Hệ bàn nâng di chuyển (1) có thể di chuyển vào- ra nhờ động cơ điện hai chiều 1,5 kW (7) thơng qua bộ truyền xích (8). Khi bàn nâng (1) chạy ra ngoài, hệ thống cổng trục 10 tấn sẽ nâng gối cầu (2), con đội, tấm trung gian (12) gá lắp lên bàn nâng. Gá lắp xong, bàn nâng di chuyển vào trong khoang làm việc của khung thử tải. Cơ cấu đẩy ngang (6) được hạ xuống nhờ hệ thanh treo (4) và gá lắp với tấm trung gian và tấm đệm đầu kích bằng các chốt. Thanh ren (5) dùng để điều chỉnh chiều cao của thiết bị tạo tải ngang để phù hợp với chiều cao của nhiều loại gối khác nhau.
Người thợ vận hành sẽ chọn chu trình thử nghiệm trên hệ điều khiển, chọn chế độ điều khiển tự động hoặc bằng tay. Nếu chọn chế độ tự động, toàn bộ quy trình thử nghiệm sẽ được diễn ra mà khơng cần sự điều khiển của người thí nghiệm viên. Sau khi quá trình thử nghiệm kết thúc, kết quả sẽ được tự động lưu lại và in ra báo cáo.
Thiết bị có hai bộ phận chính: bộ phận gia tải thẳng đứng và bộ phận tạo tải ngang.
* Các trạng thái làm việc của thiết bị TNGCTTL
Bộ nguồn tạo tải đứng (10) sẽ cung cấp nguồn dầu thủy lực cho hệ XLTL (9) để tạo lực nén thẳng đứng cho gối. Gối cầu được đến 150% tải trọng thẳng đứng thiết kế của gối theo từng cấp lực, tại mỗi cấp lực dừng lại (1-5) phút để đo biến dạng gối. - Góc xoay (áp dụng cho gối chậu cố định, đơn hướng và đa hướng)
Bộ nguồn tạo tải đứng (10) sẽ cung cấp nguồn dầu thủy lực cho hệ XLTL (9) để tạo lực nén thẳng đứng cho gối cầu đồng thời định vị nó ở một góc xoay 0,02 rad, giữ tải trong 1 giờ. Sau khi thử nghiệm, kiểm tra tình trạng kĩ thuật của gối.
- Tải trọng ngang (áp dụng cho gối chậu cố định, đơn hướng)
Bộ nguồn tạo tải đứng (10) sẽ cung cấp nguồn dầu thủy lực cho hệ XLTL (9) để tạo lực nén thẳng đứng cho gối. Khi lực nén thẳng đứng đạt đến lực thử nghiệm, thì hệ tạo tải ngang (6) sẽ tác động lực ngang vào gối thông qua tấm trung gian (12). Lúc này nguồn dầu thủy lực cung cấp cho hệ tạo tải ngang do bộ nguồn (11). Sau khi thử nghiệm, kiểm tra tình trạng kĩ thuật của gối.
- Hệ số ma sát (áp dụng cho gối đơn hướng, đa hướng)
Tác dụng lên gối một lực nén bằng lực thiết kế và giữ tải trọng này tối thiểu 12 giờ để qua đó đánh giá độ bền bề mặt trượt. Sau đó, gối sẽ được tác động tối thiểu 100 chu kì trượt với tốc độ trong khoảng 25cm/phút đến 30,5cm/phút với cự ly dịch chuyển ngang tối thiểu 2,5 cm. Ghi lại giá trị lực ngang.
* Miền ứng dụng của thiết bị TNGCTTL
Thiết bị thử nghiệm gối cầu phải có cấp chính xác tối thiểu khi đo lực nén là cấp 1, [30] . Với thiết bị có cấp chính xác là 1 thì sai số cho phép khơng được vượt quá 1%, [31]. Thế nhưng đối với thiết bị thử nghiệm gối cầu tải trọng lớn đến hàng ngàn tấn, như đã trình bày tại các phần trên đây, hiện nay khơng có cảm biến đo lực (loadcell) tải trọng đến hàng ngàn tấn để đo trực tiếp cho nên lực thử nghiệm được đo gián tiếp qua áp suất hệ thống TĐTL của thiết bị.
Đo lực gián tiếp thông qua áp suất hệ thống TĐTL của thiết bị mà yêu cầu về độ chính xác là vấn đề rất nan giải đối với những nhà thiết kế. Khi thử nghiệm gối cầu, vận tốc nén hoặc đẩy gối rất nhỏ, khơng đáng kể, từ đó giá trị gia tốc nén hoặc đẩy coi như bằng khơng và tồn hệ kết cấu coi như khơng dao động vì vậy đối với thiết bị này
hiện có quan niệm rằng hệ thống TĐTL cũng khơng có dao động. Thế nhưng, trong thực tế thử nghiệm, giá trị áp suất chịu dao động với biên độ không nhỏ.
Giá trị áp suất đo được lúc này Pmax = Ptb+p; Lực nén tính tốn qua áp suất: Fmax = Pmax. A (N) với Pmax: giá trị đo được ngay khi dừng gia tải, Pa
Ptb: giá trị đo được khi dao động áp suất tắt, Pa
p: Biên độ dao động áp suất, Pa A:
diện tích XLTL, m2
Lúc này chính p là yếu tố gây ra sai số trong việc đo lực gián tiếp thông qua áp suất một lực F = p.A.
Dao động của áp suất gây ra sai số của giá trị lực đo và vì vậy thiết bị khó đạt u cầu về cấp chính xác theo tiêu chuẩn.
Bằng thực nghiệm, chúng tôi đã xác định được sai số đo lực nén (bảng 1.2) và miền sai số của thiết bị TNGCTTL (Hình 1.8)
Bảng 1.2. Sai số đo lực nén của thiết bị khi đo bằng áp suất
STT Lực nén Pmax Ptb Kđ= Pmax/Ptb Sai số kN Pa (x105) Pa (x105) % 1 8000 64 60 1.07 6.67 2 12925 103.4 100 1.03 3.40 3 15337.5 122.7 120 1.02 2.25 4 22725 181.8 180 1.01 1.00 5 25175 201.4 200 1.01 0.70 6 30162.5 241.3 240 1.01 0.54 7 37625 301 300 1.00 0.33 8 50100 400.8 399.7 1.00 0.28 9 62562.5 500.5 500 1.00 0.10