Tài liệu Nghiên cứu nâng cao khả năng chống mài mòn cho bộ khuôn ép gạch mộc thông tâm trong dây chuyền sản xuất vật liệu xây dựng eva350

  • Số trang: 76 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 75 |
  • Lượt tải: 0
nhattuvisu

Đã đăng 27125 tài liệu

Mô tả:

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP ****** LUẬN VĂN THẠC SĨ ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU NÂNG CAO KHẢ NĂNG CHỐNG MÀI MÒN CHO BỘ KHUÔN ÉP GẠCH MỘC THÔNG TÂM TRONG DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT VẬT LIỆU XÂY DỰNG EVA 350. Học Viên: Trần Anh Đức Lớp: CHK12 CTM Chuyên ngành: Công nghệ Chế tạo máy HDKH: PGS.TS: Vũ Quí Đạc THÁI NGUYÊN – 2011 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN 1 http://www.lrc-tnu.edu.vn MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Đất nước ta đang trong thời kỳ công nghiệp hóa và hiện đại hóa, việc chế tạo các chi tiết, sản phẩm cơ khí để thay thế và sửa chữa trong các thiết bị máy móc, dây chuyền sản xuất, có chất lượng tốt tương đương sản phẩm mới hay sản phẩm nhập ngoại nhưng giá thành được các nhà sản xuất trong nước chấp nhận là một điều có ý nghĩa to lớn đối với sự phát triển của nền công nghiệp nước ta trong công cuộc hội nhập với nền công nghiệp của thế giới. Các chi tiết như : vanh ép gạch lát nền, chày cối dập chảy, khuôn ép gạch chịu lửa hay bộ khuôn trong máy đùn ép gạch của các nhà máy sản xuất gạch tuynel vv… là những ví dụ tiêu biểu cho trường hợp nói trên. Tuy chúng là những chi tiết hoặc bộ phận nhỏ trong cả dây truyền sản xuất hoặc thiết bị máy móc, nhưng chúng có những vai trò hết sức quan trọng trong hệ thống. Vì phải làm việc trong môi trường có cường độ mài mòn cao, lực va đập lớn, ma sát lớn …. Nên các bộ phận này có tuổi thọ rất kém, luôn phải sửa chữa và thay thế, dẫn đến năng suất sản xuất và hiệu quả kinh tế bị giảm đi đáng kể. Chính vì vậy, mà việc nghiên cứu để tìm ra biện pháp nâng cao chất lượng của các bộ khuôn là một sự cần thiết cho khoa học và cho thực tiễn. Đây là cơ sở cho việc thiết kế và chế tạo các bộ khuôn, đặc biệt là bộ khuôn dành cho máy đùn ép gạch trong dây truyền sản xuất của các nhà máy sản xuất gạch tuynel. Nó đáp ứng được nhu cầu rất cấp thiết hiện nay của các nhà máy sản xuất gạch tuynel trên cả nước nói chung và các nhà máy sản xuất gạch ở tỉnh Thái Bình nói riêng. Vì vậy đề tài: “Nghiên cứu nâng cao khả năng chống mài mòn cho bộ khuôn ép gạch mộc thông tâm trong dây chuyền sản xuất vật liệu xây dựng EVA 350.” nhằm nâng cao năng suất, hạ giá thành sản phẩm là rất cần thiết cho ngành sản xuất vật liệu xây dựng hiện nay. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN 2 http://www.lrc-tnu.edu.vn 2. Ý nghĩa của đề tài * Ý nghĩa khoa học : Kết quả của việc nghiên cứu sẽ góp phần bổ sung cho cơ sở lý thuyết về tương tác ma sát và mòn giữa nguyên liệu làm gạch và khuôn, từ đó đưa ra các giải pháp công nghệ chế tạo khuôn, đặc biệt là bộ khuôn làm gạch thông tâm trong máy đùn ép chân không của hệ thống sản xuất gạch tuynel. * Ý nghĩa thực tiễn : Thiết kế chế tạo được bộ khuôn gạch trong máy đùn ép chân không của hệ thống sản xuất gạch tuynel có chất lượng cao sẽ đáp ứng được nhu cầu rất cấp thiết về chất lượng và hiệu quả của các cơ sở sản xuất vật liệu xây dựng ở nước ta nói chung và ở địa phương tỉnh Thái Bình nói riêng. 3. Mục đích nghiên cứu của đề tài - Mục đích cơ bản của đề tài là nghiên cứu nâng cao khả năng chống mài mòn cho bộ khuôn ép gạch mộc thông tâm của máy đùn ép chân không EVA 350 trong hệ thống sản xuất gạch tuynel của một số công ty sản xuất vật liệu xây dựng trên địa bàn tỉnh Thái Bình. - Đề xuất giải pháp nhằm nâng cao chất lượng chế tạo như : chọn vật liệu, chế độ gia công cơ, nhiệt luyện cho đến cách lựa chọn phối hợp nguyên vật liệu trong quá trình sản xuất gạch tuynel. 4. Phƣơng pháp nghiên cứu Đề tài này sử dụng phương pháp nghiên cứu lý thuyết, kết hợp với nghiên cứu thực nghiệm. 5. Phạm vi nghiên cứu Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN 3 http://www.lrc-tnu.edu.vn Nghiên cứu về các giải pháp nhằm nâng cao độ chống mài mòn và thời gian làm việc đối với bộ khuôn của máy đùn ép chân không trong hệ thống dây chuyền sản xuất gạch tuynel EVA 350 do công ty cơ khí xây dựng số 4 sản xuất được sử dụng tại các nhà máy sản xuất gạch ngói, VLXD huyện Vũ Thư, huyện Hưng Hà tỉnh Thái Bình. 6. Nội dung nghiên cứu Chương 1 : Tổng quan về dây chuyền sản xuất gạch thông tâm và bộ khuôn ép trong máy nhào trộn chân không. Chương 2: Nghiên cứu mòn và các yếu tố ảnh hưởng tới mòn khuôn. Chương 3 : Thiết kế, chế tạo và thử nghiệm. Chương 4 : Kết quả và bàn luận. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN 4 http://www.lrc-tnu.edu.vn CHƢƠNG I TỔNG QUAN VỀ DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT GẠCH THÔNG TÂM VÀ BỘ KHUÔN ÉP TRONG MÁY NHÀO ĐÙN CHÂN KHÔNG. 1. Giới thiệu chung. Ngày nay cùng với sự phát triển của đất nước ngành cơ khí nói chung và cơ khí gia công nói riêng cũng không ngừng phát triển cả về chiều sâu, chiều rộng. Cơ khí được ứng dụng trong hầu hết các lĩnh vực từ nông nghiệp, sản xuất dân dụng, y tế, xây dựng, quốc phòng v v… Đối với ngành công nghiệp xây dựng, cơ khí đóng một vai trò then chốt trong việc cơ giới hóa quá trình sản xuất, từ các thiết bị vận chuyển, nâng hạ đến sản xuất vật liệu xây dựng. Đặc biệt trong lĩnh vực sản xuất vật liệu xây dựng như: khai thác cát, đá, sản xuất xi măng, gạch, ngói, đá ốp lát…ngày càng được áp dụng những thành tựu của khoa học kỹ thuật. Trong đó có sự góp mặt của ngành cơ khí với mức độ, quy mô ngày càng tiên tiến và đa dạng hơn. Số lượng các công trình xây dựng bao gồm: xây dựng dân dụng và xây dựng công nghiệp ngày càng tăng, làm cho nhu cầu về vật liệu xây dựng ngày càng lớn nhất là với loại vật liệu xây dựng phổ thông như: gạch lát nền, gạch xây, ngói. Chính vì vậy, sự ra đời của các dây chuyền sản xuất gạch, ngói của các Công ty cơ khí trong và ngoài nước là nhu cầu tất yếu. Chúng đa dạng về chủng loại, kiểu dáng, quy mô… như dây chuyền sản xuất gạch tuynel của Công ty cổ phần cơ khí số 4 Bộ xây dựng, Công ty cổ phần máy và thiết bị xây dựng Viglacera, hay dây chuyền của Công ty cổ phần cầu Đuống là những dây chuyền do các công ty trong nước sản xuất. Còn các công ty nước ngoài cũng tham gia vào lĩnh vực này như: Công ty DEYI HEAVY của Trung Quốc hay Chang Yil của Đài Loan, Công ty Tháng Mười Đỏ (CH Ucraina)… với Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN 5 http://www.lrc-tnu.edu.vn công suất và giá thành đa dạng theo nhu cầu của các cơ sở sản xuất vật liệu xây dựng. Trong quá trình sản xuất, vấn đề được đặt ra là có rất nhiều chi tiết cần phải sửa chữa hoặc thay thế mà những nhà máy sản xuất vật liệu xây dựng phải mua đồng bộ từ phía nhà sản xuất hoặc nhập khẩu dẫn đến làm tăng chi phí và giảm hiệu quả sản xuất, trong khi sự cạnh tranh về giá thành và chất lượng của sản phẩm là rất gay gắt. Do đó để có thể sản xuất được các sản phẩm chi tiết thay thế với chi phí hợp lý và hiệu quả cao là điều mà các nhà sản xuất vật liệu xây dựng đang rất mong chờ. Đối với dây chuyền sản xuất gạch thì các chi tiết cơ khí phải sửa chữa và thay thế nhiều nhất nằm trong thiết bị máy đùn ép chân không của dây chuyền. Ở đó các chi tiết phải sửa chữa và thay thế thường xuyên như: dao xé đất, trục vít tải sơ cấp và thứ cấp, xilanh, đầu đùn và khuôn ép tạo hình sản phẩm . Hiện nay, một số công ty chế tạo cơ khí đã sản xuất các chi tiết phục vụ cho việc thay thế, sửa chữa cho các dây chuyền, thiết bị trong ngành sản xuất vật liệu xây dựng như khuôn, trục xoắn ruột gà (vít tải), đầu đùn... Hay một số cá nhân đã có những đề tài nghiên cứu nhằm cải tiến công nghệ, thiết kế sản xuất các chi tiết thay thế có chất lượng tương đương nhập ngoại như đề tài nghiên cứu cơ chế mòn khuôn ép gạch ceramic, tính độ tin cậy và tuổi bền của vanh ép gạch ceramic đã thu được những thành công nhất định.Tuy nhiên, chưa có đề tài nào đề cập đến vấn đề nghiên cứu để nâng cao khả năng chống mài mòn hay nâng cao tuổi thọ cho các chi tiết trong dây chuyền sản xuất gạch tuynel. Chính vì vậy và dưới sự định hướng của giáo viên hướng dẫn chính PGS.TS Vũ Quí Đạc tác giả đã quyết định bắt tay vào nghiên cứu về cơ chế gây ra mòn đối với các chi tiết này và giải pháp để nâng cao giới hạn chống mài mòn hay nói cách khác là nâng cao tuổi thọ của chúng. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN 6 http://www.lrc-tnu.edu.vn Để hiểu rõ cấu tạo cũng như quá trình làm việc của khuôn ép trước tiên tác giả xin giới thiệu tổng quan về sơ đồ và nguyên lý hoạt động của dây chuyền và cấu tạo khuôn ép tạo hình của máy nhào đùn chân không trong dây chuyền sản xuất gạch tuynel. 2. Sơ đồ công nghệ dây chuyền sản xuất gạch tuynel EVA350 Than/phụ gia (trấu,mùn cưa, xỉ than) Nguyên liệu (đất sét, đất pha cát) Thùng cấp liệu Máy nghiền Máy cán thô Máy nghiền xa luân Máy cán mịn Nước Máy nhào lọc hai trục Kiểm tra SP, nghiệm thu nhập kho Ra gạch, phân loại và xếp kho Sấy, nung lò tuynel Phân loại, vận chuyển,xếp gòng Vận chuyển, xếp, phơi khô Máy cắt viên Máy nhào đùn chân không Hình I.1. Sơ đồ công nghệ dây chuyền sản xuất gạch tuynel EVA350 3. Các thông số và đặc tính kỹ thuật của một số thiết bị cơ bản trong dây chuyền Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN 7 http://www.lrc-tnu.edu.vn 3.1 Máy thùng cấp liệu Đặc tính máy: Thiết bị bao gồm các phần: chứa, dẫn động, vận chuyển. Máy thùng cấp liệu Hình I.2. Máy thùng cấp liệu Thông số: Tên Đơn vị GD 80 Năng suất m3/h 22 - 23 Rộng Mm 800 Chiều rộng tiếp liệu Mm 100 Điện năng tiêu thụ kW 7.5 3.2. Máy nghiền trộn trục đôi Máy nghiền trộn trục đôi SJ3200 Hình I.3. Máy nghiền trộn trục đôi SJ3200 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN 8 http://www.lrc-tnu.edu.vn Máy trộn hai trục có chức năng: Trộn, đùn, cắt và tách các tạp chất. Thông số máy: Tên Đơn vị SJ3200 Năng suất m3/h 30 - 40 Chiều dài trộn Mm 3200 Khoảng cách tâm trục Mm 350 Công suất điện năng kW 37 3.3 Máy nghiền trục lô SGP 800 x 600 Hình I.4. Máy nghiền trục lô SGP 800 x 600 Thông số máy: Đơn vị SGP 800 x 600 Năng suất m3/h 23 – 35 Kích thước lô Mm 800 x 600 Khe hở Mm 2-3 Công suất điện năng kW 18.5 Tên 3.4 Máy nhào đùn chân không Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN 9 http://www.lrc-tnu.edu.vn Nguyên liệu đã qua xử lý được đưa vào buồng đùn dẻo rồi đưa sang buồng chân không sau đó được đùn ra ngoài tạo hình dây gạch. Hình I.5. Máy nhào đùn chân không Thông số kỹ thuật của máy: Đơn vị EVA 350 SP gạch/h 1000 – 1300 Đường kính đầu đùn Mm 350 Áp lực đùn cao nhất Mpa 2.5 - 3.0 Áp suất chân không Mpa Kích thước máy Mm 6625 x 1800 x 1608 Trọng lượng máy Kg 15000 Công suất điện năng kW 18.5 Tên Năng suất - 0.092 3.5 Bơm hút chân không Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN 10 http://www.lrc-tnu.edu.vn Hình I.6. Bơm chân không Thông số kỹ thuật: Tên Đơn vị 2SK-6 Công suất hút m3/min 4 Kích thước lô Mpa -0.098 Tốc độ trục r.p.m 1460 Công suất điện năng kW 10 4. Nguyên lý hoạt động của hệ thống dây chuyền Ban đầu các nguyên liệu được chuyên chở và tập kết tại các kho chứa, đối với đất thì được ủ từ trước (khoảng 1 – 3 tháng) để đất được phong hóa hoàn toàn. Sau đó được gạt tới hộp tiếp liệu để vận chuyển đến máy cán thô nhờ hệ thống băng tải. Tại đây đất được nghiền sơ bộ xuống các kích thước tương đối đồng đều hơn, sau đó được đưa tới máy nghiền hai trục (máy cán mịn). Tại một nhánh khác của dây chuyền, than (hoặc có thêm xỉ than) được máy nghiền, nghiền nhỏ với kích thước hạt đồng đều do được lọc qua một lưới sàng lọc rồi được chuyển lên băng tải cùng một số nguyên liệu như: mùn cưa, trấu (tùy từng cơ sở sản xuất) đến máy nghiền trục đôi (máy cán mịn) để Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN 11 http://www.lrc-tnu.edu.vn hòa trộn đồng đều cùng đất. Sau đó hỗn hợp nguyên liệu này được chuyển tới máy nhào đùn chân không. Tại đây, một lần nữa nguyên liệu được trộn đều nhờ hai trục vít tải sơ cấp trong không gian của buồng trộn nhằm đạt được tối đa sự đồng đều giữa đất, than, xỉ than, trấu... rồi nguyên liệu bị đẩy vào buồng chân không, ở đây một trục vít tải thứ cấp có nhiệm vụ đùn toàn bộ nguyên liệu này đi qua khuôn tạo hình. Sau khi đạt được hình dáng, kích thước (về tiết diện mặt cắt ngang) thì các dây gạch này đi qua máy cắt để cắt chia viên và vận chuyển tới bãi, kho phơi - sấy nhờ hệ thống băng tải hoặc công nhân xếp dỡ. Như vậy quy trình tạo hình mộc đã được hoàn tất và tiếp theo là quy trình sấy nung. Gạch được vận chuyển xếp lên goòng đưa vào lò qua các công đoạn sấy, nung. Sau khi gạch đã chín thì được đưa ra ngoài phân loại và xếp kho, đây cũng là công đoạn cuối cùng của dây chuyền sản xuất gạch tuynel. 5. Cấu tạo máy nhào đùn chân không EVA 350 Hình I.7. Hình ảnh máy nhào đùn chân không EVA 350 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN 12 http://www.lrc-tnu.edu.vn 2 1 3 4 5 6 10 9 8 7 Hình I.8. Hình vẽ sơ đồ cấu tạo của máy nhào đùn chân không Ghi chú: STT Tên gọi 1 Bộ ly hợp 2 Cánh gạt đất (cánh chém đất) 3 Bộ trục vít tải sơ cấp (2 trục) 4 Buồng chân không 5 Họng (khoang) đùn 6 Động cơ điện 7 Mặt gá khuôn 8 Trục vít tải thứ cấp 9 Ổ tỳ (ổ chặn) 10 Thân máy Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN 13 http://www.lrc-tnu.edu.vn Trục vít tải thứ cấp Cánh chém và đầu đùn đất Họng (khoang) đùn Hình I.9. Hình ảnh những chi tiết, bộ phận của máy đùn ép chân không 6. Cấu tạo khuôn ép tạo hình gạch Tùy vào từng cơ sở sản xuất mà người ta có những bộ khuôn tương ứng dành cho những loại sản phẩm khác nhau .Ví dụ khuôn cho gạch đặc, khuôn cho gạch 2 lỗ, 4 lỗ, 6 lỗ, 8 lỗ hay gạch thẻ lát nền, ngói ... Trong đề tài luận văn này tác giả chỉ đề cập đến loại khuôn của gạch thông tâm 2 lỗ. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN 14 http://www.lrc-tnu.edu.vn Hình I.10. Hình ảnh khuôn ép và sản phẩm gạch 340 ±1 290 ±0,5 60±0,5 60 ±0,5 60 ±0,5 25±0,5 10±1 220±1 184±0,5 18±0,5 60±1 60±0,5 270±0,5 10 6 l? Ø16 +1 145±0,5 25±0,5 50±1 10 100±0,5 120±1 Hình I.11. Bản vẽ kỹ thuật khuôn ngoài Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN 15 http://www.lrc-tnu.edu.vn Hình I.12. Bản vẽ kỹ thuật của thành và lõi khuôn 1. Thành khuôn: Có tác dụng liên kết giữa khuôn ngoài và lõi khuôn, đồng thời dùng để lắp với họng đùn. 2. Khuôn ngoài: Có tác dụng tạo hình dáng bên ngoài của chi tiết sản phẩm. 3. Lõi khuôn: Tạo hình dạng lỗ của gạch, kết hợp với khuôn ngoài tạo ra hình dáng của sản phẩm (tiết diện ngang của viên gạch). a. Thành và lõi khuôn b. Khuôn ngoài Hình I.13. Hình ảnh lõi khuôn,thành khuôn và khuôn ngoài 7. Nhiệm vụ và yêu cầu kỹ thuật đối với khuôn ép Khuôn ép có nhiệm vụ tạo hình cho sản phẩm trong quá trình sản xuất tạo mộc của dây chuyền. Khi sản phẩm đi ra khỏi khuôn yêu cầu không bị nứt, rạn. Bề mặt của sản phẩm phải đạt độ nhẵn bóng và quan trọng nhất là sản phẩm phải đạt độ chính xác cần thiết về hình dáng và kích thước * Chức năng làm việc và yêu cầu kỹ thuật của khuôn: - Khuôn ngoài được bắt chặt vào thành khuôn bằng 8 đai ốc M10. - Khuôn trong được hàn chặt vào thành khuôn và liên kết với nhau nhờ các thanh giằng. - Dung sai chế tạo lỗ tạo hình của khuôn ngoài theo chiều dài : ± 0,2mm. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN 16 http://www.lrc-tnu.edu.vn - Dung sai chế tạo lỗ tạo hình của khuôn ngoài theo chiều rộng : ± 0,1mm. Trong quá trình làm việc mặt trong của thành khuôn tiếp xúc trực tiếp với nguyên liệu, lực ép lớn và điều kiện làm việc liên tục lên bị mòn rất mạnh. Chính vì vậy khuôn phải có độ cứng cao mà không bị nứt (độ cứng đạt từ 40 HRC trở lên). Khuôn ép ngoài khi còn mới có kích thước lỗ tạo hình là 60 x 100 bị mòn cho đến khi kích thước lên đến 63 x 104 hoặc kích thước 62 x 100 bị mòn cho đến khi lên đến 65 x 105 thì chi tiết khuôn đó phải thay thế. Đôi khi kích thước khuôn không mòn đều mà nó mòn lệch dẫn đến sai lệch về hình dáng của sản phẩm thì cũng phải thay thế khuôn mới. Đường kính chuẩn của lỗ khi khuôn chưa mòn là Ø30 và mòn xuống còn Ø26 thì phải thay thế. * Kích thước gạch chuẩn của các cơ sở sản xuất này cụ thể như sau: - Công ty CP VLXD Quang Lân và Công ty CP Long Hưng đều có kích thước khuôn là 60 x 100 và với kích thước lỗ đều là Ø30. - Công ty CP VLXD Vũ Thư có kích thước khuôn là 62 x 100 và với kích thước lỗ là Ø30. CHƢƠNG II NGHIÊN CỨU VỀ MÒN VÀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN MÒN KHUÔN 1. Khái niệm về mòn: Mòn là hiện tượng phá huỷ bề mặt hay sự tách vật liệu từ một hoặc cả hai bề mặt trong chuyển động trượt, lăn hoặc va chạm tương đối với nhau. Hay nói cách khác mòn xảy ra do sự tương tác của các nhấp nhô bề mặt. Trong quá trình chuyển động tương đối, đầu tiên vật liệu trên bề mặt tiếp xúc có thể bị biến dạng do ứng suất ở đỉnh các nhấp nhô vượt quá giới Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN 17 http://www.lrc-tnu.edu.vn hạn dẻo, nhưng chỉ một phần rất nhỏ hoặc không chút vật liệu nào tách ra. Sau đó vật liệu bị tách ta từ một bề mặt dính sang bề mặt đối tiếp hoặc tách ra thành những hạt mài rời. Trong trường hợp vật liệu chỉ dính từ bề mặt này sang bề mặt khác, thể tích hay khối lượng mòn ở vùng tiếp xúc chung bằng không mặc dù một bề mặt vẫn bị mòn. Ta có thể định nghĩa mòn nói chung dựa trên sự mất mát của vật liệu, nhưng sự phá huỷ của vật liệu do biến dạng mà không kèm sự thay đổi về khối lượng hoặc thể tích của vật cũng là một dạng mòn. Giống như ma sát, mòn không phải là tính chất của một vật liệu mà là sự phản ứng của một hệ thống. Các điều kiện vận hành sẽ ảnh hưởng trực tiếp tới mòn ở bề mặt tiếp xúc chung. Rất sai lầm đôi khi cho rằng ma sát lớn trên bề mặt tiếp xúc chung là nguyên nhân mòn với tốc độ cao. Ví dụ các cặp bề mặt tiếp xúc sử dụng chất bôi trơn rắn và chất dẻo cho ma sát tương đối thấp nhưng mòn lại tương đối cao, trái lại ceramics cho ma sát trung bình nhưng mòn lại rất thấp. Thường hệ số ma sát trượt của đa số cặp vật liệu thay đổi trong phạm vi từ 0,1 đến 1 nhưng tốc độ mòn có thể thay đổi trong phạm vi rất lớn. Điều này được giải thích là do mòn liên quan đến nhiều hiện tượng đa dạng kết hợp với nhau theo kiểu không thể dự đoán trước được và thay đổi trong phạm vi rộng. Mòn có thể có hại hoặc có lợi. Khi viết bằng bút chì, mài, đánh bóng và cạo là các ví dụ về mòn có lợi. Mòn là điều không mong muốn trong các bộ phận và chi tiết như ổ, phớt, bánh răng và cam. Chi tiết có thể phải thay thế khi bị mòn một lượng rất nhỏ hoặc nếu như bề mặt bị quá ráp. Trong các hệ được thiết kế tốt về ma sát, mòn và bôi trơn, quá trình mòn xảy ra rất chậm nhưng ổn định và liên tục. Tuy nhiên sự sinh ra và tuần hoàn của các hạt mài trên các bề mặt tiếp xúc chung có kích thước lớn hơn khe hở tiếp xúc có thể tạo nên tác dụng nghiêm trọng hơn là lượng mòn thực tế. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN 18 http://www.lrc-tnu.edu.vn Trong phần này tác giả sẽ đề cập đến một vài cơ chế mòn và các dạng mòn cũng như các yếu tố làm mòn vật liệu khuôn. 2. Các dạng mòn có thể xảy ra đối với chi tiết khuôn ép 2.1 Mòn do dính: Mòn do dính xảy ra khi hai bề mặt rắn, phẳng trượt so với nhau. Dính xảy ra tại chỗ tiếp xúc ở đỉnh các nhấp nhô dưới tác dụng của tải trọng pháp tuyến, khi sự trượt xảy ra vật liệu ở vùng này bị trượt ( biến dạng dẻo) dính sang bề mặt đối tiếp hoặc tạo thành các mảnh mòn rời. Một số mảnh mòn còn được sinh ra do quá trình mòn do mỏi ở đỉnh các nhấp nhô. Khi hai vật liệu khác loại kết hợp với nhau, các mảnh mòn của cả hai loại vật liệu đều được tạo thành tuy nhiên các mảnh từ vật liệu mềm hơn thường lớn hơn. Sự tồn tại các khuyết tật và vết nứt trong vật liệu cứng hơn tạo nên các vùng cục bộ có sức bền thấp. Khi những vùng này trùng với các vùng cục bộ có sức bền cao của vật liệu mềm hơn sẽ tạo nên các mảnh mòn của vật liệu cứng hơn. Những mảnh mòn loại này cũng có thể tạo nên do mỏi sau một số chu kỳ chịu tải và bỏ tải. 2.2 Mòn do cào xƣớc: Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN 19 http://www.lrc-tnu.edu.vn Hình 2.1 : Sơ đồ (a) bề mặt cứng và nhám hoặc bề mặt gắn các hạt cứng trượt trên bề mặt mềm hơn (b) các hạt cứng tự do kẹt giữa các bề mặt trong đó ít nhất một bề mặt có độ cứng thấp hơn hạt cứng. Mòn do cào xước xảy ra khi các nhấp nhô của một bề mặt cứng và ráp hoặc các hạt cứng trượt trên một bề mặt mềm hơn và phá huỷ bề mặt tiếp xúc chung bằng độ biến dạng dẻo hoặc nứt tách. Trong trường hợp vật đối tiếp là vật liệu dẻo có độ dai và đập cao ( kim loại và hợp kim ), đỉnh các nhấp nhô cứng hoặc các hạt cứng sẽ gây nên biến dạng dẻo của vật liệu mềm hơn trong cả trường hợp tải nhẹ nhất. Trong trường hợp vật liệu giòn có độ dai đập thấp, mòn xảy ra do nứt tách khi đó trên vùng mòn nứt tách là biểu hiện chủ yếu. Có hai trường hợp mòn do cào xước. Trong trường hợp thứ nhất (cào xước hai vật) bề mặt cứng là bề mặt cứng hơn trong hai bề mặt trượt (hình a). Mòn sẽ không xảy ra nếu bề mặt cứng hơn tuyệt đối phẳng và nhẵn.Trong trường hợp thứ hai (cào xước ba vật), bề mặt cứng là bề mặt thứ ba, các hạt cứng nằm giữa hai bề mặt khác và đủ cứng để mài một trong hai bề mặt này ( hình b). Mòn cũng không thể xảy ra nếu các hạt mài quá bé hoặc mềm hơn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN 20 http://www.lrc-tnu.edu.vn
- Xem thêm -