4.3.1. Thông số kỹ thuật
- Tốc độ quay của mẫu thử (số 1): 0 đến 1500 vòng/phút - Điều chỉnh vận tốc trượt vô cấp tương đương: 0 đến 4m/s - Lực ma sát: đến 150N
- Cảm biến biểu diễn quá trình mòn: +/- 2 mm, độ phân giải 5 micron - Cảm biến đo lực ma sát: 0 đến 200 N
- Cảm biến đo lực tải trọng: 0 đến 980 N - Thiết bị gây tải (lực pháp tuyến): 1500 N - Nhiệt độ vật liệu bôi trơn: 1500C
- Thùng chứa vật liệu bôi trơn và bơm - Công suất bộ phận gia nhiệt: 800 W
- Cảm biến đo nhiệt độ: IC (DS18B20) tích hợp. - Đường kính mẫu thử quay (số 1): 75 mm
- Kích thước mẫu trượt (số 2): hình cầu, hình trụ, hình nón hoặc hình nêm cân.
- Ghép nối máy tính: Wireless and USB port. - Phần mềm: TRIBOLOGY - NTU
- Động cơ DC servo: 110VDC; 1,5 kW
- Cảm biến đo tốc độ động cơ: Incremental encoder - Kích thước: dài 490 mm, rộng 380mm, cao 900 mm - Trọng lượng: 90kg
4.3.2. Máy thử nghiệm ma sát
4.4. Kết quả thử nghiệm máy 4.4.1. Thử nghiệm đo ma sát 4.4.1. Thử nghiệm đo ma sát
Sau khi chế tạo và hiệu chỉnh máy,chúng tôi tiến hành làm thí nghiệm đo hệ số của cặp ma sát kim loại trượt trên kim loại.
Phương pháp và tiêu chuẩn thí nghiệm theo tiêu chuẩn BOR:bảng 1.1, [5] Đầu pin trượt trên vòng xuyến quay, áp lực 3.9 N, vận tốc 1.8 m/s (J.F. Archard, ASME Wear Control Handbook, M.B. Peterson and W.O.Winer, Ed., American Society of Mechanical Engineers, 1980, p 38).
Bảng 4.1: Hệ số ma sát của kim loại trượt trên kim loại theo tiêu chuẩn BOR (môi trường không khí nhiệt độ trong phòng)
Vật liệu Hệ số ma sát
Nguồn
dữ
liệu*
Mẫu đứng yên Mẫu chuyển động
Quy phạm kiểm tra (a) Tĩnh (µt) Động (µđ) Thép mềm Thép mềm BOR 0.62 [5] Vật liệu thí nghiệm
Chúng tôi chọn loại thép các bon thường làm mẫu thí nghiệm, thành phần của thép Bảng 4.2.
4.4.2. Kết quả đo hệ số ma sát
Hình 4.16: Kết quả đo lần 2
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT
Với mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài luận văn chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu thiết kế chế tạo được máy thử nghiệm ma sát theo yêu cầu thiết kế bao gồm:
- Cơ cấu chấp hành mô phỏng điều kiện làm việc của cặp ma sát cần khảo sát. - Bộ phận cảm biến tín hiệu đo các giá trị, các thông số đặc trưng cần khảo sát. - Bộ phận điều khiển bao gồm;
+ Phần cứng và chương trình điều khiển. + Chương trình xử lý số liệu
- Máy được thiết kế, chế tạo phù hợp kỹ thuật công nghệ chế tạo ở nước ta. Những chi tiết quan trọng đòi hỏi độ chính xác của máy được gia công trên các máy CNC.
- Kết quả thử nghiệm đo hệ số ma sát của cặp ma sát thép mềm, thép mềm trên máy theo tiêu chuẩn của BOR cho thấy rằng; hệ số ma sát, tải, vận tốc trượt đo trên máy có kết quả tương đương với tiêu chẩn thử nghiệm của BOR.
- Độ chính xác của các thông số khảo sát phụ thuộc rất nhiều vào chất lượng các cảm biến.
Trên cơ sở kết quả nghiên cứu của đề tài luận văn chúng tôi xin đề xuất như sau:
1. Tiếp tục nghiên cứu chế tạo và hiệu chỉnh để hoàn thiện máy, nhằm đạt được kết quả như mong mốn cần phải đầu tư thời gian cũng như nguồn kinh phí.
2. Nhằm đạt được những kết quả nghiên cứu có chất lượng cũng như có tính thực tiễn cao nên thành lập những nhóm nghiên cứu gồm những nhà khoa học ở nhiều lĩnh vực chuyên môn.
3. Tiếp tục phát triển nghiên cứu chế tạo các thiết bị khảo nghiệm ma sát mô phỏng tiếp xúc cặp ma sát của các máy khảo nghiệm ma sát và tính chất tribology của vật liệu bôi trơn.
4. Vì máy khảo nghiệm ma sát thộc nhóm thiết bị đo, kiểm đòi hỏi kết quả đo, kiểm phải trung thực và chính xác. Các chi tiết máy nên gia công chế tạo trên các máy CNC để đảm bảo độ chính xác, các cảm biến phải đảm bảo chất lượng.
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt
1. PGS.TS. Nguyễn Văn Ba, “Sức bền vật liệ”u, Nhà xuất bản Nông Nghiệp.
2. Trịnh Chất (2005), “Cơ sở thiết kế máy và chi tiết máy”, Nhà xuất bản KH&KT.
3. Nguyễn Trọng Hiệp, “Chi tiết máy”, Nhà xuất bản GD.
4. TS. Nguyễn Hữu Lộc (2004), “Sử dụng AutoCAD 2004”, Nhà xuất bản tổng hợp Thành phố Hồ Chí Minh
5. PGS.TS. Quách Đình Liên (2009), “Ma sát và hao mòn”, Đại học Nha trang. 6. PGS.TS. Quách Đình Liên (2009), “Nguyên lý bôi trơn và vật liệu bôi trơn”, Đại học Nha trang.
7. Văn Thế Minh (2007),”Vi xử lý”, NXB Giáo Dục.
8. Tống Văn On (2008), “Họ vi điều khiển 805”1, NXB KH&KT
9. Ngô Diên Tập (2003), “Kỹ thuật Vi điều khiển với AVR”, NXB KH&KT 10. PGS.TS Phạm Hùng Thắng. “Giáo trình hướng dẫn thiết kế đồ án môn học
chi tiết máy”, Nhà xuất bản Nông Nghiệp.
11. PGS.TS Phạm Hùng Thắng. “Cơ sở thiết kế máy”, Nhà xuất bản NN.
12. Ninh Đức Tốn, “Dung sai và lắp ghép”NXB KH&KT
13. PGS. Hà Văn Vui, Nguyễn Chi Sáng, Phan Đăng Phong, “Sổ tay thiết kế cơ
khí”, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật.
Tiếng Anh
14. Ronaid J.Tocci, frank J.Ambrosio (2003), Microprofessors and microcpmputers hardware and sofwware, Prentice Hall.
15. Willis J.Tompkin, Jonh G.webster (1998), Interfacing Sensors To The Pc, Prentice Hall.
16. Microprocessor Interfacing techniques, R. Zaks & A. Lease, Sybex 17. Micro Processor and Interfacing, D. Hall, McGraw Hill;
18. Web
1. http://atmel.com 2. http://alldatasheet.com 3. http://avrvietnam.com
PHỤ LỤC 1
QUY TRÌNH SỬ DỤNG MÁY Bước 1: Chuẩn bị mẫu thử
Hình 1. Mẫu thử quay (số 1) Hình 2. Mẫu thử hình trụ (số 2)
Hình 5. Mẫu thử hình nêm cân (số 2)
- Vật liệu chế tạo mẫu:
Tùy thuộc vào các cặp mẫu cần thử nghiệm mà ta chọn vật liệu chế tạo mẫu thử cho
phù hợp
Tùy thuộc vào đặc điểm mô phỏng các dạng tiếp xúc ta có thể chọn kiểu mẫu để chế
tạo là; hình trụ, nón, cầu, nêm cân. - Chế tạo mẫu:
Các mẫu gia công phải đáp ứng tốt các yêu cầu; chính xác theo yêu cầu kỹ thuật thiết
kế, đảm bảo các thao tác tháo lắp dễ dàng trong việc lấy mẫu thử vào và ra khỏi bộ phận
gá mẫu.
Các mẫu được gia công chế tạo trên các máy cắt gọt như; máy Tiện vạn năng, máy
Bước 2: Gá lắp mẫu thử
Hình 6: Bộ phận gá mẫu thử (số 1) và (số 2)
Thao tác:
- Mẫu thử (số 2) được thiết kế lắp chặt với nòng gá mẫu bằng mối ghép côn. Để lắp mẫu thử (số 2) vào nòng gá mẫu ta tiến hành quay tay quay ngược chiều kim đồng
hồ để nòng gá mẫu (số 2) tiến hết hành trình về phía trên rồi lắp mẫu (số 2) vào nòng gá mẫu.
- Mẫu thử (số 1) được thiết kế lắp chặt với đầu trục chính bằng mối ghép ren. Để lắp mẫu thử (số 1) vào đầu trục chính ta tiến hành vặn mẫu (số 1) cùng chiều kim đồng hồ, vặn ngược chiều kim đồng hồ để tháo mẫu (số 1) ra khỏi đầu trục chính .
Mẫu thử (số 1) Trục chính Tay quay Khóa hãm Bộ phận gá; mẫu thử (số
Bước 3: Kết nối PC với máy thử ma sát
- Mở cầu dao điện nguồn.
- Khởi động PC.
- Kết nối Wireless PC với máy thử ma sát qua cổng USB.
Bước 4: Khởi động chương trình điều khiển
Hình 7: Màn hình PC (Desktop)
Bước 5: Mở, tắt dao diện điều khiển máy thử ma sát
Bước 6: Nhập các thông số điều khiển máy thử ma sát
Hình 8: Dao diện điều khiển
- Nhập giá trị vận tốc trượt vào ô thiết lập vận tốc trượt, rồi nhấn nút thiết lập.
- Nhập giá trị nhiệt độ vật liệu bôi trơn vào ô thiết lập nhiệt độ vật liệu bôi trơn,
rồi nhấn nút thiết lập.
- Để nhập giá trị tải trọng, ta tiến hành quay tay quay ở bộ phận gá mẫu thử
(số 2) cùng chiều kim đồng hồ sao cho mẫu thử (số 2) tiếp xúc với mẫu thử (số 1). Quan
sát ô tải tác dụng ở dao diện điều khiển, dừng quay khi giá trị tải tác dụng cần khảo sát.
Bước 7: Ghi và lưu giữ số liệu