Thiết kế và chế tạo thiết bị đo độ bọt chi tiết đúc áp lực giao tiếp với máy tính

MC LC Trang tựa TRANG Quyết định giao đề tài Lý lịch cá nhân i Lời cam đoan ii Cảm tạ iii Tóm tắt iv Mục lục v Danh sách các chữ viết tắt ix Danh sách các hình xi Danh sách các bảng xiii  TNG QUAN 1 1.1 Tổng quan lĩnh vực nghiên cứu 1 1.2 Mục đích của đề tài 5 1.3 Nhiệm vụ và giới hạn của đề tài 5 1.4 Phương pháp nghiên cứu 5   LÝ THUYT 6 2.1 Hiện trạng kỹ thuật 6 2.1.1 Lịch sử phát triển đúc áp lực 6 2.1.2 Nguyên lý làm việc của đúc áp lực và chất lượng vật đúc 6 2.1.2.1 Nguyên lý làm việc 8 2.1.2.2 Chất lượng của vật đúc 9 2.1.3 Giới thiệu một số phương pháp kiểm tra đánh giá và đo lường độ bọt 9 2.1.3.1 Phương pháp Archimedes 10 2.1.3.2 Phương pháp kiểm tra độ bọt thông qua độ cứng của vết lõm bể mặt ( Hardness Indentation ) 11 2.1.3.2 Phương pháp kiểm tra độ bọt bằng máy quét điện tử ( Scanning Electron Microscopy 11 v 2.1.3.4 Đo độ bọt bằng phương pháp kĩ thuật số ( Direct Digital Method ) 12 2.1.4 Hiện trạng kỹ thuật ở Việt Nam 12 2.2 Tính độ bọt theo nguyên lý Archimedes 13 2.2.1 Tính toán độ bọt 14 2.2.2 Tính sai số 16 2.2.3 Khối lượng tối đa của chi tiết đo 17 2.2.3.1 Trong không khí 17 2.2.3.2 Trong chất lỏng 17 2.2.3.2 Các thông số môi trường 18  KT C 19 3.1 Mô hình thiết kế 3D 19 3.2 Mô hình thiết kế chi tiết 21 3. 3 Cấu tạo cơ cấu máy 23  THIT B  24 4.1 Cân điện tử 24 4.1.1 Cấu tạo cân điện tử 24 4.1.2 Thông số kỹ thuật 26  H THN VÀ VU CHNH MÁY 28 5.1 Sơ đồ mạch điện 28 5.2 Nguyên lý hoạt động 29 5.3 Máy biến áp 29 5.3.1Tính toán lõi thép máy biến áp 29 5.3.1.1 Đo kích thước lõi sắt ( đơn vị tính là cm ) 29 5.3.1.2 Tính tiết diện lõi sắt giữa 30 vi 5.3.1.3 Tính công suất MBA 30 5.3.2 Tính toán quấn dây 30 5.3.2.1 Tính số vòng dây quấn 30 5.3.2.1 Tính tiết diện dây quấn của máy 32 5.4 Mô hình điện thực tế 33 5.5 Mô tả hình ảnh và cách vận hành máy 35 5.5.1 Mô tả hình ảnh 35 5.5.2 Vận hành máy 36 5.5.3 Điều chỉnh máy 36 6 C VÀ GIAO THC QUA CNG COM 37 6.1 Phương thức giao tiếp qua cổng COM chuẩn RS-232. 37 6.1.1 Giới thiệu chuẩn giao tiếp RS-232 37 6.1.2 Các đặc trưng của chuẩn giao tiếp RS-232 37 6.1.3 Cáp kết nối 41 6.2 Giao thức giao tiếp qua cổng COM 43 7 LP TRÌNH VÀ GIAO DIN 44 7.1 Lập trình 44 7.1.1 Chọn ngôn ngữ lập trình 44 7.1.2 Các đối tượng điều khiển sử dụng trong chương trình 45 7.1.3 Phương pháp kết nối xử lí dữ liệu 46 7.1.3.1 Hướng dẫn kết nối cổng COM ( chuẩn RS-232) của cân điện tử 46 7.1.3.2 Sơ đồ kết nối chân 47 7.1.3.3 Công cụ mở cổng COM và nhận dữ liệu 47 7.1.3.4 Xử lí dữ liệu 49 7.1.4 Biến và module 49 7.1.4.1 Các khái niệm 49 vii 7.1.4.1 Các module sử dụng trong chương trình 50 7.1.5 Sơ đồ giải thuật 51 7.2 Giao diện(User interface) 52 7.2.1 Tab Home 52 7.2.2 Config button 52 7.2.3 New button 53 7.2.4 Report button 55 7.2.5 Bảng hướng dẫn 56 7.2.6 Tab setting 56 7.2.7 Tab help 57  CHY THC NGHIH GIÁ KT QU 58 8.1 Khởi động chương trình 58 8.2 Thiết lập các thông số ban đ̀u 60 8.3 Tạo một bài test mới 62 8.4 Tiến hành cân và thu thập dữ liệu 65 8.5 Xem và in kết quả 69 8.6 Tóm tắt các thao tác sử dụng ph̀n mềm 72 8.7 Đánh giá kết quả 73  KT LUNG PHÁT TRI TÀI 74 9.1 Kết luận 74 9.2 Phát triển ph̀n mềm 74 9.2 Phát triển ph̀n cứng 75 viii PH LC ( A ) CODE VISUABASIC STUDIO 76 - 96 PH LC ( B ) BN V THIT K MÁY TÀI LIU THAM KHO ix DANH SÁCH CÁC CH VIT TT DCE: Data Circuit Teminating Equipment DTE : Data Terminal Equipment TIA :Telecommunication Industry Association ADC: Analog to Digital Converter FG: Frame Ground TxD: Transmit Data RxD: Receive Data RTS: Request to Send CTS: Clear to Send DSR: Data Set Ready SG: Signal Ground DCDD: Data Carrier Detect DTR: Data Terminal Ready RI: Ring Indicate : Khối lượng chi tiết trong môi trường không khí. m: Khối lượng chi tiết trong môi trường chân không. A: Lực đẩy Archimed trong không khí. P: Trọng lượng trong môi trường chân không. : Khối lượng riêng của không khí. x V: Thể tích chi tiết. : Khối lựơng chi tiết trong môi trường chất lỏng. : Khối lượng riêng của chất lỏng. : Khối lượng riêng của hợp kim tính theo lý thuyết. : Thể tích bọt khí. xi DANH SÁCH CÁC HÌNH HÌNH TRANG Hình 1.1: Máy X-RAY dùng để kiểm tra các chi tiết cơ khí 2 Hình 1.2: Các chi tiết máy do máy phát hiện các khuyết tật 4 Hình 2.1: Nguyên lý làm việc của đúc áp lực 7 Hình 2.2: Thí nghiệm của phương pháp Archimedes 9 Hình 2.3: Các dạng lỗ khí 10 Hình 2.4: nh chụp lỗ khí 11 Hình 3.1: Mô hình máy đo độ bọt 3D 19 Hình 3.2: Mô hình thiết kế chi tiết 21 Hình 4.1: Cân điện tử 24 Hình 4.2: Strain Gauge load cell 25 Hình 5.1: Sơ đồ mạch điện 28 Hình 5.2: Lõi thép máy biến áp 30 Hình 5.3: Mô hình điện thực tế 33 Hình 5.4: Hình ảnh thực của máy 35 Hình 6.1: Sơ đồ chân DB25 và DB9 38 Hình 6.2: Cổng COM (DB9) trên máy tính 38 Hình 6.3: Cáp kết nối (chuẩn RS-232) 42 Hình 6.3: Cáp chuyển đổi từ COM sang RS232 42 Hình 7.1: Sơ đồ kết nối chân cổng COM 47 Hình 7.2: Sơ đồ giải thuật 51 Hình 7.3: Dao diện chính của ph̀n mềm 52 Hình 7.4: Cửa sổ Config 53 Hình 7.5: Cửa sổ New 53 Hình 7.6: Cửa sổ Materials 54 xii Hình 7.7: Cửa sổ Result 55 Hình7.8: Vị trí bảng hướng dẫn 56 Hình 7.9: Tab setting 57 Hình 7.10: Tab Help 57 Hình 8.1: Mẫu thử cổ xe đạp 58 Hình 8.2: Giao diện chính 59 Hình 8.3: Thông báo yêu c̀u nhấn nút Config 60 Hình 8.4: Yêu c̀u khởi động và cài đặt cân 60 Hình 8.5: Yều c̀u nhấn nút chuyển môi trường trên thiết bị 61 Hình 8.6: Yêu c̀u nhấn nút chuyển môi trường 1 l̀n nữa để bắt đ̀u 61 Hình 8.7: Cửa sổ New 62 Hình 8.8: Cửa sổ New sau khi thiết lập xong 64 Hình 8.9: Cửa sổ nhập liệu cân môi trường không khí l̀n 1 65 Hình 8.10: Yêu c̀u nhấn Add để lấy dữ liệu từ môi trường không khí l̀n 1 66 Hình 8.11: Cửa sổ nhập liệu cân môi trường chất lỏng l̀n 1 67 Hình 8.12: Yêu c̀u nhấn Add để lấy dữ liệu từ môi trường chất lỏng l̀n 1 67 Hình 8.13: Tiếp tục nhận dữ liệu từ cân điện tử 68 Hình 8.14: Quá trình cân và tính toán hoàn tất 69 Hình 8.15: Biểu đồ giá trị khối lượng riêng 71 Hình 8.16: Biểu đồ độ bọt 71 Hình 8.17: Sơ đồ tóm tắt cách sử dụng 72 xiii DANH SÁCH CÁC BNG BNG TRANG Bng 3.1: Bảng kê chi tiết tổng thể của máy 22 Bng 5.1: Bảng tra số vòng dây quấn 41 Bng 5.2: Bảng tra mật độ dòng điện 43 Bng 6.1: Chức năng các chân trên cổng COM 38 Bng 8.1: Bảng Cửa sổ nhập thành ph̀n vật liệu 63 : Bảng kết quả độ bọt và sai số 69 Bng 8.3: Bảng giá trị khối lượng riêng và thể tích 70 Bng 8.4: Bảng thành ph̀n hợp kim 70 xiv [...]... cứu với mục đích chính là thiết kế và chế tạo thiết bị đo độ bọt chi tiết đúc áp lực giao tiếp với máy tính theo nguyên lý Archimedes 1.3 Nhi m v c a đ tài và giới h n đ tài 1.3.1 Nhi m v c a đ tài - Cách xác định độ bọt dựa vào nguyên lý Archimedes - Thiết kế và chế tạo thiết bị cơ khí - Cách viết giao diện trên ph̀n mềm Visual basic studio và giao tiếp máy tính qua cổng COM (RS-232), nhằm tự động... kiện máy móc, đòi hỏi chúng ta phải kiểm định được chúng xem độ bền và độ tin cậy đến đâu để phục vụ cho ngành cơ khí an toàn và tiết kiệm Do đó ở đây ta nghiên cứu về chế tạo thiết bị đo độ bọt tự động kết hợp với máy tính để phân tích các chi tiết máy sau khi sản xuất ra, mà xét điển hình là chi tiết đúc áp lực, xem ph̀n trăm độ bọt chi tiết đạt khoảng bao nhiêu, để có thể sử dụng với các loại chi tiết. .. đúc áp lực đã được phát triển trên cơ sở phương pháp đúc áp lực thấp cho đến các kỹ thuật cao hơn bao gồm: đúc áp lực cao ( với áp lực hơn 300bar), đúc ép và đúc bán lỏng sẽ tạo ra các vật đúc có hình dáng cũng như bề mặt tốt hơn 2.1.2 Nguyên lý làm vi c c a đúc áp lực và chất l ng v t đúc Đúc áp lực là phương pháp chế tạo vật đúc có năng suất cao, có điều kiện tự động hóa hoàn toàn, độ chính xác và độ. .. sản xuất đúc ngày càng trở nên quan trọng, mà đặc biệt là công nghệ đúc áp lực Bởi vì so với các phương pháp tạo hình khác, đúc áp lực có nhiều lợi thế hơn Đúc áp lực có năng suất cao hơn gia công cắt gọt, có thể tạo ra chi tiết với nhiều hình dạng phức tạp, có nhiều trường hợp đúc là giải pháp duy nhất Đúc áp dụng cho bất kỳ kim loại và hợp kim Đúc áp lực có thể tạo ra các chi tiết rất bé (vài chục... tiết máy có yêu c̀u về độ bền khác nhau nước ta việc nghiên cứu và chế tạo ra thiết bị đo độ bọt chi tiết đúc áp lực chỉ mang tính thí nghiệm là chính của các các sinh viên trong các trường đại học, chưa đi vào thực tiễn sản xuất Các k t qu nghiên c u ngoƠi n ớc đƣ công b : Tác giả có tham khảo một số mẩu máy dùng để đo độ bọt hay các khuyết tật của vật đúc Có rất nhiều chủng loại máy, nhiều tập đo n... nâng cao chất lượng của sản phẩm, chúng ta phải tiến hành kiểm tra đo lường độ bọt trong quá trình sản xuất Xuất phát từ yêu c̀u thực tiễn nói trên Do đó việc nghiên cứu kiến thức để sản xuất ra thiết bị đo độ bọt tự động của chi tiết đúc áp lực giao tiếp với máy tính là hết sức c̀n thiết để hỗ trợ cho sự phát triển cho ngành sản xuất đúc nước ta hiện nay HVTH: Huỳnh Thanh Tuấn Trang 1 Chương 1 GVHD:TS... có độ tự cảm phụ thuộc vào tinh thể của vật đo, tần số phụ thuộc vào thể tích vật đo Với phương pháp này, việc xác định độ bọt của vật đo chính xác hơn rất nhiều so với các phương pháp trước đây, cụ thể là đo được độ bọt thay đổi trong vòng nhỏ hơn 0.1% với phạm vi nhiệt độ thay đổi từ 10 30 2.1.4 Hi n tr ng kỹ thu t Vi t Nam Nhìn chung nền công nghệ đúc nói chung và đúc áp lực nói riêng ở nước ta... toán ra độ bọt của chi tiết HVTH: Huỳnh Thanh Tuấn Trang 11 Chương 2 2.1.3.4 Đo độ bọt bằng ph GVHD: TS Huỳnh Nguyễn Hoàng ng pháp kĩ thu t s ( Direct Digital Method ) Để áp ứng cho nhu cầu xác định chính xác độ bọt của những vật ( chi tiết) nhỏ, có khối lượng cỡ 1 gam thì phương pháp dùng cảm biến đo độ bọt đã được ra đời Phương pháp này sử dụng một cảm biến điện có độ tự cảm biến điện dung có độ tự... yếu vào chất lượng gia công bề mặt khuôn Việc mòn khuôn ảnh hưởng rất lớn đến độ bóng bề mặt vật đúc c Độ x p Độ xốp của vật đúc là do nguyên nhân : sự co rút của vật đúc, khí lẫn vào vật đúc, Rỗ khí và bọt khí theo hình dạng bên ngoài không khác nhiều so với rỗ co Chúng không chỉ xuất hiện ở tâm vật đúc mà có thể ở gần lớp bề mặt Những bọt to làm giảm độ bền và độ sít chặt của vật đúc, bọt nhỏ tạo. .. bóng bề mặt vật đúc rất cao Hiện nay sản lượng các vật đúc được chế tạo bằng phương pháp đúc áp lực chi m tỉ trọng tương đối lớn trong các phương pháp đúc đặc biệt HVTH: Huỳnh Thanh Tuấn Trang 6 Chương 2 GVHD: TS Huỳnh Nguyễn Hoàng 2.1.2.1 Nguyên lý làm vi c Hình 2.1 Nguyên lý làm việc của đúc áp lực Hình trên trình bày nguyên lý làm việc của phương pháp đúc áp lực : kim loại lỏng được rót vào buồng ép . Đề tài nghiên cứu với mục đích chính là thiết kế và chế tạo thiết bị đo độ bọt chi tiết đúc áp lực giao tiếp với máy tính theo nguyên lý Archimedes. 1.3 Nhim v c tài và gii h tài có thể sử dụng với các loại chi tiết máy có yêu c̀u về độ bền khác nhau.  nước ta việc nghiên cứu và chế tạo ra thiết bị đo độ bọt chi tiết đúc áp lực chỉ mang tính thí nghiệm là chính của. động kết hợp với máy tính để phân tích các chi tiết máy sau khi sản xuất ra, mà xét điển hình là chi tiết đúc áp lực, xem ph̀n trăm độ bọt chi tiết đạt khoảng bao nhiêu, để có thể sử dụng với