THIẾT KẾ HỆ THỐNG BÔI TRƠN LÀM NGUỘI
1. THIẾT KẾ HỆ THỐNG BÔI TRƠN 1 Công Dụng Và Phương Pháp Bôi Trơn
a> Công Dụng.
Giải quyết tốt vấn đề bôi trơn cho máy sẽ giảm được ma sát, giảm được tổn thất năng lượng, giảm nhiệt do ma sát sinh ra, tăng độ bền mòn cho phép, đảm bảo nhiệt độ làm việc bình thường cho các chi tiết và bộ phận máy.
Thiết kế hệ thống bôi trơn đúng sẽ đảm bảo duy trì lâu dài độ chính xác ban đầu của máy trong toàn bộ thời gian sử dụng máy.
Các cặp ma sát cần được bôi trơn như: Sống trượt, ổ bi, ổ trượt, các chi tiết truyền động…
Vì vậy yêu cầu hệ thống bôi trơn cần phải dẫn được dầu bôi trơn tới các bề mặt công tác, phải có các bộ phận cung cấp dầu, làm sạch dầu, kiểm tra dầu.
b> Phương Pháp Bôi Trơn.
Những chất được sử dụng để bôi trơn như: dầu khoáng, mỡ. Khi tốc độ trượt của các bề mặt công tác càng cao, áp lực của các bề mặt công tác càng nhỏ, thì độ nhớt của dầu phải càng nhỏ.
Việc lựa chọn phương pháp dẫn dầu chủ yếu phụ thuộc vào chất lượng dầu dẫn đi. Để dẫn dầu bôi trơn ít ta có thể dùng các mắt dầu nhỏ giọt hoặc bấc nhỏ giọt. Khi cần dẫn lượng dầu lớn ta dùng các bơm dầu. Ví dụ như bơm bánh răng, bơm cánh gạt, bơm pittông.
Nếu các cặp ma sát làm việc không liên tục, mà theo chu kỳ làm việc, thì việc bôi trơn sẽ trong thời gian công tác.
Khi lượng dầu bôi trơn quá thừa sẽ gây ra tổn thất phụ, làm tăng nhiệt độ và đốt nóng tất cả các bộ phận máy. Ngoài ra lượng dầu bôi trơn cần thiết để bôi trơn tốt có thể thay đổi trong chu kỳ sử dụng do mòn, làm khe hở của các cặp ma sát tăng lên, vì vậy cần phải có các bộ phận điều chỉnh lượng dầu bôi trơn.
Trong hệ thống bôi trơn tuần hoàn, ta cần phải thiết kế bộ phận lọc dầu để tận dụng dầu đã qua sử dụng, các bộ phận dùng để lọc dầu thường là loại màng mỏng, bằng nỉ, hoặc lưới.
Ta cần phải bố trí hệ thống kiểm tra để kiểm tra mức dầu trong thùng, thường bố trí các mắt dầu để kiểm tra ở các cặp ma sát và ở các cặp bề mặt tương ứng.
Tự động kiểm tra là hình thức cải tiến hơn, trong đó mỗi sai sót của hệ thống bôi trơn sẽ được báo lại bằng đèn hoặc tự dừng máy.
Sơ đồ hệ thống bôi trơn
1 6 5
4 2 3
1.2 Xác Định Lưu Lượng Của Bơm
Để xác định lưu lượng của bơm ta dựa trên cơ sở phương trình cân bằng nhiệt.
Xuất phát từ giả thiết: tất cả lượng nhiệt toả ra do ma sát ở các cặp ma sát bằng lượng nhiệt thu vào của chất lỏng bôi trơn.
Nhiệt lượng toả ra do ma sát là:
W1 = 860.(1 - η) (Kcal/h) (1) Trong đó:
N: Là công suất của các cặp ma sát (kw)
η: Là hiệu suất của tất cả các cặp ma sát được bôi trơn.
Nhiệt lượng thu vào của chất lỏng bôi trơn:
W2 = 60.Q.C.γ.∆t (Kcal/h) (2) Trong đó:
1: Bể chứa.
2: Bể thu hồi.
3: Buồng phân phối.
4: Phin.
5: Bơm.
6: Van
Q: Là lưu lượng chất lỏng bôi trơn chảy qua (lít/ph) C: Là nhiệt dung riêng của dầu (C = 0,4 Kcal/dm3) γ: Là khối lượng riêng của dầu (γ = 0,9 Kg/dm3)
∆t: Là nhiệt độ nung nóng của dầu khi chảy qua bề mặt làm việc.
∆t = 5°÷ 8° Với bộ truyền bánh răng.
∆t = 30° ÷ 40° Với ổ trượt.
Cân bằng 2 phương trình (1) và (2) ta được công thức gần đúng sau:
Q = K.N.(1 -η) (lít/ph) Trong đó:
K: Là hệ số phụ thuộc vào sự hấp thu nhiệt độ của dầu. K = 1 ÷ 3
Chọn K = 2
N.(1 - η): Là công suất mất mát do ma sát trong các cơ cấu được bôi trơn.
⇒ Q = 2.10.(1 -0,85) =3 (lít/ph)
Năng suất của bơm:
Qb =K1.Q
Trong đó: K1 = 1,4 ÷ 1,6 (hệ số dự trữ để hệ thống làm việc bình thường)
Lấy K1 = 1,5
⇒ Qb =1,5.3 = 4,5 (lít/ph)
Đường kính ống dầu lớn:
v d =1,13. Q
v: Là tốc độ dầu trong ống (v = 2 ÷ 4 m/s). Chọn v = 2,5 (m/s) Q = 3 (lit/ph) = 0,5.10 ( / )
10 . 60
3 4 3
3 = − m s
⇒ 0,0056( ) 2
10 . 5 , . 0 13 ,
1 4 m
d = − = ⇒ Chọn d = 60 (mm)
V = Qb.5 = 4,5.5 =22,5 (lít)
Diện tích mặt thoáng của phin lọc:
( )
. . . 10 .
6 9 2
P m F Q
= −∆ α
à
Trong đó:
Q: Là lưu lượng của dầu qua phin Q = 0,5.10-4 (m3/s) à: Là độ nhớt động lực học à = 12
α: Là khả năng lưu thông của phin α = 0,5 (m3/m2) ∆P: Là độ giảm áp của dầu qua phin ∆P = 5.104 (N/m2)
4 16 2)
4 9
( 10 . 44 , 10 1
. 5 . 5 , 0
12 . 10 . 5 , 0 . 10 .
6 m
F = − − = −
⇒