Mục đích nghiên cứu của đề tài Nghiên cứu, tích hợp cảm biến của hệ thống kéo nén đa chức năng để thử nghiệm độ bền của vật liệu là nghiêm cứu tích hợp cảm biến, cách vận hành hệ thống và các phương pháp thử nghiệm để tìm tính chất cơ lý của vật liệu.
Trang 1M Đ UỞ Ầ
1.Tính c p thi t c a tàiấ ế ủ
Ngày nay s phát tri n khoa h c công ngh trong các lĩnhự ể ọ ệ
v c công ngh t đ ng hóa và C đi n t , các lĩnh v c khácự ệ ự ộ ơ ệ ử ự
có ý nghĩa đ c bi t quan tr ng, các s n ph m c đi n t , cácặ ệ ọ ả ẩ ơ ệ ử
s n ph m dân d ng ngày càng đả ẩ ụ ược s n xu t r ng rãi, m iả ấ ộ ỗ
m t thi t b C đi n t , m t thi t b dân d ng đ u đòi h iộ ế ị ơ ệ ử ộ ế ị ụ ề ỏ
ph i có đ chính xác r t cao, các v t li u làm ra các s nả ộ ấ ậ ệ ả
ph m đó đ u ph i tính toán tính ch t c lý m t cách chính xácẩ ề ả ấ ơ ộ
đ khi s n xu t ra s n ph m nó s đ t đúng yêu c u c a s nể ả ấ ả ẩ ẽ ạ ầ ủ ả
ph m. Ví d nh trong lĩnh v c s n xu t màn hình đi n tho iẩ ụ ư ự ả ấ ệ ạ cong, trước khi s n xu t hang lo t ph i ki m tra xem mànả ấ ạ ả ể hình u n cong đố ược bao nhiêu, trong s n xu t gi y th thaoả ấ ầ ể
ki m tra để ược đ dính kéo gi a ph n thân gi y đ gi y nhộ ữ ầ ầ ế ầ ư
th đã phù h p ch a hay trong lĩnh v c g đ làm xà, d m,ế ợ ư ự ỗ ể ầ
c t, d ng k t c u trong xây d ng khi đó thông s ch u t iộ ự ế ấ ự ố ị ả
tr ng c a d m, xà là m t trong s nh ng thông s quan tr ngọ ủ ầ ộ ố ữ ố ọ
được nh c t i, v.v.ắ ớ
Vi c th nghi m kéo, nén là nh ng thí nghi m c b nệ ử ệ ữ ệ ơ ả trong vi c th nghi m đ b n c a v t li u. Hi n nay, trongệ ử ệ ộ ề ủ ậ ệ ệ nhà trường ,các vi n nghiêm c u, các công ty, các nhà máyệ ứ
s n xu t đang s d ng m t lả ấ ử ụ ộ ượng l n các thi t b kéo nén v tớ ế ị ậ
li u.Nh ng đa ph n các thi t b này còn h n ch v nh ngệ ư ầ ế ị ạ ế ề ữ khâu x lý, đo lử ường, đánh giá k t qu đo đ u làm th công,ế ả ề ủ
r t t n th i gian và nhân l c, hi u su t chính xác l i khôngấ ố ờ ự ệ ấ ạ cao. Hi n nay v i s phát tri n c a khoa h c công ngh đãệ ớ ự ể ủ ọ ệ cho ra đ i nhi u h th ng th nghi m kéo nén đa ch c năngờ ề ệ ố ử ệ ứ
v i s h tr c a máy tính đã ph n nào gi i quy t đớ ự ỗ ợ ủ ầ ả ế ượ c
Trang 2nh ng khó khan trên.Vì v y e đã th c hi n đ tài “ữ ậ ự ệ ề nghiên
c u, tích h p c m bi n c a h th ng kéo nén đa ch c năng ứ ợ ả ế ủ ệ ố ứ
đ th nghi m đ b n c a v t li u ể ử ệ ộ ề ủ ậ ệ ”.
2.Ý nghĩa khoa h c và th c ti nọ ự ễ
H th ng kéo nén đa ch c năng instron 5969 cho phépệ ố ứ
th c hi n các th nghi m tính ch t c lý c a các v t li uự ệ ử ệ ấ ơ ủ ậ ệ khác nhau, v i m c đích s d ng ph c v trong các nhà máyớ ụ ự ụ ụ ụ
s n xu t, các công ty, các vi n nghiêm c u, trong các nhàả ấ ệ ứ
trường, các c m bi n đả ế ược tích h p trên h th ng cho phépợ ệ ố
ki m tra các đ c tính c lý c a v t li u v i các phể ặ ơ ủ ậ ệ ớ ương pháp kéo, nén, u n.ố
H th ng kéo nén đa ch c năng instron 5969 là m t hệ ố ứ ộ ệ
th ng đa ch c năng có th th nghi m m t lo t các m uố ứ ể ử ệ ộ ạ ẫ
th ,có th ki m th đử ể ể ử ược nhi u lo i m u th v i nh ngề ạ ẫ ử ớ ữ
ch t li u khác nhau nh cao su, kim lo i, th y tinh, nh a, v tấ ệ ư ạ ủ ự ậ
li u có tính ch t t bào, v i, và có th ki m th trong các môiệ ấ ế ả ể ể ử
trường khác nhau
3.Đ i tố ượng và ph m vi nghiên c u.ạ ứ
Đ i tố ượng nghiên c u: H th ng th nghi m kéo nénứ ệ ố ử ệ instron 5969, load cell, long travel extensometer, ph n m mầ ề bluehill 3
Ph m vi nghiên c u: Nghiên c u v nguyên lý c a máyạ ứ ứ ề ủ
th nghi m kéo nén v t li u và các phử ệ ậ ệ ương pháp th c hi nự ệ các phép th kéo nén,x lý và đánh giá k t qu th nghi m,ử ử ế ả ử ệ nghiên c u ph n m m th nghi m đi kèm, ki m tra c tínhứ ầ ề ử ệ ể ơ
c a v t li u.ủ ậ ệ
4.M c đích và phụ ương pháp nghiên c uứ
M c đích nghiên c u c a đ tài là nghiêm c u tích h pụ ứ ủ ề ứ ợ 2
Trang 3c m bi n, cách v n hành h th ng và các phả ế ậ ệ ố ương pháp thử nghi m đ tìm tính ch t c lý c a v t li u.ệ ể ấ ơ ủ ậ ệ
Phương pháp nghiên c u:ứ
T ng h p các tài li u v h th ng th nghi m kéo nénổ ợ ệ ề ệ ố ử ệ instron 5959, các tài li u v v c m bi n tích h p trên hệ ề ề ả ế ợ ệ
th ng instron 5969, ph n m m Instron Bluehill 3 có th khaiố ầ ề ể thác s d ng trong đ ki m nghi m và đào t o.ử ụ ể ể ệ ạ
Kh o sát t ng th v h thông th , tích h p các c mả ổ ể ề ệ ử ợ ả
bi n và ph n m m. ế ầ ề
T ch c nghiên c u đ ra các hổ ứ ứ ề ướng s d ng, khai thácử ụ
hi u qu h th ng th nghi m kéo nén và ph n m m Instronệ ả ệ ố ử ệ ầ ề Bluehill.
Xây d ng quy trình ki m nghi m có ng d ng h th ngự ể ệ ứ ụ ệ ố
th nghi m kéo nén và ph n m m Instron Bluehill.ử ệ ầ ề
Xây d ng thi t k bài h c có ng d ng h th ng thự ế ế ọ ứ ụ ệ ố ử nghi m kéo nén và ph n m m Instron Bluehill.ệ ầ ề
N i dung đ ánộ ồ
N i dung đ án độ ồ ược trình bày trong ba chương, c thụ ể
nh sau.ư
CHƯƠNG 1 T NG QUAN V H TH NG THỔ Ề Ệ Ố Ử NGHI M KÉO NÉN INSTRON 5969 VÀ PH N M M THỆ Ầ Ề Ử NGHI M INSTRON BLUEHILL 3Ệ
CHƯƠNG 2. NGHIÊN C U CÁC C M BI N C AỨ Ả Ế Ủ
H TH NG KÉO NÉN INSTRON 5969Ệ Ố
CHƯƠNG 3 TH NGHI M CÁC Đ NH Đ B NỬ Ệ Ị Ộ Ề
C A V T LI U THÔNG D NGỦ Ậ Ệ Ụ
Trang 44
Trang 5CHƯƠNG 1. T NG QUAN V H TH NG THỔ Ề Ệ Ố Ử NGHI M KÉO NÉN INSTRON 5969 VÀ PH N M MỆ Ầ Ề
TH NGHI M INSTRON BLUEHILL 3Ử Ệ
1.1 . Gi i thi u v h th ng th nghi m kéo nén instronớ ệ ề ệ ố ử ệ 5969
H th ng th nghi m kéo nén instron 5969 là h th ngệ ố ử ệ ệ ố
th nghi m m t lo t các v t li u c n thi t trong vi c kéoử ệ ộ ạ ậ ệ ầ ế ệ
ho c nén.ặ
Thành ph n chính c a h th ng bao g m: ầ ủ ệ ố ồ
Khung t i v i b đi u khi n tích h p.ả ớ ộ ề ể ợ
Loadcell g n trên thanh trắ ượt
Các hàm k p cho vi c th nghi m kéo ho c nén.ẹ ệ ử ệ ặ
Ph n m m bluehill 3.ầ ề
H th ng có hai không gian th nghi m, không gianệ ố ử ệ chính là không gian bên dưới thanh trượt, không gian b sungổ
là không gian bên trên thanh trượt
1.2. Gi i thi u ph n m m Instron bluehill 3ớ ệ ầ ề
Ph n m m đ c quy n cho phép thi t l p các th ng s ki mầ ề ộ ề ế ậ ố ố ể tra, v n hành h th ng, thu nh p và phân tích d li u thậ ệ ố ậ ữ ệ ử
nghi m.ệ
Ph n m m bluhill 3 c a Instron đầ ề ủ ược phát tri n đ ch yể ể ạ trên m t lo t các thi t b th nghi m c a Instron. ộ ạ ế ị ử ệ ủ
CHƯƠNG 2. NGHIÊN C U CÁC C M BI N C A HỨ Ả Ể Ủ Ệ
TH NG KÉO NÉN INSTRON 5969Ố
1.1. Load cell
Load cell là thi t b c m bi n dùng đ chuy n đ i l cế ị ả ế ể ể ổ ự thành tín hi u đi n.ệ ệ
Trang 6Load cell ho t đ ng trên nguyên lý c u đi n tr cân b ngạ ộ ầ ệ ở ằ wheatstone. Giá tr l c tác d ng t l v i s thay đ i đi n trị ự ụ ỉ ệ ớ ự ổ ệ ở
c m ng trong c u đi n tr , do đó tr v tín hi u đi n áp tả ứ ầ ệ ở ả ề ệ ệ ỉ
l ệ
H th ng instron 5969 đệ ố ược tích h p v i r t nhi u cácợ ớ ấ ề
lo i c m bi n Load cell khác nhau. 2580 static Load cells làạ ả ế
nh ng load cell đữ ược tích h p trên h th ng Instron 5969.ợ ệ ố 1.2. Long Travel Extensomter
Là c m bi n dùng đ đo đ giãn dài, đ căng trong cácả ế ể ộ ộ
v t li u có kh năng bi n d ng cao, nh các v t li u có tínhậ ệ ả ế ạ ư ậ ệ
d o, đàn h i.ẻ ồ
Ph m vi ng d ng: th nghi m v i các v t có tính ch tạ ứ ụ ử ệ ớ ậ ấ đàn h i, nh a, v t li u có tính ch t kéo dài, v t li u t bào.ồ ự ậ ệ ấ ậ ệ ế
CHƯƠNG 3. TH NGHI M XÁC Đ NH Đ B N C AỬ Ệ Ị Ộ Ề Ủ
V T LI U THÔNG D NGẬ Ệ Ụ
3.1. Phương pháp th nghi m m uử ệ ẫ
Đ ki m tra đ c tính c lý c a m t m u v t nào đó,ể ể ặ ơ ủ ộ ẫ ậ chúng ta ph i t o phả ạ ương pháp th nghi m tử ệ ương ng trênứ
ph n m m bluehill 3, m t phầ ề ộ ương pháp bao g m bi u đ ,ồ ể ồ
b ng k t qu , b ng nh p các giá tr trả ế ả ả ậ ị ước sau khi hoàn t t,ấ
k t qu hi n th trên màn hình, có nhi u phế ả ể ị ề ương pháp thử nghi m đệ ược tích h p s n trên ph n m m nh kéo, nén, u nợ ẵ ầ ề ư ố cong
3.2. Nguyên t c thắ ử
Trước khi kh i đ ng h th ng đ m b o r ng các đi n ápở ộ ệ ố ả ả ằ ệ
đã được trên máy đã tương thích v i ngu n đi n, gi i h nớ ồ ệ ớ ạ thanh trượt đã được đ t.ặ
6
Trang 73.4. Th nghi m th c tử ệ ự ế
Th nghi m m u v t mi ng g ép hình ch nh t, sử ệ ẫ ậ ế ỗ ữ ậ ử
d ng Load cell công su t t i đa 50kN, ph ki n đĩa ép nénụ ấ ố ụ ệ
s c ch u t i đa 100kN v i phứ ị ố ớ ương pháp th nén.ử
K t qu thu đế ả ượ ự ạc l c t i đi m v t b phá v và l c l nể ậ ị ỡ ự ớ
nh t v t ch u đấ ậ ị ược
K T LU NẾ Ậ
Quá trình tìm hi u nghiêm c u em đã hoàn thành xong khóaể ứ
lu n “ậ nghiên c u, tích h p c m bi n c a h th ng kéo nén ứ ợ ả ế ủ ệ ố
đ th nghi m đ b n c a v t li u”. ể ử ệ ộ ề ủ ậ ệ Sau khi hoàn thành khóa
lu n em đã thu đậ ược nh ng k t qu sau.ữ ế ả
V n hành đậ ược h th ng Instron 5969ệ ố
Tích h p c m bi n Load cell, Long Travelợ ả ế Extensometer
Bi t cách s d ng ph n m m bluehill 3ế ử ụ ầ ề
Tính được các tính ch t c lý c a v t nh l c t iấ ơ ủ ậ ư ự ạ
đi m phá v , l c l n nh t m u v t ch u để ỡ ự ớ ấ ẫ ậ ị ược
Nh ng đi u còn h n ch : ữ ề ạ ế
Ch a th nghi m đư ử ệ ược nhi u m u v t v i các ch tề ẫ ậ ớ ấ
li u khác nhau b ng phệ ằ ương pháp khác nhau
Ch a tìm hi u đư ể ược h t các đ c tính công d ng c aế ặ ụ ủ các phép tính trong ph n calculations c a ph n m mầ ủ ầ ề bluehill 3
H ướ ng phát tri n: ể
Trang 8Tìm hi u các tính công d ng c a các phép tính trongể ụ ủ
ph n Calculations c a ph n m m bluehill 3.ầ ủ ầ ề
Th nghi m v i các m u v t khác nhau b ng phử ệ ớ ẫ ậ ằ ươ ng pháp khác nhau
M c dù đã c g ng h c t p, nghiên c u nghiêm túc,ặ ố ắ ọ ậ ứ
nh ng do b n thân em ki n th c còn h n ch nên khóa lu nư ả ế ứ ạ ế ậ không tránh kh i nh ng sai sót và k t qu không đỏ ữ ế ả ược th aỏ mãn nh ý mu n. Em r t mong s góp ý và ch d n c a th yư ố ấ ự ỉ ẫ ủ ầ
cô đ em có th rút ra nh ng kinh nghi m quý báu v ng bể ể ữ ệ ữ ướ c trên con đường phía trước
TÀI LI U THAM KH OỆ Ả
Website:
[1]. https://www.candientu.vn
[2]. https://www.Instron.us
[3]. http://www.instron.us/enus/products/testinaccessor ies/extensometers/longtravel
[4]. http://www.instron.us/enus/searchresults?
q=instron+5960
[5]. http://www.instron.us/enus/products/testing accessories/loadcells/static/2580seriesstatic
8