Em xin chân thành cám ơn!TÓM T T N I DUNG LUẮỘẬN VĂNLuận văn nghiên cứu tích hợp hệ thống cơ điện tử cho thiết bị khảo sát biên độ áp suất ổ thuỷ động được trình bày gồm 3 chương: Chương
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ Nghiên cứu tích hợp hệ thống điện tử cho thiết bị khảo sát biên độ áp suất ổ thuỷ động TẠ QUANG VĨNH Vinh.TQCB180018@sis.hust.edu.vn Ngành Kỹ thuật Cơ điện tử Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS Phạm Văn Hùng Chữ ký GVHD Viện: Cơ khí HÀ NỘI, 06/2020 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17061132045131000000 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc BẢN XÁC NHẬN CHỈNH SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên tác giả luận văn: Tạ Quang Vĩnh Đề tài luận văn: Nghiên cứu tích hợp hệ thống điện tử cho thiết bị khảo sát biên độ áp suất ổ thuỷ động Chuyên ngành: Kỹ thuật Cơ điện tử Mã số SV: CB180018 Tác giả, Người hướng dẫn khoa học Hội đồng chấm luận văn xác nhận tác giả sửa chữa, bổ sung luận văn theo biên họp Hội đồng ngày 29 tháng 06 năm 2020 với nội dung sau: − Luận văn trình bày theo tiêu chuẩn − Bổ sung đơn vị đo bảng 3.1 đến 3.3 − Lưu đồ thuật tốn chương trình tính tốn hiển thị − Kết luận chung − Theo ý kiến phản biện: + Sửa lỗi tả + Hình 3.1 đến 3.10 phải ghi thứ nguyên + Tài liệu tham khảo tiếng Việt đưa lên trước + Nguyên lý đo lấy áp suất + Kết luận chương ngắn gọn, rõ ràng Ngày 22 tháng 07 năm 2020 Giáo viên hướng dẫn Tác giả luận văn CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG Mẫu 1c ĐỀ TÀI LUẬN VĂN Nghiên cứu tích hợp hệ thống điện tử cho thiết bị khảo sát biên độ áp suất ổ thuỷ động Giáo viên hướng dẫn Ký ghi rõ họ tên LỜI CẢM ƠN Trong trình nghiên cứu thực nội dung luận văn, em gặp nhiều khó khăn Đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn tới PGS.TS Phạm Văn Hùng, người trực tiếp tận tình hướng dẫn giúp đỡ tháo gỡ khó khăn cho em suốt trình nghiên cứu, thực nhiệm vụ luận văn Em xin chân thành cảm ơn tới tập thể thầy cô giáo môn Máy Ma sát học - Viện Cơ Khí - Đại học Bách Khoa Hà Nội tạo điều kiện cho em làm việc giúp đỡ em trình nghiên cứu thực luận văn Em xin chân thành cám ơn! TÓM TẮT NỘI DUNG LUẬN VĂN Luận văn nghiên cứu tích hợp hệ thống điện tử cho thiết bị khảo sát biên độ áp suất ổ thuỷ động trình bày gồm chương: Chương 1: Tổng quan ổ thủy động đặc tính Nghiên cứu tổng quan lý thuyết bơi trơn, đặc tính ổ thủy động, phương trình Reynolds cho dòng chảy chất lỏng phương pháp giải phương trình Reynolds tốn ổ thủy động Chương 2: Nghiên cứu giải pháp số hóa cho thiết bị khảo sát biện độ áp suất ổ thủy động Trong chương nghiên cứu giải pháp số hoá đưa giải pháp tối ưu cho thiết bị khảo sát biên độ áp suất chu vi mặt cắt ổ thuỷ động với giá trị tải trọng tốc độ trục ổ thuỷ động vùng khảo sát Chương 3: Tiến hành mô phỏng, đánh giá kết thu Mô khảo sát biểu đồ biên độ áp suất ổ thủy động với giá trị tải trọng (W) tốc độ quay trục (n) khác vùng khảo sát, đánh giá kết mô HỌC VIÊN Ký ghi rõ họ tên MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ Ổ THỦY ĐỘNG VÀ CÁC ĐẶC TÍNH CƠ BẢN 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Các nghiên cứu nước Việt Nam 1.3 Lý thuyết bôi trơn 1.3.1 Giới thiệu 1.3.2 Phân loại dạng bôi trơn 1.3.3 Lý thuyết bôi trơn 1.3.4 Các loại vật liệu bôi trơn 1.3.5 Độ nhớt đông lực độ nhớt động học chất bôi trơn 1.3.6 Quan hệ độ nhớt với nhiệt độ áp lực 11 1.3.7 Dầu bơi trơn từ dầu khống 13 1.3.8 Chất phụ gia 15 1.3.9 Giới thiệu bôi trơn thủy động 18 1.4 Ổ đỡ thủy động 19 1.4.1 Cấu tạo 19 1.4.2 Nguyên lý làm việc 20 1.5 Tính tốn ổ đỡ đỡ thủy động 20 1.5.1 Phương trình chiều dày màng dầu 22 1.5.2 Phương trình Reynolds chiều 23 1.5.3 Phương trình Reynolds cho ổ đỡ thủy động 24 1.5.4 Giải phương trình Reynolds cho ổ đỡ thủy động 26 1.6 Kết luận 39 CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP SỐ HÓA THIẾT BỊ KHẢO SÁT BIÊN ĐỘ ÁP SUẤT 40 2.1 Cơ sở lý thuyết 40 2.1.1 Cơ sở lý thuyết 40 2.1.2 Nguyên lý đo lấy áp suất 41 2.2 Kết cấu khí 41 2.3 Giải pháp số khảo sát biểu đồ áp suất ổ thủy động 44 2.3.1 Module điều khiển động pha AC 45 2.3.2 Module điều khiển vị trí động DC servo 51 2.3.3 Module đo lấy áp suất 56 2.3.4 Module nhận lệnh từ bàn phím 59 2.3.5 Module kết nối hiển thị LCD 60 2.3.6 Module giao tiếp máy tính 62 2.4 Chương trình tính tốn mơ 65 2.5 Kết luận 66 CHƯƠNG 3: MÔ PHỎNG VÀ ĐÁNH GIÁ 67 3.1 Các thông số mô 67 3.2 Cài đặt thông số mô 67 3.3 Kết mô 68 3.3.1 Mô tốc độ 1000 v/ph 69 3.3.2 Mô tốc độ 1500 v/ph 71 3.3.3 Mô tốc độ 1900 v/ph 73 3.4 Đánh giá kết mô 75 KẾT LUẬN 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO 77 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Chuyển đổi đơn vị đo theo cS Bảng 1.2 So sánh độ nhớt số loại dầu theo ISO, SAE, AGMA Bảng 1.3 Cấp độ nhớt dầu động SAE 10 Bảng 1.4 Dầu bôi trơn bánh SAE theo tiêu chuẩn J300 10 Bảng 1.5 Cấp chất lượng phạm vi sử dụng dầu bánh theo API 11 Bảng 1.6 Đặc tính lý hóa ba nhóm dầu gốc tinh chế [T, Y] 14 Bảng 1.7 Thành phần dầu động SAE30 SAE40 18 Bảng 2.1 Thông số kỹ thuật vi xử lý ESP32 46 Bảng 2.2: Thông số kỹ thuật biến tần ATV 32 49 Bảng 2.3: Thông số kỹ thuật cảm biến áp suất WIKA-E10-4364844 59 Bảng 2.4 Thơng số kỹ thuật hình LCD 20x4 61 Bảng 2.5 Thông số kỹ thuật mạch chuyển đổi I2C 62 Bảng 3.1 Các giá trị áp suất tương ứng với tốc độ 1000 v/ph 70 Bảng 3.2 Các giá trị áp suất tương ứng với tốc độ 1500 v/ph 72 Bảng 3.3 Các giá trị áp suất tương ứng với tốc độ 1900 v/ph 74 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Chuyển động phẳng lớp chất lỏng .6 Hình 1.2 Sự thay đổi độ nhớt dầu bôi trơn tăng nhiệt độ 12 Hình 1.3 Mặt cắt ổ đỡ làm việc .20 Hình 1.4 Sơ đồ vị trí khởi động ổ 21 Hình 1.5 Sơ đồ mặt cắt ổ đỡ 22 Hình 1.6 Hệ tọa độ 23 Hình 1.7 Miền khai triển ổ 24 Hình 1.8 Dạng đường cong áp suất 28 Hình 1.9 Phân bố áp suất 29 Hình 1.10 Chia lưới miền khai triển ổ 35 Hình 1.11 Phần tử nút .36 Hình 2.1 Kết cấu ổ đỡ bơi trơn thủy động [5] 41 Hình 2.2 Sơ đồ tính tốn ổ thuỷ động [5] 42 Hình 2.3 Sơ đồ động thiết bị 43 Hình 2.4 Kết cấu cụm ổ bôi trơn thủy động [5] 44 Hình 2.5 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển 45 Hình 2.6 Sơ đồ chân vi xử lý ESP32 47 Hình 2.7 Vi xử lý ESP32 .47 Hình 2.8 Cấu trúc Frame truyền thông RTU 48 Hình 2.9 Biến tần Altivar 32 Communication variables (ATV 32) 49 Hình 2.10 Sơ đồ kết nối RS485 điều khiển biến tần 51 Hình 2.11 Động DC servo DCMP-500 51 Hình 2.12 Cấu tạo Encoder 54 Hình 2.13: Bố trí cảm biến V1 V2 55 Hình 2.14: Sơ đồ kết nối Servo DC 55 Hình 2.15: Cấu tạo đầu đo 56 Hình 2.16: Cảm biến áp suất WIKA-E10-4364844 58 Hình 2.17: Sơ đồ kết cảm biến áp suất 59 Hình 2.18 Sơ đồ kết nối bàn phím .60 Hình 2.19 Sơ đồ nguyên lý modul hiển thị LCD 62 Hình 2.20 Mạch điều khiển thiết bị khảo sát biên độ áp suất ổ thuỷ động 64