Thiết kế và chế tạo thiết bị đo độ bọt chi tiết đúc áp lực giao tiếp với máy tính

Huỳnh Nguyễn Hoàng Các k t qu nghiên c u trong n ớc đƣ công b : Bên cạnh việc sản xuất ra sản phẩm, phụ tùng linh kiện máy móc, đòi hỏi chúng ta phải kiểm định được chúng xem độ bền và

Trang 1

M C L C

Quyết định giao đề tài

2.1 Hiện trạng kỹ thuật 6 2.1.1 Lịch sử phát triển đúc áp lực 6

2.1.2 Nguyên lý làm việc của đúc áp lực và chất lượng vật đúc 6

Trang 2

2.1.3.4 Đo độ bọt bằng phương pháp kĩ thuật số ( Direct Digital Method ) 12

2.1.4 Hiện trạng kỹ thuật ở Việt Nam 12

2.2 Tính độ bọt theo nguyên lý Archimedes 13

2.2.1 Tính toán độ bọt 14

2.2.2 Tính sai số 16

2.2.3 Khối lượng tối đa của chi tiết đo 17

2.2.3.1 Trong không khí 17

2.2.3.2 Trong ch ất lỏng 17

2.2.3.2 Các thông s ố môi trường 18

Ch ng 3 K T C U CƠ KHệ 19

3.1 Mô hình thiết kế 3D 19

3.2 Mô hình thiết kế chi tiết 21

3 3 Cấu tạo cơ cấu máy 23

Ch ng 4 THI T B ĐO 24

4.1 Cân điện tử 24

4.1.1 Cấu tạo cân điện tử 24

4.1.2 Thông số kỹ thuật 26

Ch ng 5 H TH NG ĐI N VÀ V N HÀNH ĐI U CH NH MÁY 28

5.1 Sơ đồ mạch điện 28

5.2 Nguyên lý hoạt động 29

5.3 Máy biến áp 29

5.3.1Tính toán lõi thép máy biến áp 29

5.3.1.1 Đo kích thước lõi sắt ( đơn vị tính là cm ) 29

5.3.1.2 Tính tiết diện lõi sắt giữa 30

vi

Trang 3

5.3.1.3 Tính công suất MBA 30

5.3.2 Tính toán quấn dây 30

5.3.2.1 Tính số vòng dây quấn 30

5.3.2.1 Tính tiết diện dây quấn của máy 32

5.4 Mô hình điện thực tế 33

5.5 Mô tả hình ảnh và cách vận hành máy 35

5.5.1 Mô tả hình ảnh 35

5.5.2 Vận hành máy 36

5.5.3 Điều chỉnh máy 36

Ch ng 6 PHƯƠNG TH C VÀ GIAO TH C QUA C NG COM 37

6.1 Phương thức giao tiếp qua cổng COM chuẩn RS-232 37

6.1.1 Giới thiệu chuẩn giao tiếp RS-232 37 6.1.2 Các đặc trưng của chuẩn giao tiếp RS-232 37 6.1.3 Cáp kết nối 41

6.2 Giao thức giao tiếp qua cổng COM 43

Ch ng 7 L P TRÌNH VÀ GIAO DI N 44

7.1 Lập trình 44

7.1.1 Chọn ngôn ngữ lập trình 44

7.1.2 Các đối tượng điều khiển sử dụng trong chương trình 45

7.1.3 Phương pháp kết nối xử lí dữ liệu 46

7.1.3.1 Hướng dẫn kết nối cổng COM ( chuẩn RS-232) của cân điện tử 46

7.1.3.2 Sơ đồ kết nối chân 47

7.1.3.3 Công cụ mở cổng COM và nhận dữ liệu 47

7.1.3.4 Xử lí dữ liệu 49

7.1.4 Biến và module 49

7.1.4.1 Các khái niệm 49

vii

Trang 4

7.1.4.1 Các module sử dụng trong chương trình 50

7.1.5 Sơ đồ giải thuật 51

7.2 Giao diện(User interface) 52

7.2.1 Tab Home 52

7.2.2 Config button 52

7.2.3 New button 53

7.2.4 Report button 55

7.2.5 Bảng hướng dẫn 56

7.2.6 Tab setting 56

7.2.7 Tab help 57

Ch ng 8 CH Y TH C NGHI M VÀ ĐÁNH GIÁ K T QU 58

8.1 Khởi động chương trình 58

8.2 Thiết lập các thông số ban đ̀u 60

8.3 Tạo một bài test mới 62

8.4 Tiến hành cân và thu thập dữ liệu 65

8.5 Xem và in kết quả 69

8.6 Tóm tắt các thao tác sử dụng ph̀n mềm 72

8.7 Đánh giá kết quả 73

Ch ng 9 K T LU N VÀ HƯ NG PHÁT TRI N Đ TÀI 74

9.1 Kết luận 74

9.2 Phát triển ph̀n mềm 74

9.2 Phát triển ph̀n cứng 75

viii

Trang 5

PH L C ( A ) CODE VISUABASIC STUDIO 76 - 96

PH L C ( B ) B N V Ẽ THI T K MÁY

TÀI LI U THAM KH O

ix

Trang 6

DANH SÁCH CÁC CH VI T T T

DCE: Data Circuit Teminating Equipment

DTE : Data Terminal Equipment

TIA :Telecommunication Industry Association

ADC: Analog to Digital Converter

DCDD: Data Carrier Detect

DTR: Data Terminal Ready

RI: Ring Indicate

: Khối lượng chi tiết trong môi trường không khí

m: Khối lượng chi tiết trong môi trường chân không

A: Lực đẩy Archimed trong không khí

P: Trọng lượng trong môi trường chân không

: Khối lượng riêng của không khí

x

Trang 7

V: Thể tích chi tiết

: Khối lựơng chi tiết trong môi trường chất lỏng

: Khối lượng riêng của chất lỏng

: Khối lượng riêng của hợp kim tính theo lý thuyết

: Thể tích bọt khí

xi

Trang 8

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Hình 1.1: Máy X-RAY dùng để kiểm tra các chi tiết cơ khí 2

Hình 1.2: Các chi tiết máy do máy phát hiện các khuyết tật 4 Hình 2.1: Nguyên lý làm việc của đúc áp lực 7 Hình 2.2: Thí nghiệm của phương pháp Archimedes 9

Hình 2.3: Các dạng lỗ khí 10

Hình 2.4: nh chụp lỗ khí 11

Hình 3.1: Mô hình máy đo độ bọt 3D 19

Hình 3.2: Mô hình thiết kế chi tiết 21

Hình 4.1: Cân điện tử 24

Hình 4.2: Strain Gauge load cell 25

Hình 5.1: Sơ đồ mạch điện 28

Hình 5.2: Lõi thép máy bi ến áp 30

Hình 5.3: Mô hình điện thực tế 33

Hình 5.4: Hình ảnh thực của máy 35

Hình 6.1: Sơ đồ chân DB25 và DB9 38 Hình 6.2: Cổng COM (DB9) trên máy tính 38 Hình 6.3: Cáp kết nối (chuẩn RS-232) 42

Hình 6.3: Cáp chuyển đổi từ COM sang RS232 42

Hình 7.1: Sơ đồ kết nối chân cổng COM 47 Hình 7.2: Sơ đồ giải thuật 51 Hình 7.3: Dao diện chính của ph̀n mềm 52 Hình 7.4: Cửa sổ Config 53

Hình 7.5: Cửa sổ New 53 Hình 7.6: Cửa sổ Materials 54

xii

Trang 9

Hình 7.7: Cửa sổ Result 55

Hình 7.9: Tab setting 57

Hình 7.10: Tab Help 57

Hình 8.1: Mẫu thử cổ xe đạp 58

Hình 8.2: Giao diện chính 59

Hình 8.3: Thông báo yêu c̀u nhấn nút Config 60

Hình 8.4: Yêu c̀u khởi động và cài đặt cân 60

Hình 8.5: Yều c̀u nhấn nút chuyển môi trường trên thiết bị 61

Hình 8.6: Yêu c̀u nhấn nút chuyển môi trường 1 l̀n nữa để bắt đ̀u 61

Hình 8.7: Cửa sổ New 62

Hình 8.8: Cửa sổ New sau khi thiết lập xong 64

Hình 8.9: Cửa sổ nhập liệu cân môi trường không khí l̀n 1 65

Hình 8.10: Yêu c̀u nhấn Add để lấy dữ liệu từ môi trường không khí l̀n 1 66

Hình 8.11: Cửa sổ nhập liệu cân môi trường chất lỏng l̀n 1 67

Hình 8.12: Yêu c̀u nhấn Add để lấy dữ liệu từ môi trường chất lỏng l̀n 1 67

Hình 8.13: Ti ếp tục nhận dữ liệu từ cân điện tử 68

Hình 8.14: Quá trình cân và tính toán hoàn tất 69

Hình 8.15: Biểu đồ giá trị khối lượng riêng 71

Hình 8.16: Biểu đồ độ bọt 71

Hình 8.17: Sơ đồ tóm tắt cách sử dụng 72

xiii

Trang 10

DANH SÁCH CÁC B NG

B ng 3.1: Bảng kê chi tiết tổng thể của máy 22

B ng 5.1: Bảng tra số vòng dây quấn 41

B ng 5.2: Bảng tra mật độ dòng điện 43

B ng 6.1: Chức năng các chân trên cổng COM 38

B ng 8.1: Bảng Cửa sổ nhập thành ph̀n vật liệu 63 B ng 8.2: Bảng kết quả độ bọt và sai số 69

B ng 8.3: Bảng giá trị khối lượng riêng và thể tích 70

B ng 8.4: Bảng thành ph̀n hợp kim 70

xiv

Trang 11

Chương 1 GVHD:TS Huỳnh Nguyễn Hoàng

CHƯƠNG 1:

T NG QUAN

1.1 T ng quan chung v lĩnh vực nghiên c u trong n ớc vƠ ngoƠi n ớc

Ngày nay cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật trên thế giới đang phát triển với tốc độ vũ bão, không ngừng vương tới những đỉnh cao mới, trong đó có những thành tựu về kỹ thuật sản xuất sản phẩm cơ khí phát triển rất nhanh

Trong những năm g̀n đây, ngành cơ khí chế tạo máy ở nước ta có những bước phát triển đáng kể Những sản phẩm được tạo ra ngày càng tăng cả về số lượng và chất lượng, góp ph̀n thúc đẩy công cuộc công nghiệp hóa – Hiện đại hóa nước ta Trong bối cảnh đó, thì vai trò của ngành sản xuất đúc ngày càng trở nên quan trọng, mà đặc biệt là công nghệ đúc áp lực Bởi vì so với các phương pháp tạo hình khác, đúc áp lực có nhiều lợi thế hơn Đúc áp lực có năng suất cao hơn gia công cắt gọt, có thể tạo ra chi tiết với nhiều hình dạng phức tạp, có nhiều trường

hợp đúc là giải pháp duy nhất Đúc áp dụng cho bất kỳ kim loại và hợp kim Đúc áp

lực có thể tạo ra các chi tiết rất bé (vài chục gram) đến những chi tiết lớn (hàng ngàn tấn)

Nhìn chung sản phẩm do công nghệ đúc áp lực sản xuất ở nước ta hiện nay

vẫn còn hạn chế về chất lượng, chưa đáp ứng được các yêu c̀u kỹ thuật trong quá trình sử dụng Do các xí nghiệp sản xuất đúc chưa có sự quan tâm đến việc kiểm tra

và đo lường các sản phẩm khi sản xuất Đặc biệt là việc xác định độ bọt, mà đây là

yếu tố quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm Vì vậy để nâng cao chất lượng của sản phẩm, chúng ta phải tiến hành kiểm tra đo lường độ bọt trong quá trình sản xuất

Xuất phát từ yêu c̀u thực tiễn nói trên Do đó việc nghiên cứu kiến thức để sản xuất ra thiết bị đo độ bọt tự động của chi tiết đúc áp lực giao tiếp với máy tính là hết

sức c̀n thiết để hỗ trợ cho sự phát triển cho ngành sản xuất đúc nước ta hiện nay

Trang 12

Các k t qu nghiên c u trong n ớc đƣ công b :

Bên cạnh việc sản xuất ra sản phẩm, phụ tùng linh kiện máy móc, đòi hỏi chúng ta phải kiểm định được chúng xem độ bền và độ tin cậy đến đâu để phục vụ cho ngành cơ khí an toàn và tiết kiệm Do đó ở đây ta nghiên cứu về chế tạo thiết bị

đo độ bọt tự động kết hợp với máy tính để phân tích các chi tiết máy sau khi sản

xuất ra, mà xét điển hình là chi tiết đúc áp lực, xem ph̀n trăm độ bọt chi tiết đạt khoảng bao nhiêu, để có thể sử dụng với các loại chi tiết máy có yêu c̀u về độ bền khác nhau nước ta việc nghiên cứu và chế tạo ra thiết bị đo độ bọt chi tiết đúc áp

lực chỉ mang tính thí nghiệm là chính của các các sinh viên trong các trường đại

học, chưa đi vào thực tiễn sản xuất

Các k t qu nghiên c u ngoƠi n ớc đƣ công b :

Tác giả có tham khảo một số mẩu máy dùng để đo độ bọt hay các khuyết tật

của vật đúc Có rất nhiều chủng loại máy, nhiều tập đoàn sản xuất máy này Dưới đây là các loại mẫu máy dùng cho lĩnh vực trên

Hình 1.1: Máy X-RAY dùng để kiểm tra các chi tiết cơ khí

Trang 13

Model nanotom s ( nanotom m )

- Hệ thống kiểm tra XRAY công nghệ phù hợp cho các ứng dụng nghiên cứu

vật liệu kim loại đúc, kiểm tra chi tiết khuôn mẫu, chi tiết điện tử, chi tiết cơ khí kim loại…

- Kết hợp chụp ảnh XRAY kỹ thuật số 2D và công nghệ chụp ảnh cắt lớp

- ng phát ra tia X- RAY lưỡng cực 180Kv/ 15W

- Hệ thống nhỏ gọn phù hợp với phòng thí nghiệm

- Độ phóng đại 2D: 1.5→ 100 l̀n; độ phóng đại 3D: 1.25→ 160 L N

- Kích thước nhỏ có thể phát hiện: 1µm; độ phân giải 3D < 2 µm

- Kích thước nhỏ có thể phát hiện: 200nm; độ phân giải 3D < 500nm

- Kích thước mẫu kiểm tra tối đa ( H X D ): 150 nm X 120 nm, điều khiển trên 5

trục

- Khối lượng mẫu kiểm tra tối đa: 30 kg

- Chức năng tái tạo hình ảnh có kích thước và so sánh với bãn vẽ CAD tùy chọn

Trang 14

Model v tome xL 450

- Hệ thống kiểm tra XRAY công nghệ phù hợp cho các ứng dụng nghiên cứu

vật liệu kim loại đúc, kiểm tra chi tiết khuôn mẫu, chi tiết điện tử, chi tiết cơ khí kim loại…

- Kết hợp chụp ảnh XRAY kỹ thuật số 2D và công nghệ chụp ảnh cắt lớp

- ng phát ra tia X- RAY lưỡng cực 300Kv/ 500W

- Độ phóng đại 2D: 1.25→ 335 l̀n; độ phóng đại 3D: 1.25→ 200 L N

- Kích thước nhỏ có thể phát hiện: 1µm; độ phân giải 3D < 2 µm

- Kích thước mẫu kiểm tra tối đa ( H X D ): 600 nm X 500 nm, điều khiển trên 7

trục

- Khối lượng mẫu kiểm tra tối đa: 50 kg

- Chức năng tái tạo hình ảnh có kích thước và so sánh với bãn vẽ CAD tùy chọn

Hình 1.2 Các chi tiết máy do máy phát hiện các khuyết tật

Trang 15

- Cách xá c định độ bọt dựa vào nguyên lý Archimedes

- Thiết kế và chế tạo thiết bị cơ khí

- Cách viết giao diện trên ph̀n mềm Visual basic studio và giao tiếp máy tính qua cổng COM (RS-232), nhằm tự động hóa quá trình tính toán

1.3.2 Gi ới h n đ tài

Do đây là lĩnh vực tương đối mới mẻ đối với người nghiên cứu, có sự giới

hạn về tài chính, nên đề tài chỉ dừng lại việc xác định độ bọt của chi tiết đúc bằng

phương pháp đúc áp lực có khối lượng nhỏ hơn 3 kg

Trang 16

Ch ương 2 GVHD: TS Huỳnh Nguyễn Hoàng

CHƯƠNG 2:

CƠ S LÝ THUY T 2.1 Hi n tr ng k ỹ thu t

2.1.1 L ch s ử phát tri n đúc áp lực

Những trường hợp về đúc áp lực đầu tiên đã thực hiện vào năm 1808 Năm

1849, một bằng sáng chế được trao cho Sturges về máy ép bằng tay đầu tiên dùng

để đúc máy in Phương pháp sản xuất này đã được định hướng cho loại máy in của

20 năm sau, nhưng sự phát triển của các hình dạng khác nhau bắt đầu tăng nhanh vào cuối thế kỷ Vào năm 1882, những ứng dụng thương mại bao gồm những bộ phận của máy hát và máy đếm tiền, được sản xuất hàng loạt với nhiều kiểu dáng đã được bắt đầu vào những đầu thế kỷ 20

Hợp kim đúc đầu tiên khi đó là các hợp chất khác nhau giữa thiếc và chì, nhưng việc sử dụng chúng giảm dần với việc phát triển của hợp kim kẽm và hợp kim nhôm vào năm 1914 Hợp kim Mangiê và hợp kim đồng nhanh chóng được ứng dụng theo sau, và trước những năm 1930, nhiều hợp kim mới đã được ra đời và được sử dụng cho đến ngày nay

Quá trình đúc áp lực đã được phát triển trên cơ sở phương pháp đúc áp lực thấp cho đến các kỹ thuật cao hơn bao gồm: đúc áp lực cao ( với áp lực hơn 300bar), đúc ép và đúc bán lỏng sẽ tạo ra các vật đúc có hình dáng cũng như bề mặt

tốt hơn

2.1.2 Nguyên lý làm vi c c a đúc áp lực và chất l ng v t đúc

Đúc áp lực là phương pháp chế tạo vật đúc có năng suất cao, có điều kiện tự động hóa hoàn toàn, độ chính xác và độ bóng bề mặt vật đúc rất cao Hiện nay sản lượng các vật đúc được chế tạo bằng phương pháp đúc áp lực chiếm tỉ trọng tương đối lớn trong các phương pháp đúc đặc biệt

Trang 17

Quy trình đúc áp lực được chia làm 3 giai đoạn :

- Giai đoạn 1 : Trước khi điền đầy khuôn ( giai đoạn rót và kim loại chuyển động trong buồng ép)

Trang 18

- Giai đoạn 2 : Điền đầy khuôn

- Giai đoạn 3 : Làm nguội trong khuôn

- Chất lượng gia công và lắp ráp khuôn

- Độ kín giữa nửa khuôn động và nửa khuôn tĩnh trong quá trình kim loại điền đầy hốc khuôn

- Tính ổn định của quá trình công nghệ

- Đặc điểm về cơ tính của hợp kim đúc,…

b Độ bóng b mặt

Độ bóng bề mặt của vật đúc phụ thuộc chủ yếu vào chất lượng gia công bề

mặt khuôn Việc mòn khuôn ảnh hưởng rất lớn đến độ bóng bề mặt vật đúc

c Độ x p

Độ xốp của vật đúc là do nguyên nhân : sự co rút của vật đúc, khí lẫn vào vật đúc, Rỗ khí và bọt khí theo hình dạng bên ngoài không khác nhiều so với rỗ co Chúng không chỉ xuất hiện ở tâm vật đúc mà có thể ở gần lớp bề mặt Những bọt to làm giảm độ bền và độ sít chặt của vật đúc, bọt nhỏ tạo hiện tượng “ rộp” khi nung

vật đúc

Bọt khí, ở một mức độ nhất định, làm hạn chế phạm vi sử dụng của phương pháp đúc áp lực, đặc biệt với các hợp kim cần nhiệt luyện ở nhiệt độ cao

Trang 19

Hình 2.2 Thí nghiệm của phương pháp Archimedes

Dụng cụ thí nghiệm bao gồm một cân cơ khí hay cân điện để treo mẫu đo và nhúng nó vào bể chứa chất lỏng Sợi dây để treo vật đo từ cân tới bể chứa chất lỏng

phải đủ mỏng và đảm bảo về chiều dài, để không ảnh hưởng đền kết quả đo vật

mẫu

Trang 20

Các lỗ trống trong mẫu đo bao gồm 2 loại : lỗ trồng kín và lỗ trống hở Tùy thuộc vào kích thước của chúng mà chất lỏng dùng trong thí nghiệm có thể khuếch tán vào trong vật đo hay không Trong một vài trường hợp, chất lỏng thí nghiệm không thế ngấm vào các lỗ trống do đó là lỗ trống kín Đối với các vật liệu xốp hay Polyme thì có những khe hở tách biệt nhau do mật độ mạng dày đặc Hầu hết các lỗ

trống là các lỗ trống kín Đối với các chất hữu cơ do mạng tinh thể của chúng linh hoạt nên các lỗ trống hình thành là các lỗ trống hở, nhưng trong thực tế do phân tử

của không khí nhỏ hơn nên vẫn có sự hình thành các lỗ trống kín bên trong do không khí tạo ra

Hình 2.3 Các dạng lỗ khí Bên cạnh những ưu điểm, phương pháp Archimedes cũng có những hạn chế nhất định như : khó khăn trong việc kiểm tra những chi tiết đúc có kích thước lớn,

chỉ có kết quả hữu hiệu khi được tiến hành trong phòng thí nghiệm,… Để khắc phục

những hạn chế trên nên các phương pháp đo lường và kiểm tra khác đã được ra đời

2.1.3 2 Ph ng pháp ki m tra độ bọt thông qua độ c ng c a v t lõm b mặt ( Hardness Indentation )

Bulychev và Alkhin đã phát triển một phương pháp kiểm tra độ bọt bằng cách sử dụng các thông số của phương pháp đo độ cứng thông qua vết lõm Phương pháp này có thể giúp cho ta đánh giá cả độ bọt khí và những đặc tính về sự phân bố kích thước của các lỗ khí Việc đánh giá độ bọt dựa trên khả năng chịu nén và

Trang 21

modul đàn hồi của vật liệu Thông qua những thông số trong quá trình nén người ta xác định mối liên hệ với độ bọt của vật liệu Những thông số này không những phụ thuộc vào sự phân bố kích thước của các lỗ khí Phương pháp này tạo ra những thuận lợi cho việc kiểm tra độ bọt và cả việc đo cơ tính của vật liệu cùng một lúc Toàn bộ thuộc tính của một vật liệu phức tạp có thể xác định thông qua một mẫu

thử

2.1.3.3 Ph ng pháp ki m tra độ bọt bằng máy quét đi n tử ( Scanning Electron Microscopy)

Là phương pháp kiểm tra độ bọt thông qua quá trình xử lý ảnh Thiết bị bao

gồm kính hiển vi điện tử và một máy chụp ảnh X quang Hình sau sẽ biểu diễn chi

tiết tiết diện của mô hình 3D được chụp lại bằng phương pháp này

Hình 2.4 nh chụp lỗ khí

nh được xử lý bằng cách tô bóng ở mức độ cao hay trung bình phụ thuộc vào độ rõ nét của ảnh Sau đó căn cứ vào tỉ lệ giữa 2 màu đen trắng trên ảnh mà máy tính tính toán ra độ bọt của chi tiết

Trang 22

2.1.3.4 Đo độ bọt bằng ph ng pháp kĩ thu t s ( Direct Digital Method )

Để đáp ứng cho nhu cầu xác định chính xác độ bọt của những vật ( chi tiết)

nhỏ, có khối lượng cỡ 1 gam thì phương pháp dùng cảm biến đo độ bọt đã được ra đời Phương pháp này sử dụng một cảm biến điện có độ tự cảm biến điện dung có

độ tự cảm phụ thuộc vào tinh thể của vật đo, tần số phụ thuộc vào thể tích vật đo

Với phương pháp này, việc xác định độ bọt của vật đo chính xác hơn rất nhiều so

với các phương pháp trước đây, cụ thể là đo được độ bọt thay đổi trong vòng nhỏ hơn 0.1% với phạm vi nhiệt độ thay đổi từ 10 30

2.1.4 Hi n tr ng k ỹ thu t Vi t Nam

Nhìn chung nền công nghệ đúc nói chung và đúc áp lực nói riêng ở nước ta

hiện nay còn khá lạc hậu, kém phát triển so với thế giới cũng như các nước trong khu vực vì thế chất lượng của các sản phẩm làm ra chưa đảm bảo, tỉ lệ phế phẩm còn nhiều Cụ thể ngành đúc áp lực ở Việt Nam hiện nay đang gặp phải một số vấn

đề khó khăn như sau: máy móc, thiết bị chưa được đầu tư đúng mức; các phòng thí nghiệm chưa đảm bảo việc kiểm tra chất lượng sản phẩm một cách tốt nhất; đội ngũ

kỹ thuật phục vụ đúc được đào tạo đúng bài bản qua các trường lớp mà họ chỉ học

hỏi kinh nghiệm của những người đi trước kết hợp với làm việc theo nhận xét, phán đoán theo cảm tính chủ quan mà chưa có tiêu chí rõ ràng, cụ thể.Vì thế, vấn đề cần thiết hiện nay để nâng cao chất lượng sản phẩm đúc áp lực là phải kết hợp các yếu

tố như: đầu tư máy móc hiện đại, trang bị đầy đủ các dụng cụ thí nghiệm, các thiết

bị kiểm tra, đo lường chất lượng cần thiết cũng như đào tạo kỹ thuật đúc áp lực chuyên nghiệp

Trang 23

2.2 Tính độ bọt theo nguyên lý Archimedes

mL: Khối lượng chi tiết trong môi trường không khí

m: Khối lượng chi tiết trong môi trường chân không

A: Lực đẩy Archimed trong không khí

P: Trọng lượng trong môi trường chân không

L: Khối lượng riêng của không khí

mF: Khối lựơng chi tiết trong môi trường chất lỏng

F: Khối lượng riêng của chất lỏng

Từ (2.2.2) và (2.2.3)

Trang 24

Trang 25

0 2

0 0

Trang 26

d Sai s cho độ bọt

Ta có:

0

0 0

0 2

1

n i i

x x n

2 2

x

1)

Trang 27

2.2.3 Kh i l ng t i đa c a chi ti t đo

m

 (2.2.15)

Từ (2.2.14) và (2.2.15) mct =

ct cl

g đ

m



 /1

Pct: Trọng lượng tối đa của vật

Pc: Trọng lượng tối đa tác dụng lên cân sau khi trừ khối lượng giá đỡ

FA: Lực đẩy Archimedes

mct: Khối lượng tối đa của chi tiết

mgđ: Khối lượng giá đỡ

vct: Thể tích tối đa của chi tiết

cl: khối lượng riêng của nước

ct: Khối lượng riêng của chi tiết

Trang 28

2.2.3.3 Các thôn g s môi tr ng

- Môi trường không khí

- Khối lượng riêng: L

- Môi trường dung chất lỏng

- Dung dịch: 35l H2O + 0,75l Lutensit

- Khối lượng riêng: F=0,997 g/cm3

Trang 29

Chương 3 GVHD: TS Huỳnh Nguyễn Hoàng

CHƯƠNG 3:

K T C U CƠ KHệ 3.1 Mô hình thi t k 3D

Sau khi khảo sát các phương pháp nghiên cứu của sinh viên các trường đại

học đã làm và tham khảo về các sản phẩm máy ở nước ngoài đã sản xuất.Tác giả đã thiết kế được ph̀n cơ khí của máy Sau đây là mô hình thiết kế máy đo độ bọt tự động

Trang 30

Hình 3.1 Mô hình máy đo độ bọt 3D

Trang 31

3.2 Mô hình thi t k chi ti t

Hình 3.2 Mô hình thiết kế chi tiết

Trang 32

Bảng 3.1: Bảng kê chi tiết tổng thể của máy

Trang 33

3.3 C ấu t o c cấu máy:

Tổng thể chiều cao của máy khi thiết kế là 1.1m, chiều ngang của máy là 800

mm, chiều rộng là 6.500 mm Cơ cấu máy gồm có: Đế máy ( 1 ) dùng để chịu tải

trọng và giữ cân bằng cho máy khi làm việc, đế máy được bắt các bánh xe dùng để

di chuyền dễ dàng Cụm giá đỡ ( 11 ) được nâng hạ lên xuống bể chứa chất lỏng (7) qua động cơ motor ( 1 ) bắt vào khớp nối mềm ( 23 ) truyền động quay qua trục vít

me ( 18 ) và cụm đai ốc ( 9 ) Khi trục vít me và đai ốc chuyển động sẽ nâng hạ cụm giá đỡ ( 11 ) lên xuống nhờ hai thanh trượt ( 10 ) có chiều cao 700 mm, trên hai thanh trượt có bắt tấm đỡ trục ( 15 ) để cố định hai thanh trượt, đồng thời gắn cặp

bạc lót trục ( 8 ) để giữ thăng bằng trong quá trình di chuyển cụm giá đỡ ( 11 ) lên

xuống bể chứa chất lỏng

Trang 34

CHƯƠNG 4:

THI T B ĐO 4.1 Cơn đi n tử

4.1.1 Cấu t o cơn đi n tử

Hình 4.1 Cân điện tử

Cân điện tử cấu tạo từ hai thành ph̀n cơ bản, ph̀n thứ nhất là đòn cân và ph̀n thứ hai là bộ phận xử lý tín hiệu điện tử

a Đòn cơn

Đòn cân của cân điện tử tên tiếng anh là “Strain Gauge Load Cell” hay gọi

tắt là “Load Cell” Đòn cân được cấu tạo bởi hai thành ph̀n, thành ph̀n thứ nhất là

“Strain Gauge” và thành ph̀n còn lại là “Load” Strain Gauge là một điện trở đặc

Trang 35

biệt chỉ nhỏ bằng móng tay, có điện trở thay đổi khi bị nén hay kéo dãn và được nuôi bằng một nguồn điện ổn định, được dán chết lên Load, là một thanh kim loại

chịu tải

Thanh kim loại này một đ̀u được gắn cố định, đ̀u còn lại tự do và gắn với

mặt bàn cân (đĩa cân) Khi ta bỏ một vật lên đĩa cân , thanh kim loại này sẽ bị uốn cong do trọng lượng của vật gây ra Khi thanh kim loại bị uốn, điện trở “Strain

Gauge” sẽ bị kéo dãn ra và thay đổi điện trở Như vậy, khi đặt vật cân lên bàn cân, tùy theo khối lượng của vật mà thanh kim loại sẽ bị uốn đi một lượng tương ứng và

lượng này được đo lường qua sự thay đổi điện trở củaắStrain Gauge”

Hình 4.2 Strain Gauge load cell

về trọng lượng của vật thể Để tính được giá trị khối lượng ta phải chia cho gia tốc

trọng trường, giá trị này là khác nhau ở những khu vực khác nhau Nhà sản xuất sẽ thiết lập sẵn các bộ hiệu chỉnh trong cân để đảm bảo giá trị giá trị gia tốc trọng

Trang 36

trường là chính xác ở từng khu vực Giá trị khối lượng sẽ được hiển thị trên màn hình cân điện tử

4.1.2 Thông s k ỹ thu t

Một chiếc cân điện tử bao gồm các thông số kỹ thuật sau:

M c cân l ớn nhất (Max capacity): là mức cân lớn nhất có thể cân được

không tính đến khả năng bù bì của cân

M c cân nh nh ất (Min capacity): là giá trị của tải mà nếu cân nhỏ hơn giá

trị này thì kết quả cân có thể mắc sai số lớn hơn sai số cho phép

Ph m vi cân: là phạm vi giữa mức cân nhỏ nhất và mức cân lớn nhất

M c t i an toàn l ớn nhất (Limit) : là mức tải có thể cân mà không làm thay

đổi chất lượng về mặt đo lường của cân

Giá tr độ chia nh nhất (d): Hiệu số giữa hai giá trị tương ứng hai vạch

chia liên tiếp ở cân cơ có cơ cấu chỉ thị tương tự Hiệu số giữa hai giá trị chỉ thị liên

tục ở chỉ thị hiện số

Giá tr độ chia ki m (e): là giá trị thể hiện bằng đơn vị khối lượng được

dùng để phân cấp và kiểm định cân

S l ng độ chia ki m (n): là tỉ số Mức cân lớn nhất / e

Độ động: là khả năng phản ứng của cân đối với những biến động nhỏ của tải

trọng

Độ lặp l i: là độ lệch giữa các kết quả của nhiều l̀n cân cùng một tải trọng,

không được vượt quá giá trị tuyệt đối của sai số cho phép lớn nhất của cân tại mức

tải đó

Độ l ch tâm: khi tải trọng được đặt tại các vị trí khác nhau trên bàn cân thì

số chỉ thị giữa các l̀n cân không được sai biệt vượt quá sai số cho phép lớn nhất tại

mức tải đó

Trang 37

Thông s k ỹ thu t c a cơn đang sử d ng

Trang 38

- ONL: Nút di chuyển lên

- ONX: Nút di chuyển xuống

- Test: Công tắc mở cuộn hãm kiểm tra máy bằng tay

- KL: Rơ le di chuyển lên

Trang 39

- KX: Rơ le di chuyển xuống

+ Khi nhấn ONX, rơ le KX có điện đóng tiếp điểm tự giữ KX nhớ trạng thái ONX, các tiếp điểm KX thường hở đóng lại cấp điện 24Vdc mở cuộn hãm và 75Vdc làm động cơ di chuyển xuống, đến khi gặp công tắc hành trình dưới HTX hoặc bấm nút

dừng thì KX mất điện, các tiếp điểm KX mở ra, động cơ ngưng hoạt động

+ Trong khi di chuyển lên hoặc xuống nếu nhấn nút OFF thì động cơ dừng ngay Cuộn hãm khóa trục máy lại

5.3 Máy bi n áp

5.3.1Tính toán lõi thép máy bi n áp

5.3.1.1 Đo kích th ớc lõi s t ( đ n v tính là cm )

- Chiều ngang là: a ( cm )

- Chiều dày khung sắt được ghép bởi nhiều lá sắt mỏng lại với nhau là : b

( cm )

Trang 40

Định dạng
Số trang	108
Dung lượng	4,42 MB