bạc đệm khí có điểm chạm.
Đối với các áp suất nguồn từ 2÷4 bar ở chế độ không tải đều cho kết quả kim đồng hồ chỉ ở vị trí vô cực (mạch không thông).
Đối với các áp suất nguồn cấp vào ổ khí từ 2÷4 bar khi tải trọng dưới 5kg cho kết quả đồng hồ chỉ ở vị trí vô cực (mạch không thông). Khi đặt tải từ 5kg trở lên thì đồng hồ đo xuất hiện thông mạch.
Kết luận ổ khí hoạt động không tiếp xúc cơ khí khi không có tải với áp suất nguồn từ 2÷4 bar. Khi có tải ổ khí hoạt động không tiếp xúc cơ khí với áp suất nguồn cấp 3÷4 bar và tải tác dụng lên ổ khí là dưới 5kg. Thực nghiệm này cũng minh chứng cho thấy lý thuyết tính toán áp suất mục 2.4 là hoàn toàn phù hợp với thực nghiệm là khe hở giữa trục và bạc nhỏ càng nhỏ thì áp suất càng lớn và ngược lại khe hở giữa trục và bạc lớn thì áp suất giảm.
4.3. THỰC NGHIỆM ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG TẢI VÀ ĐỘ CỨNG VỮNG CỦA Ổ KHÍ CỦA Ổ KHÍ
Thực nghiệm nhằm đánh giá khả năng tải và độ cứng vững của ổ khí theo phương dọc trục.
• Điều kiện thực nghiệm
-Thiết bị và dụng cụ thực nghiệm
+ Ổ khí quay đã chế tạo theo các nghiên cứu bản vẽ đưa ra tại chương 3 + Máy nén khí FuSheng model 03 – E sản xuất 3/2012 (áp suất nén max = 10bar)
+ Bộ lọc khí MODEL： 010 của hãng TPC
Kích thước ： 64,5 mm x 14,6 mm x 14,6 mm Lưu lượng lớn nhất ： 11,5 m³/min
Áp lực lớn nhất ： ≤1,0MPa
Bộ lọc khí bao gồm : 1 lọc tinh + 1 lọc thô + 1 siêu tinh
+ Bộ điều áp chính xác TPC PER2 – 02 – 8k SET PRESS 0,01 ~ 0,8 MPa
+ Quả tải 0,5kg
- Nhiệt độ thực nghiệm: 250C
• Sơ đồ và trình tự thực nghiệm:
- Điều chỉnh đầu laser đo nằm trong phạm vi đo, lấy giá trị x1 của đầu đo laser
- Cấp khí nén cho ổ khí, lấy giá trị x2 của đầu đo laser, hiệu số |x1-x2| chính là khe hở đệm khí mặt đầu khi không có tải
- Đặt tải bằng các khối lượng 0,5kg, điều chỉnh đầu laser trong phạm vi đo và đo 2 giá trị khi chưa cấp khí và cấp khí giống các bước ở trên lấy hiệu số |x1-x2|
- Thực hiện thí nghiệm cho đến khi giá trị x1=x2, khi đó tải dọc trục của ổ khí không thắng được tải sinh ra do các quả nặng đặt vào trục, vai trục và đệm dưới tiếp xúc với nhau.
Hình 4. 8 Mô hình đo tải dọc trục
1. Đầu đo laser, 2. Ổ khí quay, 3. Quả nặng, 4. Khối V, 5. Bàn máp Hình ảnh thực nghiệm:
Hình 4. 9 Hình ảnh đo tải dọc trục Bảng dữ liệu thực nghiệm thu được như sau:
Bảng 4. 1 Kết đo khe hở khí giữa vai trục với đệm khí dưới khi tải trọng dọc trục thay đổi (µm)
Đầu đo laser Ổ khí quay
Bộ hiển
Qủa nặng Cảm biến áp Điều áp
0 0,5kg 1kg 1,5kg 2kg 2,5kg 3kg 3,5kg 4kg 4,5kg 5kg Lần đo 1 (µm) 11 10 7 5 4 3 3 2 1 1 0 Lần đo 2 (µm) 12 9 8 6 4 3 2 2 1 1 0 Lần đo 3 (µm) 12 11 8 7 5 3 3 2 1 1 0 Lần đo 4 (µm) 11 10 7 5 4 3 3 2 1 1 0 Lần đo 5 (µm) 10 9 8 6 4 3 2 2 1 1 1 Lần đo 6 (µm) 12 11 7 7 5 3 3 2 1 1 0 Lần đo 7 (µm) 10 9 7 6 4 3 2 2 1 1 0 Lần đo 8 (µm) 11 10 8 7 5 4 3 3 2 1 1
14 12 10 8 6 4 2 0 Lần đo 1 Lần đo 2 Lần đo 3 Lần đo 4 Lần đo 5 Lần đo 6 Lần đo 7 Lần đo 8 0 2 4 6 Tải trọng F (kg) 8 10 12
Hình 4. 10 Đồ thị quan hệ tải trọng F và khe hở Z trên mặt đầu
Nhận xét thực nghiệm: Từ đồ thị ta thấy khi tải lớn thì khe hở giữa vai trục phía trên và bạc sẽ lớn và ngược lại khe hở giữa vai dưới và đệm dưới sẽ nhỏ, giá trị độ cứng vững trung bình trong phạm vi khe hở từ (1÷11) μm được tính như sau:
K = ∆∆Fz = 4 = 0,4kg / µm ≅ 4N / µm
10
Như vậy thông qua khảo sát này có thể thấy độ cứng dọc trục đã thực nghiệm của ổ khí đạt được là 4N/μm