Nâng cao tuổi thọ của vít me – đai ốc bi chuyển động đứng, tải trọng

Viện Cơ khí Bộ môn Máy& Ma sát học LỜI CẢM ƠN Trong trình học tập nghiên cứu trƣờng Đại học Bách khoa Hà Nội nhận đƣợc giúp đỡ tận tình thầy cô đồng nghiệp Lời đầu tiên, xin vô cảm ơn PGS.TS Nguyễn Phƣơng giảng viên định hƣớng hƣớng dẫn đề tài, ngƣời quan tâm đến tiến trình viết luận văn, thƣờng xuyên kiểm tra, bảo cho kiến thức bổ ích tạo điều kiện thuận lợi cho mặt chuyên môn suốt trình học tập thực luận văn Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến Viện Đào tạo Sau Đại Học, tập thể giảng viên Viện Cơ Khí Trƣờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội, thầy cô giáo Bộ môn Máy – Ma sát, Bộ Tƣ lệnh Bảo vệ Lăng Chủ tịch Hồ Chí Minh nơi công tác làm việc tạo điều kiện thuận lợi cho suốt trình học tập nghiên cứu Cuối xin cảm ơn đến bạn đồng nghiệp, thầy cô giáo gia đình ủng hộ động viên thời gian hoàn thành luận văn Hà Nội, ngày tháng năm 2015 TÁC GIẢ LUẬN VĂN Đặng Đình Nghĩa Đặng Đình Nghĩa – CH2012B Viện Cơ khí Bộ môn Máy& Ma sát học LỜI CẢM ƠN LỜI CAM ĐOAN DANH MỤC HÌNH ẢNH, BẢN VẼ, BẢNG BIỂU MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài .8 Ý nghĩa đề tài 2.1.Ý nghĩa khoa học 2.2.Ý nghĩa thực tiễn Đối tƣợng, mục đích, phƣơng pháp nội dung nghiên cứu 3.1 Đối tƣợng nghiên cứu 3.2 Mục đích nghiên cứu 3.3 Phƣơng pháp nghiên cứu 3.4 Nội dung nghiên cứu cấu trúc luận văn .10 Chương 1: TỔNG QUAN VỀ VÍT ME – ĐAI ỐC BI VÀ 11 CÔNG NGHỆ GIA CÔNG VÍT ME ĐAI ỐC BI .11 1.1 Tổng quan vít me – đai ốc bi 11 1.1.1 Đặc điểm chung .11 1.1.2 Ứng dụng vít me – đai ốc bi 13 1.1.3 Kết cấu vít me đai ốc bi 14 1.1.4 Vật liệu chế tạo vít me – đai ốc bi 19 1.1.5 Tính toán cấu vít me – đai ốc bi .20 1.1.6 Các dạng hỏng vít me – đai ốc bi 24 1.1.7 Môi trƣờng làm việc vít me – đai ốc bi máy CNC 26 1.2 Công nghệ gia công trục vít me bi .28 1.3 Kết luận chương 30 Chương 2: LÝ THUYẾT TUỔI THỌ VÀ ĐỘ TIN CẬY VÍT ME – ĐAI ỐC BI 32 2.1 Tổng quan mòn vật liệu 32 Đặng Đình Nghĩa – CH2012B Viện Cơ khí Bộ môn Máy& Ma sát học 2.1.1 Mòn theo thời gian 32 2.1.2 Ảnh hƣởng yếu tố đến mòn 33 2.2 Tuổi thọ vít me – đai ốc bi 37 2.2.1 Tuổi thọ vít me – đai ốc bi theo lý thuyết .37 2.2.2 Tuổi thọ vít me – đai ốc bi sở mòn 41 Khi đó, tuổi thọ truyền đƣợc xác định dựa theo thực nghiệm tạo mòn: 42 2.3.1 Đặc trƣng độ tin cậy 44 2.3.2 Các tiêu xác định độ tin cậy .44 2.3.3 Xác định độ tin cậy sở mòn .47 2.4 Tuổi thọ độ tin cậy vít me – đai ốc bi .49 2.5 Kết luận chương 51 Chương 3: THIẾT KẾ MÔ HÌNH THỰC NGHIỆM NGHIÊN CỨU VỀ MÒN CỦA VÍT ME – ĐAI ỐC BI TRONG ĐIỀU KIỆN NHIỆT ĐỘ, ĐỘ ẨM VIỆT NAM .52 3.1 Tính toán thiết kế truyền vít me – đai ốc bi 52 3.1.1 Chọn sơ đồ động 52 3.1.2 Tính toán chọn động .54 3.1.3 Tính toán cấu dẫn động 55 3.2 Thiết kế máy thí nghiệm .59 3.2.1 Mục đích yêu cầu thực nghiệm 59 3.2.2 Thiết kế thí nghiệm 59 3.2.2.1 Đối tƣợng nghiên cứu thí nghiệm 59 3.2.2.2 Thiết kế mô hình thí nghiệm .60 3.2.2.3 Tạo tải dọc trục lên truyền vít me – đai ốc bi 67 3.2.2.4 Thiết bị đo 67 3.2.2.4 Thiết bị tạo môi trƣờng .68 4.2.5 Mô tả phƣơng pháp đo 68 Đặng Đình Nghĩa – CH2012B Viện Cơ khí Bộ môn Máy& Ma sát học Chương 4: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM, ĐÁNH GIÁ VÀ ĐỀ XUẤT 73 PHƢƠNG PHÁP NÂNG CAO TUỔI THỌ VÍT ME ĐAI ỐC BI CHUYỂN ĐỘNG ĐỨNG TRONG ĐIỀU KIỆN MÔI TRƢỜNG VIỆT NAM .73 4.1 Kết thí nghiệm .73 4.2 Phương pháp nâng cao tuổi thọ vít me – đai ốc bi chuyển động đứng tải trọng lớn điều kiện nhiệt độ, độ ẩm Việt Nam 77 4.2.1 Khắc phục môi trƣờng làm việc 78 4.2.2 Chọn chế độ bôi trơn phù hợp với điều kiện thực tế .79 4.2.3 Biện pháp thiết kế hệ thống cho điều kiện Việt Nam 79 KẾT LUẬN CHUNG .80 KẾT LUẬN 80 KIẾN NGHỊ .80 TÀI LIỆU THAM KHẢO .82 Đặng Đình Nghĩa – CH2012B Viện Cơ khí Bộ môn Máy& Ma sát học LỜI CAM ĐOAN Tôi Đặng Đình Nghĩa, học viên lớp thạc s K thuật Chế tạo máy CTM2012B - Trƣờng Đại học Bách khoa Hà Nội Với đề tài luận văn: Nâng cao tuổi thọ vít me – đai ốc bi chuyển động đứng, tải trọng lớn, độ xác cao môi trƣờng nhiệt độ, độ ẩm Việt Nam Nay xin cam đoan: Tất nội dung luận văn thực chƣa đƣợc công bố công trình khác Tất phần thông tin đƣợc trích dẫn từ tài liệu tác giả khác đƣợc thích rõ ràng Tôi xin chịu trách nhiệm nội dung luận văn CÁN BỘ HƢỚNG DẪN TÁC GIẢ LUẬN VĂN PGS.TS Nguyễn Phƣơng Đặng Đình Nghĩa Đặng Đình Nghĩa – CH2012B Viện Cơ khí Bộ môn Máy& Ma sát học DANH MỤC HÌNH ẢNH, BẢN VẼ, BẢNG BIỂU HÌNH ẢNH Nội dung Tên hình Trang Hình 1.1 Phƣơng pháp xây dựng lên vít me – đai ốc bi 11 Hình 1.2 Các phận vít me – đai ốc bi 12 Hình 1.3 Hình ảnh số truyền vít me – đai ốc bi 13 Hình 1.4 Vít me – đai ốc bi sử dụng để dịch chuyển bàn máy 14 trung tâm gia công (nguồn:[8]) Hình 1.5 Các loại ren vit me – đai ốc bi 14 Hình 1.6 Vít me – đai ốc bi có rãnh hồi bi kiểu ống 15 Hình 1.7 Vít me – đai ốc bi có rãnh hồi bi phay đai ốc 15 Hình 1.8 Vít me – đai ốc bi có rãnh hồi bi đƣợc khoan dọc theo đai ốc 16 Hình 1.9 Vít me – đai ốc bi có rãnh hồi bi hai vòng ren 16 Hình 1.10 Vít me – đai ốc bi loại có kết cấu khe hở nhờ đệm 17 Hình 1.11 Vít me – đai ốc bi loại có rãnh bi, khoảng cách tăng 17 (giảm) so với bƣớc vít Hình 1.12 Vít me – đai ốc bi loại khử khe hở tăng kích thƣớc bi 18 Hình 1.13 Vít me – đai ốc bi loại khử khe hở đặt tải lò xo 19 Hình 1.14 Mòn đai ốc 25 Hình 1.15 Trục vít bị cong 25 Hình 1.16 Bề mặt làm việc trục vít bị tróc rỗ 25 Hình 1.17 Môi trƣờng làm việc máy CNC có điều hòa 27 Hình 1.18 Môi trƣờng làm việc máy CNC Việt Nam 29 Hình 1.19 Máy tiện 1A675 gia công trục vít me 29 Hình 1.20 Phƣơng pháp gia công SSM 30 Hình 2.1 Sự phụ thuộc mòn vào thời gian t quãng đƣờng ma sát L 32 Hình 2.2 Đồ thị nguyên tắc phụ thuộc mòn vào vận tốc 34 Hình 2.3 Đồ thị đƣờng cong mỏi 38 Đặng Đình Nghĩa – CH2012B Viện Cơ khí Bộ môn Máy& Ma sát học Hình 2.4 Các thể mòn mật độ phân phối mòn 47 Hình 2.5 Các thể mòn tuyến tính mật độ f(U), f(t) 48 Hình 3.1 Sơ đồ động dùng động hai trục vít me 54 Hình 3.2 Các thông số truyền vít me – đai ốc bi 57 Hình 3.3 Tổng thể mô hình máy thí nghiệm 62 Hình 3.4 Mô hình máy nhìn từ phía 63 Hình 3.5 Bộ phận truyền động bánh côn truyền xích 64 Hình 3.6 Bàn máy đặt tải 65 Hình 3.7 Máy thí nghiệm nhìn từ mặt bên 66 Hình 3.8 Một số hình ảnh khác máy thí nghiệm 67 Hình 3.9 Đồng hồ so sử dụng cho thí nghiệm 69 Hình 3.10 Sơ đồ nguyên lý xác định kích thƣớc bi cần đo 70 Hình 3.11 Một số hình ảnh trình tháo bi 73 Hình 4.1 Đồ thị phụ thuộc lƣợng mòn vào thời gian điều kiện khí hậu Phòng đặt thiết bị đƣợc điều hòa, thông gió 77 Hình 4.2 79 BẢNG BIỂU Tên bảng Nội dung Trang Bảng 2.1 Vật liệu phƣơng pháp nhiệt luyện 20 Bảng 2.2 Hệ số độ tin cậy 41 Bảng 2.3 Các tiêu xác định độ tin cậy lý thuyết thực 46 nghiệm Bảng 2.4 Hệ số tuổi thọ thực nghiệm 50 Bảng 2.5 Hệ số tuổi thọ làm việc môi trƣờng TCVN 51 7699-2-30 ứng với độ tin cậy Bảng 3.1 So sánh phƣơng án bố trí trục vít me cho hệ 53 thống nâng Bảng 4.1 Kết đo ổ bi thứ 73 Bảng 4.2 Kết đo ổ bi thứ hai 75 Đặng Đình Nghĩa – CH2012B Viện Cơ khí Bộ môn Máy& Ma sát học MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Hiện đơn vị sử dụng hệ thống nâng dùng cấu vít me – đai ốc bi để phục vụ cho nhiệm vụ đặc biệt đơn vị Yêu cầu hệ thống phải có độ tin cậy, an toàn cao, chuyển động êm, không gây rung động chuyển hƣớng chuyển động Hệ thống thiết bị nâng đƣợc Liên Xô sản xuất lắp đặt Hệ thống thiết bị qua 40 năm sử dụng, nhiều lần phải sửa chữa, phục hồi Để đáp ứng lâu dài cho nhiệm vụ đơn vị việc nghiên cứu nâng cao tuổi thọ cho vít me – đai ốc bi nhằm trì ổn định hệ thống, kéo dài tuổi thọ chƣa có thiết bị thay cần thiết Trong ngành Cơ khí nƣớc ta vít me – đai ốc bi đƣợc sử dụng rộng rãi, đặc biệt máy điều khiển theo chƣơng trình số máy xác, đƣợc sử dụng chủ yếu chuyển động chạy dao Tuy nhiên Việt Nam chƣa sản xuất đƣợc, việc thay hay sửa chữa cấu gặp nhiều khó khăn phải mua nƣớc tiên tiến, điều kiện khí hậu ôn đới Xuất phát từ yêu cầu đó, nhận thấy cần phải tiến hành khảo sát cấu vít me – đai ốc bi thực tế để làm sở áp dụng vào nhiệm vụ đơn vị Chính chọn đề tài luận văn là: Nâng cao tuổi thọ vít me – đai ốc bi chuyển động đứng, tải trọng lớn, độ xác cao môi trƣờng nhiệt độ, độ ẩm Việt Nam Ý nghĩa đề tài 2.1.Ý nghĩa khoa học Nghiên cứu, phân tích đƣa đƣợc phƣơng pháp nâng cao tuổi thọ vít me – đai ốc bi chuyển động đứng, tải trọng lớn, yêu cầu độ xác cao điều kiện môi trƣờng Việt Nam Đặng Đình Nghĩa – CH2012B Viện Cơ khí Bộ môn Máy& Ma sát học 2.2.Ý nghĩa thực tiễn - Vít me – đai ốc bi sử dụng Việt Nam đa số đƣợc nhập từ nƣớc có công nghiệp tiên tiến khí hậu ôn đới, độ xác, tuổi thọ bị ảnh hƣởng mà chƣa có lý giải thỏa đáng - Kết trình nghiên cứu tiền đề để đƣa có biện pháp vận hành, bảo dƣỡng, sửa chữa hợp lý nhằm kéo dài tuổi thọ cho hệ thống thiết bị đơn vị chƣa đƣợc thay đổi đề đƣợc yêu cầu nhiệm vụ cho thay sau Đối tƣợng, mục đích, phƣơng pháp nội dung nghiên cứu 3.1 Đối tượng nghiên cứu Vít me – đai ốc bi sử dụng để nâng theo chiều thẳng đứng, tải trọng nâng lớn, yêu cầu độ xác cao, bảo đảm tuyệt đối an toàn cho vật nâng 3.2 Mục đích nghiên cứu Nâng cao tuổi thọ cho vít me – đai ốc bi sử dụng hệ thống nâng chuyển động đứng, tải trọng lớn, yêu cầu xác cao để làm tiền đề đƣa phƣơng pháp vận hành, bảo dƣỡng, sửa chữa hợp lý cho hệ thống đơn vị 3.3 Phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu lý thuyết kết hợp thực nghiệm - Nghiên cứu lý thuyết: Nghiên cứu vít me – đai ốc bi, phân tích đƣa ƣu điểm trội cấu vít me – đai ốc bi so với số cấu khác sử dụng cấu nâng thẳng đứng, tải trọng lớn, yêu cầu độ an toàn độ xác cao Nghiên cứu phƣơng pháp tính toán, thiết kế vít me – đai ốc bi, phƣơng pháp gia công - Thực nghiệm: Thiết kế mô hình nâng dùng vít me – đai ốc tƣơng đƣơng với hệ thống tại, Thực đo độ mòn vít me – đai ốc bi mô hình Đƣa phƣơng pháp khắc phục độ mòn, nâng cao tuổi thọ cho vít me – đai ốc bị Đặng Đình Nghĩa – CH2012B Viện Cơ khí Bộ môn Máy& Ma sát học 3.4 Nội dung nghiên cứu cấu trúc luận văn Với mục tiêu nghiên cứu nâng cao tuổi thọ cho vít me – đai ốc bi chuyển động đứng, tải trọng lớn, độ xác cao điều kiện môi trƣờng nhiệt độ, độ ẩm Việt Nam Các nội dung nghiên cứu đƣợc trình bày chƣơng, đó: Chƣơng 1: Tổng quan vít me – đai ốc bi công nghệ gia công vít me – đai ốc bi Tìm hiểu tổng quan vít me – đai ốc bi, ứng dụng vít me – đai ốc bi lĩnh vực công nghiệp khác Chƣơng 2: Lý thuyết tuổi thọ độ tin cậy vít me – đai ốc bi Trong chƣơng luận văn tập trung nghiên cứu lý thuyết mòn vật liệu; yếu tố ảnh hƣởng đến mòn; sở xác định tuổi thọ vít me – đai ốc bi; quy luật mòn thực nghiệm lý thuyết độ tin cậy Chƣơng 3: Thiết kế mô hình thí nghiệm nghiên cứu mòn vít me – đai ốc bi điều kiện nhiệt độ, độ ẩm Việt Nam Tính toán thiết kế truyền vít me đai ốc bi, thiết kế mô hình thí nghiệm phục vụ nghiên cứu Chƣơng 4: Kết thực nghiệm, đánh giá đề xuất phƣơng pháp nâng cao tuổi thọ vít me – đai ốc bi chuyển động đứng điều kiện môi trƣờng Việt Nam Đặng Đình Nghĩa – CH2012B 10 Viện Cơ khí Bộ môn Máy& Ma sát học Dụng cụ đo: Bi đƣợc định vị hai khối V1 đƣợc kẹp chặt nhờ khối V2 cấu lò xo Dụng cụ đo gồm hai khối V để định vị kẹp chặt bi cần đo, hai dẫn hƣớng cho khối V dịch chuyển, 01 bi chuẩn để chỉnh “0” đồng hồ so đồng hồ so Sau định vị kẹp chặt bi, dịch chuyển toàn toàn khối V hai dẫn hƣớng, giá trị hiển thị nhỏ đồng hồ so vị trí tiếp xúc đầu đo với đỉnh bi Hình 3.10 Sơ đồ nguyên lý xác định kích thước bi cần đo Các bƣớc thực trình đo nhƣ sau: - Bƣớc 1- Đo kích thƣớc bi trƣớc lắp đặt vào máy Ghi lại kết tính giá trị trung bình - Bƣớc 2- Lắp đặt truyền vít me – đai ốc bi vào máy thí nghiệm cho máy chạy có tải với điều kiện môi trƣờng định Sau thời gian xác định, tháo Đặng Đình Nghĩa – CH2012B 69 Viện Cơ khí Bộ môn Máy& Ma sát học truyền khỏi máy đo kích thƣớc 30 viên bi ngẫu nhiên đai ốc, ghi lại kích thƣớc bi sau lấy giá trị kích thƣớc trung bình 30 viên Sai lệch giá trị kích thƣớc trung bình lần đo thứ với lần đo thứ hai lƣợng mòn trung bình bi Đặng Đình Nghĩa – CH2012B 70 Viện Cơ khí Đặng Đình Nghĩa – CH2012B Bộ môn Máy& Ma sát học 71 Viện Cơ khí Bộ môn Máy& Ma sát học Hình 3.11 Một số hình ảnh trình tháo bi Đặng Đình Nghĩa – CH2012B 72 Viện Cơ khí Bộ môn Máy& Ma sát học Chƣơng KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM, ĐÁNH GIÁ VÀ ĐỀ XUẤT PHƢƠNG PHÁP NÂNG CAO TUỔI THỌ VÍT ME ĐAI ỐC BI CHUYỂN ĐỘNG ĐỨNG TRONG ĐIỀU KIỆN MÔI TRƢỜNG VIỆT NAM 4.1 Kết thí nghiệm Do thời gian thực đề tài ngắn nên không đủ thời gian để tiến hành thí nghiệm đến đạt kết nên đề tài lấy kết từ truyền thực tế đƣợc sử dụng đơn vị để khảo sát đánh giá Hệ thống tƣơng tự nhƣ mô hình thí nghiệm nhƣng có tải trọng truyền vít me lớn Đây hệ thống nâng đƣợc Liên Xô cung cấp đƣợc sử dụng gần 40 năm Trong trình hoạt lần thay đai ốc năm tháo đai ốc bi để đo kiểm tra độ mòn bi Trong thời gian 10 năm môi trƣờng đặt thiết bị không bảo đảm đƣợc điều kiện môi trƣờng thời điểm chƣa có điều kiện cải tạo Tuy nhiên sau lần thay đai ốc thứ kết hợp cải tạo khoang thiết bị, môi trƣờng nhiệt ẩm đƣợc đảm bảo, thời gian hoạt động đai ốc thứ đƣợc kéo dài đến 15 năm Và thứ đƣợc thay vào năm 2000 đến hoạt động tốt Điều cho thấy việc cải thiện điều kiện môi trƣờng nâng cao tuổi thọ đai ốc bi truyền Qua khảo sát thực tế , kết đƣợc thống kê bảng dƣới đây: Bảng 4.1 Kết đo ổ bi thứ Bi Đƣờng kính bi Đƣờng kính bi Đƣờng kính bi sau sau sau năm hoạt 10 năm hoạt động đƣợc chạy rà động (mm) (mm) (mm) 6.006 6.001 5.997 5.987 5.981 5.987 5.992 5.989 5.984 6.004 5.998 5.994 Đặng Đình Nghĩa – CH2012B 73 Viện Cơ khí Bộ môn Máy& Ma sát học 6.009 6.000 5.996 6.006 6.001 5.997 5.995 5.989 5.929 5.994 5.990 5.987 6.001 5.996 5.994 10 5,997 5.992 5.988 11 5,995 5.990 5.985 12 5,999 5.998 5.996 13 5,991 5.987 5.986 14 6,006 6.001 5.996 15 6,008 6.007 6.002 16 5,885 5.881 5.879 17 5,998 5.993 5.989 18 6,007 6.004 6.001 19 6,007 6.003 6.000 20 6,006 6.001 5.997 21 6,004 6.003 5.998 22 5,884 5.882 8.880 23 5,883 5.881 5.880 24 6,007 6.003 6.000 25 5,889 5.888 5.886 26 5,992 5.986 5.982 27 6,008 6.002 5.997 28 6,002 6.000 5.998 29 6,008 6.004 6.000 30 5,886 5.882 5.880 Giá trị trung bình 5.981 5.977 5,972 Lƣợng mòn trung bình sau năm hoạt động: Đặng Đình Nghĩa – CH2012B 74 Viện Cơ khí Bộ môn Máy& Ma sát học U11 = 5.981-5,977 = 0.004 mm = µm Lƣợng mòn trung bình từ năm thứ đến năm thức 10: U21 = 5.997 -5.972 = 0.005 mm = µm Tổng lƣợng mòn 10 năm + = µm Bảng 4.2 Kết đo ổ bi thứ hai Đƣờng kính bi Bi sau đƣợc chạy rà (mm) Đƣờng kính bi sau Đƣờng kính bi sau năm hoạt động 15 năm hoạt động (mm) (mm) 5.998 5.996 5.992 5.987 5.983 5.980 6.002 6.001 5.984 6.004 6.000 5.997 5.998 5.994 5.990 6.001 5.999 5.993 5.998 5.996 5.993 6.002 6.001 5.998 5.997 5.994 5.990 10 5.997 5.995 5.990 11 5.995 5.990 5.985 12 6.001 5.998 5.995 13 5.991 5.990 5.986 14 6.003 6.001 5.996 15 6.003 6.001 5.995 16 5.895 5.895 5.890 17 5.989 5.986 5.980 18 6.007 6.004 6.000 19 6.006 6.003 6.001 Đặng Đình Nghĩa – CH2012B 75 Viện Cơ khí Bộ môn Máy& Ma sát học 20 6.003 6.001 5.996 21 6.004 6.003 6.000 22 5.984 5.980 5.975 23 5.893 5.891 5.890 24 6.002 6.001 5.996 25 5.998 5.995 5.990 26 5.995 5.993 5.990 27 6.005 6.002 5.998 28 6.001 5.999 5.995 29 6.007 6.004 5.999 30 5.896 5.891 5.887 Giá trị trung bình 5.988 5.986 5,981 Lƣợng mòn trung bình sau năm hoạt động: U12 = 5.988-5,986 = 0.002 mm = µm Lƣợng mòn trung bình từ năm thứ đến năm thức 15: U22 = 5.986 -5.981 = 0.005 mm = µm Tổng lƣợng mòn 15 năm + = µm Từ kết bảng 4.1 bảng 4.2 vẽ đƣợc đƣờng cong mòn nhƣ sau: Hình 4.1 Đồ thị phụ thuộc lượng mòn vào thời gian điều kiện khí hậu Đặng Đình Nghĩa – CH2012B 76 Viện Cơ khí Bộ môn Máy& Ma sát học Trong đồ thị Hình 4.1: Đƣờng cong số (I) đƣờng cong mòn nhà sản xuất đƣa ra, thiết bị đƣợc đặt môi trƣờng chuẩn Đƣờng cong số (II) biểu diễn phụ thuộc lƣợng mòn vào thời gian khảo sát mòn bi đai ốc thức trƣờng hợp thiết bị đƣợc đặt môi trƣờng đƣợc cải thiện điều kiện nhiệt độ độ ẩm Đƣờng cong số (III) biểu diễn phụ thuộc lƣợng mòn vào thời gian khảo sát đai ốc thứ trƣờng hợp thiết bị hoạt động thời ký đầu, điều kiện nhiệt độ, độ ẩm chƣa có điều kiện thiết kế theo nhƣ khuyến cáo nhà sản xuất Từ kết thí nghiệm từ đồ thị Hình 4.1 kết luận nhƣ sau: Điều kiện môi trƣờng làm việc Việt Nam có ảnh hƣởng đến tuổi thọ, độ tin cậy Vít me – đai ốc bi chuyển động đứng, tải trọng lớn có yêu cầu độ xác cao Một thiết bị máy móc yêu cầu độ xác cao, độ an toàn trình sử dụng không cho phép có cố thời gian hoạt động, độ tin cậy tuổi thọ thiết bị cần phải đƣợc tính toán với mức tin cậy lớn Vít me – đai ốc bi làm việc điều kiện môi trƣờng cụ thể, tính toán tuổi thọ cần phải có thêm hệ số bổ sung Hệ số đặc trƣng cho điều kiện làm việc khác Nhƣ độ tin cậy tuổi thọ vít me – đai ốc bi đảm bảo - Khi làm việc điều kiện Việt Nam, lƣợng mòn vít me – đai ốc bi tăng lên so với điều kiện môi trƣờng tiêu chuẩn 4.2 Phƣơng pháp nâng cao tuổi thọ vít me – đai ốc bi chuyển động đứng tải trọng lớn điều kiện nhiệt độ, độ ẩm Việt Nam Qua kết nghiên cứu ảnh hƣởng điều kiện khí hậu Việt Nam đến tuổi thọ cấu vít me – đai ốc bi nói chung Áp dụng kết vào Hệ thống nâng dạng vít me sử dụng đơn vị Bộ Tƣ lệnh Bảo vệ Lăng Chủ tịch Hồ |Chí Minh, hệ thống đƣợc Liên Xô thiết kế chế tạo, lắp đặt, sử dụng Việt Nam Hệ thống hoạt động 40 năm, chƣa đƣợc thay thế, dầu bôi trơn cho hệ thống phải nhập trực tiếp từ Nga, gây nhiều khó khăn, tốn thời gian, ảnh hƣởng đến trình vận hành hệ thống Đặng Đình Nghĩa – CH2012B 77 Viện Cơ khí Bộ môn Máy& Ma sát học Qua kết nghiên cứu, học viên đề hai giải pháp khắc phục mòn, nâng cao tuổi thọ cho hệ thống điều kiện môi trƣờng nhiệt độ, độ ẩm Việt Nam nhƣ sau: 4.2.1 Khắc phục môi trƣờng làm việc Tạo môi trƣờng nhiệt độ, độ ẩm bảo đảm sát với điều kiện tiêu chuẩn Hiện hệ thống nâng đƣợc đặt khoang riêng (khoang thang), tạo cho khoang môi trƣờng gần sát với môi trƣờng chuẩn việc bảo ôn cách nhiệt cho khoang thang sử dụng đƣờng ống dẫn khí có sẵn từ hệ thống điều hòa trung tâm Công trình Lăng vào khoang thang, đặt cảm biến kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm cho khoang Hình 4.2 Phòng đặt thiết bị điều hòa, thông gió Đặng Đình Nghĩa – CH2012B 78 Viện Cơ khí Bộ môn Máy& Ma sát học 4.2.2 Chọn chế độ bôi trơn phù hợp với điều kiện thực tế - Hiện sử dụng dầu bôi trơn Nga có độ nhớt tính chất tƣơng đƣơng với dầu SEA 20W phù hợp cho nƣớc ôn đới (bôi trơn tốt điều kiện -100C) Để bảo đảm phù hợp cho điều kiện Việt Nam, thay loại dầu bôi trơn có sẵn thị trƣờng với số độ nhớt đa cấp SEA20W-50 Loại phù hợp với điều kiện khí hậu vùng phía Bắc Việt Nam, có dải nhiệt độ thay đổi lớn mùa đồng mùa hè Loại giá thành cao nhà sản xuất phải thêm số chất phụ gia vào dầu bôi trơn - Chọn dầu bôi trơn theo mùa: Đối với mùa hè sử dụng dầu có số độ nhớt SEA40W, mùa đông sử dụng loại dầu có số độ nhớt SEA20W Đối với phƣơng án giá thành rẻ nhƣng phải nhân công vệ sinh toàn trƣớc thay loại dầu bôi trơn khác 4.2.3 Biện pháp thiết kế hệ thống cho điều kiện Việt Nam Căn vào kết thí nghiệm ta xác định hàm hồi quy hệ số tuổi thọ theo môi trƣờng khí hậu Việt Nam để từ có đƣợc hệ số đặc trƣng cho điều kiện khí hậu Việt Nam, làm sở để tính toán độ tin cậy, tuổi thọ vít me đai ốc bi cho hợp lý Do điều kiện thời gian quy mô đề tài nên chƣa thể tiếp túc nghiên cứu đƣa đƣợc hệ số đặc trƣng thể ảnh hƣởng điều kiện môi trƣờng Việt Nam đến tuổi thọ, độ tin cậy độ mòn vít me – đai ốc bi Đặng Đình Nghĩa – CH2012B 79 Viện Cơ khí Bộ môn Máy& Ma sát học KẾT LUẬN CHUNG KẾT LUẬN Học viên nghiên cứu lý thuyết thực nghiệm truyền vít me – đai ốc bi dùng hệ thống nâng thẳng đứng, tải trọng lớn, độ xác cao nhận thấy điều kiện môi trƣờng nhiệt độ, độ ẩm Việt Nam, cấu vít me đai ốc bi mòn nhanh so với điều kiện môi trƣờng làm việc nhà sản xuất đề nghị, làm cho tuổi thọ truyền giảm so với tiêu chuẩn nhà sản xuất Trên sở đƣa phƣơng án khắc phục, phục vụ cho nhu cầu thực tiễn đơn vị nhằm trì hoạt động ổn định hệ thống nay, kéo dài tuổi thọ truyền vít me – đai ốc bi, bảo đảm hoạt động tốt điều kiện chƣa có hệ thống thay Mặc dù tác giả cố gắng cẩn thận việc lựa chọn nội dung nhƣ trình bày luận văn Tuy nhiên chắn nội dung luận văn không tránh khỏi thiếu sót, trình độ nhận thức hạn chế Vậy tác giả mong nhận đƣợc ý kiến đóng góp nhà khoa học đồng nghiệp để luận văn đƣợc hoàn chỉnh KIẾN NGHỊ Từ trình tích lũy, nghiên cứu, thực thí nghiệm ảnh hƣởng điều kiện nhiệt độ, độ ẩm Việt Nam tới tuổi thọ vít me – đai ốc bi Do cần phải ý tính toán thiết kế có chế độ vận hành, bảo dƣỡng, sửa chữa hợp lý cho vùng khí hậu khác nhau: - Trong tính toán thiết kế cần phải nghiên cứu tính thêm hệ số tuổi thọ đọ tin cậy công thức tính tuổi thọ - Chọn chế độ bôi trơn phù hợp theo mùa chọn dầu bôi trơn phù hợp cho vùng - Thiết lập môi trƣờng làm việc sát với môi trƣờng chuẩn nhà sản xuất khuyến cáo Đặng Đình Nghĩa – CH2012B 80 Viện Cơ khí Đặng Đình Nghĩa – CH2012B Bộ môn Máy& Ma sát học 81 Viện Cơ khí Bộ môn Máy& Ma sát học TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Trịnh Chất, Lê Văn Uyển, Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động khí tập một, Nhà xuất Giáo dục 2007 Trịnh Chất, Lê Văn Uyển, Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động khí tập hai, Nhà xuất Giáo dục 2007 Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến, Trần Xuân Việt, Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1, 2, 3, Nhà xuất Khoa học K thuật Nguyễn Trọng Hiệp, Giáo trình chi tiết máy tập 1, 2, Nhà xuất Giáo dục 2007 Phạm Hùng, Nguyễn Phƣơng, Cơ sở máy công cụ, Nhà xuất Khoa học K thuật, 2007 Trần Đức Toàn, Nguyễn Thị Thu Hà, Phạm Văn Hùng (2015), Nghiên cứu đánh giá hệ thống thiết bị thử nghiệm đo mòn vít me – đai ốc bi điều kiện môi trường TCVN 7699-2-30 Tạp chí Cơ khí Việt Nam, số + năm 2015, ISSN 0866-7056 Nguyễn Anh Tuấn, Phạm Văn Hùng (2005) Ma sát học Nhà xuất Khoa học K thuật Nguyễn Doãn Ý (2009) Xử lý số liệu thực nghiệm kỹ thuật Nhà xuất Khoa học K thuật Đào Trọng Hiệp (2007) Chi tiết máy – tập 1, Nhà xuất Giáo dục 10 Nguyễn Doãn Ý (2008) Giáo trình ma sát, mòn bôi trơn Tribology Nhà xuất Khoa học K thuật Tiếng Anh 11 NSK Motion anh control (2008) Precision Machine Components 12 Hiwin Technologies Company (2000) Ballscrews technical information 13 Steimeyer Catalog Intruduction 14.Nskeurope.com 15 Rbrsi.com Đặng Đình Nghĩa – CH2012B 82 Viện Cơ khí Bộ môn Máy& Ma sát học 16 Ks-kurim.cz 17 Milwaukeemachining.com 18 Voer.edu.vn Đặng Đình Nghĩa – CH2012B 83 ... – đai ốc bi 14 Hình 1.6 Vít me – đai ốc bi có rãnh hồi bi kiểu ống 15 Hình 1.7 Vít me – đai ốc bi có rãnh hồi bi phay đai ốc 15 Hình 1.8 Vít me – đai ốc bi có rãnh hồi bi đƣợc khoan dọc theo đai. .. bi công nghệ gia công vít me – đai ốc bi Tìm hiểu tổng quan vít me – đai ốc bi, ứng dụng vít me – đai ốc bi lĩnh vực công nghiệp khác Chƣơng 2: Lý thuyết tuổi thọ độ tin cậy vít me – đai ốc bi. .. me – đai ốc chuyển động nhẹ nhàng êm hơn, ngƣời ta thêm vào trục vít đai ốc viên bi thép rãnh ren để chuyển ma sát trƣợt thành ma sát lăn vít me đai ốc, cấu vít me – đai ốc bi Đai ốc Bi Vít me