Nghiên cứu quy luật ma sát mòn của vật liệu trong chế tạo máy điều kiện ma sát khô

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ******************************* LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGÀNH: MÁY VÀ DỤNG CỤ CƠNG NGHIỆP NGHIÊN CỨU QUY LUẬT MA SÁT ,MÒN CỦA VẬT LIỆU TRONG CHẾ TẠO MÁY ĐIỀU KIỆN MA SÁT KHÔ Boua La Bath Người hướng dẫn khoa học: NGUYỄN DỖN Ý HÀ NỘI 2008 Luận văn thạc sỹ khoa học Lời cam đoan Tôi xin cam đoan nghiên cứu kết đạt đợc luận văn thân thực dới hớng dẫn giáo viên hớng dẫn khoa học tài liệu tham khảo trích dẫn Học viên Khăm pan Boua la bath Học viên: Khăm pan BOUALABATH - Lớp Cao học Lào 2008 Luận văn thạc sỹ khoa học Mục lục Lời cam đoan Mục lục Danh sách bảng biểu, hình vẽ Mở đầu Chơng I: Cơ sở lý thuyết ma sát 10 I.1 Đại cơng kü tht ma s¸t 10 I.1.1 Giíi thiƯu chung 10 I.1.2 Sù ph¸t triĨn khoa häc vỊ ma s¸t 12 I.2 Tổn thất ma sát chi tiết tiÕp xóc 14 I.3 ý nghÜa kinh tÕ ma s¸t m¸y 16 I.4 Néi dung khoa häc cđa kü thật ma sát 18 Chơng II: ma sát 20 II.1 Ma sát 20 II.1.1 Định nghĩa 20 II.1.2 Các đặc trng 22 II.2 Chất lợng bề mặt 23 II.2.1 Khái niệm chất lợng bề mặt 23 II.2.2 Đặc điểm hình học lớp bề mặt 23 II.2.3 Tính chất lý hoá lớp bề mặt mỏng 24 II.2.4 Trạng thái ứng suất lớp bề mặt tiếp xúc ma sát 25 II.2.5 Các đặc trng hình học bề mặt 26 II.3 Tiếp xúc bề mặt 30 II.3.1 Tơng tác nhấp nhô bề mặt tiÕp xóc ma s¸t 31 II.3.2 DiƯn tÝch tiÕp xúc ma sát bề mặt thực 32 II.3.3 Tiếp xúc bề mặt trình ma sát 33 II.4 Phân loại dạng ma sát 34 Học viên: Khăm pan BOUALABATH - Lớp Cao học Lào 2008 Luận văn thạc sỹ khoa học II.5 Bản chất ma sát 36 II.5.1 Biến dạng ma sát 36 II.5.2 Bám dính khuếch tán 36 II.5.3 Quá trình phá huỷ 38 II.6 Những định luật quy luật thực nghiệm 39 II.6.1 Các định luật ma sát 39 II.6.1.1 Định luật 39 II.6.1.2 Định luật 40 II.6.1.3 Định luật 41 II.6.2 Những quy luật ma sát thực nghiệm 41 II.6.2.1 Sù phơ thc cđa hƯ sè ma s¸t vào áp suất pháp tuyến 41 II.6.2.2 Sự phụ thuộc hệ số ma sát vào vận tốc trợt 42 II.6.2.3 Đồ thị Stribech 42 II.6.2.4 Sự phụ thuộc hệ số ma sát vào thông số kỹ 43 thuật khác II.7 Ma sát khô 44 II.7.1 Lý thuyết 44 II.7.2 Tính ma sát khô 47 II.7.2.1 Theo lý thuyết bám dính 47 II.7.2.2 Theo lý thuyết biến dạng 48 II.7.2.3 Theo lý thuyết bám dính biến dạng 49 Chơng III: Máy đo ma sát kiểu khung quay 56 III.1 Mục đích yêu cầu thiết kế máy đo ma sát 56 III.1.1 Mục đích 56 III.1.2 Yêu cầu thiết kế 56 III.1.3 Phơng pháp đo 57 III.2 Cấu tạo nguyên lý hoạt động máy 57 III.2.1 Cấu tạo máy đo 57 Học viên: Khăm pan BOUALABATH - Lớp Cao học Lào 2008 Luận văn thạc sỹ khoa học III.2.2 Nguyên lý hoạt động 58 III.2.3 Trình tự tiến hành đo máy 59 III.3 Thiết kế hệ truyền động điện 59 III.3.1 Sơ đồ hệ thống điều khiển 59 III.3.2 Động bớc 60 III.3.3 Cấu tạo phân loại động bớc 62 III.3.4 Tính chọn động bớc 63 III.3.5 Điều khiển động bớc 65 III.3.5.1 Hệ thống điều khiển động bớc 65 III.3.5.2 Nguyên tắc chung 66 III.3.5.3 Đặc tính động bớc 67 III.3.6 Vấn đề trợt bớc 68 III.3.7 Mạch điều khiển động bớc 70 III.4 BiÕn trë 70 III.5 Vi ®iỊu khiĨn 73 III.5.1 Các thành phần xử lý 73 III.5.2 Chọn vi điều khiển 74 III.5.3 Sơ đồ chân sơ ®å khèi vi ®iỊu khiĨn 75 III.5.4 Nguyªn lý ®iỊu khiển động bớc cho vi điều khiển 78 III.5.5 Nguyên lý đọc xử lý giá trị góc từ biến trở 81 III.5.6 Ngôn ngữ lập trình cho vi ®iỊu khiĨn 82 III.5.7 L−u ®å tht to¸n cho vi điều khiển 85 Chơng IV Ghép nối máy tính kết thực 86 nghiệm IV.1 Ghép nối máy tính 86 IV.1.1 Tỉng qua vỊ ghÐp nèi m¸y tÝnh 86 IV.1.2 ChuÈn giao tiÕp RS - 232 86 IV.1.3 C¸c ®Ỉc tÝnh kü tht cđa chn RS 232 87 Häc viên: Khăm pan BOUALABATH - Lớp Cao học Lào 2008 Luận văn thạc sỹ khoa học IV.1.4 Truyền liệu lập thông số cho cổng 232 88 IV.2 MAX 232 89 IV.3 Thiết kế giao diện máy tÝnh 91 IV.4 Xư lý sè liƯu 96 IV.4.1 Chn biến trở 96 IV.4.1.2 Xây dựng phơng pháp quy hoạch thực nghiệm 97 IV.4.1.3 Xây dựng phơng trình đờng th¼ng biĨu diƠn sù tun 99 tÝnh cđa biÕn trë IV.5 Tính hệ số ma sát sở lý thut 100 IV.5.1 CỈp vËt liƯu ThÐp 45 – ThÐp 45 101 IV.5.2 Cặp vật liệu Thép 45 Hợp kim đồng 102 IV.6 Kết đo 103 IV.6.1 Hệ số ma sát phụ thuộc tải trọng 103 IV.6.2 Hệ số ma sát phụ thuộc tải trọng cặp vËt liƯu kh¸c 104 IV.6.3 HƯ sè ma s¸t phơ thc vËn tèc 104 IV.6.4 HƯ sè ma sát phụ thuộc vận tốc cặp vật liệu khác 105 Kết luận 106 Tài liệu tham khảo 107 Học viên: Khăm pan BOUALABATH - Lớp Cao học Lào 2008 Luận văn thạc sỹ khoa học Danh mục bảng biểu, hình vẽ Hình 2.1 Sự phụ thuộc Fms vào giá trị dịch chuyển Hình 2.2 Sơ đồ hình học bề mặt vật rắn Hình 2.3 Các đặc trng hình học bề mặt Hình 2.4 Biểu đồ biến dạng bề mặt kim loại Hình 2.5 Tơng tác nhấp nhô bề mặt vật rắn Hình 2.6 Diện tích bề mặt thực Hình 2.7 Phân loại ma sát theo chuyển động Hình 2.8 Sơ đồ vị trí vùng ma sát bình thờng không bình thờng Hình 2.9 Sơ đồ nguyên tắc biến thiên hệ số ma sát phụ thuộc vào áp suất Hình 2.10 Sơ đồ nguyên tắc biến thiên hệ số ma sát phụ thuộc vào vận tốc trợt Hình 2.11 Đờng cong Stribech Hình 2.12 Các thông số ảnh hởng đến hệ số ma sát Hình 2.13 Liên kết ma sát đỉnh nhấp nhô Hình 2.14 Vết tiếp xúc ma sát trợt chỏm cầu Hình 3.1 Máy đo ma sát kiểu khung quay Hình 3.2 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển động bớc Hình 3.3 Động pha Hình 3.4 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển động bớc Hình 3.5 Giản đồ nguyên lý cực điện từ điều khiển chế độ vi bớc Hình 3.6 Mômen động bớc Hình 3.7 Chống dao động bớc Hình 3.8 Sơ đồ điều khiển - Động từ trở Hình 3.9 Biến trở đo góc quay Hình 3.10 Cấu tạo biến trở Học viên: Khăm pan BOUALABATH - Lớp Cao học Lào 2008 Luận văn thạc sỹ khoa học Hình 3.11 Các thành phần vi xử lý Hình 3.12 Sơ đồ chân vi điều khiển Atmega88 Hình 3.13 Sơ đồ khối vi điều khiển Atmega88 Hình 3.14 Sơ đồ điều khiển động bớc Hình 3.15 Động bớc Hình 3.16 Động đơn cực Hình 3.17 Điều khiển bớc cấp xung pha Hình 3.18 Điều khiển bớc cấp xung pha Hình 3.19 Lu đồ thuật toán vi điều khiển Hình 4.1 Sơ đồ chân RS 232 Hình 4.2 Chọn thẻ Port Setting để biết tham số Hình 4.3 Sơ đồ chân Max 232 Hình 4.4 Sơ đò cấu trúc Max 232 Hình 4.5 Sơ đồ kết nối vi điều khiển với máy tính thông qua IC Max 232 Hình 4.6 Nguyên lý xác định vị trí góc sử dụng Hình 4.7 Đồ thị thực nghiệm thay đổi góc biến trở Bảng 2.1 Các loại nhấp nhô bề mặt giá trị chiều dµi lÊy lµm mÉu (theo chuÈn GOST 2789 - 73) Học viên: Khăm pan BOUALABATH - Lớp Cao học Lào 2008 Luận văn thạc sỹ khoa học Mở đầu Luận án tốt nghiệp phần quan trọng chơng trình đào tạo thạc sỹ ngành chế tạo máy nói riêng ngành khí nói chung Quá trình làm luận án đà giúp cho học viên tổng hợp lại kiến thức đà đợc đào tạo nhà trờng, kết hợp với vốn lý thuyết thực tế đà làm việc thời gian học tập; góp phần củng cố nâng cao vốn kiến thức đà nắm ®−ỵc ®Ĩ cã kiÕn thøc tỉng hỵp; tin cËy mang lại hiệu kinh tế phục vụ cho sản xuất đáp ứng yêu cầu, đòi hỏi thạc sỹ Tại Cộng hòa dân chủ nhân dân Lào ngày nay, việc nâng cao suất lao động; trình độ kỹ thuật, chất lợng sản phẩm hiệu kinh tế mục tiêu quan trọng để phát triển kinh tế quốc dân Để đạt đợc mục tiêu phải nhanh chóng đa vào sản xuất kỹ thuật đại; công nghệ tổ chức sản xuất đại Các mục tiêu đạt đợc nhờ hiểu biết sâu sắc kỹ thuật, biết khai thác toàn công suất thiết bị theo hớng đạt suất hiệu cao sở tuổi thọ thiết bị, cấu chi tiết chúng Tuổi thọ máy chi tiÕt phơ thc vµo viƯc sư dơng vËt liƯu chÊt lợng cao cấu phận máy đại chi tiết có độ bền công nghệ chế tạo tối u; chất lợng lắp ráp; ổn định chế độ sử dụng; việc chấp hành nghiêm chỉnh quy tắc sử dụng; bảo dỡng chất lợng sửa chữa Vấn đề nâng cao tuổi thọ độ tin cậy trở thành đặc biệt quan trọng cấp bách không thiết lập mẫu máy mà cho việc chế tạo phụ tùng thay để trì thiết bị hoạt động sản xuất Nhiệm vụ nâng cao độ tin cậy tuổi thọ thiết bị nhà thiết kế; chế tạo; sử dụng bảo dỡng Lào, việc nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật ma sát cha đợc thực trờng đại học; viện nghiên cứu, sở sản xuất môn học liên quan đến kỹ thuật ma sát, bôi trơn biện pháp nâng cao độ tin cậy tuổi thọ máy móc; trang bị Học viên: Khăm pan BOUALABATH - Lớp Cao học Lào 2008 đa Luận văn thạc sỹ khoa học vào giảng dạy ứng dụng chơng trình đào tạo đại học sau đại học, nhiều trờng kỹ thuật nớc Vì đề tài luận văn ứng dụng nghiên cứu quy luật ma sát; mòn vật liệu chế tạo máy; điều kiện ma sát khô đề tài có ý nghĩa thực tiễn xây dựng mô hình thí nghiệm cho sinh viên ngành chế tạo máy; điện tử ngời nghiên cứu ma sát Để tài khảo sát mối quan hệ cặp vật liệu trình ma sát theo điều kiện làm việc khác với hỗ trợ kỹ thuật điện tử tin học Kết góp phần đa giải pháp hợp lý giúp tối u hoá trình làm việc máy móc thiết bị Luận văn đợc chia làm chơng Chơng I: Cơ sở lý thuyết ma sát Chơng II: Ma sát Chơng III: Thiết kế máy đo ma sát kiểu khung quay Chơng IV: Ghép nối máy tính kết thực nghiệm ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài góp phần nghiên cứu ma sát cụ thể biến đổi hệ số ma sát trợt cặp vật liệu điều kiện ma sát khô; đa phơng pháp thực nghiệm mối quan hệ hệ số ma sát với tải trọng vận tốc Với việc chỉnh máy đo ma sát kiểu khung quay; đề tài góp phần giúp sinh viên chế tạo máy, điện tử có nhìn trực quan nghiên cứu ma sát, mô hình thí nghiệm phù hợp cho giảng dạy; nghiên cứu nhà máy; công ty; trờng đại học cao đẳng Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hớng dẫn PGS.TS Nguyễn Don ý thầy cô giáo môn máy ma sát học đà tận tình hớng dẫn giúp đỡ tạo điều kiện cho em hoàn thành luận văn cao học Học viên Khăm pan Boua Labath Học viên: Khăm pan BOUALABATH - Lớp Cao học Lào 2008 98 Luận văn thạc sỹ khoa häc y1 – ax1 – b = ε1 y2 – ax2 – b = ε2 … yn – axn – b = n Với 1, n sai số Sử dụng phơng pháp bình phơng bé nhằm xác định a b cho tổng bình phơng sai số nói nhỏ nhÊt ⇔S= N ∑ (y I =1 I − ax I − b ) nhá nhÊt ⇒ a, b thoả mÃn hệ phơng trình S a = ⎨ ∂S ⎪ =0 ⎩ ∂b ⎧n ⎪⎪∑ 2(y i − ax i − b )(− x i ) = ⇔ ⎨ i =1n ⎪ ∑ 2(y i − ax i − b )(− 1) = ⎪⎩ i =1 n n ⎧ n + = a x b x ∑ i ∑ x i yi ⎪⎪ ∑ i i =1 i =1 i =1 ⇔⎨ n n ⎪ a ∑ x i + nb = ∑ y i ⎪⎩ i =1 i =1 (*) Gi¶i hƯ phơng trình hai ẩn số ta xác định đợc a b công thức a= xy y.x y.x − x.xy ; b = x − (x) x (x) Học viên: Khăm pan BOUALABATH - Líp Cao häc Lµo 2008 99 Ln văn thạc sỹ khoa học IV.4.1.3 Xây dựng phơng trình ®−êng th¼ng biĨu diƠn sù tun tÝnh cđa biÕn trë Số liệu đo Để tiến hành xây dựng phong trình đờng thẳng trớc tiên ta phải tiến hành đo cặp số liệu (xi, yi) Trong yi giá trị tải trọng treo VàO theo phơng tiếp tuyến với trục quay Còn xi giá trị góc thay đổi hình hiển thị treo tải Từ ta có bảng kết nh sau: n xi(độ) yi(g) xi*yi x i2 50 250 25 5,8 100 580 33,64 6,4 150 960 40,96 200 1600 64 9,2 250 2300 84,64 10,5 300 3150 110,25 12,1 350 4235 146,41 14,7 400 5880 216,09 Học viên: Khăm pan BOUALABATH - Lớp Cao học Lào 2008 100 Luận văn thạc sỹ khoa học Giá trị góc thay đổi biến trở Hình 4.7: Đồ thị thực nghiệm xác định độ tuyến tính biến trở áp dụng phơng pháp bình phơng nhỏ nhất, tính đợc: x = 90,124; xy = 2369,375 y = 225; X = 8,963; (X )2 = 80,326 ⎧ a = 36,001 ⎩b = −97,749 Ta cã: ⎨ Ta có phơng trình biểu diễn độ tuyến tính biến trở y = 36,011x 97,749 Do xác định lực ma sát theo thay đổi giá trị góc đO Fms = 2,1 sin (36,011x 97,749) Iv.5 TíNH Hệ Số MA SáT TRêN Cơ Sớ Lý THUYếT Nh phần lý thuyết đà trình bày, ta tÝnh hƯ sè ma s¸t theo thut ma s¸t phân tử (bám dính - biến dạng) Lý thuyết ma sát phân tử (bám dính - biến dạng) ®· ®−a b¶n chÊt ®èi ngÉu cđa lùc ma sát, lực ma sát vợt tơng tác phân tử điểm tiếp xúc thực bề mặt, nhấp nhô Học viên: Khăm pan BOUALABATH - Lớp Cao học Lào 2008 101 Luận văn thạc sỹ khoa học có độ cao khác bề mặt vật rắn gây trình cào xớc bề mặt vật mềm Trong ngành Chế tạo máy thờng gặp cặp vật liệu ma sát nh Thép - thép; Thép - Đồng, Thép - Gang , đề tài luận văn đa cách tính hệ số ma sát cặp ma sát Thép - Đồng, Thép - Thép Các chi tiết khí có chuyển động phải chạy rà trớc làm việc thực tế Do cần thiết phải xác định hệ số ma sát sau chạy rà để đặt giá trị tổn hao trình làm đợc xác Xét trạng thái cân ổn định định trình tuổi thọ chi tiết IV.5.1 Cặp vật liệu Thép 45 - Thép 45 Các thông số đầu vào: thép C45 0: Sức bền cắt liên kết phân tử = 20,39 kgf/mm2 : Hệ số áp điện thành phần ma sát phân tử = 0,044 àpt: Hệ số ma sát phân tử = 0,l19 HB : Độ cứng = 270 E: Môđun đàn hồi = 2.104 kgf/mm2 à: Hệ số Poatxông = 0,3 : Thông số nhấp nhô bề mặt = 8,9.10-1 àm : Hệ số ma sát trễ trợt Do cấu trúc trục mẫu trụ tròn nên vật mẫu đo tỳ lên trục mẫu dạng trợt chỏm cầu 2,5., hệ số ma sát trễ vật liệu nén xuyên tâm, với thép 45 = 0,02 Trong trờng hợp tiếp xúc đàn hồi: Hệ số masát có giá trị nhỏ thông số nhấp nhô bề mặt đạt tới giá trị tối u ổn định sau chạy rà Hệ số ma sát đợc tính: = àpt + àch Với: àpt: Hệ số ma sát phân tử = 0,119 àch: Hệ số ma sát học (phát sinh chuyển động) Hệ số ma sát tổng quát đợc tính theo công thức Học viên: Khăm pan BOUALABATH - Lớp Cao häc Lµo 2008 102 ⎛ π µ = ⎜⎜ k Luận văn thạc sỹ khoa häc 2ν ⎞ 2ν +1 ⎛2 π τ Θ 2ν +1 ⎟ × 01 + β + 0,19.K vfdh ⎜⎜ ν ⎟ ⎝ kν ⎠ Pc2ν +1 ∆ 2ν +1 ν ⎞ 2ν +1 ⎟ 2ν +1 ∆ 2ν +1 ( ) α P Θ T c ⎟ ⎠ Khi ν = µ= 2,1.τ Θ Pc ∆ 2 + β + 0,23.α T Pc ∆ Θ 5 Ta có àpt đà có thép 45 b»ng 0,119 µ= 2,1.τ Θ / Pc + Pc: áp lực vòng (đờng biên) điều kiện ma sát đàn hồi Do tiếp xúc vật liệu đo trục mẫu kiểu ma sát đàn hồi E E = 10 kgf/mm2 E1 + E Modul đàn hồi tơng đơng: E = Từ phơng trình ta rút ra: ⎛ − 0,3 ⎞ ⎟⎟ 2,1.20,39.⎜⎜ 10 ⎠ ⎝ 0,119 = , 02 0, P c 0,00089 ,8 + 0,044 Suy ra: Pc0, 02 = 0,392 Hệ số ma sát học (phát sinh chuyển động) àch = 0,23 αΓ Pc ∆ Θ µch = 0,23 2,5 0,02 0,392 0,000890,4 0,2464 µch = 0,054 VËy: µ = µpt + µch = 0,119 + 0,054 ≈ 0,173 IV.5.2 CỈp vËt liệu Thép Hợp kim đồng * Thông số độ nhám bề mặt tra cho vật liệu cứng thép Thép: = 8,9.10-1 àm HB: Độ cứng = 270 Học viên: Khăm pan BOUALABATH - Lớp Cao học Lào 2008 103 Luận văn thạc sỹ khoa học E: Môđun đàn hồi = 2.104kgf/mm2 * Thống số tơng tác phân tra cho vật liệu mền đồng 0: Sức bền cắt liên kết phân tử = 1,8 kgf/mm2 : Hệ số áp điện thành phần ma sát phân tử = 0,08 àpt: Hệ số ma sát phân tử = 0,125 HB: Độ cứng = 40 E: Môđun đàn hồi = 296 kgf/mm2 : Hệ số ma sát trễ trợt, = 2,5 , a = 0,04 Môđun đàn hồi tơng đơng: E= E E 2.10 296 = 291,68 kgf/mm2 = E + E 2.10 + 296 Tơng tự ta tính đợc Pc0, 02 = 0,138 Hệ số ma sát học (phát sinh chuyển động) lµ µch = 0,23 αΓ Pc ∆ Θ µch = 0,23 2,5 0,04 0,138 0,000890.4 0.3155 µch = 0,089, VËy µ = µpt + µch = 0,125 + 0,089 0,214 IV.6 Kết đo IV.6.1 Hệ số ma sát phụ thuộc tải trọng Vận tốc: 150 (v/ph) MÉu: ThÐp 45 – Trơc nỊn: ThÐp 45 KÕt qu¶ thÝ nghiƯm T¶i träng (g) 100 150 200 250 300 350 400 HƯ sè ma s¸t 0.192 0.233 0.204 0.247 0.25 0.233 0.253 Học viên: Khăm pan BOUALABATH - Lớp Cao học Lào 2008 104 Luận văn thạc sỹ khoa học IV.6.2 Hệ số ma sát phụ thuộc tảI trọng cặp vật liệu khác IV.6.3 Hệ số ma sát phụ thuộc vận tốc Tải trọng: 200g MÉu: ThÐp 45 – Trơc nỊn: ThÐp 45 KÕt qu¶ thÝ nghiƯm n(v/ph) HƯ sè ma s¸t 20 40 60 80 100 120 140 160 0.187 0.187 0.187 0.187 0.212 0.224 0.224 0.224 Học viên: Khăm pan BOUALABATH - Lớp Cao học Lào 2008 105 Luận văn thạc sỹ khoa häc IV.6.4 HƯ sè ma s¸t phơ thc vËn tèc cặp vật liệu khác Học viên: Khăm pan BOUALABATH - Líp Cao häc Lµo 2008 106 Ln văn thạc sỹ khoa học Kết luận Trong đề tài luận văn, em đà thực nghiên cứu lý thuyết ma sát biến động hệ số ma sát số cặp vật liệu điều kiện ma sát khô đa trực quan biến động với hoàn chỉnh mô hình máy đo hệ số ma sát kiểu khung quay, hoàn thiện hệ thống điều khiển máy, điều khiển tốc độ động cơ, truyền góc quay lên máy tính để xử lý số liệu, xử lý số liệu ngẫu nhiên tối u Đồng thời, luận văn đà ghép nối với máy tính, thiết kế đợc phần mềm hiển thị kết đo kết thực nghiệm, vẽ đồ thị thể biến ®ỉi cđa hƯ sè ma s¸t cđa c¸c vËt liƯu khác nhau, thể đựơc mối quan hệ hệ số ma sát với tải trọng, vận tốc (hai yếu tố quan trọng ảnh hởng lớn đến hệ số ma sát), in kết đo Kiểm nghiệm kết đo với công thức lý thuyết phù hợp yêu cầu độ xác sai số cho phép Luận văn đà đảm bảo tiến độ chất lợng luận văn thạc sỹ khoa học dứơi sù h−íng dÉn cđa PGS TS Ngun Do·n ý H−íng phát triển đề tài - Tăng độ xác trình đo - Tự động hoá trình đo nh thay đổi phơng pháp đặt tải tự động - Nghiên cứu việc sử dụng số loại động khác - Mở rộng nghiên cứu ảnh hởng thông số khác đến hệ số ma sát cặp vật liệu nh thông số bề mặt, nhiệt độ, độ ẩm Học viên: Khăm pan BOUALABATH - Lớp Cao học Lào 2008 107 Luận văn thạc sỹ khoa học Tài liệu tham khảo PGS.TS Nguyễn DoÃn ý - Giáo trình Ma sát, Mòn, Bôi trơn (NXB Xây dựng, Hà nội 2005) GS-TSKH Nguyễn Anh Tuấn - Nguyễn Văn Thêm - Kỹ Thuật Ma Sát Và Biện Pháp Nâng Cao Tuổi Thọ Của Thiết Bị (NXB KHKT, Hµ Néi 1990) VS GS.TSKH Ngun Anh Tuấn - TS Phạm Văn Hùng - Ma Sát Häc ( NXB KHKT, Hµ Néi 2005) B.I Koxtetxki - Ma sát, bôi trơn hao mòn máy mãc (NXB KHKT, Hµ Néi 1977) Phan Quèc Phô - Nguyễn Đức Chiến - Giáo Trình Cảm Biến (NXB KHKT, Hµ Néi 2006) PGS TS Ngun Do·n ý Quy hoạch xử lý số liệu thực nghiệm (NXB Xây dựng, Hà Nội 2005) TS Nguyễn DoÃn ý Quy hoạch thực nghiệm (NXB KHKT, Hà Nội 2003) PGS.TS Ngun Do·n ý - §é tin cËy thiết kế chế tạo máy hệ khí (NXB Xây dựng, Hà Nội 2004) Ngô Diên Tập - Kỹ thuật ghép nối máy tính (NXB KHKT, Hà nội 2000) 10 Ngô Diên Tập - Kỹ thuật vi điều khiển với AVR (NXB KHKT, Hà nội 2003) 11 Trần Văn T, Nguyễn Ngọc Tuấn Lập Trình Visual Basic 6.0 Toàn Tập ( NXB TK, Hà Nội 2000) Học viên: Khăm pan BOUALABATH - Lớp Cao học Lào 2008 108 Luận văn thạc sỹ khoa học 12 Nguyễn Hồng Thái ứng Dụng Solidworks Trong Thiết Kế Cơ Khí ( NXB KHKT, Hµ Néi 2006) 13 Ngun Quang Hïng - Trần Ngọc Bình - Động bớc (NXB KHKT, Hµ Néi 2003 ) 14 Automatic Control Engineering, Fiveth edition, Raven, 1995 Publisher: McGraw-Hill 15 I.V Kragesky, V V ALISIN, Friction Wear Lubrication vol (Mir Publisher Moscow 1981) 16 J A Williams, Engineering Tribology , Published in United State by Oxford Univrsit~Press Inc NewYork 1996 17 Electric Machinary and Control, Irving L Kosow, 1964 Publisher: Prentice-Hall, Inc 18 Drives and Servos, Year book 1990- Control Techniques, ISBN 95 1510 l X 1990 19 T.A Stolarski, Tribology in machine design, First published 1990 20 Schenck, H, Theories of Engineering Experimentation, McGraw - Hill, New York, 1961 21 A Birolini, Reliability Engineering Theory and Practice., Springer Zurich, 1999 22 Electric Machinary and Control, Inring L Kosow, 1964 Publisher: Prentice-Hall, Inc 23 Reliance Motion Control Corp ( 1958) DC Motor Speed Controls Systems, McGraw - Hill, New York Học viên: Khăm pan BOUALABATH - Lớp Cao học Lào 2008 109 Luận văn thạc sỹ khoa học TóM TắT LUậN VăN THạC Sỹ KHOA HọC CHUYêN NGàNH MáY Và DơNG Cơ C«NG NGHIƯP - 2008 I TÝNH CÊP THIÕT CủA Đề TàI Sử dụng lý thuyết ma sát xác định hệ số ma sát cặp vật liệu phụ thuộc vào vận tốc trợt tải trọng, việc nghiên cứu thiết kế máy đo ma sát giúp cho sinh viên trờng đại học, cao đẳng, trung học chuyên nghiệp có mô hình thí nghiệm đơn giản, đảm bảo yếu tố kỹ thuật, dễ thực nghiên cứu Kết thực nghiệm ma sát nhằm nâng cao ứng dụng tối u ma sát chi tiết tiếp xúc, nâng cao độ tin cậy, tuổi thọ máy thiết bị II MụC ĐíCH, ĐốI TợNG, PHạM VI NGHIêN CứU CủA Đề TàI Mục đích đề tài hoàn chỉnh máy đo ma sát kiểu khung quay, ghép nối thiết bị đo với máy tính, thị kết thực nghiệm đơn lẻ tổng hợp hệ số ma sát cặp vật liệu phụ thuộc vào hai thông số tải trọng pháp tuyến điều kiện ma sát khô III NộI DUNG Đề TàI Nghiên cứu biến động hệ số ma sát cặp vật liệu điều kiện ma sát khô Đề tài gồm có chơng - Chơng 1: Cơ sở lý thuyết ma sát, tổn thất ma sát máy, ý nghĩa khoa học nội dung nghiên cứu ma sát - Chơng 2: Ma sát ngoài, quy luật thực nghiệm chất ma sát, ma sát khô tính toán hệ số ma sát khô - Chơng 3: Cấu tạo, kết cấu khí, thiết kế hệ truyền động điện máy đo ma sát kiểu khung quay - Chơng 4: Ghép nối máy tính, hiển thi kết đo, kiểm nghiệm với lý thuyết Học viên: Khăm pan BOUALABATH - Lớp Cao học Lào 2008 110 Luận văn thạc sỹ khoa học IV ý NGHĩA KHOA HọC Và THựC TIễN CủA Đề TàI Góp phần nghiên cứu ma sát cặp vật liệu điều kiện ma sát khô Đa phơng pháp thiết kế hoàn thiện máy đo ma sát kiểu khung quay, mô hình thí nghiệm phù hợp cho giảng dạy nghiên cứu trờng đại học cao đẳng Học viên: Khăm pan BOUALABATH - Lớp Cao học Lào 2008 111 Luận văn thạc sỹ khoa häc MASTER THESIS: Reseach the change coemcient or fiction of Materials in dry co®itition MAJOR: MACHINES AND INDUSTRIAL TOOLS ACADEMIC YEAR: 2005-2007 THE IMPERATIVENESS OF THESIS: The author use theory basic of Tribology to define the change coefflcient of fiction of Materials in dry coditition, then reseach and design Mechatronic System for the measure of friction machine So, this one is a Tribology experiment model is very expensive and deficient in studying and researching at universities The test result has meaning to raise application optimal Tribology and reliability, life - span of machine THE PURPOSE OF THESIS: - Make completely the model for defining Tribology coefflcient of Materials - The model ensure the accurateness of measuring process of Tribology coefflcient defended on two main physical parameters are velocity and loading capacity THE CONTENT OF THESIS: My Master Thesis includes four chapters - Chapter one: Introduce generally about Tribology and the relationship between Tribology and physical parameter - Chapter two: Friction, experimental law and nature friction, dry friction and calculation - Chapter three: Design and make Electrical Driver System for mea - Chapter four: Design and build Software Interface on Individual Computer CONCLUSION Học viên: Khăm pan BOUALABATH - Lớp Cao học Lào 2008 112 Luận văn thạc sỹ khoa học Contribute for researching process and enhance Tribology theory about the relationship between Tribology coefflcient with velocity and loading capacity The author bring the real experiment model to Laboratories at universities and colleges of techonology Học viên: Khăm pan BOUALABATH - Líp Cao häc Lµo 2008 ... dụng nghiên cứu quy luật ma sát; mòn vật liệu chế tạo máy; điều kiện ma sát khô đề tài có ý nghĩa thực tiễn xây dựng mô hình thí nghiệm cho sinh viên ngành chế tạo máy; điện tử ngời nghiên cứu ma. .. nhau, ứng suất tiếp tạo thành lực ma sát Ma sát nửa ớt: ma sát có đồng thời ma sát ớt ma sát giới hạn * Phân loại ma sát theo động lực học tiếp xúc Ma sát tĩnh: ma sát xuất bề mặt vật rắn trạng thái... sỹ khoa học Ma sát hỗn hợp:: ma sát xảy bề mặt có tổng hợp dạng ma sát trợt, xoay lăn * Phân loại ma sát theo điều kiện bề mặt Ma sát chất bôi trơn: ma sát vật rắn bề mặt chúng điều kiện khẳng