(Luận văn thạc sĩ) hiệu quả về ma sát và mài mòn trong bôi trơn rắn và ứng dụng trong thực nghiệm để xác định hệ số ma sát

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ TÔN THẤT NGUYÊN THY HIỆU QUẢ VỀ MA SÁT VÀ MÀI MỊN TRONG BƠI TRƠN RẮN VÀ ỨNG DỤNG TRONG THỰC NGHIỆM ĐỂ XÁC ĐỊNH HỆ SỐ MA SÁT NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY - 605204 S K C0 0 4 Tp Hồ Chí Minh, tháng 09/2004 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ TÔN THẤT NGUYÊN THY HIỆU QUẢ VỀ MA SÁT VÀ MÀI MÒN TRONG BÔI TRƠN RẮN VÀ ỨNG DỤNG TRONG THỰC NGHIỆM ĐỂ XÁC ĐỊNH HỆ SỐ MA SÁT Chuyên ngành : CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Mã số ngành : 60 52 04 Tp Hồ Chí Minh, tháng năm 2004 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ HIỆU QUẢ VỀ MA SÁT VÀ MÀI MÒN TRONG BÔI TRƠN RẮN VÀ ỨNG DỤNG TRONG THỰC NGHIỆM ĐỂ XÁC ĐỊNH HỆ SỐ MA SÁT Chuyên ngành : CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Mã số ngành : 60 52 04 Họ Tên học viên : TÔN THẤT NGUYÊN THY Người hướng dẫn : PGS TS Nguyễn Văn Thêm Tp Hồ Chí Minh, tháng năm 2004 Vấn đề ma sát mài mòn máy móc thiết bị nhà khoa học giới nước nghiên cứu từ nhiều năm qua xuất phát từ nhu cầu cấp bách công nghiệp đại làm để hạn chế tác hại tránh khỏi máy móc làm việc Phát huy mặt tích cực đồng thời hạn chế mặt tiêu cực tượng ma sát mài mòn lónh vực hấp dẫn mà nhà khoa học đã, hướng tới Dùng chất bôi trơn thích hợp để đưa vào bề mặt ma sát làm giảm bớt ma sát mài mòn thành công đáng kể nhà khoa học thuộc lónh vực Tuy nhiên, thiết bị máy móc làm việc nơi đặc biệt như: robot thám hiểm hành tinh; vệ tinh làm việc lâu dài không gian; chi tiết máy làm việc môi trường nhiệt độ cao hay môi trường đòi hỏi có độ tinh khiết cao việc dùng chất lỏng dầu, mỡ để bôi trơn không khả thi Vì vậy, việc nghiên cứu nhằm tìm loại vật liệu bôi trơn rắn chế độ bôi trơn trở thành vấn đề khoa học thực tiễn cần thiết quan trọng Trong năm gần đây, bôi trơn chất rắn lónh vực giới quan tâm nước có số công trình nghiên cứu đề tài số vấn đề tồn cần phải khắc phục nghiên cứu sâu như: - Nâng cao độ xác thiết bị thí nghiệm - Tiếp tục nghiên cứu thực nghiệm nhằm đề xuất công thức thực nghiệm - Giãm giá thành nghiên cứu ma sát cách tự nghiên cứu chế tạo thiết bị thí nghiệm - Thí nghiệm chất bôi trơn rắn - Nghiên cứu đề xuất ứng dụng vào thực tiễn nhằm kiểm tra lại kết nghiên cứu từ phát triển hướng nghiên cứu sâu Chính vậy, đề tài:” HIỆU QUẢ VỀ MA SÁT VÀ MÀI MÒN TRONG BÔI TRƠN RẮN VÀ ỨNG DỤNG TRONG THỰC NGHIỆM ĐỂ XÁC ĐỊNH HỆ SỐ MA SÁT “ đời nhằm kế thừa tiếp bước nghiên cứu trước Trong trình làm luận văn này, giúp đỡ tận tình thầy hướng dẫn PGS TS NGUYỄN VĂN THÊM Thầy giáo dạy tối ưu hóa TS NGUYỄN VĂN NGHÌN Nhân xin chân thành cảm ơn thầy hướng dẫn PGS TS NGUYỄN VĂN THÊM TS NGUYỄN VĂN NGHÌN Một số bạn bè thân hữu gia đình động viên, giúp đỡ hoàn thành luận văn Tp HỒ CHÍ MINH ngày 29 tháng năm 2004 TÔN THẤT NGUYÊN THY MỤC LỤC Trang PHẦN : TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI CHƯƠNG : Ý NGHĨA CỦA VIỆC NGHIÊN CỨU CHƯƠNG : GIỚI THIỆU VỀ NỘI DUNG CHÍNH CỦA LUẬN VAÊN 2.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHỮNG NGHIÊN CỨU VỀ BÔI TRƠN RẮN 2 NHỮNG BƯỚC PHÁT TRIỂN MỚI CỦA LUẬN VĂN VỀ BÔI TRƠN RẮN PHẦN : LÝ THUYẾT BÔI TRƠN RẮN CHƯƠNG : CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA SỰ MÀI MÒN 3.1 CAÙC DẠNG HAO MÒN HƯ HỎNG 3.1.1 MAØI MOØN 3.1.2 HAO MÒN DO BÁM DÍNH 10 3.2 NAÊNG LƯNG Ở MẶT TIẾP XÚC VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA NÓ ĐẾN MA SÁT VÀ MÀI MÒN CỦA POLYME 11 3.3 MÒN DO MÔI TRƯỜNG XUNG QUANH 12 3.3.1 HAO MÒN TRONG MÔI TRƯỜNG CHẤT LỎNG 12 3.3.2 HAO MÒN TRONG MÔI TRƯỜNG TRUNG HÒA VÀ CHÂN KHÔNG 13 CHƯƠNG : CÁC QUAN HỆ GIẢI TÍCH CỦA SỰ MÀI MÒN 15 4.1 CÁC QUAN NIỆM VỀ HAO MOØN 15 4.2 MỘT SỐ KẾT QUẢ QUAN TRỌNG ĐÃ ĐƯC CHỨNG MINH 15 4.3 MÔ TẢ VỀ LƯNG HAO MÒN BÌNH THƯỜNG 17 CHƯƠNG : CƠ CHẾ HÌNH THÀNH LỚP MÀN MỎNG CHUYỂN DỊCH DO TÁC DỤNG CƠ HỌC 18 5.1 CƠ CHẾ HÌNH THÀNH LỚP MÀNG MỎNG DỊCH CHUYỂN DO TÁC DỤNG CƠ HỌC 18 5.2 HÌNH THỂ HỌC CỦA LỚP MỎNG CHUYỂN DỜI 20 THÀNH PHẦN CỦA LỚP MỎNG 21 HOẠT ĐỘNG CỦA LỚP MỎNG CHUYỂN DỊCH 21 5.5 TIEÁP XÚC Ở BA VẬT THỂ 23 5.5.1 THỂ TÍCH CÁC CHỖ LÕM : 23 5.5.2 SỰ TIẾP XÚC HOÀN TOÀN HOẶC TỪNG PHẦN 24 5.6 CÁC CHẤT BÔI TRƠN RẮN 25 6.1 CÁC HP CHẤT VÔ CƠ CÓ CẤU TRÚC LỚP MỎNG VÀ KHÔNG CÓ LỚP MỎNG 25 5.6.1.1 Than chì (graphit) 25 5.6.1.2 Chất bisulfua – môlipđen ( MoS2) 26 6.2 CHAÁT POLYME .26 5.6.2.1.Chất polytetra fluo ethylène (P.T.F.E) 26 5.6.2.2 Chaát polyamides (PA) 27 5.6.3 VẬT LIỆU COMPOSIT .27 5.6.3.1 Các loại chất độn 27 5.6.3.2 nh hưởng tỉ lệ phần trăm chất phuï gia 28 5.6.4 ĐỀ XUẤT MỘT SỐ CHẤT BÔI TRƠN RẮN KHÁC 28 PHẦN : NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM XÁC ĐỊNH HỆ SỐ MA SÁT F VÀ CƯỜNG ĐỘ MÀI MÒN I CỦA CẶP BÔI TRƠN RẮN 32 CHƯƠNG : SƠ LƯC VỀ THIẾT BỊ ĐO 33 6.1 NGUYÊN LÝ CỦA THIẾT BỊ ĐO HỆ SỐ MA SÁT KE – 04 33 6.2 CAÁU TAÏO 34 6.2.1 TRỤC CHÍNH 34 6.2.2 BOÄ PHẬN ĐỞ MẨU .35 6.2.3 BOÄ PHẬN KẸP TẠO LỰC ÉP CHẤT BÔI TRƠN RẮN 36 6.3 CƠ SỞ TÍNH TOÁN HỆ SỐ MA SÁT f 38 CHƯƠNG : CƠ SỞ THIẾT LẬP CÔNG THỨC THỰC NGHIỆM 41 7.1 MOÂ HÌNH THÍ NGHIỆM 41 7.2 ĐIỀU KIỆN THÍ NGHIỆM 41 7.3 PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 41 7.4 XỬ LÝ KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM 45 7.4.1 XỬ LÝ KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM ĐO HỆ SỐ MA SÁT (f ) .45 7.4.1.1 Chất bôi trôn graphit 46 7.4.1.2 Chất bôi trơn thiếc 49 7.4.1.3 Chất bôi trơn PTFE 52 7.4.2 XỬ LÝ KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM ĐO CƯỜNG ĐỘ MÀI MÒN (I ) 55 CHƯƠNG : TỐI ƯU HÓA CÁC THÔNG SỐ THỰC NGHIỆM 61 8.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 61 8.2 HÀM MỤC TIÊU ( f ) VỚI CHẤT BÔI TRƠN GRAPHIT 62 8.3 HÀM MỤC TIÊU ( f ) VỚI CHẤT BÔI TRƠN THIẾC 64 8.4 HÀM MỤC TIÊU ( f ) VỚI CHẤT BÔI TRƠN ( PTFE) 66 8.5 HÀM MỤC TIÊU ( I ) VỚI CHẤT BÔI TRƠN GRAPHIT 68 CHƯƠNG : KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 70 LUẬN VĂN CAO HỌC GVHD : PGS TS NGUYỄN VĂN THÊM PHẦN TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI HVTH : TÔN THẤT NGUYÊN THY TRANG LUẬN VĂN CAO HỌC GVHD : PGS TS NGUYỄN VĂN THÊM CHƯƠNG Ý NGHĨA CỦA VIỆC NGHIÊN CỨU Máy móc sau làm việc thời gian không tiếp tục làm việc nguyên nhân hao mòn chi tiết Chi phí cho việc sửa số lớn Cụ thể theo thống kê thập niên 70 Mỹ chi phí hàng năm cho việc sửa chữa máy móc mòn lên đến 46,8 tỷ USD năm Con số lại tiếp tục tăng lên năm theo phát triển công nghiệp Hội nghị giảm độ mòn kỹ thuật tổ chức Mỹ năm 1976 kết luận việc ứng dụng ma sát tiết kiệm cho nước Mỹ năm từ 12 đến 16 tỷ USD Báo cáo hội nghị ma sát học nước Anh năm 1966 thừa nhận lợi ích kinh tế ứng dụng thành tựu kỹ thuật ma sát học đem lại khoảng 500 triệu Bảng Anh chiếm tỷ trọng lớn thu nhập kinh tế quốc dân Nền công nghiệp Đức phải chịu tổn thất lớn ma sát mài mòn máy Tổn thất năm 1974 lên đến 100 tỷ DEM, chiếm 1% ngân sách Nói để thấy lợi ích lớn giảm ma sát mài mòn Nhất nước ta giai đoạn công nghiệp hóa đại hóa đất nước Trong hệ thống máy luôn có chứa truyền, truyền chịu ảnh hưởng lớn ma sát Ma sát làm mát công suất máy mà làm mài mòn nhanh chi tiết tiếp xúc trực tiếp với gây hỏng hóc nghiêm trọng, máy móc không ý đến việc bôi trơn điều kiện làm việc bình thường với dầu mỡ ta bôi trơn tốt Tuy nhiên, có hệ thống truyền động làm việc điều kiện khắc nghiệt: nhiệt độ cao thấp; môi trường xạ cao hay vị trí làm việc đặc biệt bôi trơn ướt robot tự hành thám hiểm…v v Ta phải chọn cách bôi trơn phù hợp bôi trơn chất rắn Nghiên cứu bôi trơn chất rắn giới quan tâm nhiều Việt Nam vấn đề nghiên cứu mẻ Hứa hẹn nhiều khám phá, tìm tòi sâu khả ứng dụng to lớn đa dạng công nghệ bôi trơn rắn Những thách thức cho việc nghiên cứu bôi trơn rắn ngành công nghệ vật liệu Việt Nam chưa phát triển Đa số phải nhập việc sưu tầm mẩu chất bôi trơn rắn phục vụ cho thí nghiệm khó khăn Cộng với việc thiếu thốn thiết bị thí nghiệm có độ xác cao giá thành cao nên ảnh hưởng lớn đến công việc nghiên cứu năm qua Vì vậy, vượt qua khó khăn, thách thức chủ quan khách quan để hoàn thành đề tài thời hạn nổ lực lớn củ a Tuy nhiên, bên cạnh có thêm số kiến thức quý báu bôi trơn rắn làm hành trang cho công tác nghiên cứu khoa học sau HVTH : TÔN THẤT NGUYÊN THY TRANG LUẬN VĂN CAO HỌC GVHD : PGS TS NGUYỄN VĂN THÊM CHƯƠNG GIỚI THIỆU VỀ NỘI DUNG CHÍNH CỦA LUẬN VĂN 2.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHỮNG NGHIÊN CỨU VỀ BÔI TRƠN RẮN Nhiều công trình nghiên cứu khẳng định tồn lớp vật liệu chuyển dịch bề mặt đối ứng với độ dày lớp nhỏ hình thể lớp thay đổi theo thời gian tượng không ngừng tiếp diễn vùng tiếp xúc với có mặt vật thể thứ ba ( T C ) Khi chuyển dịch xảy vùng tiếp xúc, bám dính vật liệu chuyển dời lớp phía cần thiết Ứng suất phá hủy ứng suất trượt giai đoạn trung chuyển liên quan đến tượng bám dính Các công trình nghiên cứu ma sát củng tiến hành theo hai hướng: bám dính biến dạng - TOMLISON vào năm 1929 xem lực pháp tuyến lực tiếp tuyến có quan hệ tuyến tính với số nguyên tử tác động qua lại giưa4 hai bề mặt tiếp xúc Các nguyên tử vật thể tiếp cận với nguyên tử vật thể để xâm nhập vào trường hấp dẫn, lúc nguyên tử khác lại tách xa Ma sát trường hợp đo phân tán lượng - HOLM năm 1938 chứng minh lồi lõm mặt tiếp xúc ( nhấp nhô tế vi ) bị biến dạng dẻo dính vào Ông kết luận : lực ma sát liên hệ trực tiếp đến tổng số cọ mòn điểm nối hình thành - BOWDEN TAYBOR năm 1939 định nghóa hệ số ma sát f tỷ số lực tiếp tuyến pháp tuyến Các tác giả đưa công thức : f=T / H Trong T : Độ bền cắt điểm nối H : độ cứng vật liệu mềm Công thức tính chưa xác số trường hợp ma sát thực tế dựa vào tính chất học lớp mỏng bề mặt mà - RABINOWICH năm 1965 đề nghị sửa đổi công thức BOWDEN TAYBOR cách dựa vào tượng bám dính f  T P0  2Wab Cotg Trong : e r Po : Ứng suất chảy vật thể mềm Wab : Năng lượng bám dính đơn vị diện tích phải sử dụng để tách hai vật thể a, b tiếp xúc với e : Một nửa góc Profin nhấp nhô r : Bán kính điểm nối HVTH : TÔN THẤT NGUYÊN THY TRANG LUẬN VĂN CAO HỌC GVHD : PGS TS NGUYỄN VĂN THÊM Độ mòn gắn liền với ma sát Độ mòn phân loại : mài mòn bám dính, mài mòn hạt mài, mỏi hao mòn - RABINOWICH TAYBOR vào năm 1951 quan tâm đến chuyển dời vật liệu ma sát Phần vật liệu lấy từ bề mặt dính vào bề mặt phân giới, phát sinh mảnh vỡ tương ứng với tách rời hạt chuyển dịch - ARCHARD, năm 1953 đề nghị công thức mòn bám dính: V  K1 W L P0 Trong : - - V : Thể tích bị mài mòn W L : Tải trọng khoảng cách di chuyển Po : Ứng suất chảy vật liệu mềm K1 : Hệ số hao mòn KERRIDGE LANCASTER vào năm 1956 chứng minh ảnh hưởng lớp vật liệu chuyển dời đến độ mòn bắt đầu ý đến hình thành lớp mỏng dịch chuyển RABINOWICH, năm 1965 đưa công thức tính lượng mài mòn: V  K2 - W L P0 Trong K2 hệ số mòn xác định thực nghiệm PHÙNG CHÂN THÀNH, năm 1996 tiếp tục khẳng định tạo thành lớp mỏng chuyển dịch có ảnh hưởng trực tiếp đến hệ số ma sát cường độ mài mòn Ông đề nghị công thức tính hệ số ma sát f cho hai chất bôi trơn rắn graphit thiếc thí nghiệm máy TM: P301, 2006 P201, 2016 f  1,25 V 1,3327 Trong : HVTH : TÔN THẤT NGUYÊN THY Bôi trơn GRAPHIT P2-1 : p lực mẫu lên mẫu ( Kg ) P3-1 : p lực vật bôi trơn lên mẫu ( Kg ) V :Vận tốc trượt tương đối mẫu ( m /p ) nh hưởng vật liệu mẫu, môi trường, nhiệt độ, độ ẩm v.v… thể qua hệ số K = 1,25 TRANG LUẬN VĂN CAO HỌC GVHD : PGS TS NGUYỄN VĂN THÊM -BIEN HE SO SAI SO Tieu chuan DOC LAP HOI QUY Student m 0.7200 0.0700 10.7700 n 1.0800 0.0900 12.6900 p 0.7500 0.9400 0.8000 -DANH GIA DO LECH GIUA GIA TRI QUAN SAT VA GIA TRI UOC LUONG STT Y - QUAN SAT Y - UOC LUONG DO LECH - -1.1690 -0.9091 -0.2599 0.0290 -0.0645 0.0935 0.7340 0.4203 0.3137 -1.1650 -0.8610 -0.3040 0.1060 -0.0336 0.1396 0.3350 0.3413 -0.0063 -1.1270 -0.8301 -0.2969 -0.0330 -0.1126 0.0796 0.6790 0.3894 0.2896 10 -0.2550 -0.2037 -0.0513 11 0.6420 0.6409 0.0011 12 1.0490 1.1257 -0.0767 13 -0.1700 -0.1556 -0.0144 14 0.6460 0.6718 -0.0258 15 1.0760 1.0467 0.0293 16 -0.2530 -0.1247 -0.1283 17 0.6230 0.5928 0.0302 18 1.1830 1.0949 0.0881 19 0.5240 0.1458 0.3782 20 0.9240 0.9904 -0.0664 21 1.2080 1.4752 -0.2672 22 0.5270 0.1939 0.3331 23 0.9480 1.0213 -0.0733 24 1.1960 1.3962 -0.2002 25 0.5290 0.2248 0.3042 26 0.8720 0.9423 -0.0703 27 1.2050 1.4443 -0.2393  Đối với chất bôi trơn rắn graphit, phương trình hồi qui tuyến tính bội có dạng : I = ( 0.7191 ) * m + ( 1.0807 ) * n + ( 0.7520 ) * p + -8.2696 HVTH : TÔN THẤT NGUYÊN THY TRANG 59 LUẬN VĂN CAO HỌC GVHD : PGS TS NGUYỄN VĂN THÊM với K = eBo = e-8.2696 = 0.00025 a = 0.2879 ; b = 0.0135 ; g = -1.2115 Vậy công thức thực nghiệm : I  0,00025 P30,17191 P21,10807 V 0,7520 CHƯƠNG TỐI ƯU HÓA CÁC THÔNG SỐ THỰC NGHIỆM HVTH : TÔN THẤT NGUYÊN THY TRANG 60 LUẬN VĂN CAO HỌC GVHD : PGS TS NGUYỄN VĂN THÊM 8.1 ĐẶT VẤN ĐỀ: Trong điều kiện làm việc cụ thể Ta cần phải có thông số làm việc yếu tố ảnh hưởng đến bôi trơn rắn P3-1; P2-1; V; hệ số ma sát nhỏ tuổi thọ chi tiết máy tăng lên nhiều.Tương tự cường độ mài mòn củng đạt mục tiêu nhỏ chọn thông số tối ưu HÀM MỤC TIÊU:  Vậy công thức thực nghiệm ( f ) chất bôi trơn graphit : P301,3180 P201,0135 f  9,73 V 1, 2115  Vaäy công thức thực nghiệm ( f ) chất bôi trơn thiếc : P301,1618 P201,0404 f  1,185 V 0,6111  Vậy công thức thực nghiệm ( f ) chất bôi trơn PTFE P301, 2488 P201,0713 f  1,097 V 0,8274  Vậy công thức thực nghiệm đối ( I ) với chất bôi trơn graphit : I  0,00025 P301,7191 P21,10807 V CÁC RÀNG BUỘC: 0, 7520  P2 1  30 10  P2 1  50 70  V  80 Vậy toán phát biểu sau : Hãy xác định thông số làm việc P3-1; P2-1; V thỏa mãn điều kiện ràng buộc cho hàm mục tiêu f I đạt cực tiểu Đây toán tối ưu hóa nhiều thông số mục tiêu Sử dụng phần mềm TUH theo phương pháp POWELL ta : HÀM MỤC TIÊU ( f ) VỚI CHẤT BÔI TRƠN GRAPHIT : HVTH : TÔN THẤT NGUYÊN THY TRANG 61 LUẬN VĂN CAO HỌC HVTH : TÔN THẤT NGUYÊN THY GVHD : PGS TS NGUYỄN VĂN THÊM TRANG 62 LUẬN VĂN CAO HỌC HVTH : TÔN THẤT NGUYÊN THY GVHD : PGS TS NGUYỄN VĂN THÊM TRANG 63 LUẬN VĂN CAO HỌC GVHD : PGS TS NGUYỄN VĂN THÊM 8.3 HÀM MỤC TIÊU ( f ) VỚI CHẤT BÔI TRƠN THIẾC : HVTH : TÔN THẤT NGUYÊN THY TRANG 64 LUẬN VĂN CAO HỌC HVTH : TÔN THẤT NGUYÊN THY GVHD : PGS TS NGUYỄN VĂN THÊM TRANG 65 LUẬN VĂN CAO HỌC GVHD : PGS TS NGUYỄN VĂN THÊM 8.4 HÀM MỤC TIÊU ( f ) VỚI CHẤT BÔI TRƠN ( PTFE) : HVTH : TÔN THẤT NGUYÊN THY TRANG 66 LUẬN VĂN CAO HỌC HVTH : TÔN THẤT NGUYÊN THY GVHD : PGS TS NGUYỄN VĂN THÊM TRANG 67 LUẬN VĂN CAO HỌC GVHD : PGS TS NGUYỄN VĂN THÊM 8.5 HÀM MỤC TIÊU ( I ) VỚI CHẤT BÔI TRƠN GRAPHIT : HVTH : TÔN THẤT NGUYÊN THY TRANG 68 LUẬN VĂN CAO HỌC GVHD : PGS TS NGUYỄN VĂN THÊM HVTH : TÔN THẤT NGUYÊN THY TRANG 69 LUẬN VĂN CAO HỌC GVHD : PGS TS NGUYỄN VĂN THÊM CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Hệ số ma sát bôi trơn rắn cường độ mài mòn giảm đáng kể hai bề mặt kim loại hình thành lớp màng mỏng chuyển dịch làm nhiệm vụ bôi trơn Đối với số chất rắn khác hình thành trì lớp màng mỏng Đối với chất bôi trơn: graphit tinh khiết lớp màng mỏng bôi trơn hình thành nhanh không tróc khi: - Lực ép chất bôi trơn < Kg - Graphit dể hình thành bề mặt thép có lớp oxyt sắt - Ngoài độ bám dính graphit phụ thuộc vào nhấp nhô bề mặt - Hiệu bôi trơn đạt cao (hệ số ma sát giảm nhiều khoảng 10 lần) Đối với chất bôi trơn: thiếc ( 98 % Sn) lớp màng mỏng bôi trơn hình thành: - Khó độ bám dính cao - Lực ép > 30Kg thiếc bám dính → hiệu bôi trơn giảm - So với graphit hiệu bôi trơn đạt thấp Đối với chất bôi trơn: PTFE lớp màng mỏng bôi trơn hình thành: - Tương đối nhanh lại dể bong - Hệ số ma sát đạt nhỏ hiệu thời gian ngắn Luận văn đề cập đến số vật liệu dùng làm chất bôi trơn rắn thí nghiệm đánh giá hiệu bôi trơn chúng thông qua hệ số ma sát cường độ mài mòn Giới thiệu thêm vài chất bôi trơn rắn mà nhà khoa học Đức nghiên cứu Đã hợp tác với KS Nguyễn Văn Thuận chế tạo máy phục vụ cho việc nghiên cứu ma sát máy có tên gọi EK – 04 Bộ cảm biến lực điện trở nối với máy tính để tính toán hiển thị hệ số ma sát Bộ phận truyền động điều khiển khí nén Tiến hành thí nghiệm để kiểm tra mức độ bám dính ba chất rắn làm nhiệm vụ bôi trơn là: Graphit, thiếc PTFE Sử dụng phương pháp quy hoạch thực nghiệm để lập ma trận thực nghiệm với mức giá trị khác thông số: P3-1, P2-1, V Sau tiến hành lấy số liệu thực nghiệm tương ứng với chất bôi trơn rắn : Graphit, thiếc PTFE Sử dụng phần mềm máy tính để giải toán quy hoạch tuyến tính bội kết cho thấy công thức thực nghiệm thể ảnh hưởng tổng hợp thông số làm việc đến hệ số ma sát bôi trơn rắn graphit, thiếc PTFE Qua thấy ưu nhược điểm chất bôi trơn PTFE so với graphit thiếc HVTH : TÔN THẤT NGUYÊN THY TRANG 70 LUẬN VĂN CAO HỌC GVHD : PGS TS NGUYỄN VĂN THÊM Chọn phương án thực nghiệm lập ma trận thực nghiệm với mức giá trị khác thông số: P3-1, P2-1, V Sau tiến hành lấy số liệu thực nghiệm để xử lý máy tính Kết tìm công thức thực nghiệm cường độ mài mòn với ảnh hưởng tổng hợp thông số Trên sở công thức thực nghiệm có dùng phần mềm tối ưu hóa nhiều thông số theo phương pháp Powell giải với ràng buột cho trước cho hàm mục tiêu là: hệ số ma sát f cường độ mài mòn I đạt giá trị cực tiểu Kết cuối tìm thông số P3-1, P2-1, V điều kiện cụ thể Qua kết nghiên cứu trên, đề xuất ý kiến sau đây:  Khi đo lấy số liệu từ máy EK – 04 phải ý đến tượng hạt phoi kim loại rơi vào vùng ma sát làm sai kết đo  Làm mịn giai đo đồng hồ áp suất để giảm sai số  Tiếp tục nghiên cứu thêm hiệu chất bôi trơn rắn khác mà luận văn có đề cập đến  Cần thiết phải có đề tài nghiên cứu, ứng dụng kết nghiên cứu thực nghiệm vào thực tiễn để nhằm làm phát huy hiệu đề tài  dự kiến áp dụng kết nghiên cứu để:  Bôi trơn rắn cặp ma sát kim loại – kim loại làm việc điều kiện ma sát trượt  Bôi trơn cặp ma sát làm việc môi trường đặc biệt như: nhiệt độ cao, xạ, không gian hay ngập nước  Có thể sử dụng loại vật liệu composit hay loại polyme nhiệt rắn làm chi tiết máy tự bôi trơn hay chống dính số trường hợp Ngày nay, loại vật liệu tổng hợp ngày dùng nhiều để thay cho kim loại HVTH : TÔN THẤT NGUYÊN THY TRANG 71 GS TS NGUYỄN ANH TUẤN PGS TS NGUYỄN VĂN THÊM Kỹ thuật ma sát biện pháp nâng cao tuổi thọ thiết bị NXB KHKT - Hà nội 1990 GS TS NGUYỄN ANH TUẤN PGS TS NGUYỄN VĂN THÊM Ma sát học Trường ĐH SPKT Tp HCM – 1995 GS TS PHÙNG RÂN Lý thuyết sai số xử lý số liệu quan sát thực nghiệm Trường ĐH SPKT Tp HCM – 1994 NGUYỄN CẢNH Quy hoạch thực nghiệm Trường ĐHBK Tp HCM – 1993 PGS – TS ĐẶNG VĂN NGHÌN Phần mềm tối ưu hóa quy hoạch thực nghiệm – 1993 O BRATCU ; L TOMESCU; O BOLOGA Tribilogical behaviour of PTFE + glass fibber composites used for axial bearings, under water lubrication – 2002 The design of fretting test machine instruments – 2002 GEORGE PLINT A brief history of plint tribology products – 12/7/2002 BOWDEN AND TAYBORD The friction and lubrification of solid Clarendon precs oxford Vol ( 1950 ); Vol ( 1964 ) J K LANCASTER Lubrification of carbon fibre – renforced polymers 1973 10 KLAVS FRIEDRICH Friction and wear of polymer composites Vol – 1986 11 W BOWFIELD Werar transfer film formed by carbon fibre reinforced epoxy resin sliding on steel wear – 1976 12 Http://www.tribologie.nl/abc/polymers.htm 13 Http://www.matweb.com/reference/composites.asp 14 Http://www.tribologie.nl/abc/adhesion.htm S K L 0 ... CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ HIỆU QUẢ VỀ MA SÁT VÀ MÀI MÒN TRONG BÔI TRƠN RẮN VÀ ỨNG DỤNG TRONG THỰC NGHIỆM ĐỂ XÁC ĐỊNH HỆ SỐ MA SÁT Chuyên ngành : CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Mã số ngành : 60 52 04 Họ Tên... vậy, đề tài:” HIỆU QUẢ VỀ MA SÁT VÀ MÀI MÒN TRONG BÔI TRƠN RẮN VÀ ỨNG DỤNG TRONG THỰC NGHIỆM ĐỂ XÁC ĐỊNH HỆ SỐ MA SÁT “ đời nhằm kế thừa tiếp bước nghiên cứu trước Trong trình làm luận văn này, giúp... DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ TÔN THẤT NGUYÊN THY HIỆU QUẢ VỀ MA SÁT VÀ MÀI MÒN TRONG BÔI TRƠN RẮN VÀ ỨNG DỤNG TRONG THỰC NGHIỆM ĐỂ XÁC ĐỊNH