Thiết kế và chế tạo gối đỡ mềm sử dụng trong cân bằng động rotor

Thiết kế và chế tạo gối đỡ mềm sử dụng trong cân bằng động rotor Thiết kế và chế tạo gối đỡ mềm sử dụng trong cân bằng động rotor Thiết kế và chế tạo gối đỡ mềm sử dụng trong cân bằng động rotor luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH: CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY C C R L T ĐỀ TÀI: DU THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO GỐI ĐỠ MỀM SỬ DỤNG TRONG CÂN BẰNG ĐỘNG ROTOR Ngƣời hƣớng dẫn: TS BÙI MINH HIỂN Sinh viên thực hiện: LÊ CẢNH TÀI Số thẻ sinh viên: 101130053 Lớp: 13C1A ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HỊA XÃ HƠI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Lớp: 13C1A LÊ CẢNH TÀI Khoa: Cơ khí Số thẻ sinh viên: 101130053 Ngành: Cơng nghệ chế tạo máy Tên đề tài đồ án: Thiết kế chế tạo gối đỡ mềm sử dụng cân động rotor Các số liệu liệu ban đầu: - Cân đƣợc chi tiết quay có: + Khối lƣợng đến 20kg; + Đƣờng kính đến 500mm; + Chiều dài theo hƣớng trục đến 400mm; + Tốc độ cân đến 1500 vòng/phút - Truyền động: Cơng suất truyền động đến 375W, số vịng quay tối đa 2300 vòng/phút C C DU R L T Nội dung phần thuyết minh tính tốn: Chƣơng 1: Tổng quan cân động 1.1 Cân máy 1.2 Phân loại cân máy Chƣơng 2: Thiết bị cân nguyên lý xác định lƣợng cân động 2.1 Thiết bị cân 2.2 Nguyên lý xác định lƣợng cân quy trình cân động Chƣơng 3: Phân tích lựa chọn kết cấu 3.1 Thông số kỹ thuật thiết bị hỗ trợ 3.2 Lựa chọn phƣơng án truyền động 3.3 Lựa chọn động 3.4 Lựa chọn phƣơng án gối đỡ 3.5 Thiết bị cân di động có Chƣơng 4: Tính tốn, thiết kế 4.1 Tính, chọn kết cấu 4.2 Thiết kế gối đỡ mềm Chƣơng 5: Chế tạo thực nghiệm 5.1 Chế tạo chi tiết gối đỡ 5.2 Thiết bị sau đƣợc chế tạo 5.3 Các bƣớc thực quy trình cân mặt phẳng 5.4 Các bƣớc thực quy trình cân hai mặt phẳng Chƣơng 6: Kết luận hƣớng phát triển 6.1 Kết luận 6.2 Hƣớng phát triển Các vẽ - Bản vẽ lắp toàn máy, A0 - Bản vẽ lắp gối đỡ, A0 - Bản vẽ lựa chọn phƣơng án truyền động, A0 - Bản vẽ lựa chọn phƣơng án gối đỡ, A0 - Bản vẽ chế tạo chi tiết, A0 Họ tên người hướng dẫn: TS Bùi Minh Hiển Ngày giao nhiệm vụ đồ án: Ngày hoàn thành đồ án: 29/01/2018 20/5/2018 Đà Nẵng, ngày Trƣởng Bộ môn …………………… Ngƣời hƣớng dẫn C C R L T DU tháng năm 2018 LỜI CẢM ƠN Đồ án tốt nghiệp đúc kết lại sau trình học tập sinh viên dƣới hƣớng dẫn giáo viên hƣớng dẫn Sau ba tháng làm việc, em hồn thành đề tài Thành đạt đƣợc hơm cố gắng nỗ lực em dƣới hƣớng dẫn tận tình Thầy, quan quan tâm động viên gia đình bạn bè Nội dung đồ án tốt nghiệp phần đề tài nghiên cứu khoa học TS Bùi Minh Hiển đƣợc tài trợ Quỹ khoa học Công nghệ Đại học Đà Nẵng Em xin chân thành cảm ơn giáo viên giảng dạy trƣờng giảng dạy, truyền đạt kiến thức năm học đại cƣơng Xin chân thành cảm ơn giáo viên giảng dạy khoa Cơ khí truyền đạt kiến thức C C chuyên ngành đồng hành em suốt thời gian qua Trên hết xin chân thành cảm ơn giáo viên hƣớng dẫn thầy giáo TS Bùi Minh Hiển tận tình hƣớng dẫn động viên, giúp đỡ em suốt thời gian thực đồ án tốt nghiệp R L T U D Tuy cố gắng hồn thành đồ án, khơng tránh khỏi sai sót cịn mắc phải, mong đƣợc lƣợng thứ, dạy góp ý tận tình Thầy Cơ q trình bảo vệ đồ án! Cuối cùng, xin gửi lời chúc sức khỏe đến Thầy Bùi Minh Hiển, Thầy Cơ khoa Cơ khí nhƣ Trƣờng Đại học Bách khoa bạn bè đồng hành em suốt thời gian qua! Đà Nẵng, ngày 20 tháng 05 năm 2018 Sinh viên thực Lê Cảnh Tài LỜI NÓI ĐẦU Ngành chế tạo máy đóng vai trị quan trọng cơng cơng nghiệp hố đại hố đất nƣớc nay, với nhiệm vụ thiết kế, chế tạo thiết bị, phƣơng tiện máy móc phục vụ cho sản xuất sinh hoạt Để làm đƣợc điều ngƣời kỹ sƣ cần có kiến thức đủ sâu rộng để phân tích, đề xuất phƣơng án nhằm giải tốt vấn đề thiết kế nhƣ chế tạo Với yêu cầu trên, chƣơng trình đào tạo kỹ sƣ Cơ khí Trƣờng Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng, sinh viên đƣợc trang bị kiến thức sở ngành Công nghệ Chế tạo máy qua giáo trình: Cơng nghệ Chế tạo máy, Chi tiết máy, Nguyên lý máy, Đồ gá, Dao giáo trình khác có liên quan đến ngành Cơng nghệ Chế tạo máy Cụ thể, nhằm mục đích cụ thể hố, thực tế hoá, tổng hợp kiến thức mà sinh viên đƣợc trang bị, Đồ án Tốt nghiệp tảng để đạt đƣợc mục đích Đồ án Tốt nghiệp hội để sinh viên phải nghiêm túc phát huy tối đa tính độc lập sáng tạo đồng thời làm quen với cách sử dụng tài liệu, sổ tay, tiêu chuẩn C C R L T U D sở tổng hợp kiến thức học để so sánh cân nhắc để giải vấn đề cụ thể Đề tài Thiết kế chế tạo gối đỡ mềm sử dụng cân động rotor Đây để tài đòi hỏi phải nắm vững nhiều kiến thức từ khâu thiết kế, gia cơng, lắp ráp Trong q trình làm đồ án dù làm việc cách nghiêm túc với hƣớng dẫn nhiệt tình Thầy giáo TS Bùi Minh Hiển Tuy nhiên cịn nhiều thiếu sót thiếu kinh nghiệm thiết kế, nhƣ kinh nghiệm thực tế Vì em mong đƣợc bảo thầy giáo đóng góp ý kiến bạn bè để hoàn thiện đồ án nhƣ vốn kiến thức MỤC LỤC Chƣơng 1: TỔNG QUAN VỀ CÂN BẰNG ĐỘNG 1.1 Cân máy 1.2 Phân loại cân 1.2.1 Mất cân tĩnh 1.2.2 Mất cân ngẫu lực 1.2.3 Mất cân động Chƣơng 2: THIẾT BỊ CÂN BẰNG VÀ NGUYÊN LÝ XÁC ĐỊNH LƢỢNG MẤT CÂN BẰNG ĐỘNG 2.1 Thiết bị cân 2.1.1 Thiết bị cân di động 2.1.2 Thiết bị cân cố định 10 C C 2.1.3 Kết luận 13 R L T 2.2 Nguyên lý xác định lƣợng cân động quy trình cân động 13 2.2.1 Nguyên lý xác định lượng cân động 13 U D 2.2.2 Quy trình chung cân động 14 Chƣơng 3: PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN KẾT CẤU 19 3.1 Thông số kỹ thuật thiết bị hỗ trợ 19 3.2 Lựa chọn phƣơng án truyền động 20 3.2.1 Truyền động ma sát 20 3.2.3 Truyền động trục mềm 22 3.2.4 Kết luận phương án truyền động 23 3.3 Lựa chọn động 23 3.3.1 Động điện chiều 23 3.3.2 Động điện xoay chiều 24 3.3.3 Động xoay chiều có sử dụng biến tần 25 3.3.4 Kết luận lựa chọn động 26 3.4 Lựa chọn phƣơng án gối đỡ 26 3.4.1 Gối đỡ cứng 26 3.4.2 Gối đỡ mềm 27 3.4.3 Chọn gối đỡ 27 3.5 Thiết bị cân di động có 27 3.5.1 Các module ứng dụng Microlog-Gx 28 3.5.2 Thiết lập thông số chung cho Microlog-Gx 28 Chƣơng 4: TÍNH TỐN, THIẾT KẾ 30 4.1 Tính chọn kết cấu 30 4.1.1 Tính chọn động 30 4.1.2 Tính chọn ổ lăn 31 4.1.3 Tính chọn dây đai 32 4.2 Thiết kế gối đỡ mềm 33 4.2.1 Lựa chọn vật liệu 33 4.2.2 Bản vẽ lắp gối đỡ mềm toàn thiết bị hỗ trợ cân 33 4.2.3 Bản vẽ 3D gối đỡ toàn thiết bị hỗ trợ 35 4.2.4 Kiểm bền cho toàn thiết bị 36 Chƣơng 5: CHẾ TẠO VÀ THỰC NGHIỆM 39 5.1 Chế tạo chi tiết gối đỡ 39 C C 5.1.1 Quy trình cơng nghệ gia công chi tiết đỡ 39 R L T 5.1.2 Chi tiết thân gối đỡ 43 5.1.3 Chi tiết bạc trượt 43 5.2 Thiết bị sau đƣợc chế tạo 44 U D 5.3 Các bƣớc thực quy trình cân mặt phẳng 45 5.4 Các bƣớc thực quy trình cân mặt phẳng 51 Chƣơng 6: KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN 54 6.1 Kết luận 59 6.2 Hƣớng phát triển 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO 60 DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ Bảng 2.1 Cấp độ cân theo tiêu chuẩn ISO 1940 16 Bảng 5.1 Báo cáo số liệu cân mặt phẳng 50 Bảng 5.2 Báo cáo số liệu cân mặt phẳng 53 Bảng 5.3 Kết cân chi tiết gối cứng 55 Bảng 5.4 Áp dụng kết gối cứng cho gối mềm 55 Bảng 5.5 Cân lại chi tiết gối mềm 57 Hình 1.1 Tổng quan cân Hình 1.2 Mất cân lỗ hổng bọt khí pulley Hình 1.3 Mất cân dung sai lắp ráp chế tạo Hình 1.4 Mất cân ăn mịn, bong tróc Hình 1.5 Mất cân tích tụ bám bẩn Hình 1.6 Mất cân tĩnh .5 Hình 1.7 Mất cân ngẫu lực .6 Hình 1.8 Mất cân hỗn hợp (mất cân động) Hình 1.9 Giản đồ miền cân .7 Hình 2.1 Thiết bị cân di động hãng SKF Hình 2.2 Thiết bị cân di động VIBXpert II hãng PROFTECHNIK Hình 2.3 Thiết bị cân di động Model N600 hãng CEMB Hình 2.4 Gối đỡ cứng đƣợc sử dụng máy cân cố định 11 Hình 2.5 Gối đỡ mềm sử dụng máy cân cố định .11 Hình 2.6 Thiết bị cân cố định Model Z5000-G-GV hãng CEMB 12 Hình 2.7 Thiết bị cân cố định hãng SCHENCK 12 Hình 2.8 Thiết bị cân cố định hãng HOFMANN 12 Hình 2.9 Nguyên lý xác định cân 13 Hình 2.10 Dải tần số đo đƣợc trƣớc cân 14 Hình 2.11 Dải tần số đo đƣợc sau cân 15 Hình 2.12 Kiểu tín hiệu 15 Hình 2.13 Cấp độ cân theo tiêu chuẩn ISO 1940 17 Hình 3.1 Sơ đồ nguyên lý dẫn động bánh ma sát 20 Hình 3.2 Sơ đồ nguyên lý dẫn động chi tiết dây đai 21 Hình 3.3 Sơ đồ nguyên lý dẫn động chi tiết trục - đăng .22 Hình 3.4 Sơ đồ nguyên lý dẫn động chi tiết trục mềm 22 Hình 3.5 Động điện chiều 24 Hình 3.6 Động điện xoay chiều 25 Hình 3.7 Sơ đồ nguyên lý làm việc biến tần 25 Hình 3.8 Bộ biến tần SV110IG5A-2LS 26 Hình 3.9 Microlog-Gx (SKF) 27 Hình 3.10 Các module ứng dụng Microlog – GX Series 28 C C U D R L T Hình 3.11 Màn hình khởi động máy 28 Hình 4.1 Sơ đồ tính lực từ số liệu sơ 30 Hình 4.2 Các thông số ổ bi đỡ .31 Hình 4.3 Sơ đồ tính phản lực gối đỡ .31 Hình 4.4 Thành phần hóa học hợp kim nhơm 6061 .33 Hình 4.5 Hình chiếu đứng gối đỡ 33 Hình 4.6 Mặt cắt B-B gối đỡ 34 Hình 4.7 Mặt cắt A-A gối đỡ 34 Hình 4.8 Hình chiếu trục đo gối đỡ 35 Hình 4.9 Bản vẽ 3D gối đỡ mềm 35 Hình 4.10 Bản vẽ 3D toàn máy .36 Hình 4.11 Biểu đồ ứng suất toàn thiết bị 37 Hình 4.12 Biểu đồ chuyển vị toàn thiết bị 37 Hình 5.1 Bản vẽ chế tạo chi tiết đỡ .39 Hình 5.2 Bản vẽ lồng phơi chi tiết đỡ 40 Hình 5.3 Bản vẽ chi tiết thân gối đỡ 43 Hình 5.4 Bản vẽ chi tiết bạc trƣợt 44 Hình 5.5 Thiết bị sau đƣợc chế tạo 45 Hình 5.6 Thông số thực bƣớc chạy tham khảo 45 Hình 5.7 Cân vật nặng thử nhập số liệu vật nặng thử 46 Hình 5.8 Gắn vật nặng thử lên rotor 46 Hình 5.9 Thơng số thực bƣớc chạy thử 47 Hình 5.10 Khối lƣợng vị trí vật nặng sửa 47 Hình 5.11 Khối lƣợng vị trí vật nặng chia 48 Hình 5.12 Khối lƣợng vật nặng sửa 48 Hình 5.13 Gắn vật nặng sửa 49 Hình 5.14 Thơng số thực bƣớc chạy sửa 49 Hình 5.15 Bảng tóm tắt giá trị đo quy trình cân động 50 Hình 5.16 Kết bƣớc chạy tham khảo 51 Hình 5.17 Kết gắn vật thử vào mặt 52 Hình 5.18 Kết gắn vật thử vào mặt 52 Hình 5.19 Gắn vật nặng sửa vào mặt 53 Hình 5.20 Chạy sửa mặt 53 Hình 5.21 Cân chi tiết gối cứng 55 Hình 5.22 Áp dụng kết cân gối cứng cho gối mềm 56 Hình 5.23 Cân lại chi tiết gối mềm 56 C C U D R L T THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO GỐI ĐỠ MỀM SỬ DỤNG TRONG CÂN BẰNG ĐỘNG ROTOR Chƣơng 1: TỔNG QUAN VỀ CÂN BẰNG ĐỘNG 1.1 Cân máy Mất cân không nguồn gây rung động thƣờng gặp máy có chuyển động quay mà cịn gây nhiều hƣ hại cho máy Nó đƣợc xem khuyết tật cần khắc phục trƣớc tất vấn đề khác Mất cân máy quay ngày trở thành yếu tố quan trọng việc phát triển thiết bị đại đặc biệt với thiết bị đòi hỏi tốc độ độ tin cậy cao Sự cân máy nói chung tƣợng có hại cần phải xác định cần thiết phải giảm thiểu khử hoàn toàn Việc làm gọi cân máy Cân máy nhằm tránh đƣợc tải trọng động tác dụng lên phận khác máy nhƣ ổ trục, khớp nối… đồng thời kéo dài đƣợc tuổi thọ máy nhờ giảm đƣợc dạng hỏng tải trọng động gây (phá hủy mỏi) C C R L T U D Hình 1.1 Tổng quan cân Nguyên nhân gây cân bằng: Yếu tố kết hợp nhiều yếu tố, giải thích diện cân động roto máy có chuyển động quay Các nguyên nhân phổ biến không đồng vật liệu, dung sai chế tạo lắp ráp nhƣ thay đổi lý hóa rotor hoạt động  Vật liệu không đồng Đơi có lỗ hổng rotor gang nhƣ máy bơm, pulley cỡ lớn nhƣ hình bên dƣới Những lỗ hổng hay bọt khí đƣợc hình thành q trình đúc Khiếm khuyết khơng thể phát mắt thƣờng Tuy nhiên yếu tố dẫn đến cân SVTH: Lê Cảnh Tài Hƣớng dẫn: TS Bùi Minh Hiển THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO GỐI ĐỠ MỀM SỬ DỤNG TRONG CÂN BẰNG ĐỘNG ROTOR Bƣớc 5: Dừng máy, gắn vật thử Sau thu thập liệu chạy thử, dừng vật quay gắn vật nặng thử Vật nặng thử vật nặng đƣợc gắn tạm thời để tạo thay đổi từ giá trị cân ban đầu Nhập khối lƣợng vật nặng thử góc gắn vật thử C C R L T U D Hình 5.7 Cân vật nặng thử nhập số liệu vật nặng thử Hình 5.8 Gắn vật nặng thử lên rotor SVTH: Lê Cảnh Tài Hƣớng dẫn: TS Bùi Minh Hiển 46 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO GỐI ĐỠ MỀM SỬ DỤNG TRONG CÂN BẰNG ĐỘNG ROTOR Bƣớc 6: Thực bƣớc chạy thử Bƣớc chạy thử tính tốn cân vật quay cho phép tính tốn hệ số ảnh hƣởng tính tốn khối lƣợng nhƣ vị trí vật nặng sửa Để việc tính tốn cân đƣợc xác, vật nặng thử phải đạt quy luật 30/30  A – Làm tăng giảm biên độ đỉnh tối thiểu 30%  B – Làm thay đổi góc lệch pha tối thiểu 30 độ  C – Cả hai trƣờng hợp A B C C R L T U D Hình 5.9 Thơng số thực bƣớc chạy thử Bƣớc 7: Gắn vật nặng sửa Dừng máy, tháo vật nặng thử, sau gắn vật nặng sửa với khối lƣợng xác vị trí xác Hình 5.10 Khối lƣợng vị trí vật nặng sửa SVTH: Lê Cảnh Tài Hƣớng dẫn: TS Bùi Minh Hiển 47 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO GỐI ĐỠ MỀM SỬ DỤNG TRONG CÂN BẰNG ĐỘNG ROTOR Tuy nhiên, vật nặng khơng thể đƣợc gắn xác vị trí góc độ đƣợc tính tốn Vì ta chia vật nặng theo góc 165 độ 180 độ C C R L T Hình 5.11 Khối lƣợng vị trí vật nặng chia Ta tiến hành cân vật nặng gắn vào rotor U D Hình 5.12 Khối lƣợng vật nặng sửa SVTH: Lê Cảnh Tài Hƣớng dẫn: TS Bùi Minh Hiển 48 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO GỐI ĐỠ MỀM SỬ DỤNG TRONG CÂN BẰNG ĐỘNG ROTOR C C R L T Hình 5.13 Gắn vật nặng sửa U D Bƣớc 8: Thực bƣớc chạy sửa Hình 5.14 Thơng số thực bƣớc chạy sửa SVTH: Lê Cảnh Tài Hƣớng dẫn: TS Bùi Minh Hiển 49 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO GỐI ĐỠ MỀM SỬ DỤNG TRONG CÂN BẰNG ĐỘNG ROTOR C C R L T Hình 5.15 Bảng tóm tắt giá trị đo quy trình cân động  Báo cáo kết cân RPM: 810 RPM Rotor Diameter (mm): 130 U D Bảng 5.1 Báo cáo số liệu cân mặt phẳng Infor Mag Phase Initial 13.8 306 Trial 1.5 Cor 0.572 Weight (g) Radius (mm) 178 17.3 53 252 16.1 53 Kết luận: Mức độ rung động chi tiết sau cân có giá trị 0.572 mm/s nằm khoảng cho phép theo tiêu chuẩn cân động ISO 1940 rotor đông điện (2.5mm/s) SVTH: Lê Cảnh Tài Hƣớng dẫn: TS Bùi Minh Hiển 50 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO GỐI ĐỠ MỀM SỬ DỤNG TRONG CÂN BẰNG ĐỘNG ROTOR 5.4 Các bƣớc thực quy trình cân mặt phẳng Bƣớc 1: Lắp đặt cảm biến gia tốc, cảm biến quang thiết bị cân động cầm tay thiết bị hỗ trợ nhằm thu nhận tín hiệu rung động số vòng quay chi tiết cần cân Bƣớc 2: Gá đặt chi tiết quay cần cân gối đỡ dán băng keo phản quang để xác định vị trí gốc cho chi tiết Bƣớc 3: Khởi động thiết bị cân động tay SKF Bƣớc 4: Thiết lập chƣơng trình thực bƣớc chạy tham khảo Bƣớc cung cấp thơng số ban đầu cho phép tính cân động Nó thu thập số cân ban đầu vật quay (biên độ góc lệch pha) C C R L T U D Hình 5.16 Kết bƣớc chạy tham khảo Bƣớc 5: Gắn vật nặng thử vào mặt Sau thu thập liệu chạy thử, dừng vật quay gắn vật nặng thử Vật nặng thử vật nặng đƣợc gắn tạm thời để tạo thay đổi từ giá trị cân ban đầu Bƣớc 6: Thực bƣớc chạy thử cho mặt Ta đƣợc kết nhƣ hình bên dƣới SVTH: Lê Cảnh Tài Hƣớng dẫn: TS Bùi Minh Hiển 51 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO GỐI ĐỠ MỀM SỬ DỤNG TRONG CÂN BẰNG ĐỘNG ROTOR C C Hình 5.17 Kết gắn vật thử vào mặt R L T Bƣớc 7: Gắn vật nặng thử vào mặt Sau có kết bƣớc chạy thử mặt ta gắn vật nặng thử vào mặt U D Bƣớc 8: Thực chạy thử cho mặt Hình 5.18 Kết gắn vật thử vào mặt Bƣớc 9: Gắn vật nặng sửa cho mặt SVTH: Lê Cảnh Tài Hƣớng dẫn: TS Bùi Minh Hiển 52 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO GỐI ĐỠ MỀM SỬ DỤNG TRONG CÂN BẰNG ĐỘNG ROTOR C C Hình 5.19 Gắn vật nặng sửa vào mặt R L T Bƣớc 10: Thực bƣớc chạy sửa cho mặt U D Hình 5.20 Chạy sửa mặt  Báo cáo kết cân RPM: 810 RPM Rotor Diameter (mm): 130 Bảng 5.2 Báo cáo số liệu cân mặt phẳng SVTH: Lê Cảnh Tài Hƣớng dẫn: TS Bùi Minh Hiển 53 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO GỐI ĐỠ MỀM SỬ DỤNG TRONG CÂN BẰNG ĐỘNG ROTOR Infor Mag Phase Initial Plane 6.58 358 Initial Plane 6.9 358 Trial R.1Plane1 3.81 Trial R.1 Plane Weight (g) Radius (mm) 200 23.55 55 4.61 196 23.55 55 Trial R.2 Plane 21.4 311 23.55 55 Trial R.2 Plane 21.7 312 23.55 55 Cor Plane 0.659 388 Cor Plane 0.733 351 C C R L T U D 10.5 55 2.02 55 Kết luận: Mức độ cân chi tiết sau cân bằng, mặt phẳng 1: 0.659 mm/s, mặt phẳng 2: 0.733 mm/s Nằm khoảng cho phép theo tiêu chuẩn cân động ISO 1940 rotor đông điện (2.5mm/s) 5.5 So sánh gối mềm gối cứng Trên lý thuyết ta biết đƣợc khác gối cứng gối mềm rung động rotor trình cân tác dụng lên toàn thân thiết bị gối cứng, gối mềm nhờ sử dụng khớp quay hay khâu mềm nên rung động rotor q trình cân khơng tác dụng lên thân thiết bị Tiến hành thực nghiệm để kiểm tra khác trình cân gối cứng gối mềm Bƣớc 1: Cân chi tiết gối cứng, lấy số liệu bƣớc chạy tham khảo kết đối trọng sửa SVTH: Lê Cảnh Tài Hƣớng dẫn: TS Bùi Minh Hiển 54 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO GỐI ĐỠ MỀM SỬ DỤNG TRONG CÂN BẰNG ĐỘNG ROTOR Hình 5.21 Cân chi tiết gối cứng RPM: 830 RPM Rotor Diameter (mm): 130mm C C R L T Bảng 5.3 Kết cân chi tiết gối cứng U D Weight (g) Angle Radius (mm) 233 27 55 303 48.5 316 55 Infor Mag Initial 2.35 267 Trial 1.67 Cor 0.528 Phase Bƣớc 2: Cân chi tiết gối mềm lấy kết bƣớc chạy tham khảo, áp dụng đối trọng sửa lúc cân gối cứng cho gối mềm, so sánh kết Bảng 5.4 Áp dụng kết gối cứng cho gối mềm Infor Mag Phase Initial 44.8 101 Trial 18.4 184 SVTH: Lê Cảnh Tài Weight (g) Angle Radius (mm) 48.5 316 55 Hƣớng dẫn: TS Bùi Minh Hiển 55 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO GỐI ĐỠ MỀM SỬ DỤNG TRONG CÂN BẰNG ĐỘNG ROTOR Hình 5.22 Áp dụng kết cân gối cứng cho gối mềm C C Nhận xét: Kết đo đƣợc gối cứng gối mềm chênh lớn, không nên sử dụng kết đo gối cứng cho gối mềm Cần phải tiến hành cân chi tiết để đƣa kết luận R L T Bƣớc 3: Tiến hành cân lại chi tiết gối mềm U D Hình 5.23 Cân lại chi tiết gối mềm SVTH: Lê Cảnh Tài Hƣớng dẫn: TS Bùi Minh Hiển 56 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO GỐI ĐỠ MỀM SỬ DỤNG TRONG CÂN BẰNG ĐỘNG ROTOR RPM: 830 Rotor Diameter (mm): 130 Bảng 5.5 Cân lại chi tiết gối mềm Infor Mag Phase Initial 45.8 96 Trial 17.5 Cor 14.9 97 Weight (g) Angle 37.8 S1 11.6 S2 24 330 C C S1 4.07 Trim 3.97 192 R L T S2 7.49 Trim Trim 2.73 0.798 U D 161 Radius (mm) 330 S1 5.77 S2 5.78 150 S1 3.97 S2 2.88 150 125 Kết luận:  Gối đỡ cứng  Ƣu điểm: - Kết cấu cứng vững chắn sử dụng liên kết cứng vững nhƣ hàn, bulong… - Dễ dàng thực công tác cân mức độ tƣơng đối, chi tiết không quan trọng làm việc tốc độ thấp  Nhƣợc điểm: - Không thể dùng gối cứng để cân chi tiết quan trọng, làm việc tốc độ cao - Kết cơng tác cân khơng xác, rung động đƣợc truyền cho tồn thân gối đỡ SVTH: Lê Cảnh Tài Hƣớng dẫn: TS Bùi Minh Hiển 57 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO GỐI ĐỠ MỀM SỬ DỤNG TRONG CÂN BẰNG ĐỘNG ROTOR  Ứng dụng: Có thể cân đƣợc dạng rotor có cấp độ cân lớn: trục khuỷu, bánh đà, động xe tải, máy nông nghiệp…  Gối đỡ mềm:  Ƣu điểm: - Kết cấu cứng vững gối đỡ cứng, cần hạn chế sai số chế tạo - Công tác cân cần đƣợc thực tỉ mỉ, kết cân xác so - với cân bằng gối cứng Có thể cân với tốc độ cao, với tốc độ làm việc chi tiết  Nhƣợc điểm: - Không cần thiết dùng cho rotor có cấp độ cân lớn Cơng tác thực cân khó khăn so với gối đỡ cứng  Ứng dụng: Dùng để cân chi tiết quay yêu cầu cao cấp độ cân bằng, chi tiết quay có tốc độ lớn: máy công cụ, máy nén, máy dệt, động điện, máy C C mài, nghiền… R L T U D SVTH: Lê Cảnh Tài Hƣớng dẫn: TS Bùi Minh Hiển 58 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO GỐI ĐỠ MỀM SỬ DỤNG TRONG CÂN BẰNG ĐỘNG ROTOR Chƣơng 6: KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN 6.1 Kết luận  Thiết kế thiết bị hỗ trợ cân động động  Chế tạo thành công thiết bị hỗ trợ cân động, dụng cân cho chi tiết quay tháo rời nằm phạm vi thiết kế giới hạn  Thực nghiệm cân động chi tiết việc kết hợp thiết bị hỗ trợ cân động thiết bị cân động cầm tay Một số hạn chế tồn tại:  Rung động chi tiết tác động lên gối truyền xuống đế máy làm cho đầu dò pha (laser) bị rung nên tín hiệu thu đƣợc chƣa đƣợc ổn định nhƣng chênh lệch mức độ nhỏ C C  Cơ cấu thay đổi chiều cao gối đỡ, nhƣ thay đổi theo đƣờng kính rotor cịn nhiều điểm hạn chế R L T  Do sai số chế tạo nên số vị trí kết cấu lắp ráp chƣa đƣợc xác 6.2 Hƣớng phát triển U D  Phát triển thiết bị cân tua bin, rotor cỡ lớn nhà máy thủy điện, máy bay chi tiết quay nhanh ô tô, tàu thủy, máy bay, thiết bị khai thác dầu khí…  Từ hạn chế cịn tồn tại, nhóm thiết kế đề xuất phƣơng án để phát triển thiết bị trở nên hoàn chỉnh hơn: - Thay đổi cơng suất số vịng quay động cơ, lắp thêm hộp tăng tốc để cân tốc độ lớn - Triệt tiêu hoàn toàn chuyển động theo phƣơng dọc trục chi tiết SVTH: Lê Cảnh Tài Hƣớng dẫn: TS Bùi Minh Hiển 59 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO GỐI ĐỠ MỀM SỬ DỤNG TRONG CÂN BẰNG ĐỘNG ROTOR TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]: Hƣớng dẫn thiết kế đồ án chi tiết máy - Nguyễn Trọng Hiệp [2]: Sổ tay thiết kế khí - Trần Vui [3]: Sổ tay công nghệ chế tạo máy – Trần Văn Địch [4]: Giáo trình cơng nghệ chế tạo máy – Lƣu Đức Bình [5]: Kĩ thuật đo – Lƣu Đức Bình [6]: Nguyên lý máy – Đinh Gia Tƣờng, Tạ Khánh Tâm tập 1,2 [7]: Vẽ kỹ thuật khí – Nguyễn Độ [8]: Static and dynamic balancing of rigid rotors - Brüel & Kjær Các trang web Internet C C R L T https://www.youtube.com/watch?v=4g1sDb4-9TE https://www.youtube.com/watch?v=4GKtdMMgi-g U D https://www.youtube.com/watch?v=Q0EaLD6O4xs&t=1s http://vibration.vn/can-bang-dong-cac-chi-tiet-quay-cua-may http://cokhithanhloi.com/Dich-vu/31-Can-bang-dong-cac-chi-tiet-quay-cua-may-.html https://vanbanphapluat.co/tcvn-6373-1998-rung-co-hoc-yeu-cau-chat-luong-can-bangroto-mat-can-bang-du SVTH: Lê Cảnh Tài Hƣớng dẫn: TS Bùi Minh Hiển 60 ... Hiển THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO GỐI ĐỠ MỀM SỬ DỤNG TRONG CÂN BẰNG ĐỘNG ROTOR Chƣơng 2: THIẾT BỊ CÂN BẰNG VÀ NGUYÊN LÝ XÁC ĐỊNH LƢỢNG MẤT CÂN BẰNG ĐỘNG 2.1 Thiết bị cân 2.1.1 Thiết bị cân di động Thiết bị... TS Bùi Minh Hiển 10 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO GỐI ĐỠ MỀM SỬ DỤNG TRONG CÂN BẰNG ĐỘNG ROTOR Hình 2.4 Gối đỡ cứng đƣợc sử dụng máy cân cố định Khi sử dụng gối đỡ cứng chi tiết cần cân thƣờng đƣợc thực... Minh Hiển 12 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO GỐI ĐỠ MỀM SỬ DỤNG TRONG CÂN BẰNG ĐỘNG ROTOR 2.1.3 Kết luận Qua phân tích ƣu nhƣợc điểm hai loại thiết bị cân động sử dụng thiết bị cân cầm tay thiết bị cân cố định