Chương 1: Má đầu - Chương 2: Tổng quan 2 - Chương 3: Cơ sá lý thuyÁt - Chương 4: ChÁ t¿o và kiểm nghiệm. - Chương 5: Đánh giá kÁt quÁ thử nghiệm - KÁt luận và kiÁn nghá 3 CH¯¡NG 2: TâNG QUAN 2. Giái thiáu vÁ ngành công nghiáp nhāa 2. Trên th¿ giái: Nhß vào nhu cầu sử dāng ngày càng tăng nên tốc đá phát triển vô cùng ổn đánh, đặc biệt là các nước khu vực Châu Á.
Ngành nhựa đưÿc đánh giá là mát trong những ngành tăng trưáng ổn đánh nhất trong những năm gần đây. Cuác khÿng hoÁng kinh tÁ năm 2008 đã mang đÁn nhiều thiệc h¿i, vậy mà ngành nhựa vẫn tăng 3% trong hai năm tiÁp theo. à Trung Quốc tăng khoÁng 10% và các nước Đông Nam Á thì khoÁng 20% á năm 2010. Sự phát triển liên tāc và bền vững cÿa ngành Nhựa là do nhu cầu thÁ giới đang trong giai đo¿n tăng cao.
SÁn lưÿng nhựa tiêu thā trên thÁ giới ước tính đ¿t 500 triệu tấn năm 2010 với tăng trưáng trung bình 5%/năm (theo BASF). Nhu cầu nhựa bình quân trung bình cÿa thÁ giới năm 2010 á māc 40 kg/năm, cao nhất là khu vực Bắc Mỹ và Tây Âu với hơn 100 kg/năm. Dù khó khăn, nhu cầu nhựa không giÁm t¿i 2 thá trưßng này trong năm 2009 – 2010 và thậm chí tăng m¿nh nhất á khu vực châu Á – khoÁng 12-15%. Ngoài yÁu tố đáa lý, nhu cầu cho sÁn phẩm nhựa cũng phā thuác vào tăng trưáng cÿa các ngành tiêu thā sÁn phẩm nhựa (end-markets) như ngành thực phẩm (3.5%), thiÁt bá điện tử (2.
Nhu cầu cho sÁn phẩm nhựa tăng trung bình 3.8%/năm trong ngành chÁ biÁn thực phẩm, 3.1% trong ngành thiÁt bá điện tử và 6-8% trong ngành xây dựng (Mỹ) là yÁu tố quan trọng đẩy tăng nhu cầu nhựa thÁ giới.1: SÁn lượng sÁn xuất/tiêu thụ nhựa trên thế giới 2. Ngành nhāa å Viát Nam: So với thÁ giới, ngành công nghiệp nhựa á Việt Nam vẫn còn yÁu ớt so với các ngành công nghiệp sừng sỏ khác như dệt may, viễn thông, cơ khí& Tuy nhiên trong những 4 năm trá l¿i đây ngành nhựa đã có sāc vưÿt bật tăng trưáng nhanh chóng khẳng đánh vá trí trong thá trưßng (15% - 17%) , đāng thā ba so với các ngành khác. Vốn dĩ sự phát triển nhanh chóng như trên là do thá trưßng ngày mát má ráng, nhu cầu sử dāng cÿa ngưßi tiêu dùng ngày càng cao, có mối quan hệ mật thiÁt với các ngành công nghiệp khác. Không chß dừng l¿i á đó, ngành nhựa vẫn đang lao mình vào sự phát triển không ngừng nghß cÿa thá trưßng thÁ giới bằng tất cÁ các tiềm năng sẵn có cÿa bÁn thân vì đây mới chß bước khái đầu.
Để sánh vai với các cưßng quốc năm châu, không chß phát triển trong nước ngành nhựa còn mang tên mình sang với các nước khác trên thÁ giới và đưÿc đánh giá cao về chất lưÿng cũng như mẫu mã. Hiện nay, theo thống kê thì trong nước ta có khoÁng 3000 doanh nghiệp đang kinh doanh về ngành nhựa. Song song với việc nhiều doanh nghiệp đÁn vậy thì việc nhập khẩu nguyên liệu nhựa cũng khá cao và có xu hướng tăng dần theo các năm.2: SÁn lượng sÁn xuất/tiêu thụ nhựa ở Việt Nam Ngày nay vật liệu nhựa hầu như có mặt khắp mọi nơi và đóng vai trò vô cùng quan trọng trong sự phát triển cÿa nền kinh tÁ nước ta. Ngành nhựa đã đóng góp cho các ngành công nghiệp như giao thông vận tÁi, quốc phòng, chÁ t¿o máy, hàng không, đóng tàu, dân dāng,&rất lớn.
Thi¿t bß kéo nén 2. Miêu tÁ vÁ máy kéo nén Máy thử mỏi là giÁi pháp lý tưáng nhằm kiểm tra đá bền, khÁ năng cháu mỏi, đặc tính lan truyền vÁt nāt trong cÁ phép thử tĩnh và đáng trên vật liệu. ThiÁt bá thử mỏi ho¿t đáng nhß mát cơ cấu kẹp chuyên dāng dùng để giữ sÁn phẩm thử và cơ cấu chấp hành thực hiện chuyển đáng tánh tiÁn. ThiÁt bá thử đá bền mỏi cÿa sÁn phẩm sau khi đưÿc ép.
5 Tính chất cần kiểm tra: đá bền mỏi cÿa sÁn phẩm. Các lo¿i máy trên thß tr°ãng 2.1 Máy thā ãi vái tÁi tßi đa là 25kN Máy thử mỏi với tÁi thử tối đa 25 kN là giÁi pháp lý tưáng nhằm kiểm tra đá bền, khÁ năng cháu mỏi, đặc tính lan truyền vÁt nāt trong cÁ phép thử tĩnh và đáng trên vật liệu. Máy thử mỏi bao gồm trọn bá phā kiện dành cho thử nghiệm kéo nén, uốn, mỏi tần số thấp, lan truyền vÁt nāt& phù hÿp theo các tiêu chuẩn quốc tÁ như: ASTM E8, E466, D695, E606, E647, E1820, E399, D2344, D790, ISO 527-4, 13003, 6872& *Thông số kỹ thuật: KhÁ năng tÁi tối đa: ± 25 kN CÁm biÁn lực đá phân giÁi 5 N, chính xác 0,3% cÿa FS Biên đá đầu phát đáng: ± 25mm với đá phân giÁi 0,1 µm Tần số vận hành từ: 0 ÷ 100 Hz Bá điều khiển xử lý tín hiệu số DSP với Loop update 32kHz và 24 bit thu thập số liệu Nguồn 1 pha, 200-240 V, 15A Trọng lưÿng: < 200 kg Hình 2.3 Máy thử mỏi với tÁi tối đa 25kN [2] 6 2. Máy kéo nén v¿n năng d¿ng 2 cßt đà sàn 5980 Máy kéo nén v¿n năng 2 cát để sàn là hệ thống thử nghiệm tĩnh thực hiện các thử nghiệm kéo và uốn, cắt, bóc tách,& với các lo¿i vật liệu.
Tính năng cÿa thiÁt bá Lực tÁi chính xác phép đo: +/- 0.5% đÁn 1/1000 tùy chọn công suất tÁi cÿa cÁm biÁn lực. Tùy chọn thu thập dữ liệu lên đÁn 2.5 kHz đồng thßi trên các kênh tÁi, kéo và giãn.000002 in/min đÁn 40in/min), phā thuác vào model Chiều cao thấp nhất để truy cập vào không gian làm việc. BÁng điều khiển tùy chßnh. Phần mềm tương thích Bluehill Nhận diện đâù dò tự đáng cho cÁm biÁn lực và đầu đo Tùy chọn chiều cao và chiều ráng bổ sung có sẵn.4 Máy kéo nén v¿n năng d¿ng 2 cột để sàn 5980 [2] 7 2.3 Máy kéo nén v¿n năng 10kN - Hãng sÁn xuất: Tinius Olsen – Anh - Máy kéo nén v¿n năng 10 KNMáy kiểm tra v¿n năng với khÁ năng t¿o tÁi kéo và nén lên đÁn 10kN.Các ngàm kẹp tùy chọn theo yêu cầu phù hÿp cho mọi tiêu chuẩn và mọi āng dāng cÿa khách hàng.ThiÁt bá đ¿t và vưÿt trái các tiêu chuẩn quốc tÁ ASTM E4 - E83, ISO 7500-1, ISO 9513 và EN 10002-2, 10002-4.
- Thông số kỹ thuật: KhÁ năng t¿o tÁi kéo và nén lên đÁn 10kN. KhoÁng cách giữa 2 cát: 410 mm. Hành trình đầu trưÿt lớn nhất: 1090 mm. Tốc đá kiểm tra: từ 0.001 tới 1000 mm/phút KhoÁng lực làm việc: 0.2% đÁn 100% lực t¿i load cell Đá chính xác lực: ± 0.2% lực t¿i load cell Đá phân giÁi lực: 1 part in 8,388,608 Đá chính xác dách chuyển: ± 0.
Đá phân giÁi dách chuyển: 0.1μm KhÁ năng trá về vá trí ban đầu: 0.001 - 1000 mm/phút Kích thước máy: 1625x729x506 mm. Trọng lưÿng: 130 Kg 8 Hình 2.5 Máy kéo nén v¿n năng 10kN [2] 9 CH¯¡NG 3: C¡ Sä LÝ THUY¾T 3.1 Khái niám Trong nhiều chi tiÁt máy, dưới tác dāng cÿa tÁi trọng, āng suất trên mặt cắt biÁn đổi tuần hoàn theo thßi gian. Xét đá bền cÿa mát chi tiÁt hình trā: Hình 3.1 : Trục chịu uốn thuần túy Xét mát điểm M trên mặt ngoài cÿa trāc cháu uốn thuần túy phẳng quay với vận tốc góc ω (rad/s). Ta thấy āng suất t¿i M biÁn thiên tuần hoàn theo thßi gian với mát hàm số hình sin.
Như vậy với mát vòng quay cÿa trāc, āng suất t¿i M l¿i lần lưÿt qua các giá trá cực đ¿i và cực tiểu, hai giá trá này bằng nhau nhưng khác dấu.2 : Đường Sin của ứng suất t¿i điểm M Ngưßi ta gọi hiện tưÿng vật liệu bá phá ho¿i do āng suất thay đổi theo thßi gian là hiện tưÿng mỏi cÿa vật liệu. Nhận xét: khi chi tiÁt bá phá hÿy mỏi ta thấy á mặt cắt bá phá ho¿i có hai miền phân biệt, mát miền nhẵn và mát miền xù xì gÿn h¿t giống như sự phá hÿy cÿa vật liệu 10 giòn, mặc dù vật liệu chÁ t¿o là vật liệu dẻo. Từ đó ngưßi ta đưa ra giÁ thuyÁt về sự phá ho¿i do hiện tưÿng mỏi như sau: Hình 3.3 : Chi tiết bị phá hủy mỏi Khi cháu tác dāng cÿa āng suất thay đổi, tuy giá trá cÿa các āng suất còn thấp hơn giới h¿n đàn hồi cÿa vật liệu, nhưng những biÁn d¿ng dẻo rất nhỏ đã xuất hiện.Những biÁn d¿ng dẻo rất nhỏ này lúc đầu hình thành trên toàn bá thể tích cÿa vật thể, sau chß phát triển á những nơi bá yÁu nhất có sự tập trung cÿa āng suất. Dần dần vùng biÁn d¿ng dẻo cāc bá này phát sinh thành những vÁt nāt rất bé.
Do āng suất thay đổi, các vÁt nāt phát triển lên và hai mặt bên cÿa vÁt nāt va đập vào nhau làm cho hai mặt đó dần dần nhẵn đi. Do vÁt nāt phát triển, diện tích mặt cắt bá nhỏ dần và cuối cùng khi mặt cắt không đÿ để cháu lực nữa thì thanh bá phá ho¿i đát ngát mà không có biÁn d¿ng dư lớn.2 Quá trình phá hăy mãi Hiện tưÿng phá hÿy mỏi đưÿc phát hiện ra từ giữa thÁ kỷ 19 và giới h¿n mỏi đưÿc coi là mát trong những chß tiêu tính toán chÿ yÁu để xác tánh kích thước chi tiÁt. Thực tiễn cho thấy khoÁng 90% các tổn thất cÿa chi tiÁt do các vÁt nāt mỏi gây ra. Quá trình phá hÿy mỏi xÁy ra khi chi tiÁt máy cháu āng suất thay đổi.
Quá trình phá hÿy mỏi bắt đầu từ những vÁt nāt rất nhỏ sinh ra từ vùng chi chi tiÁt cháu āng suất tương đối lớn. Khi số chu trình làm việc cÿa chi tiÁt tăng lên thì các vÁt nāt này cũng má ráng dần, chi tiÁt ngày càng bá yÁu và cuối cùng xÁy ra gãy hỏng.3 Đ°ãng cong mãi Đưßng cong mỏi thể hiện mối quan hệ giữa āng suất (āng suất trung bình hoặc āng suất lớn nhất) và số chu kỳ thay đổi āng suất N cÿa chi tiÁt máy tới khi hỏng hoàn toàn. Giái h¿n bÁn mãi 11 Từ đồ thá ta thấy āng suất càng cao thì tuổi thọ càng giÁm. Khi āng suất vưÿt qua giá trá σk số chu kỳ āng suất giÁm m¿nh.
Trá số σk gọi là giới h¿n mỏi ngắn h¿n cÿa vật liệu.4 Đồ thị đường cong mỏi Āng suất càng giÁm thì số chu kỳ āng suất càng tăng. Khi āng suất giÁm đÁn giá trá σo thì đưßng cong mỏi gần như nằm ngang tāc là số chu kỳ āng suất có thể tăng lên rất lớn mà chi tiÁt không bá gãy hỏng. Trá số σo gọi là đá bền dài h¿n [1] cÿa chi tiÁt máy. Āng với σo là số chu kỳ cơ sá No.
Ph°¢ng trình đ°ãng cong mãi σmN= C Trong đó: C là hằng số.