CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG HỆ THỐNG THÍ NGHIỆM
4.2. Thực nghiệm kiểm chứng khả năng làm việc của hệ thống thí nghiệm
4.2.1. Trình tự các bước tiến hành thí nghiệm
Sau khi đã xây dựng được hệ thống thí nghiệm như đã tính toán thiết kế trong chương 3, cần tiến hành thực nghiệm để kiểm chứng lý thuyết ở trên và đánh giá khả năng làm việc của hệ thống trang thiết bị thí nghiệm. Từ đó, cần phân tích so sánh số liệu đo mòn ở các vị trí khác nhau trên biên dạng cung cong làm việc của đá mài, nhằm xác định được vị trí có lượng mòn lớn hơn. Đồng thời, cần so sánh số liệu đo độ nhám bề mặt ở các vị trí khác nhau trên biên dạng rãnh lăn của chi tiết vòng trong ổ bi 6208, nhằm xác định được vị trí có trị số độ nhám bề mặt lớn nhất để làm cơ sở cho việc thực hiện thực nghiệm số 02 và thực nghiệm số 03.
Hình 4.1. Sơ đồ, hình ảnh và đồ họa 3D của hệ thống đo khí nén trong thí nghiệm để đo trực tuyến lượng mòn đá khi mài định hình rãnh lăn vòng trong ổ bi 6208
a) Sơ đồ của hệ thống thí nghiệm b) Đồ họa 3D của hệ thống thí nghiệm
c) Hình ảnh thực tế của hệ thống đo khí nén trong thí nghiệm Chú thích hình 4.1:
1. Đuôi panme của đầu đo thẳng; 2. Bộ mang cá để điều chỉnh đầu đo thẳng dịch chuyển theo phương dọc; 3. Bộ mang cá để điều chỉnh đầu thẳng dịch chuyển theo phương ngang; 4.
28 27 29
03 02 01
08
26
24 04
07 R
d
09 10
11
12
13 14 15 16
17 18
Computer
Interface RS 232 Processor
Amplifier A D
Pressure Sensor
AC-220V DC-12V
A D
Pressure Sensor
Amplifier compressor
Air supply
Z06
20
25
19 05
22 23
21
Mitutoyo
0.001
Mit utoyo
0.001
6. Đầu đo đứng
20. Đầu đo nghiêng
18 13 10
a c) ) a)
khí
Cảm biến áp suất
Cảm biến áp suất
Bộ vi xử lý
thẳng hay đầu đo thứ nhất); 7. Đầu đo d2 của hệ đầu đo thẳng; 8. Đá mài định hình tròn xoay;
9. Cảm biến áp suất đo áp suất buồng đo của đầu đo thẳng; 10. Bộ đổi nguồn Adapter DC-12V để cấp điện một chiều cho cảm biến áp suất; 11. Nguồn điện 220 V; 12. Cảm biến áp suất đo áp suất buồng đo của đầu đo nghiêng; 13. Bộ khuếch đại tín hiệu; 14, 15: Bộ chuyển đổi tín hiệu tương tự sang số (A/D); 16. Bộ khuếch đại tín hiệu; 17. Bộ vi xử lý; 18. Máy tính; 19.
Đầu đo d2 của hệ đầu đo nghiêng; 20. Đầu đo đo mòn ở mép biên dạng cung cong của đá mài (đầu đo nghiêng hay đầu đo thứ hai); 21. Tấm bắt thanh đo; 22. Thanh đo; 23. Đồng hồ so điện tử của Mitutoyo; 24. Đĩa phân độ đầu đo nghiêng; 25. Đuôi panme của đầu đo nghiêng; 26. Bộ mang cá đầu đo nghiêng để điều chỉnh đầu đo theo phương hướng kính. 27. Cảm biến áp suất đo áp suất nguồn khí nén đầu vào; 28. Van điều áp chính xác; 29. Bộ lọc khí; 30. Máy nén khí.
Quá trình thực nghiệm được thực hiện trên máy mài định hình đường lăn 3MK136B để mài rãnh lăn vòng trong ổ bi 6208. Các thiết bị trong thí nghiệm được ghép nối theo sơ đồ hình 4.1 giống như khi thực hiện thí nghiệm xây dựng đường đặc tính động của hệ đầu đo nhưng lắp ghép thêm phần hệ thống thu nhận và xử lý tín hiệu đo. Hai hệ đo khí nén với các thông số của đầu đo như đã tính toán thiết kế và chế tạo ở phần trước được sử dụng để đo lượng mòn của đá mài tại hai điểm khác nhau có chênh lệch mòn lớn nhất trên biên dạng cung cong làm việc của đá mài. Trong đó, đầu đo đo mòn ở đỉnh biên dạng cung cong của đá mài có các thông số gồm: Áp suất nguồn đầu vào P = 4 bar, đột thắt d1 = 0,85 và đầu thổi d2 = 1,5. Đầu đo đo mòn ở mép biên dạng cung cong đá mài có các thông số gồm: Áp suất nguồn đầu vào P = 4 bar, đột thắt d1 = 0,65 và đầu thổi d2 = 1,6.
Các điều kiện thí nghiệm ở đây cũng tương tự như điều kiện thí nghiệm khi xây dựng đường đặc tính động của hệ đầu đo, bao gồm:
- Thiết bị thí nghiệm: Máy mài định hình đường lăn vòng trong ổ bi 3MK136B - Đá mài: 500x8x203A/WA100xLV60.
- Tốc độ của đá: Vđ = 60 m/s.
- Lượng chạy dao hướng kớnh: Sthụ = 30 àm/s; Stinh = 5 àm/s.
- Tốc độ của phôi: Vct = 6 m/ph.
- Chiều sõu cắt: tthụ = 120 àm; ttinh = 10 àm.
- Tốc độ tiến nhanh của bàn ụ vật: 6000 àm/s.
- Tốc độ tiến tiếp cận của bàn ụ vật: 85 àm/s.
- Tốc độ lựi ra để sửa thụ sau khi mài thụ của bàn ụ vật: 10 àm/s.
- Tốc độ lựi ra để sửa tinh sau khi mài tinh của bàn ụ vật: 10 àm/s.
- Tốc độ lựi nhanh trở về vị trớ gốc phụi ban đầu của bàn ụ vật: 7000 àm/s.
Thực nghiệm được tiến hành qua sáu bước như sau:
- Bước 1: Thực hiện giống như bước 1 khi xây dựng đường đặc tính động của hệ đầu đo.
- Bước 2: Thực hiện giống như bước 2 khi xây dựng đường đặc tính động của hệ đầu đo.
đo hiển thị ở trên cảm biến áp suất. Ở đây, tiến hành điều chỉnh đầu đo d2 vào miền đo ở vị trí ban đầu sao cho áp suất buồng đo ở mỗi hệ đầu đo lúc ban đầu đều có trị số p = 3 bar.
Quá trình điều chỉnh ở bước 1, bước 2, bước 3 sẽ được thực hiện cho đến khi nào mà đá mài đang quay và thực hiện tưới dung dịch trơn nguội nhưng chưa thực hiện mài thì áp suất ở cảm biến áp suất buồng đo trong mỗi hệ đầu đo đều hiển thị trị số p = 3 bar và ổn định không thay đổi ở trị số này. Khi đó, chứng tỏ hệ đầu đo cũng như máy mài đã hoạt động ổn định và việc gá lắp điều chỉnh hệ đầu đo trên máy mài đã đảm bảo yêu cầu.
- Bước 4: Thực hiện kiểm tra, đánh giá độ không đảm bảo đo của hệ đầu đo. Tiến hành kết nối mạch điều khiển với máy tính, bật máy tính và khởi động phần mềm giao diện đã xây dựng ở phần trước. Sau đó, tiến hành thực hiện sửa đá với chiều sâu cắt khi sửa đá tsđ = 10 àm. Tiếp theo, tiến hành kiểm tra giỏ trị lượng mũn đo được đối với cả hai hệ đầu đo sau khi sửa đá. Thực hiện lặp đi lặp lại như vậy 3 lần. Khi đó nhận thấy: Ở lần sửa đá thứ nhất thỡ giỏ trị lượng mũn đo được ở đầu đo thẳng Hsđ thẳng 1 = 9,9 àm, trong khi giỏ trị lượng mũn đo được ở đầu đo nghiờng Hsđ nghiờng 1 = 10,1 àm. Ở lần sửa đỏ thứ hai thỡ giỏ trị lượng mũn đo được ở đầu đo thẳng Hsđ thẳng 2 = 9,8 àm, trong khi giỏ trị lượng mũn đo được ở đầu đo nghiờng Hsđ nghiờng 2 = 10,1 àm. Ở lần sửa đỏ thứ ba thỡ giỏ trị lượng mũn đo được ở đầu đo thẳng Hsđ thẳng 3 = 10,1 àm, trong khi giỏ trị lượng mũn đo được ở đầu đo nghiờng Hsđ nghiờng 3 = 10,2 àm. Điều này chứng tỏ rằng kết quả đo mũn đỏ ở cả hai hệ đầu đo mặc dù có sai số nhưng đều đảm bảo độ chính xác yêu cầu (độ chính xác đặt ra là 1 àm). Vỡ khi sửa đỏ với tsđ = 10 àm, thỡ đường kớnh trung bỡnh của đỏ mài trờn toàn bộ biờn dạng làm việc sẽ giảm đi đỳng 10 àm tức lượng mũn của đỏ mài sau khi sửa đỏ tại tất cả cỏc điểm trờn biờn dạng làm việc lỳc này đều đỳng bằng 10 àm.
- Bước 5: Tiến hành khởi động lại phần mềm giao diện thu nhận và xử lý tín hiệu đo.
Sau đó tiến hành điều chỉnh vị trí của đầu đo d2 như ở bước 3 sao cho trị số áp suất buồng đo hiển thị trên giao diện phần mềm ở hệ đầu đo thẳng đứng và hệ đầu đo nghiêng lần lượt bằng 3,09 bar và 2,96 bar.
- Bước 6: Tiến hành cấp phôi và mài định hình rãnh lăn vòng trong ổ bi 6208 để đo lượng mòn của đá mài sau mỗi lần mài xong một chi tiết. Sau đó, thực hiện đo độ nhám bề mặt rãnh lăn của chi tiết mài tại vị trí đáy biên dạng rãnh lăn và vị trí đỉnh biên dạng rãnh lăn vòng trong ổ bi 6208.