Thiết kế cụm trục chính máy khoan sử dụng ổ khí tĩnh

LỜI CAM KẾT

LỜI CẢM ƠN

TÓM TẮT ĐỒ ÁN NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ CỤM TRỤC CHÍNH CHO MÁY KHOAN SỬ DỤNG Ổ KHÍ TĨNH

1. CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU

1.1. Khái quát chung

1.2. Tính cấp thiết của đề tài

1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

1.3.1. Ý nghĩa thực tiễn

1.3.2. Ý nghĩa khoa học

1.4. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài

1.5. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

1.5.1. Đối tượng nghiên cứu

1.5.2. Phạm vi nghiên cứu

1.6. Phương pháp nghiên cứu

1.6.1. Cơ sở phương pháp luận

1.6.2. Phương pháp nghiên cứu

1.7. Bố cục của đề tài

2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN

2.1. Ổ cơ

2.1.1. Định nghĩa

2.1.2. Nhiệm vụ

2.1.3. Kết cấu

2.1.4. Nguyên lý hoạt động

2.1.5. Phân loại

2.2. Ổ khí tĩnh

2.2.1. Nguyên lý hoạt động

2.2.2. Ưu nhược điểm

2.2.3. Phân loại ổ trượt theo hình dạng

2.2.4. Phân loại ổ trượt theo phương pháp bôi trơn

2.2.5. Phạm vi ứng dụng

2.2.6. Các nghiên cứu liên quan tới đề tài

2.2.6.1. Các nghiên cứu ngoài nước

2.2.6.2. Các nghiên cứu trong nước

2.2.7. Định hướng nghiên cứu

3. CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

3.1. Máy khoan cao tốc

3.1.1. Các dạng đầu trục chính máy khoan sử dụng ổ khí

3.1.2. Định hướng nghiên cứu

3.1.3. Thông số thiết kế máy khoan

3.2. Cơ sở lý thuyết về dòng chảy của chất khí

3.2.1. Dòng chảy qua các tấm phẳng song song

3.2.2. Dòng chảy trong ổ chặn khí tĩnh

3.2.3. Dòng chảy của chất khí xuyên qua các lỗ nhỏ

3.3. Cơ sở tính toán thiết kế ổ khí tĩnh

3.3.1. Các vật liệu dùng để chế tạo ổ khí

3.3.1.1. Gốm sứ và sản phẩm của luyện kim bột

3.3.1.2. Vật liệu dẻo

4. CHƯƠNG 4: Ý TƯỞNG VÀ PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

4.1. Đề xuất kết cấu ổ đỡ khí tĩnh

4.2. Đề xuất kết cấu ổ đỡ khí tĩnh

5. CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ Ổ KHÍ TĨNH

5.1. Đường kính lỗ cấp khí

5.2. Chiều dài ổ khí

5.3. Vị trí đặt lỗ cấp khí

5.4. Số lượng lỗ cấp khí

5.5. Ảnh hưởng của chiều dài ổ đến khả năng tải

5.6. Ảnh hưởng của áp suất cung cấp đến khả năng tải và độ cứng của ổ

5.7. Ảnh hưởng của khe hở giữa trục và ổ đỡ

5.8. Xác định các thông số của lỗ cấp khí

5.8.1. Lưu lượng dòng khí

5.8.2. Áp suất cung cấp

5.9. Tính toán ổ chặn

5.10. Mô phỏng, Thực nghiệm, Đánh giá

6. CHƯƠNG 6: CHẾ TẠO, THỬ NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ

6.1. Chế tạo và lắp ráp ổ khí

6.1.1. Quá trình chế tạo

6.1.2. Ổ đỡ- chặn khí tĩnh

6.1.3. Trục chính

6.1.4. Đầu cấp khí

6.1.5. Các chi tiết khác

6.1.5.1. Ổ cấp khí trên

6.1.5.2. Ổ cấp khí dưới

6.1.6. Bích cấp khí cho ổ đỡ - chặn khí tĩnh

6.1.7. Mô hình máy khoan tổng thể

7. CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

I. Thiết kế cụm trục chính máy khoan sử dụng ổ khí tĩnh

Thiết kế cụm trục chính máy khoan sử dụng ổ khí tĩnh là một nghiên cứu chi tiết nhằm tối ưu hóa hiệu suất của máy khoan cao tốc. Cụm trục chính máy khoan được thiết kế để hoạt động ở tốc độ cao với độ chính xác cao, sử dụng ổ khí tĩnh để giảm ma sát và tăng tuổi thọ của máy. Nghiên cứu này tập trung vào việc phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất của cụm trục chính, bao gồm vật liệu, kết cấu, và phương pháp bôi trơn.

1.1. Nguyên lý hoạt động của ổ khí tĩnh

Ổ khí tĩnh hoạt động dựa trên nguyên lý sử dụng áp suất khí nén để tạo ra một lớp đệm khí giữa trục và ổ đỡ, giúp giảm ma sát và tăng độ chính xác. Nguyên lý hoạt động này cho phép cụm trục chính máy khoan hoạt động ở tốc độ cao mà không gây ra rung động hoặc mài mòn. Nghiên cứu chi tiết về dòng chảy của khí và phân bố áp suất trong ổ khí tĩnh là yếu tố quan trọng để thiết kế hiệu quả.

1.2. Ứng dụng của ổ khí tĩnh trong máy khoan

Ổ khí tĩnh trong máy khoan được ứng dụng để nâng cao hiệu suất và độ chính xác của máy. Công nghệ máy khoan hiện đại yêu cầu tốc độ quay cao và độ ổn định, điều này đạt được nhờ việc sử dụng ổ khí tĩnh. Nghiên cứu này cũng đề xuất các phương án cải tiến cụm trục chính để phù hợp với các yêu cầu công nghiệp, bao gồm việc tối ưu hóa kết cấu và vật liệu sử dụng.

II. Nghiên cứu chi tiết về cụm trục chính máy khoan

Nghiên cứu chi tiết về cụm trục chính máy khoan tập trung vào việc phân tích các yếu tố kỹ thuật và thiết kế để đạt được hiệu suất tối ưu. Kỹ thuật thiết kế máy được áp dụng để tính toán các thông số như đường kính trục, khe hở, và áp suất khí nén. Nghiên cứu này cũng đánh giá các phương án thiết kế khác nhau để đảm bảo cụm trục chính hoạt động ổn định ở tốc độ cao.

2.1. Tính toán thiết kế cụm trục chính

Tính toán thiết kế cụm trục chính bao gồm việc xác định các thông số kỹ thuật như đường kính trục, khe hở, và áp suất khí nén. Phân tích thiết kế máy khoan được thực hiện để đảm bảo rằng cụm trục chính có thể chịu được tải trọng và hoạt động ổn định ở tốc độ cao. Nghiên cứu này cũng đề xuất các phương án tối ưu hóa thiết kế để giảm thiểu rung động và mài mòn.

2.2. Cải tiến cụm trục chính

Cải tiến cụm trục chính là một phần quan trọng của nghiên cứu, nhằm nâng cao hiệu suất và độ bền của máy khoan. Ứng dụng ổ khí tĩnh trong thiết kế giúp giảm ma sát và tăng tuổi thọ của cụm trục chính. Nghiên cứu này cũng đề xuất các phương án cải tiến kết cấu và vật liệu để phù hợp với các yêu cầu công nghiệp hiện đại.

III. Thực nghiệm và đánh giá

Thực nghiệm và đánh giá là giai đoạn quan trọng để kiểm tra hiệu suất của cụm trục chính máy khoan sử dụng ổ khí tĩnh. Nghiên cứu này tiến hành các thử nghiệm để đo lường độ chính xác, độ ổn định, và khả năng chịu tải của cụm trục chính. Kết quả thực nghiệm được phân tích để đánh giá hiệu quả của thiết kế và đề xuất các cải tiến tiếp theo.

3.1. Mô phỏng và thử nghiệm

Mô phỏng và thử nghiệm được thực hiện để đánh giá hiệu suất của cụm trục chính trong các điều kiện làm việc khác nhau. Phân tích thiết kế máy khoan được sử dụng để dự đoán các vấn đề tiềm ẩn và đề xuất các giải pháp khắc phục. Kết quả mô phỏng và thử nghiệm giúp xác định các thông số tối ưu cho thiết kế.

3.2. Đánh giá kết quả thực nghiệm

Đánh giá kết quả thực nghiệm là bước cuối cùng để xác định hiệu quả của cụm trục chính máy khoan sử dụng ổ khí tĩnh. Nghiên cứu này phân tích các dữ liệu thu thập được từ thử nghiệm để đánh giá độ chính xác, độ ổn định, và khả năng chịu tải của cụm trục chính. Kết quả đánh giá giúp đề xuất các cải tiến tiếp theo để nâng cao hiệu suất của máy khoan.

Nghiên cứu và thiết kế cụm trục chính cho máy khoan sử dụng ổ khí tĩnh