Nghiên cứu phương pháp đảm bảo độ chính xác của mô men dùng ổ khí quay

Nghiên cứu phương pháp đảm bảo độ chính xác của mô men dùng ổ khí quay Nghiên cứu phương pháp đảm bảo độ chính xác của mô men dùng ổ khí quay Nghiên cứu phương pháp đảm bảo độ chính xác của mô men dùng ổ khí quay 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

85 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Vũ Văn Duy NGHIÊN CỨU PHƢƠNG PHÁP ĐẢM BẢO ĐỘ CHÍNH XÁC CỦA CHUẨN MƠ MEN DÙNG Ổ KHÍ QUAY LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ Hà Nội – 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Vũ Văn Duy NGHIÊN CỨU PHƢƠNG PHÁP ĐẢM BẢO ĐỘ CHÍNH XÁC CỦA CHUẨN MƠ MEN DÙNG Ổ KHÍ QUAY Ngành: Kỹ thuật khí Mã số: 9520103 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Vũ Toàn Thắng PGS.TS Vũ Khánh Xuân Hà Nội – 2018 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu khoa học riêng Những nội dung, số liệu sử dụng phân tích luận án có nguồn gốc rõ ràng, công bố theo quy định Các kết nghiên cứu luận án tơi tự tìm hiểu, phân tích cách trung thực, khách quan phù hợp với điều kiện Việt Nam Các kết chƣa có tác giả cơng bố nghiên cứu khác Hà Nội, ngày 10 tháng 10 năm 2018 Ngƣời hƣớng dẫn khoa học PGS TS Vũ Toàn Thắng PGS TS Vũ Khánh Xuân Nghiên cứu sinh Vũ Văn Duy LỜI CÁM ƠN Trong trình thực luận án, đƣợc hƣớng dẫn tận tình tập thể hƣớng dẫn khoa học, đƣợc tạo điều kiện Viện Đào tạo Sau đại học, Viện Cơ khí, Giảng viên thuộc Bộ mơn Cơ khí Chính xác Quang học – Trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội Để phục vụ cho trình nghiên cứu tơi đƣợc: Phịng Đo lƣờng Độ dài, Phòng Đo lƣờng Khối lƣợng – Viện Đo lƣờng Việt Nam – Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lƣờng Chất lƣợng – Bộ Khoa học & Công nghệ, Trung tâm Đo lƣờng – Cục Tiêu chuẩn Đo lƣờng Chất lƣợng - Bộ Quốc Phịng tạo điều kiện cho tơi tìm hiểu tài liệu nhƣ Chuẩn Đo lƣờng, sử dụng trang thiết bị thí nghiệm, hợp tác nghiên cứu khoa học Ban Giám hiệu, Trung tâm Đào tạo thƣờng xuyên, Khoa, Trung tâm Đào tạo Trƣờng Đại học Công nghiệp Hà Nội, tạo điều kiện cho nghiên cứu khoa học, giúp đỡ gia công số chi tiết, thiết bị phục vụ cho thực nghiệm liên quan đến nội dung đề tài Tơi đƣợc Giáo sƣ, Phó Giáo sƣ, Tiến sĩ đồng nghiệp góp ý, tƣ vấn nhiều ý kiến cung cấp số tài liệu liên quan đến nội dung đề tài Đồng thời, đƣợc Nghiên cứu sinh Bộ mơn Cơ khí xác Quang học, nhƣ Viện Cơ khí chia sẻ, động viên q trình hồn thành thủ tục, nội dung luận án Tôi xin đƣợc chân thành cám ơn sâu sắc tập thể, cá nhân hƣớng dẫn, giúp đỡ, tạo điều kiện thời gian qua, đặc biệt xin đƣợc bày tỏ biết ơn đến tập thể hƣớng dẫn: PGS Vũ Tồn Thắng, PGS Vũ Khánh Xn Tơi xin đƣợc cám ơn đồng nghiệp, bạn bè gia đình động viên, chia sẻ, tạo thuận lợi thời gian thực đề tài nghiên cứu Xin trân trọng cám ơn! Hà Nội, Ngày 10 tháng 10 năm 2018 Tác giả luận án Vũ Văn Duy MỤC LỤC DANH MỤC KÝ HIỆU, THUẬT NGỮ VÀ CHỮ VIẾT TẮT Danh mục thuật ngữ chữ viết tắt Danh mục ký hiệu DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ DANH MỤC BẢNG BIỂU 12 MỞ ĐẦU 13 Lý lựa chọn đề tài luận án 13 Mục đích, đối tƣợng, phƣơng pháp phạm vi nghiên cứu 14 Mục đích nội dung 14 Đối tƣợng nghiên cứu 14 Phƣơng pháp nghiên cứu 15 Phạm vi nghiên cứu 15 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài nghiên cứu 15 Những kết 15 CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ CHUẨN MÔ MEN LỰC 17 1.1 Sự cần thiết việc xác định mô men lực công nghiệp 17 1.2 Khái niệm sơ đồ tạo mô men lực 23 1.2.1 Khái niệm mô men lực 23 1.2.2 Sơ đồ tạo mô men lực 23 1.3 Giới thiệu thiết bị chuẩn mô men lực phƣơng pháp xác định độ không đảm bảo đo 24 1.3.1 Giới thiệu thiết bị chuẩn mô men lực 24 1.3.2 Xác định độ không đảm bảo đo tổng hợp thiết bị tạo chuẩn mô men lực 29 1.4 Một số kết nghiên cứu ổ, đệm khí 31 1.4.1 Cấu tạo ổ đệm khí 31 1.4.2 Phân loại ổ đệm khí ứng dụng thiết bị chuẩn mô men lực 31 1.4.3 Ƣu, nhƣợc điểm ổ đệm khí dùng thiết bị chuẩn mô men lực 34 1.4.4 Một số phƣơng pháp tính tốn lực nâng, lƣu lƣợng đệm khí 35 1.5 Một số phƣơng pháp xác định độ dài cánh tay địn thiết bị chuẩn mơ men lực đƣợc công bố 40 1.6 Nhiệm vụ nghiên cứu luận án 45 CHƢƠNG NGHIÊN CỨU Ổ ĐỆM KHÍ DÙNG TRONG THIẾT BỊ CHUẨN MÔ MEN LỰC 47 2.1 Lý sử dụng ổ đệm khí thiết bị chuẩn mô men lực 47 2.2 Tính tốn thiết kế ổ đệm khí thiết bị chuẩn mô men lực 48 2.2.1 Xác định lực nâng đệm khí bề mặt trụ chịu lực hƣớng tâm 48 2.2.1.1 Đặc điểm khe hở đệm khí bề mặt trụ chịu lực hƣớng tâm 48 2.2.1.2 Xây dựng công thức xác định lực nâng đệm khí bề mặt trụ chịu lực hƣớng tâm 50 2.2.1.3 Xác định lực nâng đệm khí chịu lực hƣớng tâm dùng thiết bị thực nghiệm tạo mô men chuẩn 54 2.2.2 Mô phân bố áp suất bề mặt đệm khí 55 2.2.3 Các thông số thể đặc tính làm việc đệm khí 58 2.2.3.1 Khả tải đệm khí 58 2.2.3.2 Độ cứng đệm khí 59 2.2.4 Lựa chọn kết cấu ổ đệm khí chịu lực hƣớng tâm sử dụng thiết bị chuẩn mô men lực 61 2.2.4.1 Bố trí 03 đệm khí đầu trục (PA 1) 62 2.2.4.2 Bố trí 04 đệm khí đầu trục (PA 2) 64 2.2.4.3 Bố trí 05 đệm khí đầu trục (PA 3) 66 2.2.4.4 Lựa chọn phƣơng án bố trí bạc đệm khí trục dùng chuẩn mô men lực 69 2.3 Thực nghiệm xác định khả làm việc ổ đệm khí chế độ không tải 72 2.3.1 Mục đích thực nghiệm 72 2.3.2 Mô tả thí nghiệm 72 2.3.3 Thiết bị điều kiện thí nghiệm 72 2.3.4 Trình tự thí nghiệm 72 2.3.5 Kết 73 2.3.6 Nhận xét 73 2.4 Thực nghiệm xác định mô men ma sát hệ số ma sát ổ đệm khí chịu lực hƣớng tâm 73 2.4.1 Mục đích thí nghiệm 73 2.4.2 Sơ đồ nguyên lý thí nghiệm 74 2.4.3 Thiết bị điều kiện thí nghiệm 76 2.4.4 Trình tự thí nghiệm 77 2.4.5 Kết thí nghiệm 77 2.4.6 Kết luận 78 2.5 Thực nghiệm xác định khả chịu tải ổ đệm khí 78 2.5.1 Mục đích thí nghiệm 78 2.5.2 Nguyên lý sơ đồ thực nghiệm 79 2.5.3 Thiết bị điều kiện thí nghiệm 79 2.5.4 Trình tự thí nghiệm 79 2.5.5 Kết thí nghiệm 80 2.5.6 Nhận xét 80 Kết luận chƣơng 80 CHƢƠNG PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ĐỘ DÀI LÀM VIỆC CỦA CÁNH TAY ĐÒN TRONG THIẾT BỊ CHUẨN MÔ MEN LỰC 82 3.1 Đặt vấn đề 82 3.2 Phƣơng pháp xác định xác độ dài làm việc cánh tay địn chuẩn mơ men lực dùng ổ đệm khí 82 3.3 Thí nghiệm xác định độ dài làm việc cánh tay đòn thiết bị thực nghiệm 85 3.3.1 Mục đích thí nghiệm 85 3.3.2 Thiết bị điều kiện thí nghiệm 85 3.3.3 Trình tự thí nghiệm 86 3.3.4 Kết qủa thí nghiệm 87 3.3.5 Đánh giá độ không đảm bảo đo độ dài làm việc cánh tay đòn 88 3.4 Lựa chọn hợp lý thông số thử nghiệm xác định độ dài làm việc cánh tay đòn 91 3.5 Phân tích số yếu tố khác ảnh hƣởng đến kết q trình thí nghiệm 92 3.5.1 Ảnh hƣởng thay đổi nhiệt độ phịng thí nghiệm 92 3.5.2 Độ không đảm bảo đo trình xác định vị trí cân 92 3.5.3 Độ không đảm bảo đầu đo đọc giá trị y (theo phƣơng thẳng đứng) 93 3.5.4 Độ khơng đảm bảo đo mẫu khơng vng góc với phƣơng nằm ngang (bề mặt mẫu không vuông góc với trục cánh tay địn) 93 3.5.5 Độ không đảm bảo đo trọng tâm khối lƣợng dịch chuyển (trọng tâm lăn) 94 3.5.6 Độ khơng vng góc cánh tay đòn với trục quay 94 Kết luận chƣơng 94 CHƢƠNG ƢỚC LƢỢNG ĐỘ KHÔNG ĐẢM BẢO ĐO CỦA THIẾT BỊ CHUẨN MƠ MEN DÙNG Ổ ĐỆM KHÍ 95 4.1 Ƣớc lƣợng độ không đảm bảo đo 95 4.2 Xác định số đại lƣợng ảnh hƣởng đến độ không đảm bảo đo chuẩn mô men 96 4.2.1 Các đại lƣợng thành phần đƣợc biết trƣớc 96 4.2.1.1 Độ không đảm đo tải 96 4.2.1.2 Độ không đảm bảo đo gia tốc trọng trƣờng 97 4.2.1.3 Độ không đảm bảo đo khối lƣợng riêng khơng khí 97 4.2.1.4 Độ khơng đảm bảo đo khối lƣợng riêng vật liệu làm tải 97 4.2.2 Xác định độ không đảm bảo đo độ dài cánh tay đòn 97 4.2.3 Độ không đảm bảo đo mô men ma sát ổ đệm khí 100 4.3 Tổng hợp độ không đảm bảo đo mô men 100 Kết luận chƣơng 102 KẾT LUẬN CHUNG 103 HƢỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO 104 DANH MỤC CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO 105 PHỤ LỤC 109 PHỤ LỤC 110 PHỤ LỤC 111 PHỤ LỤC 112 PHỤ LỤC 113 PHỤ LỤC 114 PHỤ LỤC 115 PHỤ LỤC 116 DANH MỤC KÝ HIỆU, THUẬT NGỮ VÀ CHỮ VIẾT TẮT Danh mục thuật ngữ chữ viết tắt T T Ký hiệu, chữ viết tắt CMM Máy đo toạ độ Coordinate Measuring Machine GUM Hƣớng dẫn thể độ không đảm bảo đo đo lƣờng Guide to the expression of Uncertainty in Measurement JCGM Ủy ban chung hƣớng dẫn đo lƣờng Joint Committee for Guides in Metrology KRISS Viện Nghiên cứu Chuẩn đo lƣờng Korea Research Institute of Khoa học Quốc gia Hàn Quốc Standards and Science NMIJ Viện Đo lƣờng Quốc gia Nhật Bản National Metrology Institute of Japan SI Hệ đơn vị đo lƣờng Quốc tế The International System of Units VMI Viện Đo lƣờng Việt Nam – Tổng cục Viet Nam Metrology Tiêu chuẩn Đo lƣờng Chất lƣợng – Institute Bộ Khoa học Công nghệ VIM International Vocabulary of Từ vựng quốc tế thuật ngữ Metrology – Basic and chung đo lƣờng học General Concepts and Associated Terms Tiếng Việt Tiếng Anh Danh mục ký hiệu TT Ký hiệu A Diện tích a0 Độ rộng rãnh dẫn khí an Độ rộng đệm khí bề mặt trụ b0 Độ dài rãnh dẫn khí bn Độ dài đệm khí bề mặt trụ c Độ dài từ rãnh dẫn khí đến mép ngồi bạc đệm khí f Hệ số ma sát ổ đệm khí Fi Lực đẩy cuả đệm khí thứ i FΣ Trọng lực tổng tải trọng tạo mô men tải trọng trục quay, cánh tay đòn, quang treo FT Lực tác dụng lên ổ trọng lực tải trọng tạo mô men FTr Lực tác dụng lên ổ trọng lực trục, cánh tay đòn quang treo 12 K Độ cứng đệm khí 13 L1 Độ dài làm việc cánh tay đòn bên trái 14 L2 Độ dài làm việc cánh tay đòn bên phải 15 l1 Độ dài từ tâm quay đến phƣơng trọng lực đối trọng bên trái 16 l2 Độ dài từ tâm quay đến phƣơng trọng lực đối trọng bên phải 17 m Khối lƣợng tải trọng tạo mô men xoắn 18 m1 Khối lƣợng đối trọng m2 Khối lƣợng thêm vào (bớt đi) để cánh tay đòn trở lại trạng thái cân ban đầu 10 11 19 Tiếng Việt 20 p Áp suất 21 po Áp suất mơi trƣờng 22 p1 Áp suất nguồn khí nén Bảng 4.2 Bảng tổng hợp độ không đảm bảo đo theo thực nghiệm ui ci (ui.ci)2 Tỉ lệ (%) Khối lƣợng tải 2,89.10-6 8,4.10-12 0,06 Gia tốc trọng trƣờng 0,045.10-6 20,25.10-16 0,16.10-4 Khối lƣợng riêng khơng khí 33 679.10-6 1,5.10-4 24,5.10-12 0,19 Khối lƣợng riêng tải 794.10-6 1,5.10-4 1,7.10-12 0,01 12.10-6 1,44.10-10 1,10 34,88.10-6 0,12.10-8 9,32 0,5.10-6 0,25.10-12 0,20.10-4 1.10-6 1.10-12 0,77.10-4 2,89.10-9 89,31 TT Thành phần Độ không đảm bảo nhiệt độ Độ dài cánh tay đòn Độ lệch theo phƣơng ngang Dao động tải Độ không đảm bảo đo mô men 108.10-6 ma sát 10 Độ không đảm bảo đo tổng hợp 11 Hệ số phủ (k=2) 12 Độ không đảm bảo đo mở rộng 1,143.10-4 2,286.10-4 Sử dụng kết xác định độ không đảm bảo đo độ dài làm việc cánh tay địn máy chuẩn mơ men xác định độ không đảm bảo đo mô men ma sát thực nghiệm ƣớc lƣợng độ không đảm bảo đo thiết bị chuẩn mô men dùng ổ đệm khí 2,286.10-4 Tuy nhiên, kết độ không đảm bảo đo thiết bị thực nghiệm tính đến độ khơng đảm bảo đo số thành phần tham gia vào cơng thức xác định giá trị mơ men chuẩn, chƣa tính đến rung động áp suất môi trƣờng, độ không đảm bảo đo khớp nối mềm điều kiện thực tế khác… Kết luận chƣơng Việc ƣớc lƣợng độ không đảm bảo đo thiết bị chuẩn mô men từ độ không đảm bảo đo thành phần nhằm đánh giá khả đo lƣờng thiết bị, đồng thời xác định đƣợc thông số ảnh hƣởng đến độ khơng đảm bảo đo để tìm giải pháp khắc phục nâng cao độ xác thiết bị Luận án ƣớc lƣợng độ không đảm bảo đo thiết bị chuẩn mô men đƣợc chế tạo thử nghiệm Trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội Kết cho thấy sử dụng ổ đệm khí thiết bị chuẩn mơ men tất yếu độ không đảm bảo đo mô men ma sát tạo ảnh hƣởng lớn, chiếm 89,31% Hai yếu tố ảnh hƣởng nhiều đến độ không đảm bảo đo độ không đảm bảo đo mô men ma sát độ dài làm việc cánh tay đòn Giải pháp khắc phục dùng loại vật liệu làm cánh tay địn có hệ số giãn nở nhiệt thấp nhƣ Invar nâng cao độ xác phép đo độ làm việc dài cánh tay đòn 102 KẾT LUẬN CHUNG Sau thời gian nghiên cứu lý thuyết, xây dựng thiết bị, tiến hành thực nghiệm Trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội Viện Đo lƣờng Việt Nam, luận án đạt đƣợc số kết sau: Xây dựng đƣợc cơng thức tính lực nâng đệm khí bề mặt trụ chịu tải hƣớng tâm áp dụng phƣơng pháp điện khí tƣơng đƣơng Lập đƣợc biểu đồ lực nâng theo khe hở tâm đệm khí, từ xác định đƣợc độ cứng đệm khí, hai mục tiêu quan trọng tính tốn thiết kế đệm khí bề mặt trụ chịu lực hƣớng tâm Đã phân tích định vị ổ đệm khí tĩnh chịu lực hƣớng tâm có cấu tạo mảnh bạc đệm khí dạng bề mặt trụ Trên sở lựa chọn ổ đệm khí với số lƣợng bạc đệm khí, vị trí bạc đệm khí xung quanh trục đảm bảo vừa đủ định vị, vừa đủ lực nâng độ cứng đáp ứng yêu cầu ổ đệm khí sử dụng thiết bị chuẩn mô men giới hạn 500 N.m Việc chế tạo thành cơng ổ đệm khí dạng ổ đỡ thực nghiệm xác định thông số tải trọng, độ cứng, mô men ma sát khẳng định làm chủ cơng nghệ ổ đệm khí Việt Nam Xây dựng đƣợc phƣơng pháp xác định độ dài làm việc cánh tay đòn thiết bị chuẩn mô men đƣợc lắp ráp hồn chỉnh theo ngun tắc cân mơ men lực Độ xác phƣơng pháp phụ thuộc vào độ xác đo khoảng cách dịch chuyển khối lƣợng cánh tay địn độ xác phép đo khối lƣợng Đã xây dựng đƣợc thiết bị thực nghiệm chuẩn mô men 500 N.m sử dụng ổ đệm khí với độ dài cánh tay địn 500 mm Luận án phân tích thành phần ảnh hƣởng đến độ không đảm bảo đo thiết bị chuẩn mơ men, số đại lƣợng ảnh hƣởng đến độ khơng đảm bảo đo thiết bị chuẩn mơ men là: độ khơng đảm bảo đo độ dài cánh tay địn, độ khơng đảm bảo đo mơ men ma sát Đã trình bày phƣơng pháp để ƣớc lƣợng giá trị độ không đảm bảo đo cho thiết bị chuẩn mô men dải đo xác định Với điều kiện có thiết bị đƣợc chế tạo thử nghiệm Việt Nam, ƣớc lƣợng độ không đảm bảo đo mô men chuẩn đƣợc tạo 2,268.10-4 103 HƢỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO Nghiên cứu phƣơng pháp tính tốn ổ đệm khí chịu lực hƣớng tâm với stato dạng bạc liền để tạo khả tải cao nhƣ thuận lợi lắp ráp, sử dụng Nghiên cứu giải pháp nâng cao độ cứng ổ đệm khí tĩnh (ổ đỡ) dùng máy chuẩn mơ men có dải giá trị từ 10 N.m đến 000 N.m cao Nghiên cứu đánh giá độ không đảm bảo đo máy chuẩn đầu mô men lực đƣợc xây dựng đề tài khoa học công nghệ cấp quốc gia: “Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo tích hợp máy chuẩn đầu mơ men lực độ xác cao sử dụng cho lĩnh vực đo lƣờng” Mã số: ĐTĐLCN.49/15 Nghiên cứu phƣơng pháp đánh giá độ khơng đảm bảo đo q trình truyền giá trị mô men chuẩn thứ cấp Nghiên cứu phƣơng pháp đảm bảo giá trị mô men chuẩn sau thời gian sử dụng 104 DANH MỤC CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu Tiếng Việt [1] Đinh Bá Trụ, Hoàng Văn Lợi (2013) Hướng dẫn sử dụng Ansys Học viện Kỹ thuật Quân [2] Nghị định (2012) Quy định chi tiết hướng dẫn thi hành số điều luật đo lường Số 86/2012/NĐ-CP Chính phủ [3] Nguyễn Tiến Thọ (2005-2006) Nghiên cứu Thiết kế chế tạo hệ dẫn động đệm khí máy đo tọa độ CMM Đề tài cấp mã số B2005-28-163 [4] Nguyễn Tiến Thọ, Nguyễn Thị Xuân Bảy, Nguyễn Cẩm Tú (2005) Kỹ Thuật đo lường kiểm tra chế tạo khí Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật [5] Nguyễn Dỗn Ý (2013) Ma sát mịn Bôi trơn NXB Xây dựng [6] Tạ Thị Thúy Hƣơng (2016) Cơ sở đảm bảo độ xác phép đo sai lệch độ tròn Luận án Tiến sỹ kỹ thuật [7] Vũ Duy Quang, Phạm Đức Nhuận (2009) Giáo trình kỹ thuật thủy khí Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật [8] Vũ Toàn Thắng (2005) Xây dựng phương pháp đo sai lệch độ tròn hệ tọa độ cực Luận án tiến sỹ kỹ thuật Tài liệu Tiếng Anh [9] Atsuhiro Nishino, Koji Ogushi, Kazunaga Ueda (2014) Uncertainty evaluation of a 10 N.m dead weight torque standard machine and comparison with a kN.m dead weight torque standard machine Journal of Measurement 49, Elsevier Publication [10] Atsuhiro Nishino, Koji Ogushi, Kazunaga Ueda (2015) Calibration of reference torque wrenches using a 10 N.m deadweight torque standard machine Journal homepage: www.elsevier.com/locate/measurement, Measurement 61, 1–8 [11] A Wagner et al (2011) Novel approaches to reduce the uncertainty of torque standard Machines for Small Torque, , 56™ International Scientific Colloquium ILMENAU, Germany [12] C Doğan, O Akkoyunlu, C Kuzu National Metrology Institute of Turkey (UME) (2002) DEVELOPMENT OF THE kN·m STATIC TORQUE STANDARD MACHINE AT UME 18th IMEKO TC3 conference on Force, Mass and Torque 2002, Proceedings of a meeting held 24-26 September 2002, Celle, Germany [13] Calibration Engineering Hohmann Company (2013) ―New X type air bearing for torque calibration machines up to 20 kN.m with higher load capacity‖ – Datasheet catalog [14] Diedert Peschel, Dietmar Mauersberger, Physikalisch-Technische Bundesanstalt, 105 Braunschweig, Germany (1994) Determination of the friction of aerostatic radial bearings for the lever-mass system of torque standard machines XIII IMEKO WORLD CONGRESS, Torino, Italy, September - 9, 1994 [15] D Ramirez-Ahedo, J C Torres-Guzman, F Martinez-Juarez (2007) Hybrid torque standard machine for kNm developed in CENAM IMEKO 20th TC3, 3rd TC16 and 1st TC22 International Conference, Cultivating metrological knowledge, 27th to 30th November Merida, Mexico [16] Drik Roske (1997) Some problems concerning the level arm length intorque metrology, PII:S0263-2241 (97)00006-7, Measurement Vol.20, No 1, pp 23-32, Elsevier [17] H.L.WUNSCH (1961) The design of air bearing and their application to measuring instruments and machine tools Int J Math Tool Des Res Vol 1, 10p 198-212 Printed in Great Britain [18] H Gassmann, T Allgeier and U Kolwinski, A NEW DESIGN OF PRIMARY TORQUE STANDARD MACHINES, GTM Gassmann Thesis Messtechnik, GmbH 64404 Bickenbach, Germany [19] https://www.manufacturing.net/news/2011/07/honda-recalling Importance of Torque Control, Honda Recalling 50,000 Vehicles (2011) The [20] International Vocabulary of Metrology – Basic and General Concepts and Associated Terms (VIM), 3rd edition (2006) [21] JCGM 100:2008, Evaluation of measurement data — Guide to the expression of uncertainty in measurement, First edition September 2008 [22] JCGM 104:2009, Evaluation of measurement data — An introduction to the ―Guide to the expression of uncertainty in measurement‖and related documents, First edition July 2009 [23] Jose A.Robles Carbonell, Jorge L.Robles Verdecia, Alfonso Lobo Robledo (2006) Torque Standard Machines at CEM XVIII IMEKO world congress, Metrology for Sustainable Development, September, 17-22,2006 Rio de Janeiro, Brazil [24] Koji Ohgushi, Atsuhiro Nishino, Koji Maeda, Kazunaga Ueda (2012) Range expansion of the reference torque wrench calibration service to kN.m at NMIJ, Measurement, volume 45, Issue 5, June 2012, p 1200-1209 [25] Koji OHGUSHI, Takashi OTA, Kazunaga UEDA and Eiji FURUTA, Design and Development of 20 kN.m Deadweight Torque Standard Machine, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology [26] Koji Ohgushi*, Takashi Ota, Kazunaga Ueda (2007) Uncertainty evaluation of the 20 kN deadweight torque standard machine Mass and Force Standard Section, NMIJ, AIST, Tsukuba Central 3, 1-1-1 Umezono, Tsukuba 305-8563, Japan, Measurement 40, 797–802, Elsevier Journals 106 [27] K Ohgushi, T Tojo and A Furuta (2000) Development of the kN x m Torque standard Machine, XVI IMEKO, Austria [28] K Ohgushi et al (2003) Load Dependency of the Moment-Arm Length in the Torque Standard Machine, XVII IMEKO, Croatia [29] New Way Precision Instruction (2003) Air bearing - Application and Design [30] OMRON, User’s manual, smart sensors, Laser type ZX-L-N series [31] OIML R111-1:2004 (2004) Weights of classes E1, E2, F1, F2, M1, M1-2, M2, M2-3 and M3 Part 1: Metrological and technical requirements [32] Paul Hohmann (2003) Air Bearing Developed for Torque Calibration to protect disturbing effects to reference transducers XVII IMEKO World Congress Metrology in the 3rd Millennium June 22−27, Dubrovnik, Croatia [33] P.Yon-Kyu, K Min-Seok, K.Jong-Ho, C.Jae-Hyuk, K.Dae-Im (2007) Establishment of torque standards in Kriss of Korea, IMEKO 20th TC3 3rd TC16 and 1sd TC22 international conference [34] Rafael S Oliveira, Rodrigo F Guilherme, Luiz C Cabral (2012) Influece of operationals parameters on a hand-operated torque standard machine, Measurement, Volume 45, Issue 10 [35] S Merlo (2001) The uncertainty of torque primary standards: a comprehensive analysis Measurement 29, 279–285, Elsevier Journals [36] Stigler, Stephen M., The History of Statistics (1986) The Measurement of Uncertainty Before 1900 Cambridge, MA: Belknap Press of Harvard University Press ISBN 0-674-40340-1 [37] Terminology in Analytical Measurement – Introduction to VIM 3, English edition, First edition 2011, ISBN 978-0-948926-29-7 (TAM 2011) [38] TEST REPORT (2015) Certificate No.: 1501-00281-002, KRISS (Korea Research Institute of Standard and Science) [39] T Sanponpute, P Chantaraksa, N Saenkhum, N Arksonnarong (2009) SUSPENDED-FULCRUM TORQUE STANDARD MACHINE, XIX IMEKO World Congress Fundamental and Applied Metrology, September 6−11, 2009, Lisbon, Portugal [40] UKAS – United Kingdom Accreditation Service, M3003 – The Expression of Uncertainty and Confidence in Measurement, January 2007, Edition [41] Wang, Junming (1993) Design of gas bearing systems for precision applications, Technische Universiteit, DOI:10.6100/IR391172, 01/01/1993 [42] Wilfried J.Bartz u.a (1995) Luftlagerungen Grundlagen und Anwendungen, Expert Verlag 107 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ CỦA LUẬN ÁN [1] Vu Van Duy, Nguyen Van Tan, Doan Manh Hung, Tran Nguyen Hung, Truong Cong Tuan, Vu Toan Thang (2014) Design and Manufacturing the Air Rotary Bearing Using In Standard Torque Machine The 15th International Symposium on EcoMaterials processing and Design – ISEPD 2014, pp 255-260 [2] Vũ Văn Duy , Vũ Toàn Thắng, Vũ Khánh Xuân (2017) Phương pháp xác định xác chiều dài làm việc cánh tay địn thiết bị chuẩn mơmen Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Trƣờng Đại học Kỹ thuật, Số 117, tr 54-57 [3] Vũ Văn Duy, Nguyễn Thị Anh, Nguyễn Xuân Phúc, Vũ Toàn Thắng (2017) Mô phân bố áp suất bề mặt đệm khí trụ phần mềm Ansys Tạp chí Cơ khí Việt Nam, ISSN 0866-7056, Số 4, tr 19-22 [4] Vũ Văn Duy, Vũ Toàn Thắng, Vũ Văn Quang (2017) Xác định lực nâng đệm khí mặt trụ chịu lực hướng tâm theo phương pháp điện khí tương đương Tạp chí Cơ khí Việt Nam, ISSN 0866-7056, Số 4, tr 46-52 [5] Vu Van Duy, Vu Toan Thang, Pham Van Hung (2017) Evaluation of Measurement Uncertainty for Torque Standard Machine Using Air Rotary Bearing Applied Mechanics and Materials (AMM) ISSN 1662-7482 Vol 870, pp 215-222 (DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMM.870.215) 108 PHỤ LỤC 109 PHỤ LỤC Bản vẽ chi tiết trục Hình PL 1: Bản vẽ chi tiết trục quay 110 PHỤ LỤC Bản vẽ thiết kế chi tiết bạc lắp Ø8 45° 15 240 20 l? M6 45° Ø21 +0,04 R1 37 ,5 M6 Ø6 125 120 21,5 25 50±0.1 134 103±0.01 M6 7±0.01 Hình PL 2: Bản vẽ chi tiết bạc lắp 111 PHỤ LỤC Bản vẽ thiết kế chi tiết thân cánh tay đòn 37,5 42 R3 R5 245±0.2 20H7 20 Ø6 Ø8 M6 134±0.1 11 7,5 103 90 118 Hình PL 3: Bản vẽ thiết kế chi tiết thân cánh tay đòn 112 PHỤ LỤC Bản vẽ chi tiết đầu cánh tay đòn 250±0.1 34 183 116 20 60 80 100 l? Ø20 R5 A 40 0.03 A R5 20js6 75 0±0 R50 05 15 365 135±0.1 30 75 Hình PL : Bản vẽ chi tiết đầu cánh tay đòn 113 PHỤ LỤC Bản vẽ chi tiết đệm khí bề mặt trụ ,005 R100 60° 0,5 6,5 13 46 8 70 35 37 Ø0,5 M5 35 38 0,3 Hình PL 5: Bản vẽ chi tiết đệm khí bề mặt trụ 114 PHỤ LỤC C-C C 11 10 C Chú thích hình PL 6: Trục Đế Thân đỡ phải Mặt bích phải Thân đỡ trái Mặt bích trái Vít M8 Đệm khí bề mặt trụ Đệm khí phẳng 10 Bi cầu tự lựa 11 Vít M10 Hình PL 6: Bản vẽ lắp thiết bị chuẩn mơ men 115 PHỤ LỤC Hình PL 7: Các thiết bị phục vụ cho thí nghiệm xác định mơ men ma sát: a) Máy nén khơng khí c) Tải trọng dùng để thí nghiệm e) Đầu đo Laser mẫu b) Cụm điều chỉnh ổn định áp suất d) Cân phân tích f) Bộ phận hiển thị 116 ... ĐỘ KHÔNG ĐẢM BẢO ĐO CỦA THIẾT BỊ CHUẨN MÔ MEN DÙNG Ổ ĐỆM KHÍ 95 4.1 Ƣớc lƣợng độ không đảm bảo đo 95 4.2 Xác định số đại lƣợng ảnh hƣởng đến độ không đảm bảo đo chuẩn mô men. .. liệu làm tải 97 4.2.2 Xác định độ khơng đảm bảo đo độ dài cánh tay địn 97 4.2.3 Độ không đảm bảo đo mơ men ma sát ổ đệm khí 100 4.3 Tổng hợp độ không đảm bảo đo mô men 100 Kết luận... ổ đệm khí chịu lực hƣớng tâm phƣơng pháp xác định độ dài làm việc cánh tay địn xác định độ khơng đảm bảo đo thiết bị chuẩn mô men 30 1.4 Một số kết nghiên cứu ổ, đệm khí 1.4.1 Cấu tạo ổ đệm khí