Phần mềm OriginLab đƣợc sử dụng để phân tích và xử lý dữ liệu.
Với mỗi giá trị của lực ma sát đƣợc xác lập, hai thí nghiệm đƣợc tiến hành
để so sánh hiệu năng của cơ cấu mới.
3.5. Lắp đặt, vận hành thiết bị thí nghiệm
Trƣớc tiên, ống dây sẽ đƣợc định vị lên thân xe bằng các mối hàn. Bộ bánh xe đƣợc lắp vào hai trục qua ổ bi, bộ trục này đƣợc lắp lên thân xe qua bốn lỗ dạng rãnh và đƣợc căn chỉnh sao cho đảm bảo độ song
song giữa hai trục đạt yêu cầu để khi vận hành đƣợc trơn tru. Hệ thống xe sẽ đƣợc đặt lên hệ ray và liên kết với hệ này qua hệ lò xo nén bằng thanh dẫn hƣớng và định vị cho lò xo. Một đầu của thanh dẫn hƣớng đƣợc nối cứng với hệ thống xe và phải đảm bảo sao cho khi xe chuyển động đầu còn lại sẽ trƣợt tƣơng đối với hệ ray thông qua mộ t lỗ định vị trên hệ ray này mà không bị kẹt. Trên hệ ray còn đƣợc lắp thêm hệ sống trƣợt để toàn cơ hệ bao gồm hệ ray và hệ xe có gắn ống dây (gọi là tấm trƣợt) sẽ vận hành ổn định khi đƣợc đặt vào hệ rãnh trƣợt đẵ đƣợc lắp cố định trên bàn thí nghiệm.
Tấm trƣợt có thể chuyển động đƣợc khi có sự tác động của các bộ phận chuyển động ngay trên tấm trƣợt này vào chính nó. Vì vậy, các chốt chặn sẽ đƣợc lắp lên tấm trƣợt (xem hình 3.17) nhằm mục đích khai thác sự chuyển động của ống dây tạo thành lực va đập làm cho tấm trƣợt chuyển động. Một giá đỡ (2) đƣợc lắp lên thanh giằng trên hệ thống ray. Tại giá đỡ này, bộ phận định vị và dẫn hƣớng lò xo (5), các chốt chặn có thể điều chỉnh khoảng cách (3), (4) đƣợc lắp vào nhƣ hình vẽ.Nhằm đảm bảo tính chính xác khi so sánh hiệu quả làm việc của cơ cấu theo phƣơng án cải tiến RLC-09 (khai thác lực va đập của ống dây) và cơ cấu cũ RLC-07 (khai thác lực va đập từ lõi sắt) các bộ thơng số liên quan đến q trình vận hành nhƣ R, L, C, Fms, ... cần phải đƣợc thống nhất. Vì vậy, các số liệu trong quá trình chuyển động của hệ thống thiết bị thí nghiệm sẽ đƣợc đo kiểm ở cả hai phƣơng án cho mỗi bộ thơng số trong mỗi lần thí nghiệm trên cùng hệ thống thiết bị thí nghiệm này.
Khi cần hệ thống thiết bị thí nghiệm này hoạt động theo phƣơng án cơ cấu mới, các bộ lò xo sau khi đã đƣợc kiểm tra độ cứng sẽ đƣợc lắp vào thông qua định vị và dẫn hƣớng lò xo (5), chốt chặn của lõi sắt (3) sẽ đƣợc điều chỉnh ra đến hết khoảng hành trình chuyển động của lõi sắt để khơng
làm ảnh hƣởng tới quá trình vận hành của lõi sắt. Chốt chặn của ống dây (4) đƣợc đƣa vào và điều chỉnh khoảng cách va đập theo yêu cầu của thí nghiệm (xin xem hình 3.17 a). Trong phạm vi của đề tài này, vì hạn chế về điều kiện thời gian, ở phƣơng án cơ cấu RLC-09 hoạt động chỉ lấy số liệu kiểm tra cho một bộ lò xo đã đƣợc lựa chọn sau khi lắp ráp thử nghiệm và kiểm tra với các bộ lị xo có độ cứng khác nhau (xin xem lại phần 3.4.3.). Bộ số 2 cho kết quả vận hành tốt nhất có độ cứng 1,5 N/mm đã đƣợc lựa chọn. 1 2 3 1 2 3 4 4 (a) 5 (b) 6 1: Giá đỡ 2: Lõi sắt
3: Chốt chặn của lõi sắt 4: Chốt chặn của ống dây
5: Định vị và dẫn hướng lị xo 6: Bulơng khống chế chuyển động xe Hình 3.17: Lắp đặt bộ phận chốt chặn khai thác lực va đập (a) khi khai thác va đập từ ống dây (b) khi khai thác va đập từ lõi sắt
Để lấy số liệu khi hệ thống thiết bị thí nghiệm này hoạt động theo cơ cấu RLC-07, cả lị xo và bộ phận định vị, dẫn hƣớng của lò xo (5) sẽ đƣợc tháo ra, thay vào đó là một bulơng định vị khống chế chuyển động của ống dây (6). Chốt chặn của ống dây (4) lúc này sẽ đƣợc đƣa vào đến vị trí cân bằng của ống dây và bulông định vị khống chế chuyển động của ống dây (6) sẽ đƣợc siết chặt để cố định ống dây. Chốt chặn của lõi sắt (3) sẽ đƣợc điều chỉnh vào đến khoảng cách va đập theo yêu cầu của thí nghiệm (xem
S
Để có thể khảo sát cơ hệ hoạt động ở nhiều chế độ làm việc khác nhau, lực ma sát khi cơ hệ chuyển động đƣợc điều chỉnh thông qua cơ cấu điều chỉnh lực ép của tấm trƣợt lên hệ rãnh trƣợt (xin xem hình 3.18). Ở cơ cấu này một con trƣợt (1) có sống trƣợt hình chữ V có thể dịch chuyển tƣơng đối dƣới hệ rãnh trƣợt tƣơng ứng (2) của hệ thống rãnh trƣợt đã đƣợc lắp cố định trên bàn thí nghiệm. Con trƣợt này đƣợc lắp lên thanh giằng trên tấm trƣợt (4) bằng một bulơng M10 (5). Vì các hệ rãnh trƣợt (2) và (3) cố định với nhau nên khi siết chặt hoặc nới lỏng bulông sẽ làm thay đổi khoảng cách S giữa con trƣợt (1) và tấm trƣợt (4). Lúc này lực ép của tấm trƣợt lên rãnh trƣợt (3) và con trƣợt lên rãnh trƣợt (2) sẽ thay đổi do đó lực ma sát của hệ thống khi dịch chuyển cũng sẽ thay đổi. Lò xo (6) đƣợc lắp vào để tạo một lực đẩy chống lại lực ép của cơ cấu nhằm mục đích làm ổn định lực ép này trên suốt hành trình. Lực ma sát của hệ thống lúc này sẽ
6 5 4
1 2 3
Hình 3.18: Điều chỉnh lực ma sát giữa tấm trượt và hệ rãnh dẫn bằng cách thay đổi khoảng cách S.
đƣợc kiểm tra bằng cách móc lực kế vào tấm trƣợt, kéo và gia tăng lực một cách rất chậm đến khi tấm trƣợt chuyển động, giữ lực và đọc số liệu hiển thị trên lực kế. Trong phạm vi của đề tài, các thử nghiệm với các mơ hình
trong hệ thống thí nghiệm này chỉ thiết lập và kiểm chứng với lực ma sát giữa tấm trƣợt và hệ rãnh dẫn ở hai mức là 4 kg lực và 6 kg lực.
Cuối cùng, một cảm biến vị trí (LVDT) có nhiệm vụ tiếp nhận tín hiệu về sự thay đổi vị trí để đo lƣờng sự chuyển động tƣơng đối của tấm trƣợt sẽ đƣợc nối với cơ hệ nhƣ hình 3.19. Một bulơng định vị M6 (1) sẽ cố định đầu nối của tấm trƣợt (3) lên giá đỡ hệ lò xo (2) trên tấm trƣợt, đầu nối của tấm trƣợt này đƣợc nối với đầu đo của LVDT (5) qua một thanh liên kết (4). Cảm biến vị trí sẽ đƣợc cố định lên bàn thí nghiệm bằng bốn vít định vị (6). Q trình lắp đặt và cố định thiết bị này phải đảm bảo sao cho khi tấm trƣợt chuyển động suốt hành trình (khoảng cách dịch chuyển đƣợc trên rãnh dẫn hƣớng) đầu đo của LVDT không bị vƣợt quá giới hạn dịch chuyển đƣợc Lmax = 225 mm, và đƣờng dịch chuyển của đầu đo phải trùng với đƣờng dịch chuyển của tấm trƣợt.
3 2
5 4
6
1
LVDT
1: Bulông định vị đầu nối 2: Giá đỡ hệ lò xo
3: Đầu nối tấm trượt 4: Thanh liên kết
5: Đầu đo vị trí 6: Bulông định vị LVDT