Xác định lực ma sát trong xi lanh khí nén490

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - LUẬN ÁN TIẾN SĨ NGÀNH : MÁY THUỶ LỰC XÁC ĐỊNH LỰC MA SÁT TRONG XI LANH KHÍ NÉN NGUYỄN MINH TRƯỜNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS VŨ DUY QUANG HÀ NỘI - 2004 Môc lôc Trang phụ bìa Lời cam đoan Mục lục Danh mục ký hiệu, đại lợng vật lý, chữ viết tắt Danh mục hình vẽ, đồ thị Mở ®Çu Ch¬ng Tỉng quan ma sát ma sát xi lanh khí nén 1.1 Những khái niệm vỊ ma s¸t 1.1.1 Ma sát 1.1.2 Đại lợng đặc trng cđa ma s¸t 1.1.3 Phân loại ma sát 1.2 C¸c định luật ma sát .9 1.2.1 Định luật thứ 1.2.2 Định luật thứ hai 1.2.3 Định luật thø ba 10 1.3 Ma s¸t xi lanh khÝ nÐn 11 1.3.1 KÕt cÊu cđa mèi lµm kÝn xi lanh khí nén 11 1.3.2 Đặc điểm cđa ma s¸t xi lanh khÝ nÐn 12 1.4 Tỉng quan vỊ t×nh h×nh nghiên cứu ma sát xi lanh khí nén 19 1.4.1 Mô hình ma sát khe hẹp hình nêm (dạng côn) 21 1.4.2 Mô hình ma sát cổ điển 24 1.4.3 Mô hình ma sát Dahl 26 1.4.4 Mô hình ma sát LuGre 27 1.4.5 Mô hình ma s¸t Leuven 29 1.4.6 Mô hình R Schwenzer 30 1.4.7 M« h×nh cđa J Weber 31 1.4.8 Mô hình T Kagawa vµ O Ohligschläger 32 1.4.9 Stand thùc nghiƯm cđa X Chen vµ M Leufgen 33 1.4.10 Stand thùc nghiƯm cđa A Csulits 35 1.4.11 Stand thùc nghiƯm cđa R Eschmann 37 1.5 Nhận xét chung mô hình xác định ma sát xi lanh khí nén 40 Chơng Mô hình động lực học xi lanh khÝ nÐn 41 2.1 2.2 Ph¬ng trình trạng thái chất khí lý tởng 41 Khảo sát tổng quát trình nạp xả khí đồng thời qua thể tích biến ®æi 42 2.3 Động lực học hệ truyền động khí nÐn 47 2.3.1 BiĨu ®å chu trình làm việc 47 2.3.2 Khảo sát tổng quát động lực học hệ truyền động khí nén tác động hai phía 53 Chơng Sơ Đồ hệ thống thực nghiệm dùng để xác định lực ma sát xi lanh khÝ nÐn 63 3.1 3.2 3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.2.4 3.3 3.4 Phơng pháp xác định lực ma sát 63 HÖ thèng thùc nghiÖm 65 Cấu hình sơ đồ nguyªn lý hƯ thèng 65 Mô tả hoạt động hệ thống 66 Mô tả thiết bị ®o lêng cđa hƯ thèng 67 Giíi thiƯu phÇn mỊm øng dơng 68 Xây dựng thực nghiệm ®iỊu kiƯn thư nghiƯm 71 KÕt qu¶ thư nghiÖm 74 Chơng Một số kết nghiên cứu thu đ ợc hệ thống thử nghiệm 4.1 4.2 4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.2.4 4.3 Khảo sát hiƯn tỵng dÝnh - trỵt cđa piston (Stick - Slip) 88 Sự ảnh hởng thông số 95 ¶nh hëng cđa khối lợng tới độ chênh áp 96 ảnh hởng khối lợng tới vận tốc chuyển động piston 98 ảnh hởng áp suất tới vận tốc chuyển động piston 101 ảnh hởng cđa ¸p st tíi lùc ma s¸t 103 Đánh giá kết thực nghiệm nghiên cứu 106 Chơng Đề xuất giải pháp phát triển hệ thống thử nghiệm 108 5.1 5.2 5.3 Sơ đồ nguyên lý cấu hình hệ thống thử nghiệm 108 Mô tả sù lµm viƯc cđa hƯ thèng thư nghiƯm 109 Đánh giá hệ thống thử nghiệm phát triÓn 112 KÕt luËn 113 Danh mục công trình tác giả 116 Tài liệu tham khảo 117 Phụ lục Danh mục Các ký hiệu chữ viết tắt Ký hiệu Mô tả x x & Hành tr×nh cđa piston VËn tèc cđa piston Gia tèc cđa piston áp suất buồng xi lanh buồng đối áp Độ chênh áp buồng xi lanh DiƯn tÝch t¸c dơng cđa phÝa piston Khèi l ợng piston, xe lăn với tải Lực tải Lực ma sát Lực pháp tuyến Lực ma sát Coulomb Lực ma sát tĩnh Hệ số đặc tr ng cho hiƯu øng Stribeck HƯ sè suy gi¶m nhít vi mô Hệ số suy giảm nhớt Thời gian Độ nhớt ®éng lùc häc øng st tr ỵt Khèi l ỵng riêng Nhiệt độ tuyệt đối Kelvin Hằng số chất khí Nhiệt dung đẳng áp Nhiệt dung đẳng tích hệ số đoạn nhiệt không khí Tỷ số áp suất Hệ sè ma s¸t HƯ sè ma s¸t chung HƯ sè ma sát rắn (khô) Hệ số ma sát lỏng ( ớt) Lực ma sát ớt Độ nhấp nhô bề mặt & & x p1, p2 ∆p A1 , A2 m FL FR FN FC FS δ σ1 σ2 t η τ ρ T R Cp CV k ε µ µges àtr àfl FHy Đơn vị m m/s m/s2 bar bar m kg N N N N N N/(m/s) N/(m/s) s Ns/cm N/m2 kg/m K J/kg.K J/kg.K J/kg.K N bG lG h0 ψ kp AR v vS x&Gr l m´ p(x) FRH kC kN kRhaft kra krb krc krd c d FM Chiều rộng mặt tr ợt m Chiều dài mặt tr ợt m Chiều cao lớp màng bôi trơn m Tổn thất rò rỉ Hằng số liên quan tới hình dạng khe hẹp Diện tích bề mặt chịu ma sát vật thể tr ît m VËn tèc vËt thÓ tr ît m/s VËn tốc dòng khe hẹp m/s Vận tốc giới hạn m/s Chiều dài đoạn làm kín m Độ dốc khe hĐp bar ¸p st khe hĐp Lùc ma s¸t b¸m N HƯ sè ma s¸t Coulomb N HƯ số ma sát Newton Ns/m Yếu tố liên quan tới lực ma sát bám Hệ số ma sát lực xuất phát Nm/s Hệ số ma sát lực xuất phát m/s Offset (hằng số ban đầu) lùc ma s¸t N HƯ sè cđa lùc ma s¸t tỷ lệ với vận tốc Ns/m Độ cứng lò xo N/m Giảm chấn kg/s Lực khối N Danh mục hình vẽ, đồ thị Hình 1-1: Sự phụ thuộc lực ma sát giá trị dịch chuyển Hình 1-2: Các dạng ma sát Hình 1-3: Một số dạng đệm làm kín th ờng gặp Hình 1-4: o vùng khe hẹp Sự thay đổi chiều dày lớp màng bôi trơn piston thành xi lanh Hình 1-5: Mối quan hệ ma sát vận tốc, đ ờng cong Stribeck Hình 1-6: Các lực bề mặt tiếp xúc vi mô Hình 1.7: Mô hình vật thể tr ợt Hình 1.8: Sơ đồ mặt cắt khe hẹp với đầy chất lỏng Hình 1-9: Đ ờng cong Stribeck Hình 1-10: Mô hình khe hẹp piston xi lanh H×nh 1-11: Tr êng vËn tèc khe hẹp hình nêm Hình 1.12: Mô hình LuGre Hình 1-13: Mô hình đặc tính ma sát tuyến tính R Schwenzer Hình 1-14: Mô hình J Weber Hình 1-15: Mô hình T Kagawa O Ohligschlọger Hình 1-16: Sơ đồ thực nghiệm X Chen M Leufgen Hình 1-17: Sơ đồ tổ hợp đo dùng để xác định lực ma sát bám Hình 1-18: Sơ đồ tổ hợp đo dùng để xác định lực ma sát tr ợt giới hạn dính - tr ợt Hình 1-19: Sơ đồ dàn thử nghiệm R.Eschmann Hình 2-1: Sơ đồ trình đồng thời nạp xả khí qua thể tích biến đổi Hình 2-2: Sơ đồ hệ truyền động khí nén tác động hai phía Hình 2-3: Biểu đồ chu trình làm việc hệ truyền động khí nén tác động hai phía Hình 2-4: pxl pcd Biểu đồ quan hệ hiệu áp suất Hình 3-1: Sơ đồ thực nghiệm để khảo sát lực ma sát xi lanh khí nén Hình 3-2: x&) L u đồ thuật toán xác định quan hệ R( F Hình 3-3: Kết thử nghiệm với xi lanh32*150 mm Hình 3-4: Kết thử nghiệm với xi lanhφ32*400 mm H×nh 4-1: Quan hƯ phơ thc cđa lùc ma sát với vận tốc (đ ờng cong Stribeck) Hình 4-2: Hình biểu diễn mô tả ảnh h ởng khối l ợng thay đổi tới đại l ợng Hình 4-3: Hình biểu diễn mô tả ảnh h ởng áp suất thay đổi tới đại l ợng Hình 4-4: Hình biểu diễn mô tả ảnh h ởng áp suất thay đổi (đối áp 0) tới đại l ợng Hình 4-5: Sự ảnh h ởng khối l ợng áp suất tới ma sát bám tr ờng hợp đối áp Hình 4-6: Sự ảnh h ởng khối l ợng ¸p st tíi ma s¸t b¸m tr êng hỵp đối áp bar Hình 4-7: Quan hệ lực ma sát vận tốc khip = 0,6 bar Hình 4-8: Hiện t ợng dính - tr ợt piston (hiƯu øng Stick -Slip) ë xi lanh lo¹i φ32*150 mm Hình 4-9: Hiện t ợng dính tr ợt piston xi lanh 32*400 mm Hình 4-10: Mô hình dao động để mô tả hiệu ứng dính - tr ợt piston Hình 4-11: Hiệu ứng dính - tr ợt áp suất thay đổi Hình 4-12: Hiệu øng dÝnh - tr ỵt khèi l ỵng thay đổi Hình 4-13: ảnh h ởng khối l ợng tới độ chênh áp Hình 4-14: ảnh h ởng khối l ợng tới độ chênh áp (hình trích) Hình 4-15: ảnh h ởng khối l ợng tới độ chênh áp lớn Hình 4-16: ảnh h ởng khối l ợng tới vận tốc piston Hình 4-17: ¶nh h ëng cđa khèi l ỵng tíi vËn tèc piston (hình trích) Hình 4-18: ảnh h ởng khối l ợng tới vận tốc lớn Hình 4-19: ¶nh h ëng cđa ¸p st tíi vËn tèc chun động piston Hình 4-20: ảnh h ởng áp st tíi vËn tèc lín nhÊt cđa piston H×nh 4-21: ¶nh h ëng cđa ¸p st tíi lùc ma s¸t xi lanh Hình 4-22: ảnh h ởng áp suất tới ma sát xi lanh (hình trích) Hình 4-23: ảnh h ởng áp suất tới giá trị lớn ma sát Hình 5-1: Sơ đồ thực nghiệm phát triển đ ợc dùng để xác định lực ma sát xi lanh nén Hình 5-2: Sơ đồ thực nghiệm đ ợc thay đổi dùng để xác định lực ma sát xi lanh nén loại không cần Mở đầu Đặt vấn đề: Nh chóng ta ®Ịu biÕt, hai vËt thĨ chun ®éng t ơng đối xuất lực cản ng ợc chiều mà nguyên nhân ma sát Ma sát t ợng kỳ lạ thiên nhiên, sống nói chung kỹ thuật nói riêng ma sát có hai mặt Từ thời cổ đại, ng ời đà biết cách lấy lửa nhờ ma sát bắt đầu cho thời đại ăn chín uống sôi Con ng ời ngày tinh vi đà dùng kiến thức ma sát học để ghi âm đĩa nhựa, ứng dụng chúng truyền động ma sát, khớp nối, liên kết ren, , để phanh hÃm ô tô, xe lửa loại ph ơng tiện giao thông khác Các nhà hoá học áp dụng ma sát để tăng tốc độ phản ứng hoá học lên hàng trăm ngàn lần Mặt thứ hai ma sát, nơi chúng xuất cách không mong muốn cản trở có hại Để hạn chế mặt tác hại này, nhà khoa học nghiên cứu ma sát để tăng hiệu sử dụng máy móc, giảm l ợng hao mòn chi tiết nhằm kéo dài tuổi thọ độ tin cậy máy móc thiết bị khí Nhu cầu hiểu biết t ợng ma sát đà có từ lâu, đ ợc đánh dấu công trình Leonardo da Vinci Cho đến nay, nhiều ph ơng diện, ma sát điều bí ẩn, ma sát học đÃ, mÃi mÃi lĩnh vực kỹ thuật quan trọng hàng đầu khoa häc vµ kü tht øng dơng nãi chung Trong hoạt động thiết bị khí, máy móc, phần lớn l ợng bị tiêu tốn để thắng ma sát sinh tổ máy thiết bị truyền động [55], [70] Đối với ngành chế tạo máy đặc tính ma sát đ ợc xem nh tiêu chuẩn định việc đánh giá dẫn động ảnh h ởng trực tiếp đến công suất đòi hỏi máy Trong phần tử máy chuyển động công ma sát sinh chuyển thành nội năng, làm 108 Ch ơng Đề xuất giải pháp phát triển hệ thống thử nghiệm Ch ơng giới thiệu giải pháp đ ợc đ a sở ph ơng pháp thực nghiệm kiểu dao động nhằm khắc phục hạn chế mô hình đà thiết kế 5.1 Sơ đồ nguyên lý cấu hình hệ thống thử nghiệm Để hoàn thành mục tiêu đặt ra, sau trình bày mô hình hệ thống thực nghiệm (hình -1) liên kết đ ợc u điểm ph ơng pháp tr ớc với mạnh ph ơng pháp dao động đà trình bày [10 ] , [ 23]: Hình -1: Sơ đồ thực nghiệm phát triển đ ợc dùng để xác định lực ma sát xi lanh nén 109 Từ hình vẽ ta thấy xi lanh đ ợc liên kết với xe lăn nhỏ, xe chất lên tải trọng khác thay đổi đ ợc Hai xi lanh đồng dạng A B đ ợc nối đối áp với nhau, nhờ mà tạo độ chênh áp lớn tùy ý buồng xi lanh, độ chênh áp không đổi trình chuyển động Hai xi lanh đ ợc truyền chuyển động nhê mét xi lanh thø ba nèi cøng víi chóng có đặc điểm chiều dài với hai xi lanh Các buồng xi lanh truyền động đ ỵc nèi víi van tr ỵt WV1 vµ WV2 ®iỊu khiĨn b»ng ®iƯn ®Ĩ cã thĨ thùc hiƯn ® ợc trình điều khiển cách độc lập buồng xi lanh Tuy nhiên, ma sát đ ợc khảo sát xi lanh truyền động, mà xi lanh khí nén A (đ ợc nối với xe lăn thông qua hộp đo lực F loại - 5000 N) 5.2 Mô tả làm việc hệ thống thử nghiệm Chu trình đo đ ợc thực nh sau: Quá trình làm việc xi lanh khí nén dẫn động hoàn toàn đ ợc giữ nguyên nh nh sơ đồ thực nghiệm đà đ ợc trình bày ch ơng Bởi đà nói trên, ba xi lanh đ ợc nối cứng với qua xe lăn nên chuyển động hai xi lanh A B đ ợc thực thông qua truyền ®éng cđa xi lanh dÉn ®éng C¶ ba xi lanh cïng thùc hiƯn mét chun ®éng „dao ®éng“, độ chênh áp buồng xi lanh cần khảo sát đ ợc trì không đổi mức tuỳ ý Cũng với trợ giúp máy tính đại l ợng đo đ ợc thu thập đồng thời nhờ đầu đo thích hợp Trong việc đánh giá tính toán (cũng nhờ trợ giúp MTĐT) lực ma sát đ ợc tính toán mô tả hàm theo thời gian phụ thuộc vào đại l ợng khác nh vận tốc, áp suất Toàn trình thí nghiệm xảy tự động theo ch ơng trình điều khiển đặt 110 XÐt sù c©n b»ng lùc cđa piston A trình chuyển động ta có: F = = F − p1 A + p A − mx& &− FR (5.1) Trong ®ã: F - Lùc ®o tõ hép lùc kÕ p1, p - ¸p suÊt khÝ nÐn buång xi lanh A 1, A2 - Các diện tích tác dơng cđa piston m - Khèi l ỵng cđa piston & x& - Gia tèc chun ®éng FR - Lùc ma sát Từ ta có đ ợc giá trị lực ma sát cần tính: FR = F p 1A + p 2A − mx& & (5.2) Trong tr ờng hợp đối t ợng khảo sát loại xi lanh không cần, sơ đồ thực nghiệm trở nên đơn giản đ ợc trình bày nh hình 5-2: Vì đặc điểm cấu tạo, diện tích mặt làm việc hai phía piston xi lanh nh nên thay phải sử dụng hai xi lanh đồng dạng nối đối cần xi lanh dùng để khảo sát ma sát Khi hai buồng xi lanh đ ợc nối thông với nhau, áp suất đặt ban đầu không đổi trình chuyển động 111 Xi lanh không cần Xi lanh khí nén dẫn động Lực kế WV2 WV1 - Khuêch đại - §iỊu khiĨn - Thu thËp sè liƯu ®o - Xư lý đánh giá kết đo Hình 5-2: Sơ đồ thực nghiệm đ ợc thay đổi dùng để xác định lực ma sát xi lanh nén loại không cần Bởi độ chênh áp piston hai buồng xi lanh không nên ph ơng trình (5.2) trở nên đơn giản nh & FR = F mx& Nguyên tắc đo nh sau: (5.3) chu trình thực nghiệm hoàn toàn giống nh thực nghiệm tiến hành khảo sát ma sát loại xi lanh khí nén có cần thông th ờng 112 5.3 Đánh giá hệ thống thử nghiệm phát triển Nhận xét: So với ph ơng pháp đà biết tr ớc để xác định lực ma sát xi lanh khí nén, stand thực nghiệm có u điểm bật sau: Một đ ờng cong quan hệ lực ma sát với vận tốc điều kiện độ chênh áp không đổi hoàn toàn có đ ợc sau lần thực nghiệm Điều dẫn tới việc giảm đáng kể chi phí mặt thời gian Việc khảo sát lực ma sát diễn d ới điều kiện hoàn toàn thực tế Có thể khảo sát với hai h ớng xuất phát piston Lực ma sát đ ợc tính toán điều kiện động lực học, đ ờng cong động học nh áp suất đ ợc thu nhận trạng thái động (với gia tốc biến đổi) Piston thực chuyển động tăng, hay giảm tốc theo hai h ớng xuất phát chuyển động Với ph ơng pháp dao động này, vận tốc khảo sát đạt đ ợc cao, hẳn ph ơng pháp đà biết Độ chênh áp hai buồng xi lanh điều chỉnh hoàn toàn tuỳ ý Cũng nh trên, với sơ đồ hoàn toàn khảo sát t ợng dính - tr ợt điều kiện định Bên cạnh hệ thống thử nghiệm phát triển có vài nh ợc điểm sau: Chi phí thiết bị tăng lên so với stand đ a tr ớc Sự đồng dạng hai xi lanh khí nén nối đối bắt buộc Ngoài ra, xi lanh khí nén dẫn động cần phải có chiều dài hành trình giống nh hai xi lanh khí nén đồng dạng 113 Kết luận ch ơng luận án đà có nhận xét, đánh giá riêng, phần kết luận luận án đ ợc tổng kết lại nh sau: Trên sở nghiên cứu, tổng quan ti liệu vỊ lý thut, thùc nghiƯm cïng víi viƯc ph©n tÝch mô hình hệ thống thử nghiệm đà đ ợc áp dụng để nghiên cứu ma sát xi lanh khí nén, việc tìm kiếm ph ơng pháp xác định có hiệu lực ma sát vấn đề cấp thiết; có đ ợc xác đặc tính ma sát điều mơ mỏi nhà nghiên cứu, thiết kế nh ớc mong nhà sản xuất Từ quan ®iĨm nghiªn cøu lý thut vỊ ®éng lùc häc cđa hệ thống truyền động khí nén, lần đà khẳng định việc xác định xác lực ma sát xi lanh khí nén thiếu đ ợc cho mô hình tính toán lý thuyết Luận án đà đề xuất xây dựng thành công đ ợc hệ thống thử nghiệm hon chỉnh làm việc theo nguyên lý dao động để xác định nhanh v xác lực ma sát xi lanh khí nén tiêu chuẩn, đặc biệt ma s¸t ë khu vùc vËn tèc cao (cã thĨ ≈ 0,8 m/s), điều m tất ph ơng pháp tr ớc gặp khó khăn không đạt đ ợc (chỉ < 0,35 m/s) Các kết thu đ ợc hệ thống thử nghiệm đà cho thấy quan hệ lực ma sát với vận tốc hoàn toàn phù hợp với lý thuyết nh đ ờng cong Stribeck, mét ® êng cong rÊt quan träng lÜnh vực ma sát học nói riêng khí nói chung Điều chứng tỏ độ tin cậy, xác tính thực tiễn hệ thống đ ợc đề xt HƯ thèng thư nghiƯm hồn tồn cã thể áp dụng vo mục đích nghiên cứu Các kết nghiên cứu thực nghiệm xi lanh khí 114 nén tiêu chuẩn hai nhà sản xuất ORIGA REXROTH khẳng định giá trị thực tiễn thông dụng stand thử nghiệm Với hƯ thèng thư nghiƯm hồn tồn cã thĨ kh¶o sát có hiệu t ợng dính - tr ợt (hiệu ứng Stick-Slip) Các kết thử nghiệm cho thấy hiệu ứng xảy khu vực vận tốc thấp, th ờng nơi &- t) có xu h ớng đạt cực trị đ ờng cong vận tốc (trên đồ thịx Trên sở nghiên cứu t ợng dính - tr ợt đà đề số biện pháp phòng tránh Đà xây dựng đ ợc ch ơng trình tính toán v biểu diễn quan hệ lực ma sát với vận tốc tr ờng hợp độ chênh áp không đổi Các kết nghiên cứu cho thấy ảnh h ởng lẫn thông số tới lực ma sát xi lanh ảnh h ởng khối l ợng tới độ chênh áp: Sự thay đổi khối l ợng tải gây ảnh h ởng đáng kể tới độ chênh áp buồng xi lanh, thông qua ảnh h ởng tới lực ma sát Quan hệ khối l ợng m với độ chênh áp lớn đồng biến tuyến tính Mối quan hệ đ ợc biểu diễn d ới dạng hàm số t ơng quan y = 0.0123x + 0.4526, với độ sai lệch đ ợc xác định là2 R = 0.9952 ảnh h ởng khối l ợng tới vận tốc chuyển động piston: Sự thay đổi khối l ợng gây ảnh h ởng không lớn tới vận tốc, nhiên lại làm thay đổi quán tính hệ nên ảnh h ởng nhiều tới gia tốc chuyển động piston Quan hệ thay đổi khối l ợng m với vận tốc lớn nghịch biến tuyến tính Hàm số t ơng quan y = - 0.0071x + 0.8594, với độ sai lệch R2 = 0.9843 ảnh h ởng áp suất tới vận tốc chuyển động piston: Vận tốc chuyển động chịu ảnh h ởng mạnh áp suất thay đổi 115 Hàm số t ơng quan biểu diễn quan hệ áp suất víi vËn tèc lín nhÊt lµ y = 0.0749x + 0.3011, với độ sai lệch 2R= 0.9962 ảnh h ëng cđa ¸p st tíi lùc ma s¸t: ¸p st không ảnh h ởng tới ma sát bám nói riêng mà ảnh h ởng lớn tới lực ma sát xi lanh khÝ nÐn nãi chung Quan hƯ nµy biểu thị d ới dạng hàm số y = 2.513x2 - 13.067x + 134.22 phần đ ờng cong parabol víi ®é sai lƯch R2 = 0.9964 Để mở rộng đ ợc phạm vi đo khảo sát lực ma sát xi lanh khí nén tr ờng hợp độ chênh áp p buồng xi lanh lớn hơn, sở hệ thống thực nghiệm đà có, luận án đà đề xuất sơ đồ nguyên lý stand phát triển để tham khảo tiếp tục nghiên cứu ứng dụng Phân tích hệ thống cho thấy hoàn toàn tạo đ ợc độ chênh áp p đạt tới bar (mức áp suất sử dụng công nghiệp) Đây đ ợc xem nh vấn đề để tiếp tục tiến hành nghiên cứu theo h ớng 117 Tài liệu tham khảo tiếng Việt Nguyễn Hữu Chí (1974), Cơ học Chất lỏng ứng dụng Tập 1&2, Nhà xuất Đại học Trung học chuyên nghiệp Nguyễn Ph ớc Hoàng, Phạm Đức Nhuận, Nguyễn Thạc Tân (1970), Thuỷ lực Máy Thuỷ lực, Nhà xuất Đại học Trung học chuyên nghiệp Phạm Văn Khảo (1999), Truyền động Tự động Khí nén, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Lê Danh Liên, Ngô Sĩ Lộc (1977), Truyền động Thuỷ Lực Thể tích, Tr ờng Đại học Bách khoa Hà nội - Bộ môn Máy Tự động Thuỷ Khí Ngô Sỹ Lộc, Nguyễn Quang Nguyên, Nguyễn Minh Tr ờng (2003), Nghiên cứu khả giảm ma sát xi lanh thủy lực ổ tr ợt thủy tĩnh, Báo cáo khoa học Hội nghị khoa học Cơ học Thuỷ khí toàn quốc Đà nẵng tháng năm 2003 TrÇn SÜ PhiƯt, Vị Duy Quang (1979), Thủ Khí Động Lực Kỹ Thuật Tập 1&2, Nhà xuất Đại học Trung học chuyên nghiệp Nguyễn DoÃn Ph ớc, Phan Xuân Minh, Hán Thành Trung (2003), Lý thuyết điều khiển phi tuyến, Nhà xuất Khoa học Kü tht Vị Duy Quang, TrÇn SÜ Phiệt, Nguyễn Ph ớc Hoàng (1984), Thuỷ Khí Động Lực Kỹ Thuật Phần Ph ơng pháp dụng cụ đo, Nhà xuất Đại học Trung học chuyên nghiƯp Vị Duy Quang (1996), Thủ KhÝ §éng Lùc øng dụng, Tr ờng Đại học Bách khoa Hà nội 10 Vị Duy Quang, Ngun Minh Tr êng (2001), “Mét s¬ đồ khảo sát lực ma sát xi lanh khí nén, Tuyển tập Công trình Khoa học, Hội nghị khoa học toàn quốc Cơ học kỹ thuật, Tập 3, tr 207-210, Nhà xuất Đại học Quốc gia 11 Vị Duy Quang, Ngun Minh Tr êng (2002), “Mét ph ơng pháp xác định lực ma sát xi lanh khí nén, Tuyển tập công trình Hội nghị khoa học Cơ học Thuỷ khí Công nghệ mới, tr 371-376 118 12 Nguyễn Anh Tuấn, Phạm Văn Hùng, Giáo trình Ma sát học, Tr ờng Đại học Bách khoa Hà nội - Bộ môn Máy Ma sát học 13 Nguyễn Anh Tuấn, Nguyễn Văn Thêm (1990), Kỹ thuật Ma sát Biện pháp nâng cao tuổi thọ Thiết bị, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật 14 Trần Xuân Tùng (2002), Hệ thống điều khiển tự động Thuỷ lực, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật tiÕng Anh 15 Drakunov S., Hanchin G D., SU W C and Özgüner Ü (1997), “Nonlinear control of a rodless pneumatic servo actuator, or sliding modes versus coulomb friction”, Automatica, Vol.33, No 16 Fok S C and Ong E K (1999), “Position control and repeatability of a pneumatic rodless cylinder system for continuous positioning”, Robotics and Computer Intergrated Manufacturing, No 15, pp 365-371 17 Hamiti K., Voda-Besancon A and Roux-Buisson H (1997), “An analog feedback with iterativ procedure for improving closed loop performances in position control of pneumatic servo system”, Proceedings of European Control Conference (ECC 97), Brussels, Belgium 1-4 July 1997 18 John A Roberson, John J Cassidy, Hanif M Chaudhry (1998), Hydraulic engineering, Wiley, New York, Chichester [u.a.] 19 Nouri B (2001), Modelling and Control of Pneumatic Servo Positioning Systems, Katholieke Universiteit Leuven - Faculteit Toegepaste Wetenschappen Arenbergkasteel, B-3001 Heverlee, Belgium 20 Nouri B M Y., Al-Bender F., Swevers J., Vanherck P and Van Brussel H (2000), “Modelling a pneumatic servo positioning system with friction”, Proceedings of American Control Conference (ACC 2000), 28-30 June 2000, Chicago, Illinois, USA, pp 1067-1071 21 Parr A (1999), Hydraulics and pneumatics, Butterworth Heinemann, Oxford [u.a.] 22 Richard Dorf C and Robert H Bishop (1998), Modern control systems Eighth Edition, Addison Wesley Longman, Inc 119 23 Nguyen Anh Tuan, Nguyen Minh Truong (2001), “Examination of the friction force in pneumatic cylinders”, The 4th International Symposium on High Performance of Tribosystem, Republic of Korea 15-16 June 2001, Proceedings pp 13-16 24 Nguyen Anh Tuan, Nguyen Minh Truong (2001), “A Method of Determining the Friction Force in Pneumatic Cylinders”, The 2nd World Tribology Congress, Vienna, Austria 03-07 sept 2001, Proceedings, Abstracts of Papers pp 612 tiÕng §øc 25 Autorenkolektiv (1991), Grundlagen und Komponenten Fluidtechnik Hydraulik, Mannesmann Rexroth GmbH der 26 Autorenkolektiv (1991), Pneumatik - Grundlagen , Mannesmann Rexroth Pneumatik GmbH 27 Autorenkollektiv (1987), Taschenbuch Maschinenbau, Band 3, VEB Verlag Technik, Berlin 28 Autorenkolektiv (1988), Fachbuchverlag, Leipzig Wissensspeicher Fluidtechnik , VEB 29 Bartz W.J (1988), Zur Geschichte der Tribologie, (Handbuch der Tribologie und Schmierungstechnik, Bd 1), Expert-Verl 30 Bauer G (1998), Ölhydraulik, Teubner, Stuttgart 31 Beater P (1999), Entwurf hydraulischer Maschinen, Springer-Verl., Berlin, Heidelberg [u.a.] 32 Bronstein I.N., Semendjanjew, K.A (1987), Taschenbuch der Mathematik, BSB Teubner Verlagsgesellschaft, Leipzig 33 Chen X., Leufgen M (1987), “Erfassung des Reibverhaltens von Kolbendichtungen und deren Einfluß auf die Positionierung von pneumatischen Systemen”, O+P 31, Nr.12 34 Croser P., Ebel F (1999), Pneumatik , Springer, Berlin, Heidelberg [u.a.] 35 Csulits A (1981), “Reibverhalten und Gebrauchsdauer von Kolbenund Stangendichtung an Pneumatikzylindern”, O+P 25, Nr.6 120 36 DIN 50320 (1979), Verschleiß, Begriffe, Systemanalyse von Verschleißvorgängen, Gliederung des Verschleißgebietes, Beuth-Verlag, Kưln 37 Dưrp Albert K., Dücker W (1998), Mtechnik in der Hydraulik (Das Handbuch für Werkstatt und Ausbildung), VDE-Verl., Berlin, Offenbach 38 Ebertshäuser H (1978), “Einfußfaktoren auf das Verhalten von Dichtungen”, O+P 22, Nr.2 39 Ebertshäuser H (1989), Fluidtechnik von A bis Z, Mannesmann Rexroth, Limburger Vereinsdruckerei GmbH, Limburg 40 Eschmann R (1990), “Reibkräfte an pneumatischen Zylinderantrieben”, O+P 34, Nr.6 41 Eschmann R (1992), “Reibkräfte an Pneumatikdichtungen”, 10 Aachener Fluidtechnisches Kolloquium 42 Freitag E (1993), “Eifluß von Dichtung und Dichtungswerkstoff auf das Reibungsverhalten von Pneumatikzylindern”, Fachtagung Hydraulik und Pneumatik in Dresden, Dresdner Verein zur Förderung der Fluidtechnik e.V 43 Fuller D.D (1960), Theorie und Praxis der Schmierung, Stuttgart 44 Göldner H., Holzweissig F (1980), Leitfaden der Technischen Mechanik, VEB Fachbuchverlag, Leipzig 45 Göldner H., Pfefferkorn W (1987), Technische Mechanik, VEB Fachbuchverlag Leipzig 46 Götz W., Lackmann U (1983), Hydraulik in Theorie und Praxis Von Bosch., Robert Bosch GmbH 47 Götz W., Haack S., Mertlik R (1999), Elektrohydraulische Proportional- und Regelungssysteme, Omega-Fachliteratur, Ditzingen 48 Grollius Horst-W (2002), Grundlagen der Hydraulik, Fachbuchverl Leipzig im Carl-Hanser-Verl., München, Wien 49 Kagawa T., Ohligschläger O (1990), “Simulationsmodel pneumatische Zylinderantriebe”, O+P 34, Nr.2 50 für Kaibel J (1999), Deteillierte Analyse der Reibungsverhältnisse an den Kurbelwellenhauptlagern mit Ermittlung einer Formel zu deren Vorausberechnung, Technische Universität Darmstadt 51 Kennziffer-Ausgaber der Zeitschrift O+P “Ölhydraulik und Pneumatik” (1995), Report ´95, Vereinigte Fachverlage 121 52 Köhnlechner R (1981), “Schmierfilmdicken und Reibkräfte bei pneumatischen Zylindern”, O+P 25, Nr.8 53 Krause H., Poll G (1980), Mechanik der Festkörperreibung, VDIVerlag GmBH, Düsseldorf 54 Lensing H.-J., Tautkus M (1992), “Pneumatik - Zylinder mit reduzierter Reibung”, 10 Aachener Fluidtechnisches Kolloquium 55 Milberg J (1992), Wergzeugmaschinen - Grundlagen , Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York 56 Murrenhoff H., Goedecke W.-D., Klein A (2001), Umdruck zur Vorlesung Steuerungstechnik und Mikrorechneranwendung in der Fluidtechnik, Shaker, Aachen 57 Muth A (1993), “Die Mưglichkeiten einer dynamischen Versuchsmethode mit anschliender Berechnung dreidimensionaler Reibkraftkennfelder an Pneumatikzylindern”, Fachtagung Hydraulik und Pneumatik 1993 in Dresden 58 Ohligschläger O (1990), Pneumatische Zylinderantriebe thermodynamische Grundlagen und digitale Simulation, Diss RWTH Aachen 59 Pneumatik Katalog (1993), Knowhow in Pneumatik, Rexroth Mecman Pneumatik 60 Schwenzer R (1983), Entwurf und Auslegung servopneumatischer Antriebsregelungen, Diss RWTH Aachen 61 Stoll K (1999), Pneumatik-Anwendungen, Vogel, Würzburg 62 Tao J., Untersuchung der physikalischen Vorgänge im Dichtspalt und des Reibverhaltens von Hydraulik – Stangendichtungen, Diss RWTH Aachen 63 Vogelpohl G., Die Sribeck-Kurve als Kennzeichen des allgemeinen Reibungsverhaltens geschmierte Gleitflächen, VDI-Zeitschrift, Band 96 64 Weber J (1989), “Digitale Simulation des dynamischen Verhaltens hydraulischer Systeme mit Standardelementen”, Forschungsbericht, TU Dresden 65 Weck M (1991), Werkzeugmaschinen, Fertigungssystem , (Studium und Praxis) Band 2, VDI -Verlag GmBH, Düsseldorf 122 66 Will D., Ströhl H (1988), Einführung in die Hydraulik und Pneumatik, VEB Verlag Technik, Berlin 67 Will D., Stroehl H., Gebhardt N (1999), Hydraulik Grundlagen, Komponenten, Schaltungen, Springer Verlag, Berlin, Heidelberg 68 Zeitschrift für Fluidtechnik (1995), Ölhydraulik und Pneumatik, Vereinigte Fachverlage 69 Zeitschrift für Fluidtechnik O+P (1996), Konstruktionsjahrbuch 1995/1996, Vereinigte Fachverlage 70 Zeitschrift für Materialfluß und Automation in Produktion, Lager, Transport und Umschlag (1997), “F+H” Fördern und Heben, Vereinigte Fachverlage 116 Các công trình đà công bố liên quan đến luận án Vũ Duy Quang, Nguyễn Minh Tr ờng Một sơ đồ khảo sát lực ma sát xi lanh khí nén, Tuyển tập Công trình khoa học, Hội nghị khoa học toàn quốc C¬ häc kü thuËt, TËp 3, tr 207-210, (2001) Vị Duy Quang, Ngun Minh Tr êng „Mét ph ¬ng pháp xác định lực ma sát xi lanh khí nén, Tuyển tập công trình Hội nghị khoa học Cơ học Thuỷ khí Công nghệ mới, tr 371-376, (2002) NguyÔn Anh TuÊn, NguyÔn Minh Tr êng „Examination of the friction force in pneumatic cylinders“, The 4th International Symposium on High Performance of Tribosystem, Republic of Korea 15-16 June 2001, Proceedings pp 13-16, (2001) NguyÔn Anh TuÊn, NguyÔn Minh Tr êng „A Method of Determining the Friction Force in Pneumatic Cylinders“, The 2nd World Tribology Congress, Vienna, Austria 03-07 sept 2001, Proceedings, Abstracts of Papers pp 612, (2001) Ngô Sỹ Lộc, Nguyễn Quang Nguyên, Nguyễn Minh Tr ờng Nghiên cứu khả giảm ma sát xi lanh thđy lùc b»ng ỉ tr ỵt thđy tÜnh“, Tun tập Công trình Hội nghị khoa học Cơ học thủy khí toàn quốc, tr 287-292, (2003) Ngô Sỹ Lộc, Nguyễn Minh Tr ờng Một số kết nghiên cứu vỊ ma s¸t xi lanh khÝ nÐn“, B¸o c¸o khoa học Hội nghị khoa học Cơ học Thủy khí toàn quốc (Hà tiên, tháng năm 2004) ... khí nén 5 Ch ơng Tổng quan ma sát ma sát xi lanh khí nén Trong ch ơng trình bày số khái niệm ma sát ma sát xi lanh khí nén Các mô hình nghiên cứu ma sát xi lanh khí nén nhận xét, đánh giá tác... quan ma sát ma sát xi lanh khí nén 1.1 Những khái niệm ma sát 1.1.1 Ma sát 1.1.2 Đại lợng đặc trng ma sát 1.1.3 Phân loại ma sát 1.2 Các định luật ma sát ... piston xi lanh thuỷ lực dẫn động chuyển động đều, nghĩax = lực dẫn động để thắng lực ma sát hai xi lanh khí nén lực ma sát phận dẫn động lực khác chênh áp buồng xi lanh đà bị triệt tiêu xi lanh