Báo Cáo Nghiên Cứu Chế Tạo Khung Máy Thử Mỏi Cho Nhựa/Composite

Khám phá quy trình chế tạo khung máy thử mỏi cho nhựa composite với tải kéo chuyển vị, ứng dụng trong nghiên cứu vật liệu và công nghệ.

• Tác giả: Nguyễn Quang Khang
• Người hướng dẫn: ThS. Đoàn Tất Linh
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Cơ Khí
• Đề tài: Chế Tạo Khung Máy Thử Mỏi Cho Nhựa/Composite Với Dạng Tải "Kéo - Chuyển Vị"
• Loại tài liệu: Công Trình Nghiên Cứu Khoa Học
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Thành Phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• MẶC LẠC
• DANH MỤC HÌNH ẢNH
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
• THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
• 1. CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 1.1. Khái niệm và hiện tượng mỏi
• 1.2. Quá trình phá hủy do mỏi
• 1.3. Tiêu chuẩn kéo mẫu
• 2. CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ KHUNG MÁY THỬ MỎI TRÊN VẬT LIỆU NHỰA
• 2.1. Phân tích thiết kế
• 2.2. Đánh giá thiết kế
• 2.3. Mô hình 3D của máy
• 2.4. Tiêu chuẩn mẫu
• 2.5. Tính toán động cơ
• 3. CHƯƠNG 3: QUY TRÌNH CHẾ TẠO
• 3.1. Bản vẽ Khung máy
• 3.2. Bản vẽ Tấm cữ
• 3.3. Bản vẽ Tấm trượt sau
• KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Nghiên Cứu Chế Tạo Khung Máy Thử Mỏi

Nghiên cứu chế tạo khung máy thử mỏi cho nhựa/composite là một lĩnh vực quan trọng trong ngành công nghiệp vật liệu. Khung máy thử mỏi giúp đánh giá độ bền và khả năng chịu tải của các loại nhựa và composite dưới tác động của lực kéo và chuyển vị. Việc phát triển khung máy này không chỉ đáp ứng nhu cầu thử nghiệm mà còn nâng cao chất lượng sản phẩm trong sản xuất.

1.1. Khái Niệm Về Khung Máy Thử Mỏi

Khung máy thử mỏi là thiết bị dùng để kiểm tra độ bền của vật liệu nhựa và composite. Thiết bị này giúp xác định khả năng chịu lực và độ bền của vật liệu trong điều kiện thực tế.

1.2. Tầm Quan Trọng Của Nghiên Cứu Vật Liệu

Nghiên cứu vật liệu nhựa và composite đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển các sản phẩm kỹ thuật. Việc hiểu rõ đặc tính cơ học của chúng giúp cải thiện quy trình sản xuất và chất lượng sản phẩm.

II. Vấn Đề Và Thách Thức Trong Nghiên Cứu Khung Máy Thử Mỏi

Trong quá trình nghiên cứu chế tạo khung máy thử mỏi, nhiều thách thức cần được giải quyết. Các vấn đề như độ chính xác trong thiết kế, khả năng chịu tải của khung máy và sự ổn định trong quá trình thử nghiệm là những yếu tố quan trọng cần được xem xét.

2.1. Độ Chính Xác Trong Thiết Kế Khung Máy

Độ chính xác trong thiết kế khung máy là yếu tố quyết định đến hiệu quả thử nghiệm. Thiết kế cần đảm bảo khả năng chịu lực và độ bền trong suốt quá trình sử dụng.

2.2. Khả Năng Chịu Tải Của Khung Máy

Khung máy cần có khả năng chịu tải lớn để đảm bảo an toàn trong quá trình thử nghiệm. Việc lựa chọn vật liệu và cấu trúc khung là rất quan trọng.

III. Phương Pháp Chế Tạo Khung Máy Thử Mỏi Hiệu Quả

Để chế tạo khung máy thử mỏi cho nhựa/composite, cần áp dụng các phương pháp khoa học và công nghệ hiện đại. Việc sử dụng phần mềm thiết kế 3D và công nghệ gia công CNC giúp nâng cao độ chính xác và hiệu quả trong sản xuất.

3.1. Sử Dụng Phần Mềm Thiết Kế 3D

Phần mềm thiết kế 3D giúp mô phỏng và tối ưu hóa cấu trúc khung máy. Điều này giúp phát hiện sớm các vấn đề trong thiết kế và cải thiện tính khả thi.

3.2. Công Nghệ Gia Công CNC

Công nghệ gia công CNC cho phép chế tạo các chi tiết với độ chính xác cao. Việc này giúp giảm thiểu sai sót trong quá trình sản xuất và nâng cao chất lượng sản phẩm.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Khung Máy Thử Mỏi

Khung máy thử mỏi không chỉ được sử dụng trong nghiên cứu mà còn có ứng dụng rộng rãi trong sản xuất công nghiệp. Nó giúp các nhà sản xuất kiểm tra và đảm bảo chất lượng sản phẩm nhựa/composite trước khi đưa ra thị trường.

4.1. Kiểm Tra Chất Lượng Sản Phẩm

Khung máy thử mỏi giúp kiểm tra chất lượng sản phẩm nhựa/composite, đảm bảo chúng đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật và an toàn.

4.2. Nâng Cao Hiệu Suất Sản Xuất

Việc sử dụng khung máy thử mỏi giúp các nhà sản xuất nâng cao hiệu suất sản xuất, giảm thiểu lãng phí và tăng cường độ tin cậy của sản phẩm.

V. Kết Luận Về Nghiên Cứu Khung Máy Thử Mỏi

Nghiên cứu chế tạo khung máy thử mỏi cho nhựa/composite là một bước tiến quan trọng trong ngành công nghiệp vật liệu. Việc phát triển và ứng dụng khung máy này không chỉ giúp nâng cao chất lượng sản phẩm mà còn thúc đẩy sự phát triển bền vững trong sản xuất.

5.1. Tương Lai Của Nghiên Cứu Vật Liệu

Tương lai của nghiên cứu vật liệu nhựa/composite hứa hẹn sẽ có nhiều tiến bộ mới. Việc áp dụng công nghệ hiện đại sẽ giúp cải thiện tính năng và độ bền của vật liệu.

5.2. Định Hướng Phát Triển Khung Máy Thử Mỏi

Định hướng phát triển khung máy thử mỏi sẽ tập trung vào việc cải tiến công nghệ và nâng cao hiệu suất. Điều này sẽ giúp đáp ứng tốt hơn nhu cầu của thị trường.

Trích đoạn nội dung tài liệu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN CHẾ TẠO KHUNG MÁY THỬ MỎI CHO NHỰA/ COMPOSITE VỚI DẠNG TẢI "KÉO - CHUYỂN VỊ" S K C 0 0 3 9 5 9 Mà SỐ: SV2020-69 S KC 0 0 7 3 5 1 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 10/2020 Bà GIÁO DĂC VÀ ĐÀO T¾O TR¯âNG ĐH S¯ PH¾M KỸ THUÀT TPHCM BÁO CÁO TàNG KÀT Đ TÀI NGHIÊN CĄU KHOA HàC CĂA SINH VIÊN CHÀ T¾O KHUNG MÁY THĀ MâI CHO NHĀA/ COMPOSITE VàI D¾NG TÀI " KÉO - CHUYÄN VÞ " SV2020 - 69 Chă nhißm đà tài: NGUYÆN QUANG KHANG MSSV: 16144071 TP Hß Chí Minh, 10/2020 Bà GIÁO DĂC VÀ ĐÀO T¾O TR¯âNG ĐH S¯ PH¾M KỸ THUÀT TPHCM BÁO CÁO TàNG KÀT Đ TÀI NGHIÊN CĄU KHOA HàC CĂA SINH VIÊN CHÀ T¾O KHUNG MÁY THĀ MâI CHO NHĀA/ COMPOSITE VàI D¾NG TÀI " KÉO - CHUYÄN VÞ " SV2020 – 69 Thuác nhóm ngành khoa hác: Kỹ thuật SV thực hiện: Nguyễn Quang Khang Nam, Nữ: Nam Dân tác: Kinh Lãp, khoa: 16144CL5, ĐT CLC Năm thā: 4 /Sá năm đào t¿o: 4 Ngành hác: Công nghệ kỹ thuật c¢ khí Ng°ời h°ãng dẫn: ThS. Đoàn TĀt Linh TP Hß Chí Minh, 10/2020 MĀC LĀC MĀC LĀC…………………………………………………………………………….i DANH MĀC HÌNH ÀNH. iii DANH MĀC CÁC BÀNG.

vi DANH MĀC CÁC T¯ VIÀT TT .vi THÔNG TIN KÀT QUÀ NGHIÊN CĄU CĂA Đ TÀI. Tính c¿p thiÁt căa đà tài. Māc tiêu đà tài nghiên cąu. Ph°¢ng pháp nghiên cąu.

Đối t°ÿng và ph¿m vi nghiên cąu .2 CH¯¡NG 1: C¡ Sä LÝ THUYÀT. Khái nißm và hißn t°ÿng mãi. Quá trình phá hăy do mãi .3 CH¯¡NG 2: THIÀT KÀ KHUNG MÁY THĀ ĐÞ BÂN MâI TRÊN VÀT LIÞU NHĀA. Phân tích thiÁt kÁ.

Đánh giá thiÁt kÁ.9 CH¯¡NG 3: QUY TRÌNH CHÀ T¾O. T¿m tr°ÿt Loadcell. Gối đỡ trāc lßch tâm. Trāc lßch tâm.

Tính chán trāc đỡ loadcell và kiÅm nghißm bÃn mối hàn. 61 CH¯¡NG 4: QUY TRÌNH LP GHÉP. L¿p Cÿ lên khung máy. 71 KÀT LUÀN, KIÀN NGHÞ .77 TÀI LIÞU THAM KHÀO.

78 ii DANH MĀC HÌNH ÀNH Hình 2. 2 Ph°¢ng án kéo m¿u. 5 Kích th°ác m¿u kéo ISO 527-2:1993. 2 Khung sau khi chÁ t¿o.

3 Khung sau khi s¢n. 5 T¿m cÿ sau khi chÁ t¿o. 6 BÁn v¿ T¿m tr°ÿt sau. 7 T¿m tr°ÿt sau thành phẩm.

9 Cÿ sau khi chÁ t¿o. 10 BÁn v¿ T¿m tr°ÿt loadcell. 11 T¿m tr°ÿt loadcell sau khi chÁ t¿o. 13 Thanh chÿ U sau khi chÁ t¿o.

15 T¿m tr°ÿt sau khi gia công. 17 D¿n h°áng sau chi chÁ t¿o. 19 Trāc d¿n h°áng sau chi chÁ t¿o. 21 Giá chÿ U sau khi chÁ t¿o.

23 Tay biên sau khi gia công. 24 BÁn v¿ Gối đỡ trāc lßch tâm. 25 Gối đỡ trāc lßch tâm sau chi chÁ t¿o. 27 T¿m đỡ Loadcell đ°ÿc l¿p trên máy.

29 Gối đỡ sau khi chÁ t¿o. 30 BÁn v¿ trāc lßch tâm. 31 Trāc lßch tâm sau khi chÁ t¿o. 33 Căn m¿u sau khi chÁ t¿o.

35 Xi lanh sau khi chÁ t¿o. 37 Piston sau khi chÁ t¿o. 39 Lò xo sau khi chÁ t¿o. 41 Bát piston sau khi chÁ t¿o.

45 Mối hàn t¿i T¿m g¿n trāc lò xo. 1 Mô hình 3D Cÿ l¿p trên khung máy. 2 Mô hình 3D cām bên phÁi. 3 Cām bên phÁi sau khi gia công.

4 ThiÁt kÁ 3D căa cām tr°ÿt. 5 BÁn v¿ phân rã căa cām tr°ÿt. 6 Vß trí l¿p T¿m cÿ và T¿m tr°ÿt sau. 9 Vß trí l¿p đặt Piston vái T¿m cÿ.

10 Vß trí l¿p đặt Xilanh vái T¿m tr°ÿt sau. 11 Cām tr°ÿt sau khi l¿p vào khung. 12 Vß trí căa cām d¿n h°áng và d¿n đßng. 14 Mô hình 3D căa Cām bên trái.

15 Cām bên trái sau khi l¿p đặt. 16 Vß trí l¿p thanh tr°ÿt. 17 Vß trí l¿p T¿m tr°ÿt Loadcell và Trāc ren M30. 18 BÁn v¿ phân rã căa Cām đỡ Loadcell và Ngàm.

19 Vß trí đặt Loadcell. 20 Vß trí l¿p Gối đỡ và Ti tr°ÿt. 22 Cām sau khi l¿p vào T¿m tr°ÿt Loadcell .76 v DANH MĀC CÁC BÀNG BÁng 3. 1 Các thành phÁn căa khung:.

2 Các thành phÁn căa chi tiÁt t¿m cÿ:. 3 Các thành phÁn căa chi tiÁt t¿m tr°ÿt sau:. 4 Các thành phÁn căa chi tiÁt t¿m tr°ÿt loadcell:. 5 Các tiÁn trình gia công T¿m tr°ÿt.

6 Các thành phÁn căa chi tiÁt D¿n h°áng:. 7 Các tiÁn trình gia công D¿n h°áng:. 8 Các thành phÁn căa chi tiÁt Trāc d¿n:. 9 Các thành phÁn căa chi tiÁt gối đỡ trāc lßch tâm:.

10 Các tiÁn trình gia công T¿m đỡ Loadcell:. 11 Các thành phÁn căa chi tiÁt Xi lanh:. 12 Các thành phÁn căa chi tiÁt Piston:. 13 Các thành phÁn căa chi tiÁt Bát piston: .59 DANH MĀC CÁC T¯ VIÀT TT TCVN: Tiêu chuẩn Vißt Nam CNCTM2: Công nghß chÁ t¿o máy TÁp 2 PA: Polyamide ISO: International Organization for Standardization CNC: Computer Numerical Control vi Bà GIÁO DĂC VÀ ĐÀO T¾O TR¯âNG ĐH S¯ PH¾M KỸ THUÀT TPHCM THÔNG TIN KÀT QUÀ NGHIÊN CĄU CĂA Đ TÀI 1.

Thông tin chung: - Tên đề tài: ChÁ t¿o khung máy thử mßi cho nhựa/ composite vãi d¿ng tải " kéo - chuyển vß " - Chÿ nhiệm đề tài: Nguyễn Quang Khang Mã sá SV:16144071 - Lãp: 16144CL5 Khoa: Khoa đào t¿o chĀt l°āng cao - Thành viên đề tài: Stt Há và tên MSSV Láp Khoa 1 Nguyễn Đắc Hòa 16144050 16144CL5 ĐT CLC 2 Trần Quác Huy 16144061 16144CL5 ĐT CLC - Ng°ời h°ãng dẫn: ThS. Māc tiêu đà tài: Măc tiêu cÿa đề tài là nghiên cāu đề xuĀt kÁt cĀu, thiÁt kÁ chi tiÁt và chÁ t¿o thử nghiệm khung máy thử mßi trên vật liệu nhựa, kiểm tra hiệu suĀt cÿa máy và đ°a ra kÁt luận về thiÁt kÁ và đánh giá tính khả thi cÿa máy trong sản xuĀt thực tÁ. Tính mái và sáng t¿o: Khung máy phù hāp vãi tiêu chuẩn mẫu ISO 527-2:1993 4. KÁt quÁ nghiên cąu: KÁt quả đ¿t đ°āc qua quá trình ch¿y thử nghiệm cho thĀy khung máy ho¿t đáng án đßnh, thßa đ°āc các yêu cầu về đá bền, tính đa năng, đá chính xác cao.

Đóng góp và mặt giáo dāc và đào t¿o, kinh tÁ - xã hßi, an ninh, quốc phòng và khÁ năng áp dāng căa đà tài: Máy thử đá bền mßi cÿa sản phẩm nhựa cho phép các nhà sản xuĀt và nhà nghiên cāu có đ°āc sự hiểu biÁt quan tráng về cách thāc mát vật liệu hoặc thành phần s¿ ho¿t đáng trong các tr°ờng hāp tải trong đời thực theo thời gian. Giúp °ãc tính tuái thá và đá bền cÿa vật liệu nhựa. Đây là việc mà hầu hÁt các công ty sản xuĀt sản phẩm nhựa quan tâm. Công bố khoa hác căa SV tÿ kÁt quÁ nghiên cąu căa đà tài : Ngày tháng 10 năm 2020 SV chßu trách nhißm chính thāc hißn đà tài (kí, họ và tên) NhÁn xét căa ng°ãi h°áng d¿n và nhÿng đóng góp khoa hác căa SV thāc hißn đà tài: Ngày tháng 10 năm 2020 Ng°ãi h°áng d¿n (kí, họ và tên) viii Mä ĐÀU 1.Đặt v¿n đà Trong cuác sáng hiện nay thì sản phẩm cÿa nhựa đ°āc āng dăng ráng rãi cả trong sinh ho¿t lẫn trong công nghiệp đặc biệt là trong công nghiệp thì sản phẩm nhựa giữ mát vai trò quan tráng vì nó đ°āc dùng để sản xuĀt các sản phẩm kỹ thuật, các chi tiÁt phă tùng.

Hiện nay chĀt dẻo kỹ thuật đ°āc sử dăng nhiều trong các lĩnh vực công nghiệp ôtô, xe máy, điện tử, điện l¿nh, các chi tiÁt phă tùng thiÁt bß máy móc, các thiÁt bß quang hác, trong lĩnh vực thể thao và phăc vă cho nhiều ngành công nghiệp khác. Trong sinh ho¿t thì sản phẩm nhựa đ°āc āng dăng ráng rãi, xuĀt hiện hầu hÁt ở các thiÁt bß thiÁt yÁu hàng ngày. ¯u điểm cÿa việc gia công các sản phẩm kỹ thuật bằng chĀt dẻo là: có khả năng sản xuĀt vãi sá l°āng lãn và năng suĀt cao, có thể thay đái nhanh nhiều kiểu dáng khác nhau, sản xuĀt đ°āc các sản phẩm từ trong suát đÁn nhiều màu sắc, chßu đ°āc tác đáng cÿa môi tr°ờng hoá chĀt, chßu mài mòn, chßu nhiệt đá, cách điện tát, sản phẩm nhẹ, dễ gia công, dễ lắp ráp, giá thành h¿, có sāc c¿nh tranh m¿nh so vãi các vật liệu truyền tháng. Nh°ng trong thực tÁ các sản phẩm nhựa th°ờng chßu rĀt nhiều yÁu tá ngo¿i lực gây h° hßng và phá hÿy, mát trong những ảnh h°ởng đó là sản phẩm s¿ chßu tác dăng cÿa hiện t°āng mßi do tác đáng cÿa lực tuần hoàn.

Trong dự án này, chúng tôi s¿ tiÁn hành việc nghiên cāu, phân tích thiÁt kÁ khung máy thử đá bền mßi cÿa vật liệu nhựa. Cuái cùng, chúng tôi kiểm tra hiệu suĀt cÿa máy và đ°a ra kÁt luận về thiÁt kÁ cÿa chúng tôi và đánh giá tính khả thi cÿa máy trong sản xuĀt thực tÁ. Tính c¿p thiÁt căa đà tài Hiện nay nhu cầu thử nghiệm mßi đái vãi vật liệu nhựa là rĀt cần thiÁt, việc thử nghiệm đá mßi cho phép các nhà sản xuĀt và nhà nghiên cāu có đ°āc sự hiểu biÁt quan tráng về cách thāc mát vật liệu hoặc thành phần s¿ ho¿t đáng trong các tr°ờng hāp tải trong đời thực theo thời gian. Giúp °ãc tính tuái thá và đá bền cÿa vật liệu nhựa.

Tuy nhiên hiện nay t¿i tr°ờng Đ¿i Hác SPKT TPHCM ch°a có thiÁt bß này, cho 1 nên việc nghiên cāu ThiÁt kÁ - ChÁ t¿o máy thử đá bền mßi là cần thiÁt. Trong đó khung máy đóng vai trò quan tráng và đ°āc chán để nghiên cāu. Đßng thời, qua quá trình thực hiện nghiên cāu nhóm đã hác hßi và nâng cao cách phân tích dữ liệu, quy trình ThiÁt kÁ - ChÁ t¿o t¿o ra mát sản phẩm thßa đ°āc những yêu cầu đã đặt ra. Māc tiêu đà tài nghiên cąu Măc tiêu cÿa đề tài là nghiên cāu đề xuĀt kÁt cĀu, thiÁt kÁ chi tiÁt và chÁ t¿o thử nghiệm khung máy thử mßi trên vật liệu nhựa, kiểm tra hiệu suĀt cÿa máy và đ°a ra kÁt luận về thiÁt kÁ và đánh giá tính khả thi cÿa máy trong sản xuĀt thực tÁ.

Ph°¢ng pháp nghiên cąu - Ph°¢ng pháp nghiên cāu tài liệu: S°u tầm và nghiên cāu sách báo, tài liệu, công trình có liên quan đÁn đề tài. - Ph°¢ng pháp thực nghiệm: Dựa vào các bài báo khoa hác uy tín đã tiÁn hành các thực nghiệm để có những thông tin xác thực và mãi nhĀt trên thÁ giãi cũng nh° trong n°ãc, góp phần làm c¢ sở để phát triển đề tài. Đối t°ÿng và ph¿m vi nghiên cąu Đái t°āng nghiên cāu: Khung máy thử đá bền mßi.