Tiêu chuẩn TCVN 9452:2013 Thử tính năng của dụng cụ khí nén kiểu quay và va đập

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 9452:2013

ISO 2787:1984

DỤNG CỤ KHÍ NÉN KIỂU QUAY VÀ VA ĐẬP – THỬ TÍNH NĂNG

Rotary and percussive pneumatic tools – Performance tests

Lời nói đầu

TCVN 9452:2013 hoàn toàn tương đương với ISO 2787:1984.

TCVN 9452:2013 do Ban kỹ thuật Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN/TC 118 Máy nén khí biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

Lời giới thiệu

Tiêu chuẩn này giới thiệu cách thu thập và trình bày các thông tin về các dụng cụ khí nén cầm tay kiểu quay, kiểu va đập và kiểu va đập cùng với quay.

Các thông tin này có giá trị đối với các mục đích sau:

a) Để nhà sản xuất dụng cụ khí nén kiểu quay và va đập có thể cung cấp các sản phẩm của mình trong điều kiện kỹ thuật tương tự.

b) Giúp cho người sử dụng so sánh các dụng cụ khác nhau và lựa chọn đúng kiểu và cỡ dụng cụ cho một nhiệm vụ riêng.

c) Hướng dẫn nhân viên thử nghiệm và phương pháp thử tính năng phải được tiến hành theo các điều kiện quy định mô tả trong tiêu chuẩn này.

DỤNG CỤ KHÍ NÉN KIỂU QUAY VÀ VA ĐẬP – THỬ TÍNH NĂNG

Rotary and percussive pneumatic tools – Performance tests

1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp thử tính năng và các điều kiện kỹ thuật cho cung cấp các dụng cụ khí nén và đưa ra các hướng dẫn chi tiết về đo công suất ra, lượng không khí tiêu thụ và các điều chỉnh các giá trị đo được theo các điều kiện quy định.

2. Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với tài liệu viện dẫn có ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi.

TCVN 2144 (ISO 2944), Hệ thống và bộ phận thủy lực/khí nén – Áp suất danh nghĩa.

TCVN 6398 (ISO 31), Đại lượng và đơn vị.

TCVN 7783 (ISO 1000), Đơn vị SI và khuyến nghị sử dụng các bội số của chúng và một số đơn vị khác.

TCVN 8113 (ISO 5167), Đo dòng lưu chất bằng các thiết bị chênh áp gắn vào các đường ống có tiết diện tròn chảy đầy – Phần 1: Nguyên lý chung và yêu cầu.

ISO 1180, Shanks for pneumatic tools and fitting dimensions of chuck bushings (Cán dùng cho các dụng cụ khí nén và các kích thước lắp ghép của ống kẹp).

ISO 3857-1, Components, pneumatic tools and machines – Vocabulary – Part 1: General (Máy nén, máy và dụng cụ khí nén – Từ vựng – Phần 1: các vấn đề chung).

ISO 3857-3, Components, pneumatic tools and machines – Vocabulary – Part 3: Pneumatic tools and machines (Máy nén, máy và dụng cụ khí nén – Từ vựng – Phần 3: Máy và dụng cụ khí nén).

ISO 5391, Components, pneumatic tools and machinens – Classification (Máy nén, máy và dụng cụ khí nén – Phân loại).

ISO 5393, Rotary pneumatic tools and threaded fasteners – Performance test (Dụng cụ khí nén kiểu quay dùng cho các chi tiết kẹp chặt có ren – Thử tính năng).

ISO 6544, Hand-held pneumatic assembly tools for installing threaded fasteners – Reaction torque and torque impulse measurements (Dụng cụ lắp ráp khí nén cầm tay dùng cho lắp các chi tiết kẹp chặt có ren – Đo mô-men phản lực và mô-men xung lực).

3. Thuật ngữ và định nghĩa

Tiêu chuẩn này áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa sau:

3.1. Các thuật ngữ chung về vật lý

3.1.1. Áp suất tổng (total pressure)

Áp suất đo được trên một điểm khí tĩnh khi một dòng khí đang di chuyển được đưa về trạng thái nghỉ và động năng của nó được chuyển đổi từ trạng thái chảy sang trạng thái khí tĩnh bằng nén đẳng entropi. Áp suất này thường được đo bằng ống pitot. Trong một bầu khí tĩnh tại áp suất tĩnh và áp suất tổng có trị số bằng nhau.

3.1.2. Áp suất tĩnh (static pressure)

Áp suất được đo trong khí sao cho tốc độ của khí không ảnh hưởng đến phép đo.

3.1.3. Áp suất động [dynamic (velocity) pressure]

Áp suất tổng trừ đi áp suất tĩnh.

3.1.4. Áp suất khí quyển (atmospheric pressure)

Áp suất tuyệt đối của khí quyển được đo tại địa điểm thử.

3.1.5. Áp suất áp kế [gauge (effective) pressure]

Áp suất đo được ở phía trên áp suất khí quyển.

3.1.6. Áp suất tuyệt đối (absolute pressure)

Áp suất đo được từ áp suất tuyệt đối bằng không (zero), nghĩa là từ chân không tuyệt đối. Áp suất này bằng đại số của áp suất khí quyển và áp suất theo áp kế.

3.1.7. Không khí tự do (free air)

Không khí ở các điều kiện khí quyển của hiện trường.

3.1.8. Nhiệt độ tổng (total temperature)

Nhiệt độ có thể đo được tại một điểm khí tĩnh nếu dòng khí đã được đưa về trạng thái nghỉ và động năng của nó được chuyển đổi từ trạng thái chảy sang trạng thái khí tĩnh bằng nén đẳng entropi.

Độ tăng nhiệt độ tại điểm khí tĩnh của dòng khí có thể được bỏ qua nếu tốc độ của khí xung quanh điểm đo thấp hơn 30 m/s.

3.2. Các thuật ngữ liên quan đến tính năng mô-men của động cơ không khí kiểu rô to

3.2.1. Mô-men (xoắn) khởi động tĩnh (static starting torque)

Mô-men (xoắn) tiếp tục được triển khai bởi động cơ để đáp ứng cho một ứng dụng của áp suất lưu chất khi tải trọng xoắn đủ để ngăn ngừa chuyển động quay.

CHÚ THÍCH: Giá trị có thể phụ thuộc vào vị trí góc của trục động cơ. Mô-men khởi động tĩnh lớn nhất là giá trị thu được khi vị trí góc của trục động cơ ở vị trí thuận lợi. Mô-men khởi động tĩnh nhỏ nhất là giá trị thu được khi vị trí góc của trục động cơ ở vị trí kém thuận lợi nhất.

3.2.2. Mô-men (xoắn) khởi động động (dynamic starting torque)

Mô-men đỉnh do trục ra của động cơ cung cấp để đáp ứng cho một ứng dụng của áp suất lưu chất khi tải trọng xoắn đủ để ngăn ngừa chuyển động quay.

CHÚ THÍCH: Mô-men khởi động thường vượt quá mức mô-men khởi động tĩnh khi xuất hiện hành trình không tải giữa trục động cơ và tải trọng cho phép chuyển động quay và động lượng triển khai trước khi có tác dụng của tải trọng.

3.2.3. Mô – men phanh có tải (brake loaded torque)

Mô-men được cung cấp liên tục ở một tốc độ không đổi.

3.2.4. Mô-men phanh có tải lớn nhất (maximum brake loaded torque)

Mô-men liên tục lớn nhất có thể được cung cấp ở một tốc độ không đổi.

3.2.5. Mô-men lật tĩnh (static stall torque)

Mô-men tiếp tục được triển khai sau khi một tải trọng đã làm lật động cơ.

CHÚ THÍCH: Giá trị có thể phụ thuộc vào vị trí góc của trục động cơ ở vị trí lật. Mô-men lật tĩnh lớn nhất là giá trị thu được khi vị trí góc của trục động cơ ở vị trí lợi nhất. Mô-men lật tĩnh nhỏ nhất là giá trị thu được khi vị trí góc của trục động cơ ở vị trí kém thuận lợi nhất.

3.2.6. Mô-men lật động (dynamic stall torque)

Mô-men đỉnh do trục ra của động cơ cung cấp khi tải trọng được tác động làm lật động cơ.

CHÚ THÍCH: Mô-men đỉnh sẽ thay đổi tùy thuộc vào tốc độ giảm tốc do tải trọng gây ra.

4. Ký hiệu và đơn vị

Các ký hiệu và đơn vị này phù hợp với TCVN 6398 (ISO 31) và TCVN 7783 (ISO 1000).

4.1. Quy tắc chung cho các ký hiệu chữ cái

Nên sử dụng các ký hiệu chữ cái được cho trong 4.2 và 4.3. Danh mục được lập phù hợp với bảy nguyên tắc sau:

a) Phải sử dụng cùng các ký hiệu cho các đại lượng giống nhau mà không kể đến hệ thống đơn vị;

b) Phải sử dụng một ký hiệu cho bất cứ một đại lượng nào có các chỉ số dưới dòng để chỉ thị cách đọc khác với cách đọc ban đầu;

c) Phải sử dụng cùng các ký hiệu cho một khái niệm đã cho bất kể số lượng các giá trị đặc biệt có thể xảy ra;

d) Phải sử dụng các chỉ số dưới dòng dạng chữ cái để mô tả các giá trị trong các điều kiện chuyên dùng;

e) Phải sử dụng các chỉ số dưới dòng dạng chữ số để mô tả các giá trị khác nhau của một chu trình;

f) Các ký hiệu phải được hạn chế trong phạm vi các chữ cái la mã, nếu có thể thực hiện được;

g) Phải sử dụng các chữ cái hoa cho các đại lượng tuyệt đối, nếu có thể thực hiện được.

4.2. Các ký hiệu bằng chữ cái và đơn vị

4.3. Các chỉ số dưới dòng

5. Phân loại các dụng cụ khí nén

5.1. Mô tả các dụng cụ khí nén

5.2. Dữ liệu tính năng của dụng cụ

Ký hiệu

5.3. Dữ liệu được cho đối với các kiểu dụng cụ khác nhau

Về nguyên tắc, tất cả các dữ liệu phù hợp với 5.1 và 5.2 áp dụng cho dụng cụ khí nén xem xét phải được đưa vào mô tả dụng cụ.

5.3.1. Dụng cụ khí nén kiểu va đập không quay

6. Phương pháp đo dữ liệu tính năng của dụng cụ

6.1. Quy tắc chung về thử tính năng trên các dụng cụ khí nén

6.1.1. Tất cả các phép đo được thực hiện phù hợp với tiêu chuẩn này phải do người có năng lực tiến hành với các dụng cụ đo chính xác đã được hiệu chuẩn dựa vào các tiêu chuẩn hoặc các phương pháp tiêu chuẩn hiện có.

6.1.2. Tính năng của các dụng cụ khí nén chịu ảnh hưởng của các điều kiện môi trường xung quanh khác nhau như áp suất và nhiệt độ khí quyển. Hơn nữa nhiệt độ của không khí nén ảnh hưởng đến chế độ làm việc của dụng cụ. Các điều kiện thử nên ở trong phạm vi các giá trị được đo dưới đây:

- Áp suất khí quyển                                           (960 ± 100) mbar

- Nhiệt độ môi trường xung quanh                      (20 ± 2) ^oC

- Nhiệt độ không khí nén                                    (20 ± 5) ^oC

Trong quá trình thử nghiệm với dụng cụ, nhiệt độ phải được duy trì gần nhất tới mức có thể với điều kiện thử. Bất cứ sai lệch nào cũng phải được trình bày trong báo cáo thử. Phải hủy bỏ các thử nghiệm nếu áp suất khí quyển sai lệch so với các điều kiện thử đã cho.

6.1.3. Thông thường, các dụng cụ khí nén phải được thử ở một áp suất không khí hiệu dụng (theo áp kế) (6,3 ± 0,15) bar. Nếu dụng cụ được thiết kế cho một áp suất khác (ví dụ như 4 bar) thì áp suất này có thể được sử dụng và phải được trình bày trong báo cáo thử. Áp suất làm việc phải được duy trì trong tất cả các điều kiện thử.

6.1.4. Điểm đo áp suất (cũng xem 6.2.4) phụ thuộc vào kiểu dụng cụ được sử dụng.

6.1.4.1. Dụng cụ quay

Phải đo áp suất làm việc của không khí nén ngay ở phía trước dụng cụ.

6.1.4.2. Dụng cụ va đập

Về sự mạch động của lưu lượng không khí trong các phép thử tính năng, chiều dài của ống nối mềm từ điểm đo áp suất đến dụng cụ ít nhất phải là 3m và phải ưu tiên gần với trị số này. Đường kính của ống mềm phải được trình bày trong báo cáo thử.

6.1.5. Tất cả các dữ liệu tính năng liên quan đến áp suất, số vòng quay công suất thổi và năng lượng va đập v.v…phải ở trong cùng một điều kiện vận hành trừ khi có quy định khác.

6.1.6. Trong quá trình thử dụng cụ phải sử dụng chất lượng và số lượng dầu bôi trơn theo khuyến nghị của nhà sản xuất.

6.1.7. Do có dung sai chế tạo, các dụng cụ thuộc cùng một kiểu đều cho các dữ liệu tính năng khác nhau. Để thu được các dữ liệu tính năng cho một kiểu cần thiết cho thử nghiệm một số dụng cụ (tối thiểu là 5) và lấy giá trị trung bình cộng.

6.2. Áp suất

6.2.1. Phép đo chính xác áp suất không khí nén cho dụng cụ không khí nén là vấn đề rất quan trọng vì tính năng của dụng cụ chịu ảnh hưởng rất lớn của yếu tố này.

6.2.2. Để đo áp suất không khí, có thể sử dụng bất cứ kiểu áp kế thích hợp nào. Các áp kế được lựa chọn phải có cỡ kích thước và chất lượng sao cho độ chệch lệch áp suất 0,5% số đọc của toàn thang đo và có thể đọc được dễ dàng. Các áp suất được đọc phải ở trong phạm vi giữa một phần tư và ba phần tư số đọc của toàn thang đo. Áp kế phải được kiểm tra và hiệu chuẩn thường xuyên có thể đạt được đủ độ chính xác cần thiết. Để hiệu chuẩn, có thể sử dụng các áp kế có tải trọng.

6.2.3. Áp suất không khí nén cho dụng cụ phải được đo là áp suất tổng tại tai nối vào ống mềm của dụng cụ như đã quy định trong mô tả dụng cụ tại 5.1.7. Yêu cầu này có nghĩa là không khí phải ở trạng thái nghỉ, không có bất cứ tốc độ nào hoặc có tốc độ đủ nhỏ để áp suất động là không đáng kể. Như vậy tốc độ không khí tại điểm của đường ống cung cấp ở đó đo áp suất không được cao hơn 15 m/s ở áp suất tuyệt đối (7,3 ± 0,15) bar. Để tránh ảnh hưởng của độ sụt áp do các tổn thất trong đường ống cung cấp, các phép đo áp suất phải được thực hiện với sự vận hành của dụng cụ.

6.2.4. Có thể đạt được vận tốc không khí thấp tại điểm đo áp suất bằng cách lắp một bình chứa không khí giữa đường ống cung cấp và lối vào dụng cụ. Bình chứa cũng làm giảm sự mạch động trong dòng không khí để đảm bảo đo được lưu lượng không khí một cách chính xác. Một thiết bị thích hợp được giới thiệu trên Hình 1.

Hình 1 – Sử dụng bình chứa không khí

Bình chứa phải có mặt cắt ngang, A, tính bằng mét vuông, vuông góc với chiều dòng khí với diện tích tối thiểu là:

trong đó:

q_vmax là lưu lượng không khí lớn nhất sử dụng cho dụng cụ, tính bằng lít trên giây không khí tự do;

p là áp suất tuyệt đối trong đường ống cung cấp, tính bằng bar.

Lưu lượng này tương ứng với tốc độ 15 m/s.

Khi thử các dụng cụ va đập, thể tích của bình chứa ít nhất phải bằng 100 lần dung tích làm việc của dụng cụ. Lối vào bình chứa và lỗ tích áp kế phải được bố trí tương đối với nhau sao cho dòng không khí vào không va đập trực tiếp trên lỗ tích áp. Trong một số trường hợp, việc lắp một vách ngăn trước lối vào như chỉ dẫn trên Hình 1 sẽ rất có lợi.

Phải lắp một nhiệt kế để kiểm tra nhiệt độ của không khí nén trong bình chứa và tại bộ phận đo lưu lượng không khí.

6.2.5. Trước khi sử dụng thiết bị thử nghiệm dụng cụ khí nén, phải bảo đảm cho ảnh hưởng của thiết bị đến các phép đo áp suất trong phạm vi yêu cầu. Ảnh hưởng này phải được kiểm tra bằng cách tăng từ từ lưu lượng không khí tới lưu lượng lớn nhất được sử dụng cho dụng cụ. Đồng thời quan sát áp kế và số đọc của áp kế không được thay đổi lớn hơn 0,5 %  trong quá trình này. Điều này cũng chỉ ra rằng đường ống cung cấp có đủ công suất.

6.2.6. Cũng cần phải kiểm tra để bảo đảm cho không có sự mạch động của áp suất trong đường ống cung cấp, ví dụ từ các máy nén. Sự mạch động này có thể tạo ra các sai số trong phép đo áp suất và phép đo lượng không khí tiêu thụ. Nếu có sự mạch động rõ rệt thì phải làm suy giảm sự mạch động này trước khi dòng không khí đi tới dụng cụ đo. Yêu cầu này có thể được thực hiện bằng cách lắp một bình chứa thích hợp khác vào đường ống giữa các máy nén và dụng cụ đo.

6.2.7. Các thử nghiệm phù hợp với 6.2.4 đến 6.2.6 và với áp kế đã được hiệu chuẩn chính xác sẽ giữ cho áp suất vận hành ở trong phạm vi ± 2% giá trị mong muốn.

6.3. Mô-men (xoắn)

Phép đo mô-men (xoắn) của dụng cụ khí nén kiểu quay phải được thực hiện theo các quy tắc hoặc quy trình chung đã được chấp nhận.

Trong trường hợp này phải viện dẫn quy tắc thử trong báo cáo thử.

6.3.1. Phải đo mô-men (xoắn) bằng lực kế đòn lắc, xoắn kế hoạch hoặc phanh.

6.3.2. Không được sử dụng lực kế đòn lắc ở mô-men xoắn dưới một phần mười khả năng mô-men xoắn danh định của lực kế.

6.3.3. Phép đo mô-men xoắn được thực hiện chính xác sẽ cho kết quả có sai lệch nhỏ hơn ± 3% so với giá trị thực.

6.4. Tốc độ của trục

6.4.1. Phải đo các tốc độ của trục bằng các dụng cụ đo có chất lượng tốt, chính xác đã được kiểm tra với tần số thích hợp để bảo đảm sự hiệu chuẩn đúng.

Nếu có thể thực hiện được nên đo tổng số vòng quay trong một khoảng thời gian xác định khi sử dụng bộ đếm số vòng quay không có hiện tượng trượt.

6.4.2. Nếu đo tốc độ của trục theo 6.4.1, có thể đạt được độ chính xác yêu cầu của phép đo ± 2%.

6.5. Năng lượng va đập

Đo năng lượng va đập từ các dụng cụ va đập là một vấn đề khó mà nhiều phép đo khác nhau đã đưa ra. Tuy nhiên, một số ít các phép đo này đã cho giá trị thực của năng lượng va đập thực tế. Trong tiêu chuẩn này, một phương pháp đã được chấp nhận và được xem là thích hợp nếu được xử lý và kiểm tra một cách chính xác.

6.5.1. Khi pittông dạng búa trong dụng cụ khí nén va chạm với dụng cụ gia công, ví dụ như mũi khoan, choòng bằng thép v.v….sóng ứng suất (xung ứng suất) được tạo ra trong dụng cụ gia công và di chuyển dọc tới đầu mút của dụng cụ này. Có thể ghi lại xung ứng suất bằng thiết bị thích hợp. Xung ứng suất có chứa một phận năng lượng va đập của pit tông và mức ứng suất lớn nhất của xung là một hàm số của tốc độ va đập của pit tông và vị thế là năng lượng của pit tông lúc va đập. Bằng sự hiệu chuẩn thích hợp, có thể xác định mối quan hệ giữa năng lượng va đập của pit tông và mức ứng suất lớn nhất. Về các chi tiết của thử nghiệm này, xem Phụ lục C.

6.5.2. Đối với các dụng cụ va đập có chuyển động quay được dẫn động bằng chuyển động của pit tông dạng búa, cơ cấu quay phải vận hành mà không có bất cứ mô-men xoắn nào tác động lên dụng cụ gia công trong quá trình thử năng lượng va đập.

6.5.3. Nếu đo năng lượng va đập như đã mô tả trong Phụ lục C, độ chính xác có thể được ước lượng là ± 10%.

6.6. Tốc độ va đập

6.6.1. Có thể thực hiện phép đo tốc độ va đập với sự trợ giúp của tín hiệu có liên quan hoàn toàn với số lượng va đập của dụng cụ, ví dụ như các chuyển động của dụng cụ gia công hoặc số lượng xung quanh ứng suất trong các dao động ứng suất giống nhau trong trường đường ống không khí nén ở lân cận lối vào dụng cụ hoặc các chuyển động của pit tông gia công hoặc van. Có thể ghi lại các xung khác nhau này bằng các cảm biến và bộ ghi thích hợp với một dụng cụ đánh dấu thời gian. Bằng cách đếm số lượng xung tín hiệu trong một khoảng thời gian xác định có thể tính toán được tốc độ va đập.

6.6.2. Vì tốc độ va đập của một dụng cụ va đập phụ thuộc vào sự phản xạ của sóng va đập tại đầu mút của dụng cụ va đập cho nên phép đo tốc độ va đập phải được thực hiện trong các điều kiện gia công bình thường đối với dụng cụ. Ví dụ, đối với một choòng khoan đá, phải thực hiện các phép đo tốc độ va đập trong quá trình khoan đá thực tế.

6.6.3. Độ chính xác của phép đo đối với va đập được thực hiện chính xác có thể đạt yêu cầu tốt hơn ± 2%.

6.7. Công suất ra

6.7.1. Dụng cụ khí nén kiểu quay

Trong trường hợp dụng cụ khí nén kiểu quay, công suất ra được tính toán từ tốc độ của trục và mô-men xoắn tương ứng được đo bằng phanh.

Công suất ra là:

Trong đó:

P là công suất, tính bằng kilo watt;

M là mô-men xoắn, tính bằng Newton met;

ω là tốc độ góc, tính bằng rađian trên giây.

Công suất được tính toán cho mỗi cặp giá trị mô-men xoắn và tốc độ của trục. Lập biểu đồ công suất đối với tốc độ của trục. Từ biểu đồ này có thể ước tính tốc độ của trục ở công suất lớn nhất. Ở tốc độ này, công suất được đo một cách chính xác.

Trong báo cáo thử phải trình bày công suất lớn nhất đo được và tốc độ tương ứng của trục.

Độ chính xác của công suất ra được tính toán đối với dụng cụ khí nén phụ thuộc vào độ chính xác của phép đo tốc độ của trục và mô-men xoắn. Với độc chính xác được nêu trong 6.3.3 và 6.4.2, độ chính xác của giá trị công suất ra được tính toán có thể được đánh giá là tốt hơn ± 5%.

6.7.2. Dụng cụ khí nén kiểu va đập

Trong trường hợp dụng cụ khí nén kiểu va đập, công suất ra kiểu dụng cụ được tính toán bằng cách nhân tốc độ va đập và năng lượng va đập theo công suất sau:

Trong đó

P là công suất, tính bằng kilo watt;

e là năng lượng va đập, tính bằng jun;

f là tốc độ va đập, tính bằng hertz.

Trong báo cáo thử nghiệm phải trình bày công suất ra tính toán của dụng cụ va đập.

Độ chính xác của công suất ra của tính toán của dụng cụ khí nén kiểu va đập phụ thuộc vào độ chính xác năng lượng va đập và tốc độ va đập theo 6.5.3 và 6.6.3. Như vậy độ chính xác của công suất ra có thể được đánh giá là tốt hơn ± 12%.

6.8. Không khí tiêu thụ

6.8.1. Lượng không khí tiêu thụ hoặc lưu lượng thể tích khi đo ở lối vào dụng cụ là không thay đổi khi dụng cụ được chất tải đều bất kể nhiệt độ ở lối vào và các thay đổi nhỏ về áp suất vào. Lượng không khí tiêu thụ của một dụng cụ thường được biểu thị bằng mét khối trên phút hoặc ít nhất trên giây của không khí tự do và được tính toán từ lưu lượng vào dụng cụ đo được, được chuyển đổi theo không khí tự do ở khí quyển chuẩn:

- Áp suất: 1 bar;

- Nhiệt độ: 20 ^oC;

- Độ ẩm: 65%.

Lượng không khí tiêu thụ đã xác định có thể được so sánh với lưu lượng của máy nén với điều kiện là nhiệt độ ở lối vào dụng cụ tương tự như nhiệt độ ở lối vào máy nén.

6.8.2. Lượng không khí tiêu thụ của các dụng cụ khí nén phải được đo trên phía vào dụng cụ, nghĩa là trong đường ống không khí nén đến dụng cụ.

6.8.3. Có thể thực hiện các phép đo khi sử dụng các ống phun đo lưu lượng, các cơ cấu chênh áp khác, các lưu lượng kế tuabin có độ chính xác đã cho và đã được hiệu chuẩn. Các phép đo phải được hiệu chỉnh nếu các điều kiện của lưu lượng kế khác với điều kiện tại đó lưu lượng kế được hiệu chuẩn.

6.8.4. Khi thực hiện tốt phép đo lượng không khí tiêu thụ thì kết quả của phép đo có thể được thừa nhận là có sai lệch lớn nhất là ± 5% so với giá trị thực.

PHỤ LỤC A

(Tham khảo)

MẪU BÁO CÁO THỬ CÁC DỤNG CỤ KHÍ NÉN

DỤNG CỤ QUAY

Thử nghiệm sau đã được thực hiện phù hợp với TCVN 9452:2013

A.1. Đối tượng

Nhà sản xuất............................................................................................................................

Kiểu máy……………………………………………..Model...............................................................

Số loạt....................................................................................................................................

A.2. Điều kiện vận hành

Tải trọng lớn nhất/không tải. Áp suất hiệu dụng của không khí vào........................................ bar

Tần số quay của trục................................................................................................................

Nhiệt độ không khí nén.............................................................................................................

Loại dầu bôi trơn......................................................................................................................

A.3. Điều kiện thử

Áp suất khí quyển (tuyệt đối)……………….bar Nhiệt độ môi xung quanh.................................. ^oC

Áp suất hiệu dụng không khí vào dụng cụ…..bar Nhiệt độ không khí vào dụng cụ................... ^oC

A.4. Dụng cụ đo

...............................................................................................................................................

...............................................................................................................................................

...............................................................................................................................................

A.5. Kết quả thử

A.5.1. Không khí tiêu thụ đo được……….l/s Được hiệu chỉnh................................................. l/s

A.5.2. Đo mô-men xoắn/tần số tịnh qua lại của trục trên phút.

A.5.3. Tần số quay của trục ở công suất lớn nhất............................................................... min^-1

A.5.4.

A.6. Ghi chú của thử nghiệm

...............................................................................................................................................

...............................................................................................................................................

...............................................................................................................................................

Báo cáo bởi…………………………………………….Ngày.............................................................

Phê duyệt bởi…………………………………………..Ngày............................................................

PHỤ LỤC B

(Tham khảo)

MẪU BÁO CÁO THỬ CÁC DỤNG CỤ KHÍ NÉN

DỤNG CỤ VA ĐẬP (CÓ HOẶC KHÔNG QUAY)

Thử nghiệm sau đã được thực hiện phù hợp với TCVN 9452-2013

B.1. Đối tượng

Nhà sản xuất............................................................................................................................

Kiểu máy………………………………..Model...............................................................................

Số loạt....................................................................................................................................

B.2. Điều hành vận hành

Áp suất hiệu dụng của không khí vào................................................................................... bar

Nhiệt độ không khí nén......................... ^oC

Chiều dài ống mềm……………………m                        Dầu bôi trơn...........................................

B.3. Điều kiện thử

Áp suất khí quyển………………bar Nhiệt độ môi trường xung quanh....................................... ^oC

Độ ẩm…………………………………………%

B.4. Dụng cụ đo (cần đặc biệt chú ý mô tả biện pháp hấp thụ năng lượng)

...............................................................................................................................................

...............................................................................................................................................

...............................................................................................................................................

B.5. Kết quả thử

B.5.1. Không khí tiêu thụ đo được………..l/s Được hiệu chỉnh................................................ l/s

Thông tin theo điều kiện kỹ thuật của nhà sản xuất về không khí tiêu thụ.

B.5.2. Kết quả

B.6. Ghi chú của thử nghiệm

B.6.1. Chiều dài của thanh đo.............................................................................................. mm

B.6.2. Đường kính của thanh đo.......................................................................................... mm

B.6.3. Chiều dài của pit tông đập......................................................................................... mm

B.6.4. Tải trọng tác dụng lên máy thử........................................................................................

B.6.5. Thông tin về va đập........................................................................................................

...............................................................................................................................................

...............................................................................................................................................

...............................................................................................................................................

B.6.6. Bản vẽ phác chỉ thanh đo với các vị trí của đo biến dạng

B.6.7. Các ghi chú thêm của thử nghiệm....................................................................................

...............................................................................................................................................

...............................................................................................................................................

...............................................................................................................................................

Báo cáo bởi…………………………….Ngày................................................................................

Phê duyệt bởi…………………………..Ngày................................................................................

PHỤ LỤC C

(Tham khảo)

QUY TRÌNH ĐO NĂNG LƯỢNG VA ĐẬP BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐO BIẾN DẠNG

C.1. Phương án A

Phương án sau đã được triển khai để đo năng lượng va đập đã được triển khai để đo năng lượng va đập của các máy đập và dụng cụ phá hủy vỉa hè. Phương pháp này có thể thích nghi cho các dụng cụ va đập khác như đã chỉ dẫn trong 6.5.1.

C.1.1. Thiết bị chủ yếu dùng cho phương pháp đo biến dạng là một thanh hoặc một chi tiết thép bình thường để gia công có gắn với đo biến dạng, một bộ khuyếch đại điện tử thích hợp và thiết bị ghi có khả năng tạo ra toàn bộ bước sóng ứng suất tới cũng như tách ra các tọa độ của profin sóng.

C.1.2. Yêu cầu đối với thanh đo như sau:

a) Thanh đo biến dạng phải có cán phù hợp với ISO 1180 tại đầu mút đập và không có sự thay đổi tiết diện. Khoảng cách từ thước đo tới đầu dưới của thanh phải đủ dài để bảo đảm cho sóng tới đầu tiên không bị ảnh hưởng của sóng phản xạ lại tại vị trí thước đo;

b) Khoảng cách từ cổ thanh tới vị trí thước đo phải đủ dài để bảo đảm cho các thể đo được sóng phản xạ mà không có sự can thiệp của máy phản xạ lại từ cổ thanh.

C.1.3. Phải có ít nhất là hai đo biến dạng được bố trí đối diện nhau theo đường kính và thẳng hàng trên thanh để đo biến dạng theo chiều trục. Các thước đo phải được nối với các nhánh đối diện của một cầu điện trở để loại bỏ ảnh hưởng của biến dạng được tạo ra do uốn.

C.1.4. Thanh đo phải được dẫn hướng tốt so với máy để tránh được sự hình thành sóng uốn.

C.1.5. Nếu một dụng cụ thích hợp với hai cỡ cán thì các kết quả thử đánh giá năng lượng va đập cũng nên kể đến cỡ cán được sử dụng cho thử nghiệm.

C.1.6. Bộ phận hấp thụ hầu hết là không phản xạ. Năng lượng phản xạ không nên vượt quá 20% năng lượng tới, được đo như là tỷ số giữa năng lượng phản xạ đầu tiên và năng lượng sóng tới đầu tiên để mô phỏng sự phản xạ trong một ứng dụng thực tế.

C.1.7. Các điều kiện vận hành của dụng cụ phải như sau:

a) Dụng cụ phải vận hành ở vị trí thẳng đứng trên thiết bị (xem Hình C.2).

b) Dụng cụ phải được giữ chắc chắn khi đi xuống bằng một cơ cấu dễ thích ứng để có cùng một độ ổn định trong các điều kiện vận hành ổn định khi dụng cụ được đưa vào vật liệu bị vỡ ra trước khi bị phá hủy: cơ cấu dễ thích ứng có thể có dạng các lò xo tiêu chuẩn hoặc các kích khí nén.

(Cơ cấu được sử dụng để giữ dụng cụ trong khi thử nghiệm mức tiếng ồn theo hướng dẫn ECE cũng đáp ứng yêu cầu này). Phải tác dụng các tải trọng sau trừ khi có quy định khác1)

- Các máy đập bê tông, tay cầm “T” hoặc tay cầm kép: lực đi xuống 450 N đến 500 N.

- Các búa chặn, tay cầm “D” hoặc một tay cầm: lực đi xuống 200 N đến 250 N.

C.1.8. Năng lượng vào dụng cụ phải phù hợp với điều kiện kỹ thuật của nhà máy sản xuất.

C.1.9. Số lượng các sóng tới (thường là 25) phải được ghi lại và năng lượng được tính toán riêng (xem C.1.12) bằng cách lấy trong bình.

C.1.10. Tài liệu ghi chép thu được từ C.1.9 có dạng biểu đồ của công suất điện đối với thời gian. Cần thiết phải chuyển đổi biểu đồ này theo các tọa độ của ứng suất đối với thời gian. Có thể thực hiện sự chuyển đổi này từ các thông số điện, như hệ số của đo biến dạng, kích thích điện cho cầu đo biến dạng và công suất điện. Vì hệ số của đo biến dạng có thể khác so với trị số đã định do tính không ổn định cố định của thước đo cho nên cần phải kiểm tra sự hiệu chuẩn. Một trong các phương pháp kiểm tra là thử va đập.

Để thử va đập, cho thanh đo biến dạng rơi theo một đòn dẫn hướng ngắn cố diện tích mặt cắt ngang tương tự hoặc lớn hơn diện tích mặt cắt ngang của thanh đo biến dạng. Toàn bộ sóng biến dạng tới được ghi lại.

Trong đó:

V là tốc độ của pit tông tại điểm va đập, tính bằng mét trên giây;

Q là khối lượng riêng của vật liệu thanh, tính bằng kilogam trên mét khối

 là tỷ số diện tích của thanh và pit tông;

c là tốc độ âm thanh đi qua thanh, tính bằng mét trên giây;

R là biên độ ứng suất, tính bằng Newton trên mét vuông;

Trong thử nghiệm rơi tự do, tốc độ va đập là

Trong đó:

g là gia tốc trọng trường, tính bằng mét trên giây bình phương;

h là chiều cao rơi, tính bằng mét.

Có thể chấp nhận các phương pháp hiệu chuẩn khác nếu đạt được độ chính xác yêu cầu.

C.1.11. Khi thực hiện sự hiệu chuẩn theo C.1.10, tài liệu ghi được từ C.1.9 có thể được hiệu chỉnh khi cho ứng suất trong thanh đo tại điểm đo theo thời gian là sóng đi qua điểm này.

C.1.12. Lấy tích phân để thu được năng lượng của sóng tới với số lượng điểm lấy tích phân thích hợp, ít nhất là 10 điểm để có kết quả chính xác:

Năng lượng

Trong đó:

a là diện tích mặt cắt ngang của thanh đo biến dạng, tính bằng mét vuông;

E là modus Young, tính bằng Newton trên mét vuông;

Δt là thời gian cơ bản của khoảng thời gian ứng suất.

C.2. Phương án B

Nếu thiết bị đo với tốc độ lấy mẫu ít nhất là 10 điểm đo trên sóng tới theo yêu cầu của C.1.12, phương án A không sẵn có thì có thể dùng phương pháp lập thang đo như dưới đây:

C.2.1. Toàn bộ sóng biến dạng tới phải được ghi lại khi tần số va đập của dụng cụ ổn định.

C.2.2. Phải thực hiện việc ghi bổ sung các biên độ tại ít nhất là 25 lần va đập liên tiếp. Từ ghi chép này tính toán mức ứng suất đỉnh trung bình cho các sóng tới và tần số va đập.

C.2.3. Nếu thực hiện một bộ va thử nghiệm để cung cấp giá trị trung bình của năng lượng va đập như đã thu được trong C.2.6.

C.2.4. Tài liệu ghi (xem C.2.1) có thể được lập lại khi sử dụng sự hiệu chuẩn được xác lập trong C.1.10. Tín hiệu được chia thành một số bước thích hợp.

C.2.5. Sóng biến dạng tới đã được hiệu chuẩn được nhân với một hệ số hiệu chỉnh. Hệ số hiệu chỉnh phải là ứng suất đỉnh trung bình từ C.2.2 chia cho ứng suất đỉnh được rút ra từ tài liệu ghi trong C.2.4.

C.2.6. Bây giờ, năng lượng sóng tới có thể được tính toán như C.1.12.

C.2.7. Một ví dụ tính toán với phương án 2, toàn bộ sóng tới, được cho trên Hình C.1, công suất điện đối với thời gian của sóng tới (160 μs) được chia thành 16 phần để có .

Hình C.1 – Sóng biến dạng tới

C.2.7.1. Sử dụng ứng suất

Trong đó:

R là biên độ ứng suất, tính bằng Newton trên mét vuông;

U_o là điện áp ra của cầu, tính bằng Volt;

K là hệ số của thanh đo biến dạng = 2,125;

U_i là điện áp tác dụng của cầu = 3V;

N là số nhánh hoạt động = 2;

E là modus Young = 20,7 x 10¹⁰ N/m².

C.2.7.2. Từ số liệu ghi được của 25 lần va đập liên tiếp đã được xác định được mức ứng suất đỉnh trung bình cho sóng tới là 31 x 10⁷ N/m² (khi sử dụng lại phương trình ứng suất như trong C.2.7.1). Giá trị này tương đương với biên độ ứng suất đỉnh 29 x 107 N/m² thu được từ toàn bộ sóng tới ghi được. Tất cả các biên độ ứng suất của sóng tới đã được hiệu chỉnh sau đó bằng cách nhân với hệ số (31/29).

Tốc độ va đập của dụng cụ cũng thu được từ số liệu ghi của 25 lần va đập liên tiếp.

C.2.7.3. Bảng sau đây chỉ ra các biên độ ứng suất và các biên độ ứng suất được hiệu chỉnh.

C.2.7.4. Đã thực hiện phép kiểm tra bằng thử va đập và bằng nội suy tốc độ đối với mức ứng suất đỉnh, tốc độ đối với biên độ ứng suất đỉnh thực đã được xác định và khi sử dụng tốc độ này trong công thức , mức ứng suất đỉnh đã được tính toán và so sánh với giá trị thu được trong bước 5 (xem C.2.7.3). Trong trường hợp này chúng giống nhau và do đó không cần thiết phải có sự hiệu chuẩn.

C.2.7.5. Khi sử dụng phương trình cho năng lượng như đã cho trong C.1.12.

Năng lượng

Trong đó:

a là diện tích mặt cắt ngang của thanh đo biến dạng (= 7,26 x 10^-4 m²);

c là tốc độ âm thanh qua thép (= 5080 m/s);

E = 20,7 x 10¹⁰ N/m²

 = 10 x 10^-6 s.

C.2.7.6. Kết quả

Lượng không khí tiêu thụ                                                  30 l/s

Tốc độ va đập                                                                 20 Hz

Năng lượng va đập trên lần va đập (giá trị trung bình)        69 J

Hình C.2 – Bố trí đo biến dạng (thước đo biến dạng)

MỤC LỤC

Lời nói đầu

Lời giới thiệu

1. Phạm vi áp dụng

2. Tài liệu viện dẫn

3. Thuật ngữ và định nghĩa

4. Ký hiệu và đơn vị

4.1. Quy tắc chung cho các ký hiệu chữ cái

4.2. Các ký hiệu bằng chữ cái và đơn vị

4.3. Các chỉ số dưới dòng

5. Phân loại các dụng cụ khí nén

5.1. Mô tả các dụng cụ khí nén

5.2. Dữ liệu tính năng của dụng cụ

5.3. Dữ liệu được cho đối với các kiểu dụng cụ khác nhau

6. Phương pháp đo dữ liệu tính năng của dụng cụ

6.1. Quy tắc chung về thử tính năng trên các dụng cụ khí nén

6.2. Áp suất

6.3. Mô – men (xoắn)

6.4. Tốc độ của trục

6.5. Năng lượng va đập

6.6. Tốc độ va đập

6.7. Công suất ra

6.8. Không khí tiêu thụ

Phụ lục A (Tham khảo): Mẫu báo cáo thử các dụng cụ khí nén – Dụng cụ quay

Phụ lục B (Tham khảo): Mẫu báo cáo thử các dụng cụ khí nén – Dụng cụ va đập

Phụ lục C (Tham khảo): Quy trình năng lượng va đập bằng phương pháp Đo biến dạng