Thiết kế, chế tạo máy thí nghiệm cơ cấu đàn hồi

TĨM TẮT ĐỒ ÁN “THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÁY THÍ NGHIỆM CƠ CẤU ĐÀN HỒI” Ngày nay, lĩnh vực nghiên cứu cấu đàn hồi ngày phát triển, ngày có nhiều người theo đuổi Ở nước ngoài, lĩnh vực mở rộng áp dụng nhiều vào thực tế nước mẻ chưa nhiều người quan tâm Cơ cấu đàn hồi sử dụng nhiều cánh tay robot, máy mài thủy tinh,…Nhưng trình kiểm tra đánh giá kết thực nghiệm cấu cịn gặp nhiều khó khăn phần lớn thiết bị kiểm tra lực nhập từ nước ngồi dẫn đến chi phí cao khâu sửa chữa bảo trì sau cịn gặp nhiều vướng mắc Máy thí nghiệm cấu đàn hồi đời góp phần kiểm tra đánh giá kết đo lực đầu cấu đàn hồi cách xác Từ đẩy mạnh lĩnh vực nghiên cứu nước mang lại nhiều ứng dụng thực tế iv MỤC LỤC Trang NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN i LỜI CAM KẾT ii LỜI CÁM ƠN iii TÓM TẮT ĐỒ ÁN iv MỤC LỤC v DANH MỤC BẢNG BIỂU x DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌNH VẼ xi DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT xiv CHƯƠNG 1: Ý TƯỞNG 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Ý nghĩa khoa học thực tiễn 1.3 Mục tiêu nghiên cứu đề tài 1.4 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 1.4.1 Đối tượng nghiên cứu 1.4.2 Phạm vi nghiên cứu 1.5 Phương pháp nghiên cứu CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN 2.1 Tổng quan chung lĩnh vực nghiên cứu, nghiên cứu ngồi nước cơng bố 2.1.1 Các nghiên cứu giới 2.1.2 Các nghiên cứu nước 2.2 Sơ lược cấu đàn hồi có lực đầu khơng đổi 2.2.1 Định nghĩa cấu, cấu đàn hồi 2.2.2 Cơ cấu đàn hồi có lực đầu khơng đổi 10 CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 12 3.1 Cơ cấu đàn hồi có lực đầu không đổi 12 3.1.1 Nguyên lý làm việc cấu có lực đầu không đổi 13 3.1.2 Ưu nhược diểm cấu đàn hồi 14 3.1.3 Chế tạo 14 3.1.4 Ứng dụng 15 3.2 Khái quát phần mềm hỗ trợ 16 3.2.1 Giới thiệu phần mềm CreO 3.0 16 3.2.2 Giới thiệu phần mềm ANSYS 16 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÁY THÍ NGHIỆM CƠ CẤU ĐÀN HỒI 20 4.1 Yêu cầu máy cần thiết kế 20 4.1.1 Các tiêu hiệu sử dụng 20 v 4.1.2 Khả làm việc 20 4.1.3 Độ tin cậy 21 4.1.4 An toàn sử dụng 21 4.1.5 Tính cơng nghệ tính kinh tế 21 4.2 Các phương án thiết kế 21 4.2.1 Máy thí nghiệm tác dụng lực tay quay 21 4.2.2 Máy thí nghiệm tác dụng lực hệ thống thủy lực 22 4.2.3 Máy thí nghiệm tác dụng lực sử dụng động 23 4.3 Lựa chọn vật liệu phương pháp gia công cho chi tiết không tiêu chuẩn … 23 4.3.1 Lựa chọn vật liệu 23 4.3.2 Lựa chọn phương pháp gia công cho chi tiết không tiêu chuẩn 24 4.4 Tính tốn cơng suất truyền động 24 4.4.1 Sơ đồ nguyên lý hoạt động máy thí nghiệm theo thiết kế 24 4.4.2 Tính tốn cơng suất động hoạt động 25 4.5 Chọn động 25 4.5.1 Động điện chiều 25 4.5.2 Động điện xoay chiều 26 4.5.3 Động bước 26 4.5.4 Động servo 27 4.6 Chọn khớp nối trục 28 CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ PHẦN CƠ KHÍ CỦA MÁY 30 5.1 Tính tốn truyền trục vít me đai ốc bi 30 5.1.1 Giới thiệu 30 5.1.2 Yêu cầu kỹ thuật vít me đai ốc bi 31 5.1.3 Các dạng frofil ren vít me đai ốc 32 5.1.4 Lựa chọn sơ bộ truyền trục vít me đai ốc bi 33 5.1.5 Tính tốn truyền trục vít me đai ốc bi theo độ bền kéo (hoặc nén) 34 5.1.6 Chọn thông số truyền 34 5.1.7 Tính kiểm nghiệm độ bền 35 5.1.8 Lựa chọn đai ốc 39 5.1.9 Cách lắp đặt trục vít me bi 40 5.2 Thiết kế ổ đỡ chặn bi 41 5.3 Lựa chọn, tính tốn cấu dẫn hướng 45 5.3.1 Lựa chọn cấu dẫn hướng 45 5.3.2 Các kiểu lắp đặt trượt bi 46 5.3.3 Tính tốn khả chịu tải 49 5.3.4 Cơ sở tính tốn 51 5.4 Thiết kế phần thân máy 55 5.4.1 Yêu cầu thân máy 55 5.4.2 Kết cấu thân máy 56 vi 5.4.3 Vật liệu chế tạo thân 5.5 Thiết kế bàn trượt 5.6 Thiết kế gối trượt CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ HỆ THỐNG THU NHẬN VÀ XỬ LÝ TÍN HIỆU 6.1 Thiết bị đo lực loadcell 6.1.1 Khái niệm 6.1.2 Phân loại 6.1.3 Cấu tạo 6.1.4 Nguyên lý hoạt động 6.1.5 Thông số kỹ thuật 6.2 Board cầu H 6.3 Board STM32F103RCT6 CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN – ĐỀ NGHỊ 7.1 Kết đạt 7.1.1 Thiết kế khí 7.1.2 Kiểm tra chi tiết chịu lực trực tiếp ANSYS 7.1.3 Hệ thống điện 7.1.4 Kết thực nghiệm 7.1.5 Nhận xét 7.2 Đề xuất TÀI LIỆU THAM KHẢO vii 56 57 58 59 60 60 60 60 61 62 63 64 65 65 65 66 67 68 69 69 70 DANH MỤC BẢNG BIỂU Trang Bảng 2.1: Một số thơng số máy Bảng4.1:Các loại động servo 28 Bảng5.1: Cấp xác trục vít me theo chiều dài trục 33 Bảng5.2: Tiêu chuẩn lựa chọn đường kính trục vít me 36 Bảng5.3: Giới hạn chiều dài trục vít ứng với cấp xác 38 Bảng5.4: Tiêu chuẩn trục vít me đai ốc bi models BLK 39 Bảng5.5: Các kiểu ổ đỡ dựa theo đường kính ổ đường kính ngồi ren 43 Báng 5.6: Các thơng số models EK 44 Báng 5.7: Các thông số models EF 45 Báng 5.8: Hệ số fw 53 DANH MỤC HÌNH VẼ Trang Hình 2.1: Máy kiểm tra kéo trượt vạn động thủy lực điều khiển máy tính HT21-01 Hình 2.2: Máy kiểm tra kéo trượt vạn điều khiển máy tính dịng GOLIATH Hình2.3: Thiết bị kéo vạn Mỹ Instron 3300 Hình2.4: Máy thí nghiệm vạn PATHFINDER Hình2.5: Một số cấu truyền thống 10 Hình2.6: Kìm cộng lực dùng cấu đàn hồi 10 Hình2.7: Cơ cấu đàn hồi có lực đầu không đổi 11 Hình2.8: Mơ hình cấu đàn hồi có lực đầu khơng đổi có cấu tạo ngun khối 11 Hình3.1: Mơ hình cấu đàn hồi có lực đầu khơng đổi có cấu tạo ngun khối 12 Hình3.2: Mơ hình cấu đàn hồi có lực đầu khơng đổi có cấu tạo ngun khối 12 Hình3.3: Vị trí làm việc cấu 13 Hình3.4: Biểu đồ lực, ứng suất chuyển vị 14 Hình3.5: Tay gắp sử dụng cấu ổn định lực 15 Hình3.6: Cơ cấu đàn hồi có lực đầu khơng đổi lắp vào máy mài thủy tinh 15 Hình3.7: Giao diện làm việc ANSYS Workbench 18 Hình3.8: Trình tự để giải tốn ANSYS 19 Hình4.1: Máy đo lực tay quay 22 Hình4.2: Máy đo lực sử dụng hệ thống thủy lực 22 Hình4.3: Máy thí nghiệm sử dụng động 23 viii Hình4.4: Nhơm khối 24 Hình 4.5: Sơ đồ động máy 25 Hình 4.6: Động điện chiều 25 Hình4.7: Động điện xoay chiều 26 Hình 4.8: Động bước 27 Hình4.9: Động servo 27 Hình4.10: Khớp nối trục 29 Hình5.1: Bộ truyền vít me đai ốc bi 30 Hình5.2: Kết cấu sơ vít me đai ốc bi 31 Hình5.3: So sánh vít me thường vít me bi 32 Hình5.4: Các dạng profil ren vít me ổ bi 33 Hình 5.5: Các đường kính tiêu chuẩn trục vít me đai ốc 37 Hình 5.6: Cấu tạo trục vít me đai ốc 39 Hình5.7: Các kiểu lắp trục vít me bi 40 Hình5.8: Cấu trúc gối đỡ 41 Hình5.9: Các loại models gối đỡ 42 Hình5.10: Các thơng số gối đỡ EK 10 đến 20 44 Hình5.11: Các thơng số gối đỡ EF 10 đến 20 45 Hình 5.12: Thanh trượt bi 46 Hình 5.13: Cấu tạo ổ trượt ( góc cắt ¼ ) 47 Hình5.14: Cấu tạo ổ trượt ( góc cắt ½ ) 47 Hình 5.15: Các phương pháp lắp trượt bi 48 Hình5.16: Cách lắp trượt bi 48 Hình 5.17: Số lượng trượt lắp 49 Hình5.18: Quy trình tính tốn ray dẫn hướng 50 Hình 5.19: Sơ đồ phân bố tải trọng fs cho máy công nghiệp 51 Hình5.20: Tải trọng tác dụng lên hệ thống ray dẫn hướng 54 Hình5.21: Phần thân máy 57 Hình 5.22: Bản vẽ chi tiết bàn trượt 57 Hình5.23: Bản vẽ chi tiết gối trượt 58 Hình6.1: Sơ đồ khối hệ thống thu xử lý tín hiệu 59 Hình6.2: Sơ đồ mạch điện trở loadcell 61 Hình6.3: Loadcell dạng Hình6.4: Board cầu H FET Hình6.5: Board STM32F103RCT6 Hình7.1: Máy thí nghiệm cấu đàn hồi Hình7.2: Chi tiết đồ gá cấu ix 63 63 64 65 66 Hình7.3: Chi tiết đồ gá loadcell 66 Hình7.4: Hệ thống điện 67 Hình7.5: Mơ tính cho ½cơ cấu 68 Hình7.6: Thí nghiệm lực tính cho ½cơ cấu 68 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT PTN Phòng Thí Nghiệm VĐK Vi Điều Khiển CNC CAD Computerized Numerical Control CAM USB Computer Aided Design Computer Aided Manufacturing Universal Serial Bus x CHƢƠNG Ý TƢỞNG 1.1 Tính cấp thiết đề tài Chúng ta sống kỷ XXI, kỷ phát triển khoa học kỹ thuật đại với bước tiến vượt bậc ngành công nghiệp trọng điểm, đặc biệt phát triển máy móc đại loại máy thí nghiệm nước ngồi nước Các máy móc nghiên cứu chế tạo ngày nhiều sử dụng rộng rãi sống Trong đó, loại máy đo lực kéo nén nghiên cứu rộng rãi với nhiều ứng dụng Hiện nay, phịng thí nghiệm, trường học, viện nghiên cứu phân xưởng sản xuất sử dụng số loại máy đo lực kéo – nén vật liệu Các thiết bị có từ lâu phần lớn khâu xử lý số liệu đo lường đánh giá kết đo làm thủ công, thời gian, hiệu suất độ xác khơng cao Hiện giờ, thị trường có bán loại máy đo lực với độ xác cao giải khó khăn nêu Nhưng giá thành cao phần lớn nhập từ nước nên tạo rào cản doanh nghiệp nước Đặc biệt, lĩnh vực nghiên cứu cấu đàn hồi ngày phát triển, ngày có nhiều người theo đuổi Ở nước ngồi, lĩnh vực nghiên cứu cấu đàn hồi mở rộng áp dụng nhiều vào thực tế nước mẻ chưa nhiều người quan tâm Quá trình kiểm tra đánh giá kết thực nghiệm cấu cịn gặp nhiều khó khăn phần lớn thiết bị kiểm tra lực nhập từ nước dẫn đến chi phí cao khâu sửa chữa bảo trì sau cịn gặp nhiều vướng mắc Vì vậy, cần có thiết bị kiểm tra lực phù hợp loại bỏ nhược điểm đề tài “ Máy thí nghiệm cấu đàn hồi với lực đầu không đổi ” trở nên cấp thiết Máy đời mang nhiều ưu điểm như: kích thước nhỏ gọn, chi phí thấp, kiểm tra lực đầu nhiều cấu đàn hồi nhiều loại vật liệu khác 1.2 Ý nghĩa khoa học thực tiễn Tạo điều kiện, tiền đề cho việc nghiên cứu phát triển kỹ năng, vận dụng kiến thức học vào thực tế Tạo sản phẩm mới, góp phần vào phát triển công nghiệp nước nhà Đây tiền đề để cải tiến, phát triển sản phẩm ứng dụng vào lĩnh vực khác có liên quan… Dựa nguyên lý phương pháp thử nghiệm cấu độ xác cao Loadcell khả kết nối máy tính thiết bị để xây dựng phần mềm xử lý số liệu máy thí nghiệm cấu đàn hồi Thơng qua tín hiệu điện từ cảm biến lực chiều dài có độ xác cao, ta thu kết thử nghiệm tính tốn cách xác Đồng thời thể cách trực quan trình biến đổi cấu thông qua biểu đồ, đồng thời lưu lại kết quả, lập báo cáo kết xuất liệu theo u cầu Ta theo dõi tồn q trình phép thử chương trình, giá trị đo từ máy tính có độ xác cao Cho phép chọn quan sát, phân tích giai đoạn biến dạng cấu biểu đồ, thơng qua đánh giá chất lượng cấu có hệ thống chi tiết “Máy thí nghiệm cấu đàn hồi” chiếm vai trò quan trọng trình đánh giá, kiểm nghiệm lực đầu chi tiết Đề tài góp phần việc thử nghiệm đo lực đầu cấu đàn hồi với độ xác cao hơn, trình xử lý số liệu dễ dàng hơn, tiết kiệm thời gian, kinh phí nâng cấp nâng cao hiệu suất 1.3 Mục tiêu nghiên cứu đề tài  Mục tiêu nghiên cứu đề tài chủ yếu nghiên cứu thiết kế chế tạo máy thí nghiệm cấu đàn hồi với lực đầu không đổi nguyên lý hoạt động, ưu nhược điểm chúng  Tính tốn thiết kế hồn chỉnh cho máy thí nghiệm cấu đàn hồi  Gia cơng lắp ráp chạy thử máy thí nghiệm cấu đàn hồi  Kiểm nghiệm lực đầu cấu đàn hồi thực tế 1.4 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu 1.4.1 Đối tƣợng nghiên cứu  Nghiên cứu thiết bị đo lực kéo nén có sẵn thị trường ưu nhược điểm loại  Nghiên cứu cấu đàn hồi có cấu tạo nguyên khối  Nghiên cứu thiết bị đo thiết bị kết nối với máy tính  Phân tích liệu, lọc liệu nhận 1.4.2 Phạm vi nghiên cứu  Nghiên cứu, thiết kế, tính tốn chế tạo máy thí nghiệm cấu đàn hồi với lực đầu không đổi phạm vi phịng thí nghiệm  Sử dụng phần mềm AUTOCAD, CreO3.0 để thiết kế chế tạo chi tiết máy  Sử dụng phần mềm ANSYS15 để kiểm bền chi tiết chịu ứng suất lớn  Nghiên cứu thiết bị đo thiết bị kết nối với máy tính  Đo lực đầu cấu có lực đầu khơng đổi điển hình từ lấy số liệu xây dựng biểu đồ lực 1.5 Phƣơng pháp nghiên cứu Đề tài sử dụng phương pháp nghiên cứu lý thuyết kết hợp với phương pháp thực nghiệm:  Phương pháp nghiên cứu lý thuyết : Nghiên cứu nguyên lý hoạt động máy thí nghiệm, tính toán lực tác động lớn để lựa chọn động hợp lý nguyên lý máy thí nghiệm cấu đàn hồi thực tế sử dụng Từ có nhìn nhận hướng việc tính tốn, thiết kế chế tạo máy thí nghiệm cấu đàn hồi Nghiên cứu khả lập trình ghép nối máy tính xử lý số liệu  Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm: Tiến hành thực nghiệm đo lực cấu đàn hồi có lực đầu không đổi kiểm nghiệm độ bền máy thí nghiệm cấu đàn hồi Lấy làm sở việc tính tốn lực, thiết kế chế tạo chi tiết máy.Thiết kế thiết bị giao tiếp với máy tính, trao đổi liệu với thiết bị Hình 5.21 Phần thân máy 5.5 Thiết kế bàn trƣợt Hình 5.22 Bản vẽ chi tiết bàn trượt 57 5.6 Thiết kế gối trƣợt Hình 5.23 Bản vẽ chi tiết gối trượt 58 Chƣơng THIẾT KẾ HỆ THỐNG THU NHẬN VÀ XỬ LÝ TÍN HIỆU Hình 6.1 Sơ đồ khối hệ thống thu xử lí tín hiệu Loadcell cảm biến sức căng, biến đổi thành tín hiệu điện gọi loadcell tương tự Tín hiệu truyền tải dạng analog chuyển thành thơng tin hữu ích nhờ thiết bị đo lường thị Mỗi loadcell tải đầu độc lập, thường từ đến 3.3 mV/V Đầu kết hợp tổng hợp dựa kết đầu loadcell Các thiết bị đo lường hiển thị khuyếch đại tín hiệu điện đưa về, qua chuyển đổi ADC, qua xử lí trung tâm, vi xử lý với phần mềm tích hợp sẵn 59 thực tính tốn chỉnh định đưa kết đọc lên hình Đa phần thiết bị hay hiển thị đại cho phép giao tiếp với thiết bị ngồi khác máy tính qua cổng USB Khi hoạt động, loadcell chưa có tải xử lí trung tâm điều khiển động quay di chuyển bàn trượt phía cấu Động gắn với VĐK có tác dụng điều khiển vị trí tốc độ động Board cầu H xuất tín hiệu điều chỉnh chiều quay tốc độ động thông qua VĐK Bộ Vi điều khiển trung tâm gắn với cổng USB RS232 để liên kết với máy tính Trên máy tính nhập liệu điều chỉnh tốc độ Ngồi cịn có phận chống nhiễu cho tín hiệu vào 6.1 Thiết bị đo lực loadcell 6.1.1 Khái niệm Loadcell thiết bị cảm biến dùng để chuyển đổi lực trọng lượng thành tín hiệu điện Khái niệm “strain gage”: cấu trúc biến dạng đàn hồi chịu tác động lực tạo tín hiệu điện tỷ lệ với biến dạng Loadcell thường sử dụng để cảm ứng lực lớn, tĩnh hay lực biến thiên chậm Một số trường hợp loadcell thiết kế để đo lực tác động mạnh phụ thuộc vào thiết kế loadcell 6.1.2 Phân loại  Theo phƣơng lực tác dụng - Loadcell dạng nén - Loadcell dạng uốn - Loadcell dạng kéo  Theo hình dạng - Loadcell trụ - Loadcell cầu bi - Loadcell - Loadcell chữ S - Loadcell xoắn  Theo tín hiệu mã hóa - Loadcell analog – tín hiệu tương tự - Loadcell digital – tín hiệu số 6.1.3 Cấu tạo Loadcell cấu tạo hai thành phần, thành phần thứ "Strain gage" thành phần lại "Load" Strain gage điện trở đặc biệt nhỏ 60 móng tay, có điện trở thay đổi bị nén hay kéo dãn nuôi nguồn điện ổn định, dán chết lên “Load” - kim loại chịu tải có tính đàn hồi 6.1.4 Ngun lí hoạt động Hoạt động dựa nguyên lý cầu điện trở cân Wheatstone Giá trị lực tác dụng tỉ lệ với thay đổi điện trở cảm ứng cầu điện trở, trả tín hiệu điện áp tỉ lệ Cấu tạo loadcell gồm điện trở strain gauges R1, R2, R3, R4 kết nối thành cầu điện trở Wheatstone hình dán vào bề mặt thân loadcell Một điện áp kích thích cung cấp cho ngõ vào loadcell (hai góc (1) (4) cầu điện trở Wheatstone) điện áp tín hiệu đo hai góc khác.Tại trạng thái cân (trạng thái khơng tải), điện áp tín hiệu số khơng gần không bốn điện trở gắn phù hợpvề giá trị Đó lý cầu điện trở Wheatstone gọi mạch cầu cân Hình 6.2 Sơ đồ mạch điện trở loadcell Khi có tải trọng lực tác động lên thân loadcell làm cho thân loadcell bị biến dạng (giãn nén), điều dẫn tới thay đổi chiều dài tiết diện sợi kim loại điện trở strain gauges dán thân loadcell dẫn đến thay đổi giá trị điện trở strain gauges Sự thay đổi dẫn tới thay đổi điện áp đầu 61 Sự thay đổi điện áp nhỏ, đo chuyển thành số sau qua khuếch đại thị cân điện tử (đầu cân) 6.1.5 Thông số kỹ thuật Độ xác: cho biết phần trăm xác phép đo Độ xác phụ thuộc tính chất phi tuyến tính, độ trễ, độ lặp Cơng suất định mức: giá trị khối lượng lớn mà loadcell đo Dải bù nhiệt độ: khoảng nhiệt độ mà đầu loadcell bù vào, nằm ngồi khoảng này, đầu khơng đảm bảo thực theo chi tiết kỹ thuật đưa Cấp bảo vệ: đánh giá theo thang đo IP (ví dụ: IP65: chống độ ẩm bụi) Điện áp: giá trị điện áp làm việc loadcell (thông thường đưa giá trị lớn giá trị nhỏ - 15 V) Độ trễ: tượng trễ hiển thị kết dẫn tới sai số kết Thường đưa dạng % tải trọng Trở kháng đầu vào: trở kháng xác định thông qua S- S+ loadcell chưa kết nối vào hệ thống chế độ không tải Điện trở cách điện: thông thường đo dòng DC 50V Giá trị cách điện lớp vỏ kim loại loadcell thiết bị kết nối dòng điện Phá hủy học: giá trị tải trọng mà loadcell bị phá vỡ biến dạng Giá trị ra: kết đo (đơn vị: mV) Trở kháng đầu ra: cho dạng trở kháng đo EX+ EX- điều kiện loadcell chưa kết nối hoạt động chế độ không tải Quá tải an tồn: cơng suất mà loadcell vượt q (ví dụ: 125% cơng suất) Hệ số tác động nhiệt độ: Đại lượng đo chế độ có tải, thay đổi cơng suất loadcell thay đổi nhiệt độ (ví dụ: 0.01%/10°C nghĩa nhiệt độ tăng thêm 10°C cơng suất đầy tải loadcell tăng thêm 0.01%) Hệ số tác động nhiệt độ điểm 0: giống đo chế độ không Dựa vào lực cần thiết tác dụng vào cấu đàn hồi để kiểm tra lực, nhóm định chọn Loadcell có cơng suất 0÷5kg 62 Hình 6.3 Loadcell dạng 6.2 Board cầu H Board gồm led báo chiều quay động Board thiết kế nhỏ gọn Board mạch lớp, chất lượng cao, phủ màu xanh ng dụng: - Điều khiển động DC - Dùng robot Hình 6.4 Board cầu H FET 63 6.3 Board STM32F103RCT6 Hình 6.5 Board STM32F103RCT6 64 CHƢƠNG KẾT LUẬN – ĐỀ NGHỊ 7.1 Kết đạt đƣợc 7.1.1 Thiết kế khí Hình 7.1 Máy thí nghiệm cấu đàn hồi 65 7.1.2 Kiểm tra chi tiết chịu lực trực tiếp ANSYS Hình 7.2 Chi tiết đồ gá cấu Hình 7.3 Chi tiết đồ gá loadcell Kiểm tra bền ANSYS ta thấy ứng suất tập trung lớn phần màu đỏ nhỏ phần màu xanh dương Như vậy, chịu lực trực tiếp chi tiết hoàn toàn cứng vững 66 7.1.3 Hệ thống điện Hình 7.4 Hệ thống điện 67 7.1.4 Kết thực nghiệm Hình 7.5 Mơ tính cho ½ cấu Hình 7.6 Thí nghiệm lực tính cho ½ cấu 68 7.1.5 Nhận xét Ta thấy đường đặc tính lực- chuyển vị kết thí nghiệm tương đối giống với mơ Tuy nhiên thay với mơ ta có khoảng chuyển vị cấu mà lực tác dụng số, khí kết thí nghiệm lại cho thấy lực tác dụng có xu hướng giảm Sự sai khác kết mơ việc sử dụng thông số vật liệu POM (Modun đàn hồi E, hệ số Poison v) chưa với thực tế, trình chế tạo bề rộng cấu có sai khác so với mơ gia công bề dày khâu đàn hồi chưa xác với thiết kế 7.2 Đề xuất  Với thông số vật liệu cần làm thêm thí nghiệm đo cụ thể thơng số  Khảo sát thêm tính ổn định cấu có sư sai khác q trình chế tạo 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] GS.TS Trần Văn Địch, Thiết Kế Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy, Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật [2] GS.TS.Nguyễn Đắc Lộc, PGS.TS.Lê Văn Tiến, PGS.TS.Ninh Đức Tốn, PGS.TS.Trần Xuân Việt, Sổ Tay Công Nghệ Chế Tạo Máy (tập 1,2,3), Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật [3] Hồ Viết Bình, Phan Minh Thanh, Công Nghệ Chế Tạo Máy, Trường ĐHSPKT TPHCM [4] Nguyễn Ngọc Đào, Hồ Viết Bình, Phan Minh Thanh, Cơ Sở Công Nghệ Chế Tạo Máy Trường ĐHSPKT TPHCM [5] Trần Quốc Hùng, Dung Sai Kỹ Thuật Đo, Trường ĐHSPKT TPHCM [6] Trần Hữu Quế, Vẽ Kỹ Thuật Cơ Khí, NXBGD [7] Lê Thanh Phong, Sức Bền Vật Liệu, Trường ĐHSPKT TPHCM [8] Lê Văn Doanh, Phạm Thượng Hàn, Nguyễn Văn Hòa, Các cảm biến kỹ thuật đo lường điều khiển, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 2006 [9] Dương Bình Nam, Máy Cắt Kim Loại, Trường ĐHSPKT TPHCM [10] Nguyễn Trọng Hiệp, Nguyễn Văn Lẫm, Thiết Kế Chi Tiết Máy, NXBGD [11] PGS.TS.Ninh Đức Tốn, Sổ Tay Dung Sai Lắp Ghép, NXB Giáo Dục, Năm [12] Trịnh Chất, Lê Văn Uyển, Tính Tốn Thiết Kế Hệ Thống Dẫn Động Cơ Khí, NXB [13] PGS.TS.Nguyễn Hữu Lộc, Cơ Sở Thiết Kế Máy, NXB Đại Học Quốc Gia TP.HCM [14] Nguyễn Hữu Lộc, Bài Tập Thiết Kế Máy, Nhà xuất Đại Học Quốc Gia TP.HCM [15] PGS.Hà Văn Vui, TS Nguyễn Chỉ Sáng, ThS.Phan Đăng Phong, Sổ Tay Thiết Kế Cơ Khí (tập 1,2,3), Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật [16] Nguyễn Văn Huyền, Cẩm Nang Kỹ Thuật Cơ Khí, NXBXD [17] V.P ROMANOVXKI, Sổ Tay Dập Nguội (tập 1,2), Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật [18] Bùi Trọng Lựu, Nguyễn Văn Vượng, Bài Tập Sức Bền Vật Liệu, Nhà xuất Giáo Dục [19] Đỗ Hữu Nhơn, Công nghệ Cán Kim Loại, Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật [20] TS Đỗ Thành Trung, ANSYS-phân tích ứng suất biến dạng, Trường ĐHSPKT TPHCM 70 Tiếng Anh [21] Larry L.Howell, Complaint Mechanisms, John Wiley & Sons, New York, 2001 [22] Chao-Chieh Lan, Yi-Ho Chen, An Adjustable Constant-Force Mechanism for Adaptive End-Effector Operations, Journal of Mechanocal Design, 2012, Vol.134, 031005 71 ... nghiên cứu thiết kế chế tạo máy thí nghiệm cấu đàn hồi với lực đầu không đổi nguyên lý hoạt động, ưu nhược điểm chúng  Tính tốn thiết kế hồn chỉnh cho máy thí nghiệm cấu đàn hồi  Gia cơng lắp... cấu đàn hồi có lực đầu khơng đổi có cấu tạo ngun khối 11 Hình3.1: Mơ hình cấu đàn hồi có lực đầu khơng đổi có cấu tạo ngun khối 12 Hình3.2: Mơ hình cấu đàn hồi có lực đầu khơng đổi có cấu tạo. .. tính tốn, thiết kế chế tạo máy thí nghiệm cấu đàn hồi Nghiên cứu khả lập trình ghép nối máy tính xử lý số liệu  Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm: Tiến hành thực nghiệm đo lực cấu đàn hồi có lực