Một phương án thiết kế chế tạo mô hình thực nghiệm nhiệt ổ trục chính máy phay đứng quay cao tốc

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ Một phương án thiết kế, chế tạo mơ hình thực nghiệm nhiệt ổ trục máy phay đứng quay cao tốc LÊ TIẾN THÀNH Thanh.LTCB180007@sis.hust.edu.vn Ngành Kỹ thuật khí Giảng viên hướng dẫn: PGS TS Lê Giang Nam Chữ ký GVHD Viện: Cơ khí HÀ NỘI, 05/2020 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc BẢN XÁC NHẬN CHỈNH SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên tác giả luận văn: LÊ TIẾN THÀNH Đề tài luận văn: Một phương án thiết kế, chế tạo mơ hình thực nghiệm nhiệt ổ trục máy phay đứng quay cao tốc Chuyên ngành: Kỹ thuật khí Mã số SV: CB180007 Tác giả, Người hướng dẫn khoa học Hội đồng chấm luận văn xác nhận tác giả sửa chữa, bổ sung luận văn theo biên họp Hội đồng ngày 29/06/2020 với nội dung sau: 1, Các bảng biểu, hình ảnh có chữ tiếng anh chuyển tiếng Việt, đồng thời bảng biểu dài rút gọn lại 2, Rà soát chỉnh sửa lại hết lỗi tả xuất luận văn 3, Bố cục lại mục 1.3 4, Thống lại cách dùng ngôn ngữ tên đối tượng nghiên cứu sử dụng luận văn “cụm trục máy phay đứng” 5, Chú thích đường biểu đồ mục 3.3 chương Ngày 28 tháng 07 năm 2020 Giáo viên hướng dẫn Tác giả luận văn CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG ĐỀ TÀI LUẬN VĂN Một phương án thiết kế, chế tạo mơ hình thực nghiệm nhiệt ổ trục máy phay đứng quay cao tốc Giáo viên hướng dẫn Ký ghi rõ họ tên LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian thực đề tài này, em nhận nhiều quan tâm, giúp đỡ q thầy cơ, gia đình bạn bè Với lòng biết ơn sâu sắc nhất, em xin gửi đến quý thầy cô Bộ môn Cơ điện tử, Bộ môn Máy Ma sát học – Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Và đặc biệt hết quan tâm tận tình PGS.TS Lê Giang Nam ThS Nguyễn Vĩnh Hải, người trực tiếp hướng dẫn bảo cho em thời gian qua làm luận văn Nếu khơng có lời hướng dẫn, dạy bảo thầy có lẽ luận văn khó hồn thiện Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn thầy Bên cạnh đó, khơng thể khơng nhắc đến trợ giúp người bạn, người đồng đội VIMESLAB đồng hành quãng thời gian nghiên cứu Em xin chân thành cảm ơn! TÓM TẮT NỘI DUNG LUẬN VĂN Trong luận văn này, việc thiết kế hệ thống thực nghiệm bơi trơn ổ trục quay cao tốc viết thành chương bao gồm: Chương 1: Tổng quan chế độ làm việc bôi trơn ổ trục máy phay đứng Ttrong chương này, luận văn thể tình hình thực tiễn máy gia cơng phay CNC, trục với vấn đề gặp phải gia công bao gồm tăng nhiệt độ, biến dạng nhiệt ảnh hưởng tới trình gia công cắt gọt Để giảm thiểu ảnh hưởng việc kiểm sốt nhiệt độ tăng lên bơi trơn trục cần thiết, vấn đề đặt bôi trơn nào, kiểm sốt trục tích hợp máy cơng cụ mà việc thử nghiệm máy công cụ vô khó khăn từ đề ý tưởng thiết kế hệ thống thực nghiệm nhiệt ổ trục máy phay đứng để nghiên cứu cách độc lập Chương 2: Tính tốn thiết kế hệ thống thực nghiệm nhiệt ổ trục máy phay đứng Trong chương này, chủ yếu tập trung xây dựng phương pháp thiết kế tích hợp hệ thống thực nghiệm bơi trơn ổ trục quay cao tốc kết luận văn Chương gồm nội dung sau - Phân tích chế sinh nhiệt truyền nhiệt cụm trục Nhằm đưa nhìn tồn diện sinh nhiệt truyền nhiệt trục làm sở để bố trí thiết bị đo nhiệt thiết bị bôi trơn - Thiết kế hệ thống bôi trơn làm mát cho hệ thống thực nghiệm - Thiết kế hệ thống đo lường điều khiển - Thiết kế kết cấu khí hệ thống Chương 3: Chế tạo thử nghiệm - Kết thiết kế liệu thực nghiệm Một mơ hình thực nghiệm thiết kế lắp ráp hoàn thiện, thực lấy số liệu tốc độ 8400 vòng/phút Chương 4: Kết luận Học viên Ký ghi rõ họ tên MỤC LỤC TỔNG QUAN CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC VÀ BÔI TRƠN Ổ TRỤC CHÍNH MÁY PHAY ĐỨNG Tính cấp thiết đề tài Tổng quan chế độ làm việc bôi trơn ổ trục máy phay đứng 1.2.1 Công dụng tầm quan trọng cụm trục 1.2.2 Kết cấu cụm trục máy phay CNC đứng 1.2.3 Chế độ làm việc cụm trục máy phay đứng CNC 1.2.4 Chế độ bơi trơn ổ trục máy phay đứng Tình hình nghiên cứu nước 1.3.1 Các mơ hình trục máy cơng cụ nghiên cứu 1.3.2 Phương pháp nghiên cứu nhiệt ổ trục máy phay đứng 11 Tổng kết chương 12 TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG THỰC NGHIỆM NHIỆT Ổ TRỤC CHÍNH MÁY PHAY ĐỨNG 13 Phân tích chế sinh nhiệt truyền nhiệt cụm trục 13 2.1.1 Tính tốn nhiệt sinh trục 13 2.1.2 Truyền nhiệt ổ bi cụm trục 17 2.1.3 Mô truyền nhiệt cụm trục bơi trơn khí dầu tốc độ 8400 vịng/ phút 18 Thiết kế hệ thống bôi trơn làm mát 21 2.2.1 Thiết kế kênh dẫn khí dầu 21 2.2.2 Quy trình lựa chọn thiết bị bôi trơn 23 2.2.3 Tính tốn, lựa chọn phần tử hệ thống bôi trơn 24 Thiết kế hệ thống đo lường điều khiển 35 2.3.1 Quy trình lựa chọn thiết bị đo lường điều khiển 35 2.3.2 Bố trí chọn cảm biến đo nhiệt độ 36 2.3.3 Ứng dụng arduino xử lý tín hiệu 40 2.3.4 Màn hình LCD 41 2.3.5 Sơ đồ điện tủ điều khiển 44 2.3.6 Giao diện thu thập liệu cảm biến Visual Studio 2010 44 Thiết kế kết cấu khí hệ thống 44 2.4.1 Khảo sát chế độ cắt 44 2.4.2 Tính chọn trục nguồn động lực 46 2.4.3 Sơ đồ động kết cấu khí 48 2.4.4 Quy trình lựa chọn phần tử kết cấu khí hệ thống 49 2.4.5 Tính chọn phần tử khí hệ thống 50 2.4.6 Bản vẽ lắp toàn hệ thống 55 Tổng kết chương 56 CHẾ TẠO VÀ THỬ NGHIỆM 57 Lắp ráp hệ thống 57 3.1.1 Lắp ráp kết cấu khí .57 3.1.2 Lắp ráp hệ thống cấp khí dầu 58 3.1.3 Lắp ráp hệ thống điện điều khiển 58 Quy trình vận hành hệ thống bơi trơn cao tốc ổ trục máy phay đứng 59 Thực nghiệm 62 Tổng kết chương 62 KẾT LUẬN 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO 64 PHỤ LỤC 66 ... TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG THỰC NGHIỆM NHIỆT Ổ TRỤC CHÍNH MÁY PHAY ĐỨNG Hệ thống bơi trơn cao tốc ổ trục máy phay đứng quay cao tốc nghiên cứu q trình nhiệt lan truyền tồn trục hoạt động tốc độ cao. .. ổ bi Để kiểm chứng điều này, tác giả đề xuất thiết kế mơ hình thực nghiệm nhiệt cho ổ trục máy phay đứng quay cao tốc dựa thành nghiên cứu nhiệt ổ trục máy mài, máy phay ngang máy phay đứng tốc. .. tốn thiết kế hệ thống thực nghiệm nhiệt ổ trục máy phay đứng Trong chương này, chủ yếu tập trung xây dựng phương pháp thiết kế tích hợp hệ thống thực nghiệm bơi trơn ổ trục quay cao tốc kết luận