Luận văn Nghiên cứu, thiết kế máy kiểm tra ứng suất của kính cuờng lực (Phần 1)

Nội dung text: Luận văn Nghiên cứu, thiết kế máy kiểm tra ứng suất của kính cuờng lực (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ CỔ CHÍ PHUỚC NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ MÁY KIỂM TRA ỨNG SUẤT CỦA KÍNH CUỜNG LỰC NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ ÐIỆN TỬ - 60520114 S KC 0 0 4 8 3 3 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 4/2016
2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ CỔ CHÍ PHƯỚC NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ MÁY KIỂM TRA ỨNG SUẤT CỦA KÍNH CƯỜNG LỰC NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬ - 60520114 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 04 năm 2016
3. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ CỔ CHÍ PHƯỚC NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ MÁY KIỂM TRA ỨNG SUẤT CỦA KÍNH CƯỜNG LỰC NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬ - 60520114 Hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Trường Thịnh Tp. Hồ Chí Minh, tháng 04 năm 2016
4. LÝ LỊCH KHOA HỌC I. LÝ LỊCH SƠ LƯỢC: Họ & tên: Cổ Chí Phước Giới tính: Nam. Ngày, tháng, năm sinh: 16 - 03 - 1981 Nơi sinh: Long An. Quê quán: Bình An – Thủ Thừa – Long An Dân tộc: Kinh Chỗ ở riêng hoặc địa chỉ liên lạc: Trường cao đẳng nghề Long An Điện thoại: 0984244486 E-mail: cochiphuoc@gmail.com II. QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: 1. Đại học: Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo từ 09 / 2001 đến 05/ 2006. Nơi học (trường, thành phố): Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM. Ngành học: Kỹ Thuật Cơ Điện Tử. 2. Thạc sĩ: Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo : 10/2014 đến 04/ 2016 Nơi học (trường, thành phố): Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP. HCM Ngành học: Kỹ Thuật Cơ Điện Tử. Tên luận văn: “ Nghiên cứu , thiết kế, chế tạo máy kiểm tra ứng suất uốn của kính cường lực theo tiêu chuẩn BS EN 1288-3 ” Ngày & nơi bảo vệ luận văn: / /2016 tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ Thuật TP. HCM. 3. Trình độ ngoại ngữ (biết ngoại ngữ gì,mức độ) : Anh văn B1. III. QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian Nơi công tác Công việc đảm nhiệm Nhân viên phòng kỹ 06/2006 – 03/2008 Công ty Cơ Điện Thủ Đức thuật Công ty Thép TVP, Bến Lức, Nhân viên phòng kỹ 05/2008 – 06/2010 Long An. thuật 07/2010 đến nay Trường Cao Đẳng Nghề Long An Giáo Viên i
5. LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng 04 năm 2016 (Ký tên và ghi rõ họ tên) Cổ Chí Phước ii
6. LỜI CẢM ƠN Trong thời gian học tập và nghiên cứu trong chương trình đào tạo sau đại học của trường Đại học sư phạm kỹ thuật TP.HCM, em đã tiếp thu và đúc kết được nhiều kiến thức bổ ích cho chuyên môn của mình. Với đề tài nghiên cứu dưới hình thức luận văn thạc sỹ, em đã vận dụng những kiến thức đã được học của mình để giải quyết một vấn đề thực tế. Luận văn của em là nghiên cứu và giải quyết vấn đề mới trong lĩnh vực kiểm tra ứng suất uốn của kính cường lực. Nghiên cứu lý thuyết, làm mô hình và thực nghiệm. Với sự hướng dẫn tận tình của thầy hướng dẫn PGS.TS Nguyễn Trường Thịnh cùng với sự hỗ trợ của gia đình, bạn bè, trung tâm kỹ thuật tiêu chuẩn đo lường chất lượng 3, công ty kính Thiên Phú, cho đến thời điểm này luận văn của em cũng đạt được những kết quả như mong muốn. Đến đây, cho phép em gửi lời cảm ơn chân thành đến: - Ban Giám Hiệu trường Đại học sư phạm kỹ thuật TP.HCM. - Thầy PGS.TS Nguyễn Trường Thịnh – Khoa Cơ Khí Chế tạo Máy - trường Đại học sư phạm kỹ thuật TP.HCM. - Quý thầy cô trong khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy - Trường Đại học sư phạm kỹ thuật TP.HCM. - Trung tâm kỹ thuật tiêu chuẩn đo lường chất lượng 3. - Công ty kính Thiên Phú. - Gia đình, bạn bè và đồng nghiệp. Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ, sự hỗ trợ động viên quý báu của tất cả mọi người. Xin trân trọng cảm ơn. Tp. Hồ Chí Minh, tháng 04 năm 2016 Học viên thực hiện luận văn Cổ Chí Phước iii
7. TÓM TẮT NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÁY KIỂM TRA ỨNG SUẤT UỐN CỦA KÍNH CƯỜNG LỰC THEO TIÊU CHUẨN BS EN 1288-3 Nội dung luận văn là nghiên cứu, thiết kế, chế tạo máy kiểm tra ứng suất uốn của kính cường lực theo tiêu chuẩn BS EN 1288-3 được điều khiển bằng cơ cấu chấp hành điện- thủy lực. Hệ thống này gồm ba thành phần chính. Thứ nhất là hệ thống thủy lực tạo ra lực tác động, thứ hai là hệ thống điện điều khiển bằng PLC và thu thập tín hiệu từ Loadcell, thứ ba là máy tính với giao diện Labview cho phép tương tác với người sử dụng. Việc liên kết giữa PLC với Labview được thực hiện thông qua giao thức DataSocket và OPC Server. Máy được chế tạo phục vụ cho công đoạn kiểm tra sản phẩm mẫu sau khi tôi nhiệt (cường lực) trong dây chuyền sản xuất kính cường lực. ABSTRACT RESEARCH, DESIGN, INSPECTION MACHINERY BENDING STRENGTH TOUGHENED GLASS BS EN 1288-3 STANDARDS Content is thesis research, design, manufacturing machinery bending stress test of toughened glass as standard BS EN 1288-3 is controlled by hydraulics for electricity .This system consists of three main components. The first is the hydraulic system creating force, the second is the power system and PLC signals collected from the loadcell, the third is a computer with Labview interface allows interaction with the user. The link between the PLC with Labview is implemented through protocol and OPC Server DataSocket. The machine is manufactured in service inspection stage after samples tempered (toughened) production line in toughened glass. iv
8. MỤC LỤC Trang tựa TRANG Quyết định giao đề tài Lý lịch cá nhân i Lời cam đoan ii Cảm tạ iii Tóm tắt iv Mục lục . v Danh mục từ viết tắt . ix Danh sách các hình x Danh sách các bảng xii Chương 1: TỔNG QUAN . 1 1.1.Tính cấp thiết của đề tài . 1 1.2. Ý nghĩa khoa học và thực tiển của đề tài 1 1.3. Tình hình nghiên cứu trong nước và ngoài nước 2 1.3.1. Trong nước 2 1.3.2. Ngoài nước 2 1.4. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài 4 1.5. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu . 4 1.5.1.Đối tượng nghiên cứu 4 1.5.2. Phạm vi nghiên cứu 5 1.6. Phương pháp nghiên cứu 6 1.6.1. Cơ sở phương pháp luận . 6 1.6.2. Các phương pháp nghiên cứu cụ thể 6 Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 7 v
9. 2.1. Kính cường lực 7 2.2. Tiêu chuẩn BS EN 1288-3 8 2.3. Phương pháp kiểm tra 8 2.3.1. Thử độ bền va đập và số lượng mảnh vở 8 2.3.2. Đo ứng suất bề mặt của kính . 8 2.3.3. Đo ứng suất uốn của kính theo tiêu chuẩn BS EN 1288-3 .10 2.3.4. Đo ứng suất bằng máy kiểm tra nén 11 2.4. Lý thuyết về thuỷ lực 11 2.4.1. Tính toán chọn công suất bơm dầu 12 2.4.2. Tính toán chọn xy lanh thuỷ lực . 13 2.5. Lý thuyết về loadcell 15 2.6. Lý thuyết về cảm biến tiệm cận siêu âm 22 2.6.1. Nguyên lý hoạt động cảm biến tiệm cận siêu âm . 23 2.6.2. Cảm biến tiệm cận siêu âm loại có thể điều chỉnh khoảng cách phát hiện 24 2.7. Lý thuyết chọn lựa các thiết bị điện 25 2.8. Tổng quan về Labview 26 2.9. Tổng quan về OPC và DataSocket, PC Access 27 2.9.1. Giới thiệu về OPC 27 2.9.2. Giới thiệu giao thức DataSocket 28 2.9.3. Giới thiệu về PC Access . 31 2.10. Giới thiệu Toolkit Report Generation for Microsoft Office 31 Chương 3: PHƯƠNG HƯỚNG VÀ CÁC GIẢI PHÁP . 33 3.1. Yêu cầu của đề tài 33 3.2. Phương hướng và giải pháp thực hiện . 33 3.2.1. Phương án 1 33 vi
10. 3.2.2. Phương án 2 34 3.2.3. Phương án 3 35 3.3. Lựa chọn phương án 36 3.4. Trình tự công việc tiến hành . 37 Chương 4: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ . 38 4.1. Thiết kế cơ khí 38 4.1.1. Tính toán chọn công suất thuỷ lực, bơm dầu, xy lanh 38 4.1.2. Thiết kế hệ thống thuỷ lực . 39 4.1.3. Thiết kế cơ cấu 39 4.2. Tính toán, thiết kế điện điều khiển . 41 4.2.1. Tính toán chọn các thiết bị điện . 41 4.2.2. Thiết kế tủ điện 41 4.2.3. Thiết kế chương trình PLC điều khiển 41 4.3. Thiết kế giao diện thu thập dữ liệu 44 Chương 5: THỰC NGHIỆM – ĐÁNH GIÁ 48 5.1. Thực nghiệm với 10 mẫu thử kính dày 6mm 48 5.2. Thực nghiệm với 10 mẫu thử kính dày 8mm 49 5.3. Thực nghiệm với 10 mẫu thử kính dày 10mm . 50 5.4. Thực nghiệm với 10 mẫu thử kính dày 12mm 51 5.5.Mối quan hệ giữa ứng suất uốn với độ dày của kính rút ra từ thực nghiệm 52 5.6.Mối quan hệ giữa độ võng với độ dày của kính rút ra từ thực nghiệm 52 5.7. Đánh giá 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO . 54 PHỤ LỤC Phụ lục 1: Tiêu chuẩn BS EN 1288-1 55 Phụ lục 2: Tiêu chuẩn BS EN 1288-3 86 Phụ lục 3: Bảng vẽ thiết kế điện . 101 Phụ lục 4: Bảng vẽ chi tiết cơ khí 109 vii
11. DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT PLC Programmable Logic Controller OPC OLE for Process Control DSTP DataSocket Transfer Protocol OLE Object Linking and Embedding LabVIEW Laboratory Virtual Instrumentation Engineerig Workbench EM Expansion Module COM Component Object Model DCOM Distributed Component Object Model viii
12. DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 1.1: Máy kiểm tra ứng suất nén Inspekt S 50 3 Hình 1.2: Dòng máy kiểm tra kéo nén 318 Family Test Machine . 3 Hình 1.3: Dòng máy thử độ bền nén CDT 1504 4 Hình 2.1: Kính cường lực . 8 Hình 2.2: Mô tả vị trí đo ứng suất bề mặt . 9 Hình 2.3: Mô tả đo ứng suất bề mặt của kính 10 Hình 2.4: Đo ứng suất uốn theo tiêu chuẩn Bs en 1288-3 . 10 Hình 2.5: Một số phương án đo ứng suất bề mặt . 11 Hình 2.6: Tổn thất trong hệ thống thủy lực . 12 Hình 2.7: Mối quan hệ giữa vận tốc và lưu lượng dầu khi xy lanh duỗi ra 13 Hình 2.8: Mối quan hệ giữa vận tốc và lưu lượng dầu khi xy lanh rút về 14 Hình 2.9: Cấu tạo Strain Gauge 15 Hình 2.10: Mạch cầu ¼(quarter-brigde) 16 Hình 2.11: Mạch cầu bán phần (half-brigde) 17 Hình 2.12: Mạch cầu toàn phần (full-brigde) . 17 Hình 2.13: Cơ chế áp điện của thạch anh 18 Hình 2.14: Bộ chuyển đổi lực hiệu ứng áp điện ba thành phần 19 Hình 2.15: Vòng đệm thạch anh . 19 Hình 2.16: Hình dạng một số loại Loadcell 20 Hình 2.27: Mạch khuếch đại 21 Hình 2.18: Mạch lọc tần số thấp 21 Hình 2.19: Mạch lọc tần số cao . . 22 Hình 2.20: Mạch lọc thông giải . 22 Hình 2.21.: Các thành phần của cảm biến tiệm cận siêu âm 23 Hình 2.22. Sóng âm thanh phản hồi khi đối tượng (mục tiêu) là chất rắn, chất lỏng. 23 ix
13. Hình 2.23: Vùng hoạt động của cảm biến tiệm cận siêu âm . 24 Hình 2.24: Khoảng cách hoạt động lớn nhất của cảm biến tiệm cận siêu âm với các đối tượng khác nhau 24 Hình 2.25: Cửa sổ làm việc của LABVIEW 26 Hình 2.26: Các lệnh, hàm trong LABVIEW 27 Hình 2.27: Tổng quan về OPC Server 28 Hình 2.28: Các hàm lập trình trong DataSocket 29 Hình 2.29: Cửa sổ quản lý của DataSocket Server Manager . 30 Hình 2.30: Các hàm trong lập trình xuất báo cáo nâng cao Word và Excell 31 Hình 3.1: Phương án sử dụng phần cứng thu thập dữ liệu NI USB 6008 33 Hình 3.2: Phương án sử dụng PLC điều khiển và thu thập dữ liệu 34 Hình 3.3: Sơ đồ khối giao tiếp PLC S7-200 và Labview 35 Hình 3.4: Phương án sử dụng đầu cân điện tử 35 Hình 3.5: Sơ đồ khối hệ thống thu thập dữ liệu Loadcell 36 Hình 4.1: Sơ đồ hệ thống thuỷ lực 39 Hình 4.2: Mô hình thiết kế 3D hệ thống kiểm tra ứng suất uốn 39 Hình 4.3: Hệ thống kiểm tra ứng suất uốn hoàn thiện 40 Hình 4.4: Sơ đồ khối các phần tủ điện 41 Hình 4.5: Phương pháp tuyến tính khối lượng theo thực tế 42 Hình 4.6: Phương pháp tuyến tính khối lượng theo giá trị ADC của EM235 43 Hình 4.7: Giao diện giám sát, điều khiển và thu thập dữ liệu 45 Hình 4.8: Code phần mềm labview . 46 Hình 4.9: Các tag liên kết giữa PLC và Labview 47 Hình 5.1: Đồ thị mối quan hệ giữa ứng suất uốn với độ dày của kính . . 52 Hình 5.2: Đồ thị mối quan hệ giữa độ võng với độ dày của kính . 52 x
14. DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 2.1: Dòng điện và tiết diện dây dẫn theo chuẩn IEC 60439-1 25 Bảng 5.1: Bảng kết quả thực nghiệm với mẫu thử dày 6mm 48 Bảng 5.2: Bảng kết quả thực nghiệm với mẫu thử dày 8mm 49 Bảng 5.3: Bảng kết quả thực nghiệm với mẫu thử dày 10mm 50 Bảng 5.4: Bảng kết quả thực nghiệm với mẫu thử dày 12mm .51 xi
15. CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN 1.1. Tính cấp thiết của đề tài Cuộc cách mạng khoa học và công nghệ hiện đại vào những năm 50 của thế kỷ XX nhanh chóng làm nên sự thay đổi to lớn cho lĩnh vực công nghệ vật liệu. Sự ra đời của kính, một vật liệu trong suốt, là một sự kiện lớn lao, là cuộc cách mạng về vật liệu nhân tạo. Sự ra đời của kiến trúc hiện đại gắn với tác phẩm làm từ kính đã khơi nguồn cho nhiều ý tưởng sáng tạo từ vật liệu mang lại giá trị nghệ thuật lẫn khoa học. Đối với xây dựng, sản phẩm từ kính là sản phẩm của thời đại mới, thể hiện sự tinh tế, sang trọng và đẳng cấp. Khả năng chịu uốn, ứng suất uốn là các tiêu chuẩn đặt ra hàng đầu trong lĩnh vực đo lường, thí nghiệm. Việc xác định chính xác các thông số này góp phần nâng cao độ an toàn cho sản phẩm theo tiêu chuẩn cho phép. Hơn nữa thí nghiệm đo lường chính xác phản ánh trình trạng phát triển kinh tế xã hội của một quốc gia. Đất nước ta đang từng bước phát triển và hội nhập Quốc tế. Quá trình liên kết khu vực và toàn cầu hóa đã tạo ra cơ hội và thách thức cho một quốc gia có nền kinh tế đang phát triển. Trong nhiệm vụ mới, đẩy mạnh phát triển công nghiệp được coi là vấn đề chiến lược, đặc biệt nghành Cơ điện tử rất được ưu tiên phát triển. Việc áp dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật vào nghiên cứu chế tạo máy móc là vấn đề cần thiết. Bên cạnh đó, tiếp thu và chuyển giao công nghệ tiên tiến từ bên ngoài vào máy móc là vấn đề cốt lõi cho quốc gia đang hiện đại hóa công nghiệp. Mục đích đến năm 2020 nước ta cơ bản trở thành nước công nghiệp theo hướng hiện đại. Với sứ mệnh cao cả đó, Trường Đại học Sư phạm kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi nghiên cứu và ứng dụng vào thực tiễn đề tài “Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo máy kiểm tra ứng suất uốn của kính cường lực theo tiêu chuẩn BS EN 1288-3 ” 1.2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 1
16. Đề tài “Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo máy kiểm tra ứng suất uốn của kính cường lực theo tiêu chuẩn BS EN 1288-3 ” có ý nghĩa to lớn trong nền khoa học công nghệ nước nhà. Đề tài phản ánh việc áp dụng các thành tựu của khoa học kỹ thuật vào đời sống, tạo động lực cho vấn đề nghiên cứu khoa học thực tiễn. Đề tài “Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo máy kiểm tra ứng suất uốn của kính cường lực theo tiêu chuẩn BS EN 1288-3 ” là một thí dụ điển hình cho việc liên kết giữa các lĩnh vực cơ khí, điện công nghiệp, điều khiển lập trình, góp phần đưa sản phẩm đi vào phục vụ công nghiệp sản xuất Việt Nam hiện nay để chuyên môn hóa, nâng cao năng suất, chất lượng sản phẩm, hiệu quả làm việc. Thiết thực hơn nữa, đề tài đã tạo sự liên kết giữa Nhà trường và Doanh nghiệp, hỗ trợ việc kiểm tra chất lượng sản phẩm trong môi trường công nghiệp. 1.3. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước: 1.3.1. Trong nước: chưa có công ty nghiên cứu sản xuất. 1.3.2. Ngoài nước: Hiện nay trên thị trường có nhiều máy đo, kiểm tra ứng suất uốn với nhiều phương pháp đo khác nhau trên nhiều loại vật liệu khác nhau. Nhiều hãng sản xuất nổi tiếng như Instron, Wilson Hardness, Hầu hết các máy này dựa trên nguồn động lực chính là điện với cơ cấu cơ khí khuếch đại lực, hoặc kết hợp điện với thủy lực để tạo ra công suất cao, lực lớn. Máy kiểm tra ứng suất nén kính cường lực Inspekt S 50 theo tiêu chuẩn DIN EN 1288-3 cho phép tải tối đa 50kN, sử dụng truyền động thủy lực, kích thước khu vực kiểm tra 1300x650mm 2
17. Hình 1.1: Máy kiểm tra ứng suất nén Inspekt S 50 318 Family Test Machine là dòng máy kiểm tra kéo nén khả năng tải 600kN, độ chính xác của tải 0.5%, tốc độ 300mm/phút, tốc độ lấy mẫu 1kHZ (1000 mẫu/giây), điều khiển bằng điện, sử dụng động cơ servo truyền động vít-me. Hình 1.2: Dòng máy kiểm tra kéo nén 318 Family Test Machine 3
18. CDT 1504 là dòng máy thử độ bền nén (cường độ nén) ứng dụng rộng rãi trong nén các loại vật liệu xây dựng như gạch, ngói, xi măng theo các tiêu chuẩn ASTM, EN, ISO, TCVN, sử dụng bộ truyền động Servo điều khiển trục vít-me, bộ điều khiển thu thập dữ liệu DCS-300 và hệ máy tính điều khiển, hiển thị kết quả lên phần mềm PowerTest. Khả năng tải 50kN, độ chính xác 1% , tốc độ nén 50mm/phút, công suất tiêu thụ điện 1.5kW. Hình 1.3: Dòng máy thử độ bền nén CDT 1504 1.4. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài Mục tiêu nghiên cứu của đề tài là làm chủ việc tính toán, thiết kế , chế tạo và điều khiển máy kiểm tra ứng suất uốn của kính cường lực theo tiêu chuẩn BS EN 1288-3. 1.5. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 1.5.1. Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu của đề tài “Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo máy kiểm tra ứng suất uốn của kính cường lực theo tiêu chuẩn BS EN 1288-3 ” tập trung vào giải quyết những vấn đề sau: Tính toán và thiết kế sơ bộ khung đỡ hệ thống 4
19. thủy lực; tính toán thiết kế hệ thống điện điều khiển, hệ thống thủy lực, thu thập dữ liệu; thiết kế giao diện đảm bảo tính ổn định của hệ thống. Bên cạnh đó, tiến hành lắp ghép kiểm tra rồi mới đưa vào thực tế sử dụng. Đối tượng tìm hiểu: - Các tài liệu liên quan đến tính toán, thiết kế máy và lắp ghép. - Các tài liệu về cơ cấu truyền động, truyền động điện, hệ thống điều khiển bằng điện – thủy lực. - Các tài liệu liên quan đến loadcell, biến tần, cảm biến, PLC, động cơ AC ba pha, thiết bị thủy lực, phần mềm labview. 1.5.2. Phạm vi nghiên cứu “Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo máy kiểm tra ứng suất uốn của kính cường lực theo tiêu chuẩn BS EN 1288-3 ”là sản phẩm được chế tạo đơn lẻ đáp ứng nhu cầu của khâu kiểm tra chất lượng mẫu sản phẩm trong sản xuất nên mang tính ứng dụng thực tế và chuyên môn hóa cao. Đề tài này ứng dụng trong phạm vi Công ty sản xuất do đó yêu cầu cần thực hiện và nghiên cứu tìm hiểu các vấn đề sau: - Về phần cơ khí: Tính toán hệ thống thủy lực, chọn lựa xy lanh thủy lực; nghiên cứu thiết kế hình dáng, kích thước khung đỡ đảm bảo nâng đỡ, tính cứng vững và hoạt động ổn định của cơ cấu khả năng chịu tải 5 tấn, mẫu kính cường lực được kiểm tra 460x360x6mm, 460x360x8mm, 460x360x10mm, 460x360x12mm. - Về phần thiết kế hệ thống điện – thủy lực: Tính toán và lựa chọn các thiết bị điện điều khiển tối ưu về năng lượng, lựa chọn các thiết bị thủy lực phù hợp với áp suất làm việc, thiết kế và thi công điện điều khiển theo chuẩn công nghiệp. - Về phần thiết kế giao diện: Lựa chọn phương pháp thu thập dữ liệu về máy tính, thiết kế giao diện thân thiện với người sử dụng. 5
20. 1.6. Phương pháp nghiên cứu 1.6.1. Cơ sở phương pháp luận - Căn cứ vào lý thuyết của tiêu chuẩn BS EN 1288-3. - Căn cứ vào lý thuyết về lực, ứng suất, sức bền của vật liệu kính. - Căn cứ vào lý thuyết thủy lực, cơ cấu nén. - Căn cứ vào lý thuyết truyền nhận dữ liệu qua giao tiếp nối tiếp bất đồng bộ. - Vận dụng linh hoạt các kỹ thuật điều khiển vào thực tiễn sản xuất. 1.6.2. Các phương pháp nghiên cứu cụ thể Tham khảo tiêu chuẩn về kiểm tra ứng suất uốn của kính cường lực BS EN 1288-3. Tham khảo tài liệu về hệ thống dẫn động, cơ cấu, nguyên lý hoạt động của các cơ cấu. Nghiên cứu các tài liệu có liên quan đến thiết kế, chế tạo hệ thống cơ khí; các tài liệu về thiết bị điện, thiết bị thủy lực, biến tần điều khiển hệ thống, phương pháp thiết kế mạch điều khiển bằng điện – thủy lực; phương pháp thu thập dữ liệu. Tham khảo ý kiến giáo viên hướng dẫn kết hợp tìm hiểu tài liệu liên quan trên Internet. Thực nghiệm với Loadcell trụ nén 6
21. CHƯƠNG 2 : CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1. Kính cường lực Kính cường lực là loại kính được sản xuất theo phương pháp gia cường dao động ngang trên công nghệ xử lý bằng nhiệt độ cao (đưa vào lò tôi khoảng 650- 700độC ). Sau đó nhanh chóng làm nguội bằng luồng khí lạnh thổi lên bề mặt tấm kính một cách đồng đều và chính xác để làm đông cứng các ứng suất nén trên bề mặt kính nhằm tạo nên tính chịu lực cao và bền vững. Công ty TNHH Thiên Phú với thương hiệu THIEN PHU GLASS chuyên sản xuất và kinh doanh các sản phẩm kính xây dựng cao cấp bao gồm kính cường lực an toàn (Tempered Glass), kính ghép an toàn nhiều lớp (Laminated Glass), kính cường lực ghép (Tempered laminated Glass), kính cách âm, kính cách nhiệt Sản phẩm của Công ty thỏa mãn các tiêu chuẩn Mỹ ANSI Z97.1, tiêu chuẩn Nhật JIS R3205:2005, JIS R3206:1997, Về mặt cơ học, Temper Glass có tính chịu lực tác động lên bề mặt rất cao, gấp bốn đến năm lần so với kính nổi thông thường cùng loại và cùng độ dày nhờ các ứng suất nén trên bề mặt tạo ra khi tôi kính, giúp cho kính Temper Glass chịu được rung chấn, sức gió lớn và va đập mạnh. Theo tiêu chuẩn TCVN 7455 : 2004, ứng suất bề mặt của kính 12mm không nhỏ hơn 69 Mpa. Chịu sốc nhiệt tốt: Độ sốc nhiệt là sự thay đổi nhiệt độ đột ngột, kính cường lực chịu được nhiệt độ lên đến 1500 độ C mà không bị vỡ. Độ an toàn cao: Khi kính bị vỡ thì nó sẽ vỡ thành những hạt rời nhau, không có cạnh sắc bén và sẽ không gây tổn thương như kính thường. 7