Luận văn: Nghiên cứu thiết kế và chế tạo máy đo áp suất của ổ đỡ thuỷ động có kết nối máy tính. pptx

Luận văn Nghiên cứu thiết kế và chế tạo máy đo áp suất của ổ đỡ thuỷ động có kết nối máy tính Bộ môn: Máy và ma sát học Đồ án tốt nghiệp Thực hiện:Nguyễn Tiến Long_Vũ Hoàng Thanh_Nguyễn Tiến Thành 1 BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ VIỆT NAM TRƢỜNG Đ.H.B.K HÀ NỘI Độc lập - Tự do - Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ và tên: Nguyễn Tiến Long - CĐT3- K51 Vũ Hoàng Thanh- CĐT3- K51 Nguyễn Tiến Thành - CĐT3- K51 Hệ: Chính quy Nghành: Cơ điện tử Khoa: Cơ khí. I. Đầu đề thiết kế. Nghiên cứu thiết kế và chế tạo máy đo áp suất của ổ đỡ thuỷ động có kết nối máy tính. II. Các số liệu ban đầu. Máy thử nghiệm đo áp suất ổ đỡ thuỷ động BKM- 10 Công suất : 0,7 kW Tốc độ : 900v/ph, 1350 v/ph, 2000 v/ph Khối lượng : 70 kg III. Nội dung thuyết minh MỞ ĐẦU : LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA MA SÁT HỌC CHƢƠNG I : LÝ THUYẾT BÔI TRƠN. CHƢƠNG II : TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ CƠ KHÍ MÁY ĐO ÁP SUẤT Ổ ĐỠ THỦY ĐỘNG BKM-10 CHƢƠNG III : THIẾT KẾ PHẦN CỨNG MÁY ĐO ÁP SUẤT Ổ ĐỠ THỦY ĐỘNG CHƢƠNG IV : THIẾT KẾ PHẦN MỀM MÁY ĐO ÁP SUẤT Ổ ĐỠ THỦY ĐỘNG CHƢƠNG V : NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM MÁY ĐO ÁP SUẤT THỦY ĐỘNG Bộ môn: Máy và ma sát học Đồ án tốt nghiệp Thực hiện:Nguyễn Tiến Long_Vũ Hoàng Thanh_Nguyễn Tiến Thành 2 CHƢƠNG VI : KẾT QUẢ ĐẠT ĐƢỢC KẾT LUẬN IV. Các bản vẽ. 01: Bản vẽ 3D toàn máy BKM-10. 02: Hình chiếu toàn máy BKM-10. 03: Bản vẽ sơ đồ động máy BKM-10. 04: Bản vẽ sơ đồ đặt tải lên ổ. 05: Bản vẽ lắp máy BKM-10. 06: Bản vẽ bạc ổ đỡ thủy động. 07: Bản vẽ trục vít bánh vít. 08:Bản vẽ 3D các chi tiết chính trong máy 09:Lưu đồ thuật toán của chương trình. V. Cán bộ hƣớng dẫn: PGS.TS : Phạm Văn Hùng Giảng viên : Trần Văn Thực VI. Ngày giao nhiệm vụ thiết kế: Ngày ……Tháng……Năm 2011 VII. Ngày hoàn thành thiết kế: Ngày……Tháng……Năm 2011 Cán bộ hƣớng dẫn Chủ nghiệm khoa Bộ môn: Máy và ma sát học Đồ án tốt nghiệp Thực hiện:Nguyễn Tiến Long_Vũ Hoàng Thanh_Nguyễn Tiến Thành 3 Nhận xét của giáo viên hướng dẫn Bộ môn: Máy và ma sát học Đồ án tốt nghiệp Thực hiện:Nguyễn Tiến Long_Vũ Hoàng Thanh_Nguyễn Tiến Thành 4 Nhận xét của giáo viên duyệt Bộ môn: Máy và ma sát học Đồ án tốt nghiệp Thực hiện:Nguyễn Tiến Long_Vũ Hoàng Thanh_Nguyễn Tiến Thành 5 MỤC LỤC MỞ ĐẦU 8 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA MA SÁT HỌC 10 1. Lịch sử phát triển trƣớc thế kỷ 20 10 2. Lịch sử phát triển từ thế kỷ 20 11 3. Phân loại các dạng bôi trơn 13 4. Ý nghĩa nghiên cứu của nghành ma sát học lĩnh vực bôi trơn 15 CHƢƠNG I: LÝ THUYẾT BÔI TRƠN 16 1. Vật liệu bôi trơn 16 1.1. Dầu gốc từ dầu gốc khoáng 16 1.2. Phụ gia 17 1.3. Đánh giá thông số chất bôi trơn 17 1.4. Bôi trơn thủy động 21 1.4.1. Giới thiệu chung 21 1.4.2. Phƣơng trình Reynold một chiều 22 1.5. Ổ bạc trƣợt bề mặt với chiều rộng vô hạn 26 1.6. Nghiên cứu thiết kế ổ bạc đỡ trong thực tế 26 1.7. Các ổ trục đỡ phẳng 34 1.8. Tác động của nhiệt đối với sự bôi trơn ổ trục 54 1.9. Những ảnh hƣởng đối với ổ đỡ thủy động 59 1.10. Sự mất ổn định trong những lớp thủy động lực 66 CHƢƠNG II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CƠ KHÍ MÁY ĐO ÁP SUẤT Ổ THỦY ĐỘNG BKM-10 70 1. Tính toán ổ đỡ bôi trơn thủy động tải trọng tĩnh 70 2. Tính toán và thiết kế các chi tiết bộ phạn của máy BKM-10 73 2.1. Chọn động cơ 73 2.2. Tính toán bộ truyền đai 75 2.3. Chi tiết trục 80 2.4. Ổ lắp trục công tác 88 2.5. Tính toán truyền động trục vít 92 2.6. Các chi tiết khác 97 Bộ môn: Máy và ma sát học Đồ án tốt nghiệp Thực hiện:Nguyễn Tiến Long_Vũ Hoàng Thanh_Nguyễn Tiến Thành 6 CHƢƠNG III: THIẾT KẾ PHẦN CỨNG MÁY ĐO ÁP SUẤT Ổ ĐỠ THỦY ĐỘNG 100 3.1. Cơ sở lý thuyết 100 3.2. Nguyên lý đo và lấy áp suất 101 3.3. Thiết kế mạch lấy tín hiệu cho máy 102 3.3.1. Tìm hiểu các thành phần cơ bản của mạch lấy tín hiệu 102 3.2.2. Chọn các thành phần cơ bản của mạch lấy tín hiệu 121 3.3.Mạch điều khiển động cơ 1 chiều 123 3.3.1 Mục đích 123 3.3.2.Cơ sở lý luận 123 3.4. Mạch xử lý giao tiếp với máy tính 136 CHƢƠNG IV: THIẾT KẾ PHẦN MỀM MÁY ĐO ÁP SUẤT Ổ ĐỠ THỦY ĐỘNG 158 4.1. Giới thiệu các chƣơng trình viết giao diện 158 4.1.1. Giới thiệu về Visual Basic 158 4.1.2. Giới thiệu về LabVIEW 159 4.2. Chọn chƣơng trình viết giao diện của máy đo áp suất thủy động 161 CHƢƠNG V: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM MÁY ĐO ÁP SUẤT Ổ ĐỠ THỦY ĐỘNG BKM-10 177 5.1. Sơ đồ độngvà nguyên lý hoạt động của máy BKM-10 177 5.1.1. Sơ đồ động của máy 177 5.1.2. Nguyên lý hoạt động của máy. 178 5.2. Kết cấu ổ thực nghiệm 178 5.3. Sơ đồ đặt tải 179 5.4. Kết nối máy tính và đƣa kết quả đo ra màn hình 179 5.4.1. Sơ đồ mạch kêt nối với máy tính 179 5.4.2. Sơ đồ khối mạch điều khiển 180 5.4.3. Lƣu đồ thuật toán 181 CHƢƠNG VI: KẾT QUẢ ĐẠT ĐƢỢC 182 6.1. Mô hình hoàn thiện máy say khi lắp ráp 182 6.2. Mạch điều khiển máy 183 6.3. Giao diện thực hiện của máy 184 Bộ môn: Máy và ma sát học Đồ án tốt nghiệp Thực hiện:Nguyễn Tiến Long_Vũ Hoàng Thanh_Nguyễn Tiến Thành 7 6.3.1. Nhiệm vụ của giao diện 184 6.3.2. Giao diện chƣơng trình 184 6.4. Kết quả đo đƣợc từ máy BKM-10 185 KẾT LUẬN 192 Bộ môn: Máy và ma sát học Đồ án tốt nghiệp Thực hiện:Nguyễn Tiến Long_Vũ Hoàng Thanh_Nguyễn Tiến Thành 8 MỞ ĐẦU Lịch sử phát triển đã chứng minh loại ổ thủy động mang lại lợi ích lớn. Bạc nhỏ hơn, rẻ hơn, yêu cầu bảo trì ít, tuổi thọ kéo dài hơn và hiệu quả hơn. Màng dầu cũng tạo ra nhiều lợi ích trong khả năng hấp thụ sốc và cho phép giảm chấn động nhƣ một thông số thiết kế để kiểm soát rung động. Với những lại ích lớn cho phép thiết kế để sử dụng rộng rãi cho nhiều ứng dụng khác nhau. Quả thực, với phát minh này đã tạo ra khả năng phát triển các máy công nghệ cao nhƣ ngày hôm nay. Trong 30 năm gần đây, kỹ thuật ma sát bôi trơn đã tiếp nhận nhƣ một thành tựu mới trong lĩnh vực tìm hiểu cơ chế mòn, ma sát tƣơng tác của các vật rắn, cơ chế bơi trơn và kể cả nguyên lý phân tử. Trong thực tiễn đã xuất hiện nhiều loại vật liệu mới có tính chống mài mòn và ma sát rất cao, vật liệu bôi trơn tổng hợp có hiệu suất cao, xuất hiện các phƣơng pháp thiết kế công nghệ đảm bảo tuổi thọ và độ tin cậy của các cụm máy và chi tiết máy trên cơ sở mòn và ma sát. Hiện nay tại nƣớc ta có rất ít máy có khả năng cung cấp đầy đủ và chính xác thông tin cần thiết, phục vụ cho xu hƣớng tính toán thiết kế ổ đỡ thủy động. Do đó nhóm em đã chọn đề tai: “Nghiên cứu thiết kế và chế tạo máy đo áp suất của ổ đỡ thủy động” để cung cấp số liệu một cách chính xác, cụ thể và tự động cho việc thiết kế ổ thủy động. Sau một thời gian nỗ lực làm việc và nghiên cứu của nhóm, cùng với sự hƣớng dẫn tận tình của các thầy cô, các bạn, nhóm đã hoàn thành xong bản đồ án này. Chúng em xin gủi lời cảm ơn tới các thầy cô bộ môn máy và ma sát học, đặc biệt là thầy giáo PGS.TS Phạm Văn Hùng và thầy giáo Bộ môn: Máy và ma sát học Đồ án tốt nghiệp Thực hiện:Nguyễn Tiến Long_Vũ Hoàng Thanh_Nguyễn Tiến Thành 9 Trần Văn Thực đã tận tình trực tiếp hƣớng dẫn, giúp đỡ nhóm trong suốt quá trình làm đồ án. Do điều kiện thời gian và cũng do trình độ, kinh nghiệm có hạn nên chắc chắn bản đồ án này không thể tránh khỏi nhiều thiếu sót, hạn chế. Chúng em rất mong nhận đƣợc những ý kiến phản hồi, đóng góp của thầy cô và các bạn để bản đồ án của nhóm đƣợc hoàn thiện hơn. Một lần nữa chúng em xinh chân thành cảm ơn!!!!!!!! Hà Nội, ngày 1 tháng 6 năm 2011 Nhóm sinh viên: Nguyễn Tiến Long Vũ Hoàng Thanh Nguyễn Tiến Thành [...]... Ranh giới của màng nói chung là rất mỏng, có thể một vài phần tử đặc và sự tạo thành và tồn tại phụ thuộc rất nhiều vào sự tƣơng tác vật lý và hóa học giữa các thành phần chất bôi trơn và bề mặt chi tiết Ở chƣơng này chúng ta sẽ nghiên cứu sự hình thành màng bôi trơn thủy động: ranh giới sự bôi trơn đƣợc xem xét Tất cả sự tác động của ổ thủy động phụ thuộc vào sự chuyển động của chúng trên sự có mặt hội... hở hình chêm đƣợc tạo thành do sự chuyển động của trục Áp suất đƣợc tạo ra hƣớng tới đẩy các bề mặt phân cách chêm và nó là sự kết hợp Vấn đề phức tạp của ổ thủy động là mối quan hệ giữa vận tốc trƣợt, đặc điểm hình học bề mặt, đặc tính chất bôi trơn và độ lớn của tải trọng mà ổ có thể đỡ 1.4.2 Phƣơng trình Reynold một chiều Sự phân tích ổ thủy động đƣợc biểu diễn (trục đƣợc nâng đỡ bằng ngỗng trục)... khoang thay đổi để hạn chế lƣu lƣợng cạnh ổ và vẫn giữ lại áp suất; nhƣ thiết kế đã từng đƣợc tìm ra một sự tối thiểu hóa hợp lý Sức chịu tải của ổ thiết kế kiểu này bằng khoảng hai lần ổ thiết kế kiểu Rayleigh step 1.6.2 Các điều kiện biên Reynold, Sommerfeld và nửa sommerfeld Để đánh giá đƣợc tải ra phải tích hợp phƣơng trình Reynold và xác định một số điều kiện biên thích hợp đó là giá trị của áp lực... việc đƣa ra và giải phƣơng trình Reynold theo hai chiều Điều này đƣợc cho phép cho đến mặt cắt tiếp theo, mặc dù chúng ta có thể hiện kết quả của một vài phƣơng pháp đặc biệt, phƣơng pháp này có liên quan đến thực tế thiết kế ổ Tải trọng pháp tuyến trên bạc chiều rộng hữu hạn L có thể, tƣơng tự: * W 2 W/L h0 UB 2 Trong đó W là tổng tải trọng trên ổ Hình 1.2 biểu diễn hai hƣớng làm việc của ổ ngắn Q*... rãnh với dung sai hợp lý có thể cung cấp đƣợc lƣu lƣợng cần thiết Đó là điều dễ hiểu khi xem xét liên kết chất lỏng rò rỉ cạnh của ổ với chiều rộng hữu hạn có một sự ảnh hƣởng nghiêm trọng đến sức chịu tải của ổ Đối với ổ bạc hình vuông thì ít có sự khác nhau trong giá trị W * giữa bề mặt trƣợt nghiêng và bậc Rayleigh Ƣu điểm của loại ổ này có thể tới một mức cƣờng độ nhất định và có thể thu lại nếu hình... trƣợt của máy hay các thành phần chịu tải hay tác dụng trong ổ trục xoay tròn xuyên qua vỏ máy 1.6 Nghiên cứu thiết kế ổ bạc đỡ trong thực tế 1.6.1 Ảnh hƣởng sự hạn chế kích thƣớc ổ Rút ra từ trên chúng ta sẽ ly tƣởng hóa ổ trục coi chiều rộng ổ là vô hạn theo phƣơng oy, vì vậy không có dòng chất lỏng ra ngoài khe hở ổ theo phƣơng vuông góc với mặt phẳng Oxz Trên thực tế chiều rộng hữu hạn của ổ trục... nhất trong ổ trục phụ thuộc vào độ lớn của các hệ số ma sát tại điểm tiếp xúc Để giữ trục chuyển động thẳng đều cần có một mômen có độ lớn bằng hợp của W và R Bây giờ xem xét hình vẽ thay đổi nhƣ thế nào nếu cả hai ổ trục đƣợc tra dầu bôi trơn và tốc độ của đỡ đủ để sinh ra chuyển động thủy động lực học Rõ ràng là có một chêm dầu hội tụ đƣợc hình thành do khoảng hở ở trên mặt phía trên của P và dòng chất... không có ma sát khô bởi vì dù thế nào hai bề mặt ma sát cũng không thể là sạch tuyệt đối, môi trƣờng xung quanh ít nhất cũng có hơi nƣớc bao phủ Bôi trơn ma sát ƣớt là bôi trơn có lợi nhất và đƣợc nghiên cứu ứng dụng nhiều nhất Bôi trơn thủy tĩnh - Bôi trơn thủy tĩnh là dạng bôi trơn có bơm dầu vào ổ với áp suất cao đủ để nâng trục tách khỏi ổ và bổi trong màng dầu Phƣơng pháp này đòi hỏi có trang thiết. .. thay thế vào ta có phƣơng trình: 2 p x u z2 Bây giờ ta giả sử chiều dày h nhỏ hơn nhiều so với kích thƣớc ổ theo phƣơng Ox và Oy, chúng ta có thể tạo áp suất không đổi qua chiều dày màng chất bôi trơn, p có thể là hàm số đối với biến x giá trị của P không phụ thuộc vào y và z và trở thành phƣơng trình sau: 2 dp dx u z2 Tích phân hai lần phƣơng trình độc lập với x ta có: dp z 2 dx 2 u az Trong đó: và là... thuyết và thực tế Và cơ sở của dạng bôi trơn này vẫn là mục đích của hàng loạt nghiên cứu Nhằm tổng quát hóa các nội dung nghiên cứu về bôi trơn, mới đây năm 1970 các kết quả nghiên cứu của M.Godel và cộng sự tại ISNA Lyon với mô hình ba vật thể ( trios cop ) đặc trƣng cho hai bề mặt ma sát Việc xác định các đặc tính tĩnh của lớp vật liệu đó cho phép xác định đầy đủ hơn các thông số của toàn bộ vùng . đề thiết kế. Nghiên cứu thiết kế và chế tạo máy đo áp suất của ổ đỡ thuỷ động có kết nối máy tính. II. Các số liệu ban đầu. Máy thử nghiệm đo áp suất. Luận văn Nghiên cứu thiết kế và chế tạo máy đo áp suất của ổ đỡ thuỷ động có kết nối máy tính Bộ môn: Máy và ma sát học Đồ án tốt