CHƯƠNG III: XÁC ĐỊNH TUỔI THỌ CỤM Ỏ LĂN TRỤC ROTO THEO ĐỘ TIN CẬY VÀ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC
3.3 Tính tuổi thọ ổ đũa chăn 294/750 EF
3.3.3 Tính tuổi thọ sửa đổi danh định L nm theo các điều kiện làm việc cụ thể và độ tin cậy
Tuổi thọ sửa đổi được tính theo công thức: Lnm= a1 . aiso . L10
Trong điều kiện làm việc trong môi trường khói độ tin cậy ổ lăn phải đạt từ 90%
÷ 95%.
Trường hợp 1: Độ tin cậy 90%, mức độ nhiễm bẩn điển hình
Độ tin cậy 90% tra bảng 2.1 xác định được hệ số tuổi thọ sửa đổi với độ tin cậy a1 = 1
aiso = f (ecCu/P,k), k = /1,
Trong đó:
- Độ nhớt động thực tế ở nhiệt độ làm việc 1000C, = 30mm2/s
1- Độ nhớt động chuẩn, với Dpw = 1015mm, n = 10vg/ph, tra đồ thị 3.3 1 = 205
Tỷ số đợ nhớt k = 0,146
ec – Hệ số nhiễm bẩn, với điều kiện làm việc trong lò hơi đốt than mức độ nhiễm bẩn điển hình ec = 0,4 – 0,2; chọn ec = 0,3
Cu – Tải trọng mỏi giới hạn, do dung ổ đũa chặn có đường kính lớn Cu được xác định theo công thức sau: [6]
Cu=C0
8,2 100 DPW
0,3
= 5172,1
74
c Cu 0, 297 e P
Căn cứ theo công thức với k =0,146 và giá trị của ecCu/P = 0,297 ta có
= 0,1 1 − 1,5859 − ,,
,
, ,
= 0,113với 0,1≤ < 0,4 L10mh= a1.aISO.L10 = 13348,68h
Thời gian ổ có khả năng làm việc liên tục là 556,19 ngày
Trường hợp 2: Độ tin cậy 90%, mức độ nhiễm bẩn nhẹ ec = 0,6 ÷ 0,4 -> chọn ec = 0,5
Cu=C0
8,2 100 DPW
0,3
= 5172,1
c Cu 0,5 e P
Căn cứ theo công thức với k =0,146 và giá trị của ecCu/P = 0,297 aISO = 0,117
= 0,1 1 − 1,5859 − ,,
,
, ,
= 0,117với 0,1≤ < 0,4 L10mh= a1.aISO.L10 = 13751,34h = 572,97 ngày
Thời gian ổ có khả năng làm việc liên tục là 572,97 ngày.
Nhận xét
Ở cùng độ tin cậy 90% khi tính toán tuổi thọ danh định sửa đổi L10m có kể đến điều kiện làm việc thì L10mh có thể thay đổi vài lần so với L10. Xét trường hợp làm việc trong điều kiện nhiễm bẩn điển hình L10mhcủa ổ giảm khoảng 8,8 lần so với giá trị L10
Khi thay đổi điều kiện làm việc, cụ thể ở đây cải thiện điều kiện nhiễm bẩn từ nhiễm bẩn điển hình sang nhiễm bẩn nhẹ và vẫn giữ nguyên độ tin cậy 90%, tuổi thọ L10mh tăng lên 1.03 lần.
75
Trường hợp 3: Độ tin cậy 95%, điều kiện làm việc nhiễm bẩn điển hình
Tuổi thọ của ổ phải đạt độ tin cậy 95% và làm việc trong điều kiện ngoài biển có thể tương ứng với nhiếm bẩn điển hình, theo bảng 1.1: a1 = 0,64,
Thực hiện tương tự các bước như trường hợp 1 ta có:
L5mh= a1.aISO.L10 = 8500,68h
Thời gian ổ có khả năng làm việc liên tục là 354,2 ngày.
Trường hợp 4: Độ tin cậy 95%, điều kiện làm việc nhiễm bẩn nhẹ
Tuổi thọ của ổ phải đạt độ tin cậy 95% và làm việc trong điều kiện ngoài biển có thể tương ứng với nhiếm bẩn điển hình, theo bảng 1.1: a1 = 0,64,
Thực hiện tương tự các bước như trường hợp 1 ta có:
L5mh= a1.aISO.L10 = 8801,59h
Thời gian ổ có khả năng làm việc liên tục là 366,7 ngày
Như vậy, ổ đũa chặn 294/750 EFcủa trục roto làm việc trong các lò hơi đốt than ở cùng điều kiện làm việc khi yêu cầu độ tin cậy càng cao thì tuổi thọ sửa đổi danh định của ổ lăn giảm, trong trường hợp này khi tăng độ tin cậy 90% - 95% tuổi thọ giảm đến gần 1,6 lần.
76
KẾT LUẬN CHƯƠNG 3
Trên cơ sở tiêu chuẩn TCVN 4713: 2008, tác giả đã ứng dụng vào tính toán tuổi thọ sửa đổi của cụm ổ lăn dùng trong trục roto của bộ sấy không khí kiểu quay khi độ tin cậy và các điều kiện làm việc khác nhau. Giá trị tuổi thọ sủa đổi Lnm của cụm ổ lăn trục roto của BSKK trong nhà máy nhiệt điện giảm có thể giảm 8,8 – 9 lần giá trị tuổi thọ danh định L10 tùy từng loại ổ và mức độ nhiễm bẩn của dầu.
Trong điều kiện sử dụng độ tin cậy thông thường của công nghiệp là 90% thì tuổi thọ cụm ổ lăn trục roto của BSKK trong nhà máy nhiệt điện sẽ phụ thuộc rất nhiều vào độ sạch của dầu bôi trơn (mức độ nhiễm bẩn). Độ sạch của dầu thể hiện được trình độ công nghệ chế tạo và thiết kế hệ thống bao che chống bụi bẩn và hệ thống lọc dầu. Căn cứ vào các mức độ nhiễm bẩn đã được quy định theo TCVN 4713: 2008 có thể xác định được tuổi thọ của cụm ổ lăn theo mức độ nhiễm bẩn thay đổi từ 1.03 – 1.3 lần tùy từng loại ổ
Đối với các nhà máy nhiệt điện đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo yêu cầu năng lượng phục vụ an ninh quốc phòng thì cần phải nâng cao độ tin cậy của hệ thống nói chung và độ tin cậy của hệ thống ổ lăn nói riêng. Khi đó có thể sử dụng độ tin cậy 95% để tính toán tuổi thọ với các điều kiện làm việc như thông dụng. Trong tường hợp này tuổi thọ của cụm ổ lăn trục roto của BSKK trong nhà máy nhiệt điện giảm khoảng 1.6 – 2 lần tùy từng loại ổ.
77
KẾT LUẬN CHUNG
KẾT LUẬN
Khi tính toán tuổi thọ quy ước của ổ lăn hoặc chọn trước tuổi thọ L để xác định khả năng chịu tải từ đó chọn được loại ổ lăn phù hợp, cần phải quan tâm đến độ tin cậy. Hiện nay tuổi thọ của ổ lăn được tính trong các tài liệu kỹ thuật thông dụng là tuổi thọ L10 (tuổi thọ tương ứng độ tin cậy 90%), chưa tính đến các điều kiện làm việc cụ thể.
Với các điều kiện ổ lăn làm việc nhất định như: Kiểu bôi trơn, chất bôi trơn, mức độ nhiễm bẩn, độ tin cậy...thì cần phải quan tâm đến tính tuổi thọ sửa đổi danh định Lnm. Giá trị Lnm có thể khác L10 đến vài lần. Các tính toán này cùng với các bảng số liệu và các phương trình tính các hệ số liên quan của ISO va TCVN là tài liệu tham khảo cần thiết cho việc xác định chính xác tuổi thọ theo độ tin cậy.
Kết quả nghiên cứu và tính toán tuổi thọ ổ lăn theo ISO và TCVN cũng cho thấy nếu điều kiện làm việc thuận lợi và ứng suất tiếp xúc Hert thấp hơn ứng suất mỏi giới hạn thì ổ lăn có thể có tuổi thọ rất dài so với L10. Mặt khác, nếu điều kiện làm việc không thuận lợi và nâng cao độ tin cậy lớn hơn 90% thì tuổi thọ sẽ giảm rất nhiều so với L10.
Đồi với cụm ổ lăn trục roto của BSKK dùng trong nhà máy nhiệt điện thì tuổi thọ sửa đổi thay đổi trong phạm vi từ 1,03 – 2 lần khi điều kiện vận hành thay đổi (chủ yếu theo mức độ nhiễm bẩn của dầu) và lựa chọn độ tin cây (90% - 95%).
Trong trường hợp lựa chọn độ tin cậy cao hơn 99% tuổi thọ của ổ sẽ bị rút ngắn rất nhiều. Do đó lựa chọn hợp lý độ tin cậy và giải pháp kỹ thuật đảm bảo độ sạch của dầu sẽ đưa ra được tuổi thọ tối ưu trùng với các chu kỳ sửa chữa các bộ phận khác.
KIẾN NGHỊ
Khi cần đảm bảo độ tin cậy làm việc cao như trong lĩnh vực nhiệt điện, viễn thông và an ninh, quốc phòng …mà vẫn phải duy trì được tuổi thọ theo yêu cầu thì cần phải tăng hệ số sửa đổi aiso, điều này có nghĩa là phải giảm tải trọng tương đương, tăng hệ số ec và tỷ số độ nhớt k. Tức là phải tăng chất lượng của chất bôi
78
trơn và chất lượng của hệ thống bôi trơn đồng thời giảm tải trọng tương đương. Tuy nhiên việc giảm tải trọng tương đương không phải lúc nào cũng thực hiện được do xuất phát từ yêu cầu làm việc
79