I. Giới thiệu về module tạo rung và máy thử độ bền kéo
Module tạo rung là một thiết bị quan trọng trong việc kiểm tra độ bền kéo của vật liệu, đặc biệt là nhựa. Máy thử độ bền kéo được sử dụng để đo lường các chỉ số như độ bền kéo, độ giãn dài khi đứt và mô đun đàn hồi của vật liệu. Việc tích hợp module tạo rung vào máy thử độ bền kéo giúp mô phỏng các điều kiện thực tế, nơi vật liệu có thể chịu tác động của rung động. Điều này làm tăng độ chính xác của kết quả thử nghiệm, đặc biệt trong các ngành công nghiệp sản xuất nhựa.
1.1. Nguyên lý hoạt động của module tạo rung
Module tạo rung hoạt động dựa trên nguyên lý sử dụng thiết bị Piezo để tạo ra các dao động cơ học. Các dao động này được truyền đến mẫu thử, giúp mô phỏng các điều kiện rung động thực tế. Thiết bị Piezo được điều khiển bằng phần mềm để điều chỉnh tần số rung, từ đó tạo ra các mức độ rung khác nhau. Điều này cho phép kiểm tra độ bền kéo của vật liệu trong các điều kiện rung động đa dạng.
1.2. Ứng dụng của máy thử độ bền kéo
Máy thử độ bền kéo được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp sản xuất nhựa, bao bì, và vật liệu composite. Nó giúp đánh giá chất lượng sản phẩm, kiểm soát nguyên liệu đầu vào, và nghiên cứu các đặc tính cơ học của vật liệu mới. Việc tích hợp module tạo rung vào máy thử độ bền kéo mở ra khả năng kiểm tra độ bền kéo trong các điều kiện môi trường phức tạp, nơi rung động là yếu tố không thể bỏ qua.
II. Hướng dẫn chế tạo module tạo rung
Quá trình chế tạo module tạo rung bao gồm các bước thiết kế, gia công, và lắp ráp. Thiết kế module tạo rung bắt đầu bằng việc tạo mô hình 3D trên phần mềm CAD, sau đó chế tạo các chi tiết phi tiêu chuẩn như đồ gá và bộ phận truyền động. Thiết bị Piezo được lựa chọn làm nguồn tạo rung, với các thông số kỹ thuật phù hợp để đảm bảo hiệu quả hoạt động. Sau khi gia công, các chi tiết được lắp ráp và kiểm tra để đảm bảo độ chính xác và độ bền.
2.1. Thiết kế đồ gá và chi tiết phi tiêu chuẩn
Đồ gá và các chi tiết phi tiêu chuẩn được thiết kế để hỗ trợ lắp đặt module tạo rung lên máy thử độ bền kéo. Các chi tiết này bao gồm tấm trên rung, tấm dưới rung, thanh trượt, và bạc trượt. Việc thiết kế đồ gá cần đảm bảo độ chính xác cao để tránh sai lệch trong quá trình thử nghiệm. Các chi tiết được gia công bằng máy CNC để đạt độ chính xác và độ bền cần thiết.
2.2. Lắp ráp và thử nghiệm module tạo rung
Sau khi gia công, các chi tiết được lắp ráp thành module tạo rung. Quá trình lắp ráp bao gồm việc gắn thiết bị Piezo vào đồ gá và kết nối với hệ thống điều khiển. Module tạo rung sau đó được lắp đặt lên máy thử độ bền kéo và tiến hành thử nghiệm. Các thử nghiệm ban đầu được thực hiện để kiểm tra hiệu suất và độ ổn định của module trước khi áp dụng vào thực tế.
III. Phương pháp thử nghiệm và phân tích kết quả
Phương pháp thử nghiệm bao gồm việc sử dụng máy thử độ bền kéo để kéo các mẫu nhựa trong môi trường có độ rung. Các mẫu thử được chế tạo từ nhựa ABS, với các tần số rung khác nhau được áp dụng. Dữ liệu thu được từ quá trình thử nghiệm bao gồm lực kéo, chuyển vị, và thời gian kéo đứt. Các dữ liệu này được phân tích để vẽ biểu đồ độ bền kéo và so sánh kết quả giữa các mẫu thử.
3.1. Quy trình thử nghiệm độ bền kéo
Quy trình thử nghiệm bắt đầu bằng việc chuẩn bị mẫu thử từ nhựa ABS. Các mẫu thử được đưa vào máy thử độ bền kéo và kéo với các tần số rung khác nhau. Phần mềm điều khiển SIMATIC WinCC Runtime Advanced được sử dụng để ghi lại các thông số thử nghiệm. Quá trình thử nghiệm được lặp lại nhiều lần để đảm bảo độ chính xác của kết quả.
3.2. Phân tích kết quả và đánh giá
Dữ liệu thu được từ quá trình thử nghiệm được phân tích để vẽ biểu đồ độ bền kéo. Các biểu đồ này được so sánh để đánh giá ảnh hưởng của rung động đến độ bền kéo của nhựa ABS. Kết quả cho thấy rằng rung động có thể làm giảm độ bền kéo của vật liệu, đặc biệt ở các tần số cao. Điều này cung cấp thông tin quan trọng cho việc tối ưu hóa thiết kế sản phẩm nhựa trong các điều kiện môi trường phức tạp.
