Xây dựng phương pháp đo sai lệch độ tròn của các chi tiết cơ khí trong hệ toạ độ cực310

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - LUẬN ÁN TIẾN SĨ NGÀNH : CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP ĐO SAI LỆCH ĐỘ TRỊN CỦA CÁC CHI TIẾT CƠ KHÍ TRONG HỆ TOẠ ĐỘ CỰC VŨ TOÀN THẮNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS NGUYỄN TIẾN THỌ TS NGUYỄN THỊ NGỌC LN H NI - 2005 Lời cam đoan Tôi xin cam đoan luận án công trình nghiên cứu điều kiện thực nghiệm Việt nam, không trùng với công trình khác Các số liệu, kết nêu luận án trung thực Tác giả luận án Vũ Toàn Thắng Mục lục Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt Danh mục bảng biểu Danh mục hình vẽ Mở đầu Trang Ch ơng Tổng quan sai lệch độ tròn chi tiết khí ph ơng pháp đo sai lệch độ tròn 1.1 Sai lệch độ tròn Một tồn không mong muốn trình công nghệ 1.2 Định nghĩa sai lệch độ tròn 1.3 Ph ơng pháp đo sai lệch độ tròn 1.3.1 Đo sai lệch độ tròn khối V 1.3.2 Đo sai lệch ®é trßn b»ng täa ®é cùc 12 12 16 19 19 23 Ch ¬ng 2: C¬ së lý thut cđa ph ơng pháp đo sai lệch độ tròn chi tiết khí hệ toạ độ cực 2.1 Ph ơng pháp hình chiếu 2.2 Ph ơng pháp tam giác 2.3 Ph ơng pháp khai triển Fourier 2.3.1 Mô tả độ cạnh tiết diện đ ợc khảo sát 2.3.2 Sự tham gia độ lệch tâm e vào biến thiên bá kính đo 2.3.3 Khai triển Fourier cho biến thiên bán kính đo 2.4 Xác định sai số ph ơng pháp đo 2.4.1 Sai số hệ thèng 2.4.2 Sai sè ngÉu nhiªn sai sè chØ thị dịch chuyển R thị góc gây nên Ch ơng tính toán thiết kế chế tạo mô hình máy đo sai lệch độ tròn 3.1 Xây dựng mô hình thử nghiệm 28 29 30 34 35 37 37 41 41 43 49 49 3.2 Lùa chọn tính toán thiết kế ổ quay 3.2.1 Giải thích ý t ởng 3.2.2 Khái niệm đệm khí 3.2.3 Tính toán thiết kế đệm khí đơn giản theo ph ¬ng ®iƯn – khÝ t ¬ng ® ¬ng 3.2.4 TÝnh toán thiết kế đệm khí theo h ớng giảm thể tí buồng d ới đệm 3.2.5 Ph ơng pháp nâng cao độ cứng sống dẫn chạy đệm khí 3.3.Thiết kế bàn dẫn h ớng đàn hồi liền khối dịch chuyển h chiều X, Y 3.3.1 Mô tả bàn dẫn h ớng đàn hồi 51 51 53 3.3.2 Xây dựng mô hình tính độ cứng lò xo 3.3.3 Tính chuyển vị tới hạn [y] Biện pháp mở rộng miền chuyển vị đàn hồi 3.3.4 Biện pháp nâng cao khả di tr ợt bàn đàn hồ 3.3.5 Xác định thông số hình học cho bàn đàn hồi 3.4.Thiết kế phận đo góc bàn quay 3.4.1 Cảm biến dịch chuyển góc 3.4.2 Mạch giao tiÕp nèi tÝn hiƯu ®o gãc víi cỉng song song 3.5 Đo biến thiên bán kính R 3.5.1 Cấu tạo cổng ghép nối khung liệu ®ång hå so chØ thÞ sè Mutitoyo m· sè 543-185 3.5.2 Nguyên tắc đọc xung liệu 74 5Ghép Mạ nối h thiết i tiế 3.6 bị đo vào máy tính, ch ơng trình xử lý t hiệu điều khiển máy đo 3.6.1 Ghép nối tín hiệu đo qua cổng song song 3.6.2 Ch ơng trình xử lý tín hiệu điều khiển trình 3.6.2.1 L u đồ giải mà khung liệu đồng hồ đo biế thiên bán kính 54 57 69 72 73 75 77 77 80 80 83 85 85 87 88 88 89 94 84 3.6.2.2 L u ®å phèi hợp thao tác điều khiển chuyển động quay ®äc cỉng 3.6.2.3 L u ®å tht to¸n xư lý số liệu đo Ch ơng 4: Thực nghiệm kết 4.1.Thực nghiệm xác định đặc tính đệm khí 4.1.1.Xác định đặc tính chịu tải F 4.1.2 Xác định ®é cøng cđa ®Ưm khÝ ®· thư nghiƯm 4.1.3 X¸c định phân bố áp suất bề mặt đệm khí 4.1.4 Xác định hệ số ma sát đệm khí sống dẫn phẳng 4.2.Thực nghiệm toàn mô hình máy đo độ tròn Kết luận Đề xuất h ớng nghiên cứu Danh mục công trình khoa học Tài liệu tham kh¶o Phơ Lơc 95 96 99 99 100 104 105 108 109 116 117 118 119 122 Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt a: Biên độ méo (mm) d: Đ ờng kính lỗ tiết l u (cm, mm) e: Độ lệch tâm (mm) F, Q: Lực nâng, lực tải (N) g: Gia tốc trọng tr êng g = 9,81 m/s2 i, k: ChØ sè ch¹y k: Chỉ số đoạn nhiệt k, với không khí k=1,4 K: - Độ cứng đệm khí (N/àm) - Hệ sè chun ®ỉi ®o b»ng khèi V m: Khối l ợng (kg) 10.p: áp suất : (bar); 11.R: - B¸n kÝnh quay (mm) - KhÝ trë 12.Rct : Bán kính chi tiết (mm) 13.Rà : Hằng số khí: Rà=8314/àR (J/Kmol.K, àR=29 Kg/Kmol Khối l ợng Kmol phân tư) , cm2) 14.S: DiƯn tÝch, tiÕt diƯn ch¶y 2(m 15.z: ChiỊu cao khe hë khÝ (mm, µm) ) 16.V: Thể tích: V (cm 17. tròn: Giá trị sai lệch độ tròn (àm) 18.: - Góc khối V (®é) - Gãc lƯch pha (®é, rad) 19 ϕ: Gãc quay (độ, rad) 20. m :Khối l ợng riêng (kg/m 3) 21 : Độ nhớt động học (cm 2/s) 22.à :Độ nhớt động lực học (N.s/m 2=Pa.s,KG.s/m2, poazơ=1dyn.s/cm2=0,1N.s/m2 ) 23 :Khí trở xuất 24 : Hàm l u l ợng Danh mục bảng biểu Trang Bảng 1.1: Hệ số K t ơng ứng với số cạnh méo n góc khối V 22 Bảng 3.1: Các hệ số đặc tính đệm khí 60 Bảng 3.2 Giao tiếp cổng máy in 89 Bảng 4.1: Kết xác định hệ số ma sát 109 Danh mục hình vẽ Ch ơng 1: Hình 1.1: Nghiền đĩa chi tiết méo cạnh Hình 1.2: Lỗ bị méo cạnh khoan Hình 1.3: Lỗ bị méo doa Hình 1.4: Sóng méo xoắn tiện mài Hình 1.5: Sóng méo sinh dao động Hình 1.6: Hình dạng l ỡi cắt ảnh h ởng đến sai lệch độ tròn Hình 1.7: Dao phay không cứng vững gây nên sóng méo Hình 1.8: Định nghĩa sai lệch độ tròn theo ISO Hình 1.9: Định nghĩa sai lệch độ tròn theo TCVN Hình 1.10: Đo sai lệch độ tròn khối V Hình 1.11: Các hệ máy đo độ tròn hÃng Mitutoyo Hình 1.12: Sơ đồ nguyên lý máy đo sai lệch độ tròn Trang Ch ơng 2: Hình 2.1: Sơ đồ đo chi tiết hệ toạ độ cực Hình 2.2: Ph ơng pháp hình chiếu Hình 2.3: Ph ơng pháp tam giác Hình 2.4: Méo hai cạnh Hình 2.5: Méo ba cạnh Hình 2.6: Méo bốn cạnh Hình 2.7: Biến thiên bán kính lệch tâm Hình 2.8: Chi tiết đặt lệch tâm quay hệ toạ độ cực Hình 2.9: Sai số nguyên lý khai triển Furier có chứa độ lệch tâm Hình 2.10: Quan hệ độ lệch tâm biên độ sai số Hình 2.11: Đồ thị sai số ph ơng pháp tam giác tồn đồng thời độ lệch tâm e,R , Hình 2.12: Đồ thị sai số ph ơng pháp Furier tồn đồng thời độ lệch tâm e, R, Ch ơng Hình 3.1: Sơ đồ mô hình máy đo sai lệch độ tròn Hình 3.2: Sơ đồ ổ quay Hình 3.3: ổ quay đệm khí Hình 3.4: Khái niệm đệm khí Hình 3.5: Mô hình đệm khí dạng bát Hình 3.6 Đệm khí rÃnh- lỗ tiết l u 12 13 13 13 14 15 16 17 18 19 23 24 28 29 30 35 36 36 37 41 42 43 45 47 50 51 52 53 54 57 59 Hình 3.7: Đệm khí nhiều lỗ tiết l u 61 Hình 3.8: Đệm khí có buồng nhỏ 64 Hình 3.9: Họ đ ờng cong đặc tính tải khe hở theo Hình 3.10: Đ ờng đặc tính tải - khe hở ứng với kết cấu đệm 65 khí xác định 66 Hình 3.11: Đệm khí bị cân 68 Hình 3.12: Giá trị hàm f theo r Hình 3.13 Bố trí đệm khí đối xứng nhằm nâng cao độ cøng cđa 69 dÉn h íng 70 H×nh 3.14: Bè trí đệm khí cho ổ quay 72 Hình 3.15: Lò xo dùng hệ dịch chuyển Hình 3.16: Bàn dẫn h ớng đàn hồi cấu điều chỉnh độ lệch 73 tâm mô hình thực nghiệm máy đo sai lệch độ tròn 74 Hình 3.17: Mô hình tính toán lò xo Hình 3.18: Mô hình tính độ cứng theo ph ơng dịch chuyển bàn đàn hồi 75 Hình 3.19: Kích th ớc hình học đệm lò xo 78 Hình 3.20: Một số kích th ớc hình học bàn dẫn h ớng đàn hồi 78 Hình 3.21: Cảm biến đọc góc th ớc kính 80 Hình 3.22: Cách bố trí cửa sổ thu để tạo tín hiệu chu kỳ 82 Hình 3.23: Mạch điện nối tế bào quang điện thu tín hiệu 82 Hình 3.24: Sơ đồ mạch thu tín hiệu góc 83 Hình 3.25: Sơ đồ mạch phân biệt chiều đếm 83 Hình 3.26: Biểu đồ xung 84 Hình 3.27: Vi mạch 4011 84 Hình 3.28: Vi mạch 40192 84 Hình 3.29: Sơ đồ bố trí chân đồng hồ Mitutoyo 86 Hình 3.30: Khung liệu số đo 86 Hình 3.31: Biểu đồ thời gian xung truyền 87 Hình 3.32: Mạch nối chân REQ 88 Hình 3.33: Sơ đồ bố trí chân cổng song song 89 Hình 3.34: Chân nối với ghi liệu 91 Hình 3.35: Chân nối với ghi trạng thái 91 Hình 3.36: Chân nối với ghi điều khiển 92 Hình 3.37: Sơ đồ bố trí chân nối với cổng song 92 Hình 3.38: Mạch điều khiển động chiều 93 Hình 3.39: L u đồ ch ơng trình giải mà đồng hồ so hÃng Mitutoyo 94 Hình 3.40: L u đồ ch ơng trình điều khiển chuyển động quay đọc cổng 95 Hình 3.41: L u đồ ch ơng trình xử lý số liệu theo ph ơng pháp Tam giác 96 Hình 3.42: L u đồ ch ơng trình xử lý số liệu theo ph ơng pháp Fourier Ch ơng Hình 4.1: Kết cấu đệm khí thực nghiệm Hình 4.2: Sơ đồ đo khe hở phụ thuộc tải áp nguồn Hình 4.3: Đ ờng thực nghiệm họ đ ờng lý thuyết P0 =2kg/cm2 Hình 4.4: Đ ờng thực nghiệm họ đ ờng lý thuyết P0 =3kg/cm2 Hình 4.5: Đ ờng thực nghiệm họ đ ơng lý thuyết P0 =4kg/cm2 Hình 4.6: Các đ ờng thực nghiệm quan hệ tải khe hở Hình 4.7: Sơ đồ đo áp suất phân bố bề mặt đệm khí Hình 4.8: Mặt bàn đo áp kẻ l ới Hình 4.9: Phân bố áp suất bề mặt đệm khí Hình 4.10: áp suất p r theo lý thuyết thực nghiệm Hình 4.11 : Nguyên lý đo hệ số ma sát Hình 4.13: Đo sai lệch độ tròn vòng bi 110 khối V Hình 4.14 Đo độ tròn vòng bi 110 mô hình máy đo độ tròn Hình 4.15: Kết đo sai lệch độ tròn vòng bi 110 mô hình thực nghiệm Hình 16 : Giao diện phần mềm ch ơng trình đo sai lệch độ tròn- Toàn cảnh sai lệch độ tròn chi tiết đo Hình 4.17: Giao diện hiển thị biên dạng chi tiết đo theo tần số méo Hình 4.18: Kết đo sai lệch độ tròn vòng bi máy ACRETECH- công ty YAMAHA 97 99 99 100 101 102 103 104 105 105 106 107 108 109 111 111 112 113 114 123 Phơ lơc Phơ lơc 1: KiĨm nghiệm độ phân tán thị đồng hồ so Mitutoyo Tr ớc tiến hành thí nghiệm tổng hợp, tiến hành kiểm tra đặc tính thị dụng cụ Mô tả thí nghiệm: Dùng đồng l hồ so nén v ới hành trình mm (đúng hành trình nén đo sai lệch độ tròn chi tiết ổ lăn) dịch chuyển mặt nghiêng h=2àm với chiều dài l=14mm (hình h 5.1) Mặt nghiêng mẫu Hình 5.1: Kiểm đồng hồ so đ ợc đặt sống tr ợt ngang máy đo tọa độ UM21, đồng hồ so đ ợc gá chặt xuống đế máy Quan sát giá trị đồng hồ so, đồng h so nhảy 1àm đọc giá trị th ớc sống tr ợt ngang UM21, ta có bảng số liệu 5.1 Bảng 5.1: Giá trị kiểm tra độ phân tán thị đồng hồ so 0,001 Chiều lùi Chiều tiến Chỉ thị đồng hồ so 39-40 40-41 41-42 42-41 41-40 40-39 x1 74.099 76.44 76.177 76.245 75.83 x2 82.599 79.451 81.62 81.433 81.983 x3 87.89 87.599 87.701 87.635 87.762 x4 85.11 82.583 83.307 82.372 82.245 x5 79.56 77.272 77.037 76.849 76.919 x6 72.4 72.513 72.475 71.328 71.068 75.811 75.818 75.793 75.622 74.425 75.885 74.815 78.84 82.61 79.4 82.548 82.983 82.759 83.162 87.838 89.779 89.8 89.905 89.84 89.831 89.988 82.342 82.484 82.127 81.89 81.96 82.125 81.68 76.759 76.892 75.845 75.759 75.672 75.65 75.702 68.789 70.503 69.386 68.147 67.727 67.72 67.551 124 75.939 75.989 74.51 75.986 75.955 75.905 75.934 75.95 74.986 74.15 75.9 75.924 75.942 75.977 74.505 75.973 75.431 74.223 75.409 74.022 74.048 74.33 74.915 76.066 73.88 73.955 73.92 74.161 74.031 75.24088 0.85421 xtb σ 82.706 89.953 82.877 90.07 83.1 90.07 82.92 89.635 82.705 90.038 82.764 89.621 82.849 89.985 82.827 89.423 82.865 89.568 82.7 89.732 82.813 89.416 82.994 89.552 82.571 89.354 82.425 89.255 82.6 89.415 82.731 89.482 82.65 89.338 82.627 89.265 82.592 89.201 82.53 89.102 82.557 88.039 82.364 89.123 82.325 88.867 82.232 88.967 82.247 88.913 82.066 87.11 82.174 87.56 82.045 87.533 82.253 89.096 82.3048 89.07929 0.95042 0.87978 81.968 81.896 81.825 81.726 81.751 81.934 81.893 81.446 81.796 81.925 81.217 81.272 81.108 81.275 81.475 81.564 81.917 81.951 81.389 81.092 81.102 81.03 81.23 81.02 81.076 81 81.025 81.031 81.035 81.76083 0.75389 Độ phân tán thị đồng hồ so: σ dhs = σ max ( x6 − x4 ) = 1.60337 = 0.235µm 0.5(81.76083 − 68.11951) dhs=0.71àm Độ trễ đồng hồ so: 75.695 75.472 75.433 75.655 75.59 75.575 75.633 75.666 75.605 75.646 75.634 75.743 75.486 75.651 75.338 75.672 75.636 75.699 75.662 75.485 75.406 75.563 75.511 75.247 75.661 75.33 75.46 75.389 75.561 75.87854 0.77933 67.676 67.39 67.559 67.417 67.376 67.656 67.717 67.703 67.786 67.698 67.497 67.458 67.51 67.427 67.13 67.44 67.493 67.464 67.28 66.949 67.213 66.921 66.975 67.083 67.195 67.028 67.144 66.945 67.163 68.11951 1.60337 125 ∆tre = max ( xtb4 − xtb3 , xtb5 − xtb2 , xtb − xtb1 ) 7.31817 = =1 07 µm 8696 [( xtb3 − xtb1 ) + ( xtb6 xtb4 )] Đánh giá kết quả: -Thí nghiệm đo dịch chuyển theo chiều : Số đo đồng hồ so thị sai lớn 0,71àm -Thí nghiệm đo dịch chuyển theo chiều: Số đo đồng hồ so thị sai lớn 1,070,71àm Phụ lục 2: Các số liệu thực nghiệm Số liệu đo quan hệ tải khe hë øng víi c¸c ¸p ngn kh¸c nhau: Gia tải cách tăng áp suất cấp vào xilanh-pitton có đ ờng kính pitton 3,2cm giá trị 0,1bar, đo giá trị khe hở z(àm) sau lần gia tải (Bảng 5.2) Bảng 5.2: Số liệu đo quan hệ tải-khe hë víi c¸c ¸p ngn kh¸c ¸p st cÊp vào xilanh- pitton bar Giá trị khe hở trung bình ztb(àm) lần đo áp nguồn P 0=2bar Giá trị khe hở trung bình ztb(àm) lần đo áp nguồn P 0=3bar Giá trị khe hở trung bình ztb(àm) lần đo áp nguồn P 0=4bar 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 64 58 43 36 31 27 24 21 19 18 70 66 52 44 37 33 29 26 24 21 76 71 56 48 41 37 33 30 26 23 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 13 12 11 10 18 17 16 14 13 12 11 11 20 18 16 15 14 13 12 11 126 1,9 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 2,8 2,9 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 3,6 3,7 3,8 10 10 8 7 6 11 10 10 9 8 7 6 5 5 4 3 Bảng 5.3: Số liệu đo phân bố áp suất bề mặt đệm khí (bar) X X X X X 0.25 0.31 0.35 0.48 0.39 X X X X X X X X X X X 0.45 0.51 0.62 0.65 0.72 0.7 0.69 0.53 0.48 0.2 0.19 X X X X 0.18 0.25 0.47 0.43 0.56 0.61 0.76 0.71 0.95 0.75 1.1 0.91 1.12 0.85 1.2 0.95 1.1 0.86 1.09 0.77 0.52 0.9 0.4 0.57 0.4 0.51 X 0.24 X X 0.08 0.17 0.24 0.28 0.46 0.51 0.55 0.69 0.75 0.75 0.88 1.02 0.95 1.1 1.1 1.1 1.15 1.16 1.15 1.18 1.2 1.2 1.21 1.27 1.26 1.29 1.31 1.18 1.22 1.26 1.15 1.18 1.21 1.1 1.14 1.16 0.91 1.06 1.1 0.78 0.91 1.02 0.57 0.6 0.72 0.38 0.5 0.53 X 0.21 0.29 0.19 0.6 0.71 1.09 1.11 1.18 1.21 1.3 1.35 1.3 1.25 1.16 1.12 1.1 0.78 0.59 0.31 0.17 0.11 0.56 0.54 0.72 0.65 1.1 1.05 1.13 1.12 1.18 1.16 1.24 1.21 1.3 1.27 1.29 1.27 1.28 1.24 1.25 1.2 1.16 1.15 1.15 1.13 1.1 0.94 0.87 0.65 0.6 0.4 0.32 X X X 0.45 0.41 0.22 0.57 0.52 0.49 0.97 0.75 0.57 1.11 1.1 0.86 1.15 1.12 1.07 1.2 1.17 1.12 1.21 1.18 1.12 1.23 1.21 1.19 1.2 1.17 1.14 1.16 1.12 1.1 1.13 1.11 1.1 0.97 0.75 0.89 0.75 0.52 0.75 0.64 0.45 0.41 0.3 0.21 0.2 X X X X 0.21 0.45 0.6 0.72 0.98 1 0.84 0.78 0.51 0.3 0.25 X X X X X X X X 0.22 X 0.45 X 0.55 0.25 0.64 0.37 0.75 0.41 0.7 0.44 0.69 0.36 0.63 0.35 0.53 0.25 0.23 X X X X X X X X X X X X X X X X X 0.1 X X X X X X X X Phô lôc 3: Mét số sai số khác ảnh h ởng đến kết đo Bên cạnh sai số ph ơng pháp ảnh h ởng đến kết đo nh ch ơng mục 2.4 có số sai số khác nh : *Sai số vị trí t ơng đối thiết bị đo chi tiết đo: đà trình bày 127 Tr ờng hợp 1: Khi chi tiết bị nghiêng so với trục quay góc Tr ờng hợp đ ờng tâm chi tiết bị nghiêng so với trục bàn quay góc1 ta đo tiết diện không vuông góc với đ ờng tâm chi tiết, tiết diện đo có dạng hình elíp Sai số đo 1phạm phải hiệu hai bán trục elíp, bán trục bán kính chi tiết đo = Rct Rct = Rct −1 cosα cos α α = arccos (5.1) δ1 Rct (5.2) +1 §é đảo mặt đầu bàn quay là: đảo =2.Rbàn quay tg1 α1 (5.3) ∆R δ1 Rct ϕ H×nh 5.2: Chi tiÕt đo bị nghiêng so với trục quay Thí dụ: + Khi chi tiÕt cã ® êng kÝnh Φ120mm, muèn sai số 1àm độ không vuông góc mặt đầu so với đ ờng tâm cho phép là: 128 v = Rct tgα = 60 tg arccos = 0,346mm = 346àm 0,001 +1 60 + Giả thiết chi tiết có mặt đầu vuông góc với đ ờng sinh mặt bàn đo có độ đảo, muốn đo chi tiÕt cã ® êng kÝnh Φ120mm víi sai sè 1àm độ đảo cho phép bàn quay có bán kính là: d = Rbq tg = 693àm Ví dụ cho thấy đạt độ xác phép đo điều kiện độ xác chế tạo khí độ đảo mặt đầu mức thông th ờng Tr ờng hợp 2: Khi đầu đo h ớng kính đặt không vuông góc trục chi tiết đo đặt không xiên tâm chi tiết đo góc Đồng hồ thị l ợng lớn biến thiên bán kính đo đ ợc: Số đo = R/ cos2 (5.4) Sai số t ơng đối gây là: R − ∆R cos α − 100 0 ≤ [∆% ] δ2 = 100 00 = cosα ∆R (5.5) Chi tiÕt ®o ∆R ∆R α2 ϕ R số đo Hình 5.3: Đầu đo bị nghiêng lệch 129 Ví dụ cần đo với độ xác 1% góc nghiêng cho phép 2là =80 Tr ờng hợp 3: Khi tải đặt lệch tâm tạo mô men quay làm bàn đo bị nghiêng góc suốt trình quay: Tải trọng P đặt lệch tâm đoạn a P a O Khi đệm khí tầng phía trụ chịu tác dụng lực đẩy ngang Q1, biến thiên khe hở z1, đệm khí tầng phía d ới trụ chịu tác dụng lực đẩy ngang Q2, gây biến thiên khe hở z2 Tổng mô men qua điểm O phải không: P.a=Q1.l 1+Q2l2 l1 Q1 l2 Q2 (5.6) Hình 5.4: Tải đặt lệch tâ Mặt khác đệm khí giống mặt bàn ổ quay chế ®é lµm viƯc: Q 1=2K.∆z (5.7) Q 2=2K.∆z (5.8) Quan hƯ biÕn thiªn khe hë: ∆z1 l1 = ∆z2 l2 (5.9) Tõ (5.6),(5.7),(5.8),(5.9) suy ra: ∆z2 = P a l 2 K(l12 + l22 ) (5.10) Gãc nghiêng bàn đo là: = arctan z2 (5.11) Ví dụ: Khối l ợng chi tiết đo đ ợc lớn 10kg (P=100N), để lệch tâm 10mm, áp suất làm việc ổ khí 2bar nên độ cứng đà thực nghiệm K=5N/àm =5000N/mm 130 Với thông số đệm l1=15mm, l2 =50mm, ta tính đ îc gãc nghiªng nh sau: ∆z2 = 100 *10 * 50 = 0,00183 * 5000 * (15 + 50 ) α = arctan 0,00183 = 0,00210 50 Khi bàn đo nghiêng góc 3=0,00210, đo chi tiết lớn có đ ờng kính 120mm sai số phạm phải là: ss = Rct 1 −1 = 60 − = 4.10 −8 mm