L ef = 23.10-6/0C R ∆T (3.5)
4.2.Giải pháp nâng cấp
4. Các thông số dưới ựây không dùng tham chiếu:
4.2.Giải pháp nâng cấp
Thiết bị hiệu chuẩn ựầu ựo mômen xoắn hiện có (1000 Nm, sai số 0,2%) của Phòng thắ nghiệm Cơ ựiện VILAS 019, hiện tại ựã ựáp ứng ựược phần lớn các yêu cầu trước mắt, phục vụ cho việc nghiên cứu triển khai khoa học công nghệ, sản xuất và quản lý chất lượng thiết bị cơ ựiện. Tuy nhiên trong tương lai cần phải tăng cường năng lực ựo lường, tăng cấp chắnh xác, ựáp ứng sự ựa dạng các kiểu ựầu ựo lực/mô men thông dụng, kắch thắch bằng ựiện áp DC/AC sóng mang hay ựiều tần... do vậy, cần thiết phải khắc phục các nhược ựiểm của thiết bị hiệu chuẩn ựầu ựo mômen xoắn hiện có trên cơ sở nghiên cứu thừa kế các thành tựu nghiên cứu triển khai và ứng dụng trên thế giới, hoàn thiện thiết kế chế tạo lắp ựặt dàn ựế, khung dầm, bệ ựỡ, cánh tay ựòn... phù hợp với ựối tượng và ựiều kiện chế tạo cơ khắ trong nước, lựa chọn trang thiết bị ựo lường hợp bộ chuyên dùng có cấp chắnh xác cao của các hãng chế tạo có uy tắn ựảm bảo thực hiện mục tiêu nâng cao ựộ tin cậy, tăng ựộ chắnh xác, giảm sai số xuống còn (0,1-0,05)% (có thể nâng cấp chắnh xác khi cần thiết), phù hợp với trình ựộ khoa học công nghệ thời ựại hội nhập kinh tế khu vực và toàn cầu...
Cơ sở của giải pháp hoàn thiện hệ thống thiết bị ựầu ựo mô men xoắn là: -đánh giá sai số các thông số cơ bản của thành phần kết cấu hệ thống thiết bị, từ ựó ựưa ra giải pháp:
+ đáp ứng yêu cầu thì thừa kế.
+ Chưa ựáp ứng ựược yêu cầu thì hoàn thiện thiết kế, khảo sát, tắnh chọn lại bằng phần mềm Solid works 2009 hoặc Autodesk Inventor 9.0.
Qua khảo sát sự làm việc thực tế của thiết bị hiệu chuẩn ựầu ựo mômen xoắn 1000 Nm, sai số 0,2% của Phòng thắ nghiệm Cơ ựiện VILAS 019, nhận
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ kỹ thuật... ...64 thấy, một vài lỗi kỹ thuật có thể khắc phục, nâng cấp ựể làm giảm sai số xuống còn (0,1 Ờ 0,05)%, ựó là:
1. Ổ ựỡ khử uốn trục truyền mô men xoắn mà Vilas019 sử dụng, ựược thực hiện trên 2 ổ lăn vòng bi cầu ựặt cách nhau 125 mm. Phương pháp sử dụng ổ ựỡ ựể khử uốn làm giảm hơn 100 lần sai số so với trường hợp không sử dụng ổ ựỡ. Tuy nhiên, Vilas019 dùng ổ ựỡ bi, do ựó xuất hiện mô men ma sát và mô men ma sát ựã tắnh toán ựược bằng Mms ~ 0,3 Nm, mô men ma sát thực nghiệm Mms = (0,5-1)Nm (Bảng 4.2)
để ựạt ựược cấp chắnh xác cao hơn, nên sử dụng ổ ựỡ không khắ hoặc thủy lực ựể chống uốn, chống ma sát. Thực nghiệm cho thấy sử dụng ổ ựỡ không khắ hay thủy lực có thể giảm ma sát hơn hẳn so với dùng ổ ựỡ bi.
Lựa chọn ổ ựỡ không khắ vì với ổ ựỡ không khắ thì trục truyền mô men xoắn sẽ ựược quay trên một lớp ựệm không khắ nên mô men ma sát là rất nhỏ Mms ~ 0,00001 Nm, ựáp ứng ựược yêu cầu.
2. Vilas019 dùng vật liệu ựể chế tạo cánh tay ựòn chuẩn là Inox mác SUS 304.
Inox (Thép không gỉ) là một dạng hợp kim sắt chứa tối thiểu 10,5% crôm. Nó ắt bị biến màu hay bị ăn mòn như thép thông thường khác.
Inox là vật liệu phi từ tắnh chịu ựược tác ựộng của từ trường, không rỉ, khả năng chống sự ôxy hoá và ăn mòn rất cao, ựáp ứng yêu cầu về ựộ cứng, ựộ bền nhiệt.
Tuy nhiên sự lựa chọn ựúng chủng loại và các thông số kỹ thuật của chúng ựể phù hợp vào từng trường hợp cụ thể là rất quan trọng. Khi những vật thể làm bằng Inox ựược liên kết lại với nhau với lực tác dụng như bu lông và ựinh tán thì lớp ôxit của chúng có thể bị bay mất ngay tại các vị trắ mà chúng liên kết với nhau. Khi tháo rời chúng ra thì có thể thấy các vị trắ ựó bị ăn mòn.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ kỹ thuật... ...65 Một nhược ựiểm nữa của Inox là nặng (khi sử dụng làm cánh tay ựòn chuẩn khả năng thăng bằng phương ngang khó khăn), gia công chế tạo, gá lắp phức tạp, giá thành cao nên không kinh tế.
Có thể khắc phục các nhược ựiểm của Inox bằng cách thay Inox bởi vật liệu khác mà vẫn ựáp ứng ựược các yêu cầu thực tế ựặt ra.
Vật liệu ựầu tiên phải kể ựến ựó là vật liệu cacbon cao phân tử.
Cacbon cao phân tử có ựộ bền cao nhưng lại rất nhẹ, khả năng chịu nhiệt ựộ cao rất tốt, chống lại sự ăn mòn cao (siêu bền), không rỉ sét, không hư hỏng bên trong.
Các kết quả thử nghiệm dựa trên sức bền vật liệu chỉ ra rằng trên cùng một ựơn vị khối lượng, cacbon cao phân tử có thể chịu một lực tác dụng gấp 12 lần so với thép, bởi sức bền của nó cao gấp 3 lần nhưng lại nhẹ hơn tới 4 lần.
Tuy nhiên giá thành của cacbon cao phân tử rất ựắt, hiện tại ở Việt Nam loại vật liệu này rất hiếm và công nghệ chế tạo chưa ựáp ứng ựược.
Hiện nay, có một loại vật liệu ngày càng ựược sử dụng phổ biến hơn, ựó là vật liệu nhôm.
Nhôm (tiếng Latinh: alumen, alum) là tên một nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn nguyên tố có ký hiệu Al và số nguyên tử bằng 13. Nguyên tử khối bằng 27 ựvC. Khối lượng riêng là 2,7 g/cm3. Nhiệt ựộ nóng chảy là 660oC.
Nhôm là một kim loại màu xám bạc ánh kim mờ (vì có một lớp mỏng ôxi hóa tạo thành rất nhanh khi nó ựể trần ngoài không khắ), sẵn có trong tự nhiên, nhẹ (Tỷ trọng riêng của nhôm chỉ khoảng một phần ba sắt hay ựồng), dễ dàng gia công chế tạo; Nhôm có khả năng chống ăn mòn và bền vững do lớp ôxắt bảo vệ. Nó cũng không nhiễm từ, không cháy khi ựể ngoài không khắ ở ựiều kiện thông thường, có ựộ sáng tự nhiên và có thể tái chế.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ kỹ thuật... ...66 Với giá thành hợp lý cộng với các ưu ựiểm nêu trên, trong tương lai, nhôm chắc chắn sẽ ựóng vai trò quan trọng ựối với ựời sống và sản xuất.
So sánh ưu nhược ựiểm của các loại vật liệu kể trên thì chọn vật liệu Nhôm (mác 6063-T6) ựể chế tạo cánh tay ựòn chuẩn. (Bảng 4.4)
Bảng 4.4- So sánh các thông số cơ bản của vật liệu Inox và Nhôm
Thứ tự đại lượng so sánh Nhôm 6063-T6 Inox SUS 304
1 Trọng lượng riêng 2,7 kg/dm3 7,85 kg/dm3
2 Giới hạn chảy 520 MPa 205 MPa
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ kỹ thuật... ...67
CHƯƠNG 5: đÁNH GIÁ HIỆU QUẢ NÂNG CẤPTHIẾT BỊ HIỆU CHUẨN đẦU đO MÔ MEN XOẮN 1000 Nm
(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});