Nghiên cứu ảnh hưởng của ma sát trong xylanh piston khí nén đến sai lệch vị trí của ổ cấp dao trên máy CNC trong điều kiện nhiệt ẩm việt nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - NGUYỄN THÙY DƯƠNG NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MA SÁT TRONG XYLANH-PISTON KHÍ NÉN ĐẾN SAI LỆCH VỊ TRÍ CỦA Ổ CẤP DAO TRÊN MÁY CNC TRONG ĐIỀU KIỆN NHIỆT ẨM VIỆT NAM LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ Người hướng dẫn khoa học TS Phạm Văn Hùng TS Trần Đức Quý Hà Nội – 2016 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan tất nội dung luận án ”Nghiên cứu ảnh hưởng ma sát XLPTKN đến sai lệch vị trí ổ cấp dao máy CNC điều kiện nhiệt ẩm Việt Nam” cơng trình nghiên cứu riêng tơi, thực hướng dẫn tập thể cán hướng dẫn: PGS TS Phạm Văn Hùng PGS TS Trần Đức Quý Các số liệu, kết luận án trung thực, trích dẫn đầy đủ chưa cơng bố cơng trình khác Hà nội, ngày tháng Tập thể hướng dẫn PGS TS Phạm Văn Hùng PGS TS Trần Đức Quý năm 2016 Tác giả luận án Nguyễn Thùy Dƣơng LỜI CẢM ƠN Trong trình học tập, nghiên cứu hồn thành luận án, tơi nhận nhiều giúp đỡ, góp ý, động viên chia sẻ người Lời xin bày tỏ lòng biết ơn tới Ban Giám hiệu, Viện Đào tạo sau Đại học, Viện Cơ khí, Bộ mơn Máy & Ma sát học – Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Tôi đặc biệt cảm ơn PGS.TS Phạm Văn Hùng, PGS.TS Trần Đức Quý hướng dẫn, bảo cho ý kiến vô quý báu tạo điều kiện thuận lợi cho mặt chun mơn suốt q trình học tập thực luận án Tôi xin chân thành biết ơn thầy cô môn Máy Ma sát học – Đại học Bách Khoa Hà Nội đóng góp cho tơi ý kiến bổ ích tạo điều kiện thuận lợi cho tơi suốt q trình làm luận án Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình, bạn bè, người chia sẻ, động viên, giúp đỡ học tập, nghiên cứu hoàn thành luận án Hà nội, ngày tháng năm 2016 Tác giả luận án Nguyễn Thùy Dương MỤC LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .6 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU CHÍNH TRONG LUẬN ÁN .7 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU 10 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ TRONG LUẬN ÁN 11 MỞ ĐẦU 15 Lý chọn đề tài 15 Mục đích nghiên cứu luận án 16 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 16 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 17 Phương pháp nghiên cứu 17 Nội dung luận án 18 Các kết 19 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MA SÁT TRONG XYLANH PISTON KHÍ NÉN DÙNG CHO Ổ CẤP DAO MÁY PHAY CNC 20 1.1 Ổ cấp dao máy phay CNC hư hỏng lỗ trục 20 1.1.1 Ổ cấp dao máy phay CNC 20 1.1.2 Một số hư hỏng lỗ trục liên quan đến q trình thay dao tự động máy CNC 24 1.2 Vai trò đặc điểm xylanh – piston khí nén 28 1.3 Cấu tạo xylanh- piston khí nén 29 1.4 Phân loại xylanh – piston khí nén 31 1.4.1 Xylanh lực 31 1.4.2 Xylanh quay 33 1.5 Đặc tính làm việc xylanh – piston khí nén 34 1.5.1 Lực đẩy piston 34 1.5.2 Chiều dài hành trình 35 1.5.3 Tốc độ piston 36 1.5.4 Lượng khí tiêu thụ 36 1.6 Đặc điểm môi trường làm việc máy công cụ CNC 37 1.6.1 Yêu cầu môi trường làm việc máy CNC 37 1.6.2 Môi trường làm việc máy CNC Việt Nam 39 1.7 Tình hình nghiên cứu ngồi nước ảnh hưởng ma sát xylanh – piston khí nén đến sai lệch vị trí ổ cấp dao máy CNC 41 1.8 Tình hình nghiên cứu nước ảnh hưởng ma sát xylanh – piston khí nén đến sai lệch vị trí ổ cấp dao máy CNC 46 KẾT LUẬN CHƢƠNG .48 CHƢƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ MA SÁT TRONG XYLANH - PISTON KHÍ NÉN 49 2.1 Tổng quan ma sát 49 2.1.1 Một số khái niệm chung ma ma sát 49 2.1.2 Đặc điểm tiếp xúc ma sát cặp ma sát trượt 50 2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến cặp ma sát trượt 52 2.2.1 Ảnh hưởng áp suất pháp tuyến 53 2.2.2 Sự phụ thuộc hệ số ma sát vào vận tốc trượt 54 2.2.3 Sự phụ thuộc lực ma sát vào tốc độ dịch chuyển có bơi trơn 54 2.2.4 Ảnh hưởng vật liệu bôi trơn 56 2.2.5 Ảnh hưởng nhiệt độ 56 2.2.6 Ảnh hưởng độ ẩm 57 2.3 Các lý thuyết tính ma sát cặp vật liệu 57 2.3.1 Cơng thức tính hệ số ma sát theo thực nghiệm 57 2.3.2 Lý thuyết phân tử 59 2.4 Tính lực ma sát xylanh – piston khí nén 62 2.4.1 Ma sát gioăng xylanh – piston khí nén 63 2.4.2 Tính lực ma sát xylanh - piston khí nén dùng ổ cấp dao máy phay CNC cỡ trung 65 KẾT LUẬN CHƢƠNG .67 CHƢƠNG 3: PHƢƠNG PHÁP VÀ HỆ THỐNG THIẾT BỊ THỰC NGHIỆM KHẢO SÁT ĐẶC TÍNH MA SÁT TRONG XYLANH – PISTON KHÍ NÉN 68 3.1 Mục đích thí nghiệm 68 3.2 Phương pháp đo lực ma sát 68 3.3 Thiết kế thiết bị thực nghiệm 70 3.3.1 Đối tượng nghiên cứu thực nghiệm 70 3.3.2 Thiết bị thực nghiệm đo ma sát xylanh – piston khí nén 71 3.4 Quy hoạch tổ chức thực nghiệm 81 3.4.1 Xác định thông số thực nghiệm 81 3.4.2 Tổ chức thực nghiệm khảo sát ma sát xylanh – piston khí nén 82 3.4.3 Bảng số liệu kết thực nghiệm 83 KẾT LUẬN CHƢƠNG .84 CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ 85 4.1 Thực nghiệm xác định ảnh hưởng vận tốc dịch chuyển đến ma sát xylanh – piston khí nén 85 4.2 Thực nghiệm ảnh hưởng độ ẩm tương đối đến lực ma sát xylanh – piston khí nén 87 4.3 Thực nghiệm ảnh hưởng nhiệt độ đến lực ma sát xylanh – piston khí nén 90 4.4 Thực nghiệm ảnh hưởng môi trường nhiệt ẩm Việt nam đến lực ma sát XLPTKN dùng ổ cấp dao máy CNC 92 4.4.1 Xác định hệ số hàm hồi quy lực ma sát tĩnh 93 4.4.2 Xác định hệ số hàm hồi quy lực ma sát động 99 4.5 Ảnh hưởng lực ma sát đến sai lệch vị trí xylanh – piston khí nén cấp dao máy phay CNC 103 4.5.1 Giới thiệu hệ thống thay dao máy phay CNC 103 4.5.2 Cấu tạo hệ thống thay dao máy phay CNC 103 4.5.3 Sai lệch vị trí dừng ổ cấp dao máy CNC 104 KẾT LUẬN CHƢƠNG 110 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 111 TÀI LIỆU THAM KHẢO 113 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN 117 PHỤ LỤC 118 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT CNC: Computer Numerical Control XLPTKN: Xylanh – piston khí nén ATC: Automatic tool changer TIR: Total indicator run out – Tổng sai lệch T: Nhiệt độ RH: Độ ẩm tương đối khơng khí DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU CHÍNH TRONG LUẬN ÁN Ký hiệu Ý nghĩa Đơn vị p Áp suất Bar v Tốc độ dịch chuyển mm/s F Lực piston lý thuyết N A Diện tích piston m2 Feff Lực piston xylanh thực tế N Fms Lực ma sát N FF Lực lò xo trở lại N D Đường kính piston m d Đường kính cần piston m A‟ Diện tích mặt hình khuyên m2 qB Lưu lượng tiêu thụ s Hành trình cm qH Lượng khí tiêu thụ chiều dài hành trình l/cm n Số hành trình phút l/phút f Hệ số ma sát N Tải pháp tuyến fvđ Hệ số ma sát va đập l/phut N mv1 Động lượng thay đổi theo phương tiếp tuyến N.s mv2 Động lượng thay đổi theo phương tiếp tuyến N.s fw Hệ số mát lượng WT Công tiêu hao để thắng lực ma sát J W Công tiêu hao chung J Fms Lực ma sát N A Đặc trưng cho môi trường tác dụng hai vật thể ma sát  Sức bền cắt liên kết phân tử kGf/mm2 PT Áp lực giới hạn chảy kGf/cm2 K Hệ số thực nghiệm T Giới hạn chảy vật liệu D Đường kính mẫu thử N/mm2 mm d Chiều rộng vết đường trượt mm a Bán kính chỗ bám dính m f0 Hệ số ma sát tĩnh c Hằng số  Nhiệt độ  Hệ số thực nghiệm F0 Lực ma sát thời điểm ban đầu trình tiếp xúc N F Lực ma sát thời gian tiếp xúc vô N  Hệ số áp điện thành phần ma sát phân tử K Fch Lực ma sát học N Fpt Lực ma sát phân tử N m r Bánh kính cong nhấp nhô  Hệ số đàn hồi vật liệu E Môdun đàn hồi vật liệu αH Hệ số mát trễ trượt h Chiều sâu thâm nhập pc Áp lực vòng Hb Chiều cao sóng m Rb Bán kính cong sóng m Kv, Kvfdh FCoulomb Kprop FStribeck Mpa m kGf/cm2 Hệ số phụ thuộc vào đường cong phân bố nhấp nhô bề mặt  Lực ma sát Coulomb N Hệ số phụ thuộc vào tốc độ Ảnh hưởng Stribeck N fexp Hệ số phân rã dạng mũ s/m p Chênh lệch áp suất giữ tham chia buồng xylanh Bar Fstat Lực ma sát tĩnh N Fmin Lực ma sát nhỏ N Fref Lực tham chiếu N Dref Đường kính tham chiếu vcrit Vận tốc giới hạn mm/s Fmst Lực ma sát tĩnh N mm Lực ma sát động N FL Lực cản lăn hệ thống dẫn hướng N m Khối lượng ổ cấp dao kg Fmsd - Khối lượng dao: m2 = 7kg; - khối lượng cấu kẹp dao: m3 = 0.8kg; - Khối lượng động gắn liền hộp giảm tốc quay đài dao: m4 = 22 kg; - Các thành phần lắp ghép khác chọn m5= 10 kg; => m = 231.74 kg - Khối lượng cần piston: m6 = 0.74kg Thời gian đưa ổ cấp dao vị trí thay dao 3-5s; Áp suất làm việc ÷ bar Vị trí dừng XLPTKN đưa ổ cấp dao vị trí thay dao chịu ảnh hưởng đặc tính ma sát điều kiện biến thiên nhiệt ẩm Việt Nam Dung sai sai lệch vị trí dừng  ổ cấp dao thể hình 4.18  = Lmax – Lmin (4.20) Trong đó: Lmax – Sai lệch lớn ổ cấp dao có tín hiệu dừng; Lmin - Sai lệch nhỏ ổ cấp dao có tín hiệu dừng LT – Khoảng hiệu chỉnh vị trí ổ cấp dao CB1, CB2 – Cảm biến hành trình CB1 CB2 Trục Ổ cấp dao vị trí chờ LT Hình 4.18 Định lượng sai lệch điều chỉnh ổ cấp dao Mơ hình chuyển động piston đưa ổ cấp dao vị trí thay dao thể hình 4.19 105 Fms FP P F L m6 A1 m P A2 x Hình 4.19 Mơ hình chuyển động piston đưa ổ cấp dao vị trí thay dao Phương trình chuyển động XLPTKN dùng cho ổ cấp dao máy CNC [22]: Mx=FP - FL - Fmsd (4.21) Fp = p1 A1 –p2.A2 M = m + m6 Fmsd = f(T, RH) với T = 150C ÷ 500C, RH = 51% ÷ 99% FL = f.m.g; f = 0.05 Trong đó: p1 – Áp suất buồng 1; p2 – Áp suất buồng 2; A1 – Diện tích buồng 1; A2 - Diện tích buồng 2; x – Dịch chuyển piston thời điểm t; m – Khối lượng ổ cấp dao chi tiết lắp ghép khác; m6 – Khối lượng cần piston; M – khối lượng toàn hệ thống thay dao; Fp – Lực đẩy piston; Fmsd - Lực ma sát gioăng – xylanh; FL – Lực cản lăn hệ thống dẫn hướng Xét trình dừng ổ cấp dao phương trình chuyển động ổ cấp dao có dạng sau: Mx = -FL - Fmsd (4.22) Khoảng dịch chuyển độ qúa trình dừng ổ cấp dao máy phay CNC tính theo cơng thức [12]: v2 – v02 = 2.a.L  L = v02 M 2(f.m.g + Fmsd ) (4.23) Trong đó: v – Vận tốc dừng, v = 0mm/s; v0 - Vận tốc làm việc piston bắt đầu trình dừng; a - Gia tốc piston; 106 L – Khoảng dịch chuyển độ q trình dừng Sử dụng phần mềm Matlab tính sai lệch vị trí dừng ổ cấp dao máy phay CNC ứng với tốc độ dịch chuyển Xét trƣờng hợp 1: Khi ổ cấp dao mang đủ 20 dao Đồ thị sai lệch vị trí dừng ổ cấp dao máy phay CNC tốc độ dịch chuyển 30, 50, 100mm/s thể hình 4.20, 4.21, 4.22 Hình 4.20 Đồ thị sai lệch vị trí dừng ổ cấp dao tốc độ dịch chuyển v = 30mm/s mang đủ dao Hình 4.21 Đồ thị sai lệch vị trí dừng ổ cấp dao tốc độ dịch chuyển v = 50mm/s mang đủ dao Nhận xét: Từ đồ thị sai lệch vị trí dừng hình 4.20, hình 4.21, hình 4.22 cho thấy ma sát XLPTKN điều kiện biến thiên nhiệt ẩm Việt Nam có ảnh hưởng rõ rệt đến vị trí dừng ổ cấp dao máy phay CNC Sai lệch vị trí dừng có chiều hướng tăng tốc độ dịch chuyển tăng Sai lệch vị trí dừng ổ cấp dao máy phay lớn vùng nhiệt ẩm (T = 500C, RH = 99%), sai lệch nhỏ vùng nhiệt ẩm (T = 150C, RH = 51%) Dung sai () sai lệch vị trí Hình 4.22 Đồ thị sai lệch vị trí dừng ổ cấp dao tốc độ dịch chuyển v = 100mm/s mang đủ dao tốc độ dịch chuyển 30mm/s, 50mm/s, 100mm/s là: 0.035mm, 0.108mm, 0.387mm Trƣờng hơp 2: Khi ổ cấp dao mang dao Đồ thị sai lệch vị trí dừng ổ cấp dao máy phay CNC tốc độ dịch chuyển 30mm/s, 50mm/s, 100mm/s thể hình 4.23, 4.24, 4.25 107 Hình 4.23 Đồ thị sai lệch vị trí dừng ổ cấp dao tốc độ dịch chuyển v = 30mm/s mang dao Hình 4.24 Đồ thị sai lệch vị trí dừng ổ cấp dao tốc độ dịch chuyển v = 50mm mang dao Nhận xét: Từ đồ thị sai lệch vị trí dừng hình 4.23, hình 4.24, hình 4.25 cho thấy ma sát XLPTKN điều kiện biến thiên nhiệt ẩm Việt Nam có ảnh hưởng rõ rệt đến vị trí dừng ổ cấp dao máy phay CNC Sai lệch vị trí dừng có chiều hướng tăng tốc độ dịch chuyển tăng Sai lệch vị trí ổ cấp dao máy phay CNC lớn vùng nhiệt ẩm (T = 500C, RH = 99%), sai lệch nhỏ vùng nhiệt ẩm (T = 150C, RH = 51%) Dung sai () sai lệch vị trí tốc độ dịch chuyển 30mm/s, 50mm/s, 100mm/s là: 0.066mm, 0.200mm, 0.648mm Nhận xét chung: Từ đồ thị sai lệch vị trí ổ cấp dao trường hợp ổ cấp dao mang đủ dao ổ cấp dao mang dao cho thấy khoảng dung sai phụ thuộc vào đặc tính ma sát môi trường nhiệt ẩm, tốc độ dịch chuyển khối lượng ổ cấp dao Hình 4.25 Đồ thị sai lệch vị trí dừng ổ cấp dao tốc độ dịch chuyển v =100mm/s mang dao thể bảng 4.13 Bảng 4.13 Tổng hợp sai lệch vị trí dừng ổ cấp dao dừng v(mm/s) 30 50 100 Lmin1 (mm) 0.712 1.895 6.922 Lmax1 (mm) 0.778 2.095 7.570 1 (mm) 0.066 0.200 0.648 Lmin20 (mm) 0.820 2.232 8.537 Lmax20 (mm) 0.855 2.340 8.924 20 (mm) 0.035 0.108 0.387 LT = (Lmin1+Lmax20)/2 0.7835 2.1175 7.9226 Trong đó: Lmin1 - Sai lệch nhỏ ổ cấp dao chứa dao dừng; 108 Lmax1 - Sai lệch lớn ổ cấp dao chứa dao dừng; 1 - Dung sai sai lệch ổ cấp dao chứa dao dừng; Lmin20 - Sai lệch nhỏ ổ cấp dao chứa đủ dao dừng; Lmax20 - Sai lệch lớn ổ cấp dao chứa đủ dao dừng; 20 - Dung sai sai lệch ổ cấp dao chứa đủ dao dừng; LT - Khoảng hiệu chỉnh vị trí ổ cấp dao Do tác động nhiệt ẩm đặc trưng Việt Nam dẫn tới sai lệch vị trí dừng ổ cấp dao sử dụng XLPTKN phân bố khoảng dung sai  bảng 4.13, ngun nhân gây mòn va đập lỗ trục máy phay CNC Do đó, cần điều chỉnh để tâm khoảng dung sai  trùng đường tâm lỗ trục (tham khảo kích thước LT bảng 4.13), giảm ảnh hưởng yếu tố nhiệt ẩm đến ma sát XLPTKN nói chung mòn va đập lỗ trục nói riêng Việc điều chỉnh cần thực thông qua trình hiệu chỉnh máy chạy thử lắp ráp Mặt khác khối lượng ổ cấp dao thay đổi ảnh hưởng đến sai lệch vị trí dừng khoảng dung sai sai lệch Vì vận hành máy CNC bên cạnh việc lựa chọn số dao trữ ổ cấp dao phù hợp với quy trình công nghệ gia công cần phải quan tâm tới tổng khối lượng dao để giảm dung sai sai lệch vị trí 109 KẾT LUẬN CHƢƠNG Luận án xác định đặc tính ma sát bao gồm ma sát tĩnh ma sát động biến thiên theo tốc độ dịch chuyển tương đồng với đường cong Stribeck có phương trình hàm mũ có dạng sau: Fms  aebv  cedv Ở nhiệt độ tăng độ ẩm lực ma sát có xu hướng giảm điều khẳng định ảnh hưởng rõ rệt độ ẩm tương đối đến lực ma sát XLPTKN Tuy nhiên mức độ ảnh hưởng độ ẩm tương đối đến ma sát động mạnh trường hợp ma sát tĩnh Ở độ ẩm tương đối, tăng nhiệt độ mơi trường lực ma sát có xu hướng giảm lực ma sát động giảm mạnh ma sát tĩnh, vật liệu làm gioăng bị biến tính, nhiệt độ thấp cứng lại, giảm tính đàn hồi, tăng nhiệt độ gioăng làm mềm tăng tính đàn hồi Thơng qua quy hoạch thực nghiệm với thông số nhiệt ẩm xác định hàm hồi quy lực ma sát phụ thuộc vào yếu tố đặc trưng khí hậu Việt Nam nhiệt độ (T) độ ẩm tương đối khơng khí (RH) phương trình bậc có dạng: F = b – b T + b RH– b RH ms 22 Trên sở thông số ổ cấp dao máy phay CNC cỡ trung xác định sai lệch vị trí dừng ổ cấp dao sử dụng XLPTKN, sai lệch vị trí dừng có chiều hướng tăng tốc độ dịch chuyển tăng Sai lệch vị trí lớn vùng nhiệt ẩm (T = 500C, RH = 99%), sai lệch nhỏ vùng nhiệt ẩm (T = 150C, RH = 51%) Xác định dung sai () sai lệch vị trí dừng ổ cấp dao bảng 4.13, dùng làm điều chỉnh máy lắp đặt chạy thử máy phay CNC điều kiện khí hậu Việt Nam cho tâm  trùng đường tâm lỗ trục 110 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ KẾT LUẬN Trong hệ thống thay dao tự động máy phay CNC cỡ trung, sai lệch vị trí dừng ổ cấp dao vào thay dao nguyên nhân gây mòn va đập lỗ trục Đây yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến độ xác gia công máy phay CNC, làm giảm độ tin cậy tuổi thọ chung máy Máy phay CNC cỡ trung có sử dụng xylanh – piston khí nén nguồn động lực cho chuyển động đưa ổ cấp dao vào vùng thay dao, sai lệch vị trí dừng ổ cấp dao sai lệch vị trí dừng XLPTKN Kết thực nghiệm cho thấy đặc tính ma sát thay đổi theo tốc độ dịch chuyển có dạng đường cong Stribeck với giá trị nhỏ khoảng 25 ÷ 35mm/s Đồng thời đặc tính ma sát giảm: khoảng 10% ÷ 17% nhiệt độ tăng từ 150C ÷ 500C; Giảm khoảng 14% ÷ 24% độ ẩm tương đối tăng từ 51% ÷ 99% Luận án đưa phương trình (4.1) (4.2) mơ tả mối quan hệ Đặc tính ma sát XLPTKN dùng cho ổ cấp dao máy phay CNC điều kiện nhiệt ẩm Việt Nam biến thiên có quy luật cụ thể hóa phương trình hồi quy có dạng: Fms = b0 – b1T+b2RH – b22RH2 Các hệ số bi cho bảng 4.11, từ phương tình hồi quy cho thấy nhiệt độ có ảnh hưởng tuyến tính độ ẩm ảnh hưởng phi tuyến Định lượng sai lệch vị trí dừng ổ cấp dao vận hành môi trường nhiệt ẩm Việt Nam Sai lệch vị trí dừng phụ thuộc giá trị nhiệt ẩm, tốc độ dịch chuyển ổ cấp dao khối lượng ổ cấp dao Sai lệch vị trí lớn vùng nhiệt ẩm (T = 500C, RH = 99%), sai lệch nhỏ vùng nhiệt ẩm (T = 150C, RH = 51%) (so với vị trí chuẩn máy ban đầu nhà sản xuất) Khoảng hiệu chỉnh vị trí ổ cấp dao xác định bảng 4.13 sử dụng hiệu chỉnh vận hành chạy thử lắp đặt máy phay CNC điều kiện khí hậu Việt Nam Điều hạn chế suy giảm độ xác máy độ chi tiết gia công vận hành Việt Nam KHUYẾN NGHỊ Như vậy, kết nghiên cứu lý thuyết tổ chức thực nghiệm cho thấy ngun nhân làm mòn va đập lỗ trục biến thiên nhiệt ẩm khơng khí, ổ cấp dao tự động sử dụng XLPTKN làm nguồn động lực 111 Việc định lượng sai lệch vị trí dừng ổ cấp dao điều kiện nhiệt ẩm Việt Nam tạo tiền đề sở cho nghiên cứu mòn va đập lỗ trục Đây thơng số đầu vào cho thực nghiệm mòn va đập lỗ trục Căn vào kết nghiên cứu tiếp tục triển khai nghiên cứu nhằm ước lượng tuổi thọ dự kiến lỗ trục Từ có kế hoạch sửa chữa lỗ trục cho phù hợp điều kiện khí hậu Việt Nam 112 TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT [1] Bùi Quý Lực (2006) Hệ thống điều khiển số công nghiệp Nhà xuất Khoa học kỹ thuật [2] Đào Mộng Lâm, Phạm Quang Minh, Nguyễn Nhật Quang (2009) Đo lường tham số động lực với phần mềm Dasylab Nhà xuất quân đội nhân dân [3] Lê Đức Bảo (2012) Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt ẩm đến cặp ma sát chổi than & cổ góp động điện máy công cụ Luận án tiến sĩ kỹ thuật khí [4] Nguyễn Anh Tuấn, Phạm Văn Hùng (2005) Ma sát học Nhà xuất khoa học kỹ thuật [5] Nguyễn Doãn Ý (2008) Giáo trình ma sát mòn bơi trơn Nhà xuất khoa học kỹ thuật [6] Nguyễn Doãn Ý (2009) Xử lý số liệu thực nghiệm kỹ thuật Nhà xuất khoa học kỹ thuật [7] Nguyễn Minh Tuyển (2004) Quy hoạch thực nghiệm Nhà xuất khoa học kỹ thuật [8] Nguyễn Anh Tuấn, Nguyễn Văn Thêm (1990) Kỹ thuật ma sát biện pháp nâng cao tuổi thọ thiết bị Nhà xuất khoa học kỹ thuật [9] Nguyễn Ngọc Phương (2008) Hệ thống điều khiển khí nén Nhà xuất giáo dục [10] Nguyễn Minh Trường (2004) Xác định lực ma sát xylanh khí nén Luận án tiến sỹ kỹ thuật khí động lực [11] Nguyễn Thị Ngọc Huyền (2012) Nghiên cứu tuổi thọ độ tin cậy đường dẫn hướng ma sát lăn máy công cụ CNC sở mòn điều kiện khí hậu Việt Nam Luận án tiến sĩ kỹ thuật khí [12] Nguyễn Văn Khang (2012) Cơ học kỹ thuật Nhà xuất Giáo dục [13] Phạm Đắp, Nguyễn Anh Tuấn (1983) Thiết kế máy công cụ - Tập 1,2 Nhà Xuất Khoa học kỹ thuật [14] Phạm Văn Hùng, Nguyễn Phương (2007) Cơ sở máy công cụ Nhà xuất Khoa học kỹ thuật 113 [15] Phạm Văn Khảo (2007) Truyền động tự động khí nén Nhà xuất khoa học kỹ thuật [16] Tạ Duy Liêm (1997) Máy công cụ CNC – Robot công nghiệp Nhà xuất Bách khoa [17] Trần Xuân Bộ, Nguyễn Trung (2014) Friction behavior of pneumatic cylinder in presliding regime RCMME2014 [18] Trịnh chất, Lê Văn Uyển (2004) Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí Nhà xuất bàn giáo dục TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG ANH [19] Bashir M Y Nouri, Farid Al-Bender, Jan Swevers, Paul Vanherck and Hendrik Van Brussel (2000) Modeling a Pneumatic Servo Positioning System with Friction, Proceedings of the ACC 2000, pp 1067-1071 [20] Brian Armstrong-Helouvry (1991) CONTROL OF MACHINES WITH FRICTION SPRINGER-SCIENCE+BUSINESS MEDIA, LLC [21] Bo N J Persson (2000), Sliding Friction, Springer, Katholieke universiteit leuven, belgium [22] Bashir Nouri (2001) Modelling and control of pneumatic servo positioning systems [23] Ballard R L (1974) The dynamic characteristics of pneumatic actuator and valve systems Ph.D thesis, University of Bath [24] Chowdhury, M A., and Helali, M M January (2007)The Effect of Frequency of Vibra tion and Humidity on the Wear rate”, Wear, 262, pp 198-203 [25] Chowdhury, M A., and Helali, M M., September (2006) The Effect of Frequency of Vibration and Humidity on the Coefficient of Friction, Tribology International, 39, pp 958-962 [26] Dr Mohammad Asaduzzaman Chowdhury (2012), Effect of Sliding Velocity and Relative Humidity on Friction Coefficient of Brass Sliding against Different Steel Counterfaces, International Journal of Engineering Research and Applications (IJERA), 2(2), 1425-1431 [27] E Richard Booser (1997) TRIBOLOGY DATA HANDBOOK SPONSORED BY THE Society of Tribologists and Lubrication Engineer [28] Eschmann R (1992) Reibkräfte an Pneumatikdichtungen Proc 10 Aachener Fluidtechnisches Kolloquium, Aachen, pp 49–69 114 [29] Fleischer H (1995) Manual of pneumatic system operation McGraw-Hill, NewYork San Francisco Washington [30] G.Sc Belforte, G Mattiazzo and S Mauro (2003), Measurement of Friction Force in Pneumatic Cylinders, Tribotest Journal, Vol 10, No 1, pp 33-48 [31] Ho Chang, Chou-Wei LAN, Chih-Hao Chen, Tsing-Tshih Tsung, Jia-Bin GUO (2012) Measurement of frictional force characteristics of pneumatic cylinders under dry and lubricated conditions PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY, ISSN 00332097, R 88 NR 7b, pp261-264 [32] Ho Chang and Chou-Wei Lan (2008) Tribological Properties for Long Stroke Cylinder Using Nano-lubricants Journal of the Chinese Society of Mechanical Engineers, Vol.29, No.6, pp.503~508 [33] H Yanada and Y Sekikawa (2008), Modeling of Dynamic Behaviors of Friction, Mechatronics, Vol 18, No 7, pp 330-339 [34] http:// www Knuth.de [35] http:// int.haascnc.com [36] http:// www Tormach.com [37] http:// www Practicalmachimist.com [38] http:// www Spindle manufacture.com [39] http://www.cattspindlegrinding.com/evaluating-your-spindle-taper/ [40] http://www.yimingcnc.com/en/news/21.html [41] http://www.milwaukeemachining.com [42] http://Vi.wikipedia.org/wiki [43] http:// Voer.edu.vn [44] http://www.leadwell.com.tw [45] Hao liu, Jianfeng Chen, Guoliang Tao (2011) Parameters identification and analysis of pneumatic cylinders friction model based on experiments Proceeding of the 8th JFPS International Symposium on Fluid Power, OKINAWA oct 25 -28 [46] Imada Y, Nakajima K (1995), Effect of humidity on the friction and wear properties of Sn, J Tribol, 117, pp.737–44 [47] Imada Y (1996), Effect of humidity and oxide products on the friction and wear properties of mild steel, J Jpn Soc Tribol, 114, pp.131–40 [48] J K Lancaster (1990) A review of the influence of environmental humidity and water on friction, lubrication and wear TRIBOLOGY INTERNATION pp.371-389 115 [49] Komvopoulos K, Li H (1992), The effect of tribofilm formation and humidity on the friction and wear properties of ceramic materials, J Tribol, 114, pp.131–40 [50] M GAWLIŃSKI (2007) Friction and wear of elastomer seals Archives of Civil and Mechanical Engineerin - Vol VII No [51] M F Rahmat, Sy Najib Sy Salim, N H Sunar, Ahmad „Athif Mohd Faudzi, Zool Hilmi Ismail and K.Huda (2012), Identification and non-linear control strategy for industrial pneumatic actuator, International Journal of the Physical Sciences Vol, 7(17), 2565 – 2579 [52] Mohammad Asaduzzaman Chowdhury, Md MaksudHelali (2007), The effect of frequency of vibration and humidity on the wear rate, Wear 262, 198–203 [53] Pedro Luís Andrighetto, Antonio Carlos Valdiero, Leonardo Carlotto (2006) Study of the friction behavior in industrial pneumatic actuators ABCM Symposium Series in Mechatronics, Vol.2 – pp.369-376 [54] Peter Beater (2007) Pneumatic Drives Spinger [55] Peter Croser Frank Ebel (2002) Pneumatics basic Festo [56] Robert Flitney (2007), Seals and Sealing Handbook, Butterworth-Heinemann is an imprint of Elsevier [57] Yoshioka, Darjiro (2007) Statistical physics Springer [58] T Raparelli, A Manuello Bertettot and L Mazzat (1997) Experimental and numerical study of friction in an elastomeric seal for pneumatic cylinders Tribology international Vol 30 No 7, pp 54lT552 [59] Tustin A (1947) The effects of backlash and of speed-dependent friction stability of closed-cylce control systems IEE Journal 94: 143–151 [60] The Norgren Guide to Specifying Pneumatic Actuators (1998) IMI Norgren Limited [61] Wan Kyu Lee, Min Wook Shin, Sung Hwan Kim, Ho Jang, Min Hyung Cho (2013), The influence of humidity on the sliding friction of brake friction material Wear 302, 1397–1403 [62] Xuan Bo Tran, Hideki Yanada (2013) Dynamic Friction Behaviors of Pneumatic Cylinders Intelligent Control and Automation, 4, 180-190 116 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ CỦA LUẬN ÁN [1] Nguyễn Thùy Dương, Phạm Văn Hùng, Trần Đức Quý (2015), Nghiên cứu đặc tính ma sát xylanh - piston khí nén Tạp chí Khoa học & Cơng nghệ - Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội số 29, trang 040 -043 [2] Nguyễn Thùy Dương, Phạm Văn Hùng (2015), Nghiên cứu ảnh hưởng tốc độ dịch chuyển tới đặc tính ma sát xy lanh – piston khí nén, Tạp chí Khoa học & Cơng nghệ trường đại học kỹ thuật số 108, trang 073 - 078 [3] Nguyễn Thùy Dương, Phạm Văn Hùng (2015), Nghiên cứu xây dựng hệ thống khảo sát đặc tính ma sát xylanh – piston khí nén điều kiện nhiệt ẩm Việt Nam, Kỷ yếu hội nghị khoa học công nghệ tồn quốc khí lần thứ IV, trang 490 – 498 [4] Nguyễn Thùy Dương, Phạm Văn Hùng (2015), Nghiên cứu ảnh hưởng độ ẩm tương đối tới đặc tính ma sát xylanh –piston khí nén, Tạp chí Khoa học & Cơng nghệ trường đại học kỹ thuật số 109, trang 073 – 077 117 PHỤ LỤC Một số hình ảnh thiết bị thực nghiệm khảo sát đặc tính ma sát XLPTKN a Hình ảnh hệ thống khí sau chế tạo xong b Hình ảnh lắp hệ thống khí tủ nhiệt ẩm NA01 c Hình ảnh bố trí gá lắp hệ thống đo bên tủ NA01 118 d Hình ảnh kết nối điều khiển & xử lý số liệu với máy tính hiển thị số liệu Kết giấy chứng nhận kết đo, thử nghiệm Viện đo lường Việt Nam 119 ... sát xylanh – piston khí nén đến sai lệch vị trí ổ cấp dao máy CNC 41 1.8 Tình hình nghiên cứu nước ảnh hưởng ma sát xylanh – piston khí nén đến sai lệch vị trí ổ cấp dao máy CNC ... hướng nghiên cứu Nghiên cứu ảnh hƣởng ma sát XLPTKN đến sai lệch vị trí ổ cấp dao máy CNC điều kiện nhiệt ẩm Việt Nam Mục đích nghiên cứu luận án Nghiên cứu xác định ảnh hưởng nhiệt độ độ ẩm tương... thay dao máy CNC V30 Sơ đồ hệ thống khí nén máy CNC V30 Định lượng sai lệch vầ điều chỉnh ổ cấp dao máy phay CNC Mơ hình chuyển động piston đưa ổ cấp dao vị trí thay dao Đồ thị sai lệch vị trí