Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật cơ khí: Nghiên cứu ảnh hưởng của một số thông số ổ khí tĩnh đến độ cứng vững của ổ trong gia công lỗ nhỏ

Mục đích của luận án xác định được ảnh hưởng của một số thông số khí tĩnh đến độ cứng vững của ổ như kết cấu hình học, cách dẫn khí, áp suất cấp. Các yếu tố này tạo ra áp suất phân bố trên ổ trục và khả năng tải ảnh hưởng đến độ chính xác của ổ khí quay ứng dụng trong gia công lỗ nhỏ được chế tạo trong điều kiện công nghệ tại Việt Nam.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật cơ khí: Nghiên cứu ảnh hưởng của một số thông số ổ khí tĩnh đến độ cứng vững của ổ trong gia công lỗ nhỏ BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Trương Minh Đức NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ THÔNG SỐ Ổ KHÍ TĨNH ĐẾN ĐỘ CỨNG VỮNG CỦA Ổ TRONG GIA CÔNG LỖ NHỎ Ngành: Kỹ thuật cơ khí Mã số: 9520103 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ Hà Nội – 2022 Công trình được hoàn thành tại: Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Vũ Toàn Thắng Phản biện 1: Phản biện 2: Phản biện 3: Luận án được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án tiến sĩ cấp Trường họp tại Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Vào hồi …….. giờ, ngày ….. tháng ….. năm ……… Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện: 1. Thư viện Tạ Quang Bửu - Trường ĐHBK Hà Nội 2. Thư viện Quốc gia Việt Nam GIỚI THIỆU LUẬN ÁN 1. Lý do lựa chọn đề tài luận án Ổ khí (tĩnh, động) cũng như ổ thủy (tĩnh, động) là giải pháp rất hiệu quả thường được áp dụng cho những bộ truyền động chính xác. Khi sử dụng ổ khí sẽ khắc phục được những nhược điểm cơ bản của hầu hết các khớp động truyền thống như xuất hiện khe hở động gây sai số ngẫu nhiên. Trong ổ khí, khe hở động luôn luôn được kiểm soát và không xuất hiện ngẫu nhiên trong quá trình làm việc của ổ do lớp màng khí nén áp suất cao được hình thành giữa bạc và trục quay. Đặc biệt, ma sát rất nhỏ (gần như bằng 0) dẫn đến giảm thiểu mài mòn, giảm thiểu sinh nhiệt do ma sát. Vì vậy ổ khí sẽ đảm bảo được chuyển động tương đối với độ chính xác rất cao. Nhờ những ưu điểm nổi bật mà ổ khí ngày càng được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như gia công cơ khí, đo lường, hàng không… Đặc biệt, trong lĩnh vực gia công cơ khí, việc ứng dụng ổ khí cao tốc trên các máy công cụ để gia công các lỗ nhỏ là rất phù hợp. Vì trong trường hợp này, do kích thước dụng cụ cắt, mômen cắt nhỏ nên đòi hỏi tốc độ quay trục chính của máy là rất lớn, cỡ vài chục nghìn vòng/phút [1]. Cơ sở đặt vấn đề nghiên cứu ảnh hưởng của một số thông số ổ khí tĩnh đến độ cứng vững của ổ trong gia công lỗ nhỏ bao gồm: + Ổ khí tĩnh trong nghiên cứu này hoạt động trên nguyên tắc bơm khí nén có áp suất từ máy nén nhằm tạo ra lớp khí nén giữa trục và bạc, tách rời bạc đệm khí và trục quay không tiếp xúc cơ khí với nhau, hoạt động hoàn toàn dựa trên ma sát khí. Độ cứng của lớp khí nén là yếu tố rất quan trọng đảm bảo ổ khí có hoạt động ổn định hay không, có giữ cho tâm trục quay ổn định hay không? Độ cứng vững này sẽ phụ thuộc hoàn toàn vào kết cấu hình học của ổ khí, cách dẫn khí và cấp khí. Do đó việc nghiên cứu kết cấu của ổ khí để đảm bảo áp suất được phân bố hợp lý trên bề mặt đệm, tăng độ cứng vững lớp khí nén giữa 1 trục và bạc của ổ khí trong quá trình hoạt động là một trong những điểm trọng tâm của luận án này. + Ổ khí ứng dụng trong gia công lỗ nhỏ có tốc độ cao thì các yếu tố như khe hở bộ đôi trục và bạc, áp suất khí cấp, độ nhám bề mặt, sai lệch hình học và vị trí của trục và bạc đều ít nhiều ảnh hưởng tới độ chính xác của ổ khí, do đó trong nghiên cứu này tác giả cũng sẽ khảo sát các yếu tố ảnh hưởng nói trên. Chính vì vậy, trong nghiên cứu của luận án tác giả đã lựa chọn ổ khí quay sử dụng trên máy khoan lỗ nhỏ CNC dạng rãnh với phương thức dẫn khí từ lỗ đột thắt trung tâm qua các rãnh dẫn hình chữ nhật để tạo vùng áp suất ổn định trong phạm vi rãnh dẫn hình chữ nhật đó. Việc chọn dạng dẫn khí này phù hợp với năng lực và khả năng công nghệ chế tạo cơ khí tại Việt Nam. Với đề tài, “Nghiên cứu ảnh hưởng của một số thông số ổ khí tĩnh đến độ cứng vững của ổ trong gia công lỗ nhỏ” từng bước làm chủ được thiết kế, công nghệ chế tạo ra ổ khí quay dạng rãnh dẫn hình chữ nhật với lỗ đột thắt trung tâm tại Việt Nam là phạm vi quan tâm của đề tài luận án này. 2. Mục đích, đối tượng, phương pháp và phạm vi nghiên cứu. Mục đích Mục đích của luận án xác định được ảnh hưởng của một số thông số khí tĩnh đến độ cứng vững của ổ như kết cấu hình học, cách dẫn khí, áp suất cấp. Các yếu tố này tạo ra áp suất phân bố trên ổ trục và khả năng tải ảnh hưởng đến độ chính xác của ổ khí quay ứng dụng trong gia công lỗ nhỏ được chế tạo trong điều kiện công nghệ tại Việt Nam. Mục đích cụ thể bao gồm: - Nghiên cứu thiết kế chế tạo ra được ổ khí quay có kết cấu dạng rãnh chữ nhật với lỗ đột thắt trung tâm đảm bảo ổ hoạt động ổn định, không có tiếp xúc cơ khí và khả năng chịu tải dọc trục và độ cứng vững hướng tâm đạt trong khoảng 3 ÷ 10N/μm. 2 Bước đầu làm chủ được công nghệ thiết kế và gia công chế tạo ổ khí quay gia công lỗ nhỏ phù hợp với điều kiện và kinh tế tại Việt Nam. Đối tượng nghiên cứu Ổ đệm khí dạng rãnh chữ nhật với lỗ đột thắt trung tâm. Đây là ổ đệm khí tĩnh, dạng ổ chặn, dùng làm đầu trục chính máy phay cỡ nhỏ, chịu lực dọc trục trong quá trình gia công. Các đại lượng, yếu tố khí tĩnh ảnh hưởng đến độ cứng vững của ổ khí quay ứng dụng trong gia công lỗ nhỏ. Đánh giá những đại lượng ảnh hưởng chính, quyết định độ chính xác ổ khí quay. Phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu lý thuyết kết hợp với thực nghiệm kiểm chứng. Trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết, các tài liệu, công trình đã nghiên cứu trong nước và ngoài nước về ổ khí quay ứng dụng trong trục chính của các máy gia công lỗ nhỏ. Từ tính toán lý thuyết về khe hở ổ trục và bôi trơn trong ổ khí, tìm hiểu lý thuyết tính toán ổ khí tĩnh. Nghiên cứu tính toán độ cứng vững và áp suất phân bố của ổ khí tĩnh. Nghiên cứu xây dựng mô hình mô phỏng và thực nghiệm để phân tích, đánh giá các yếu tố ảnh hưởng đến độ chính xác ổ khí tĩnh. Phạm vi nghiên cứu Giới hạn của ổ khí quay được tạo ra trong nghiên cứu là ổ khí kết cấu dạng rãnh dẫn chữ nhật với lỗ đột thắt tr ...