Nghiên cứu quy luật ma sát, mòn của vật liệu trong chế tạo máy điều kiện ma sát khô

- LUAÄN VAấN THẠC SĨ KHOA HOẽC NGAỉNH: MÁY VÀ DỤNG CỤ CễNG NGHIỆP NGHIấN CỨU QUY LUẬT MA SÁT ,MềN CỦA VẬT LIỆU TRONG CHẾ TẠO MÁY ĐIỀU KIỆN MA SÁT KHễ Boua La Bath Ngửụứi hửụựng daón khoa hoùc: NGUYỄN DOÃN í.
- HAỉ NOÄI 2008 Luận văn thạc sỹ khoa học Học viên: Khăm pan BOUALABATH - Lớp Cao học Lào 2008 1Lời cam đoan Tôi xin cam đoan những nghiên cứu và kết quả đạt đ−ợc trong luận văn là do bản thân tôi thực hiện d−ới sự h−ớng dẫn của giáo viên h−ớng dẫn khoa học và các tài liệu tham khảo trích dẫn Học viên Khăm pan Boua la bath Luận văn thạc sỹ khoa học Học viên: Khăm pan BOUALABATH - Lớp Cao học Lào 2008 2Mục lục Lời cam đoan 1 Mục lục 2 Danh sách bảng biểu, hình vẽ 6 Mở đầu 8 Ch−ơng I: Cơ sở lý thuyết về ma sát 10 I.1.
- Đại c−ơng về kỹ thuật ma sát 10 I.1.1.
- Sự phát triển khoa học về ma sát 12 I.2.
- Tổn thất do ma sát đối với chi tiết tiếp xúc 14 I.3.
- ý nghĩa kinh tế ma sát trong máy 16 I.4.
- Nội dung khoa học của kỹ thật ma sát 18 Ch−ơng II: ma sát ngoài 20 II.1.
- Ma sát ngoài 20 II.1.1.
- Trạng thái ứng suất của lớp bề mặt tiếp xúc ma sát 25 II.2.5.
- T−ơng tác của nhấp nhô bề mặt trong tiếp xúc ma sát 31 II.3.2.
- Diện tích tiếp xúc ma sát của bề mặt thực 32 II.3.3.
- Tiếp xúc của bề mặt trong quá trình ma sát 33 II.4.
- Phân loại các dạng ma sát 34 Luận văn thạc sỹ khoa học Học viên: Khăm pan BOUALABATH - Lớp Cao học Lào 2008 3II.5.
- Bản chất của ma sát ngoài 36 II.5.1.
- Biến dạng khi ma sát ngoài 36 II.5.2.
- Các định luật cơ bản về ma sát 39 II.6.1.1.
- Những quy luật ma sát thực nghiệm 41 II.6.2.1.
- Sự phụ thuộc của hệ số ma sát vào áp suất pháp tuyến 41 II.6.2.2.
- Sự phụ thuộc của hệ số ma sát vào vận tốc tr−ợt 42 II.6.2.3.
- Sự phụ thuộc của hệ số ma sát vào các thông số kỹ thuật khác 43 II.7.
- Ma sát khô 44 II.7.1.
- Tính ma sát khô 47 II.7.2.1.
- Theo lý thuyết bám dính và biến dạng 49 Ch−ơng III: Máy đo ma sát kiểu khung quay 56 III.1.
- Mục đích yêu cầu thiết kế máy đo ma sát 56 III.1.1.
- Cấu tạo máy đo 57 Luận văn thạc sỹ khoa học Học viên: Khăm pan BOUALABATH - Lớp Cao học Lào 2008 4III.2.2.
- Tính hệ số ma sát trên cơ sở lý thuyết 100IV.5.1 Cặp vật liệu Thép 45 – Thép 45 101IV.5.2.
- Hệ số ma sát phụ thuộc tải trọng 103IV.6.2.
- Hệ số ma sát phụ thuộc tải trọng của các cặp vật liệu khác nhau .
- Hệ số ma sát phụ thuộc vận tốc 104IV.6.4.
- Hệ số ma sát phụ thuộc vận tốc của các cặp vật liệu khác .
- Phân loại ma sát theo chuyển động Hình 2.8.
- Sơ đồ vị trí các vùng ma sát bình th−ờng và không bình th−ờng Hình 2.9.
- Sơ đồ nguyên tắc biến thiên hệ số ma sát phụ thuộc vào áp suất Hình 2.10.
- Sơ đồ nguyên tắc biến thiên hệ số ma sát phụ thuộc vào vận tốc tr−ợt Hình 2.11.
- Đ−ờng cong Stribech Hình 2.12.
- Các thông số cơ bản ảnh h−ởng đến hệ số ma sát Hình 2.13.
- Liên kết ma sát tại đỉnh nhấp nhô Hình 2.14.
- Vết tiếp xúc ma sát khi tr−ợt một chỏm cầu Hình 3.1.
- Máy đo ma sát kiểu khung quay Hình 3.2.
- Biến trở đo góc quay Hình 3.10.
- Cấu tạo biến trở Luận văn thạc sỹ khoa học Học viên: Khăm pan BOUALABATH - Lớp Cao học Lào 2008 7Hình 3.11.
- Các thành phần của bộ vi xử lý Hình 3.12.
- Sơ đồ chân của vi điều khiển Atmega88 Hình 3.13.
- Sơ đồ khối của vi điều khiển Atmega88 Hình 3.14.
- Sơ đồ điều khiển động cơ b−ớc Hình 3.15.
- Động cơ b−ớc Hình 3.16.
- Động cơ đơn cực Hình 3.17.
- Điều khiển cả b−ớc – cấp xung từng pha Hình 3.18.
- Điều khiển cả b−ớc – cấp xung 2 pha Hình 3.19.
- ở Lào, việc nghiên cứu và ứng dụng kỹ thuật ma sát còn ch−a đ−ợc thực hiện ở các tr−ờng đại học.
- Vì vậy đề tài luận văn “ứng dụng nghiên cứu quy luật ma sát.
- điều kiện ma sát khô” là một đề tài có ý nghĩa thực tiễn xây dựng mô hình thí nghiệm cho các sinh viên ngành chế tạo máy.
- cơ điện tử và những ng−ời nghiên cứu về ma sát.
- Để tài khảo sát mối quan hệ của các cặp vật liệu trong quá trình ma sát theo các điều kiện làm việc khác nhau với sự hỗ trợ của kỹ thuật cơ điện tử và tin học.
- Luận văn đ−ợc chia làm 4 ch−ơng Ch−ơng I: Cơ sở lý thuyết về ma sát Ch−ơng II: Ma sát ngoài Ch−ơng III: Thiết kế máy đo ma sát kiểu khung quay Ch−ơng IV: Ghép nối máy tính và kết quả thực nghiệm ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài là góp phần nghiên cứu về ma sát cụ thể là sự biến đổi của hệ số ma sát tr−ợt của các cặp vật liệu trong điều kiện ma sát khô.
- đ−a ra ph−ơng pháp thực nghiệm về mối quan hệ giữa hệ số ma sát với tải trọng và vận tốc.
- Với việc chỉnh máy đo ma sát kiểu khung quay.
- Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo h−ớng dẫn PGS.TS Nguyễn Do∙n ý cùng các thầy cô giáo trong bộ môn máy và ma sát học đã tận tình h−ớng dẫn giúp đỡ tạo điều kiện cho em hoàn thành luận văn cao học.
- Học viên Khăm pan Boua Labath Luận văn thạc sỹ khoa học Học viên: Khăm pan BOUALABATH - Lớp Cao học Lào 2008 10Ch−ơng I: Cơ sở lý thuyết về ma sát I.1.
- ĐạI C−ơNG Về Kỹ THUậT MA SáT I.1.1.
- Giới thiệu chung Ma sát - hiện t−ợng tự nhiên - đã mang lại cho con ng−ời nhiệt và lửa, phép hãm con tàu, ôtô đang chạy với tốc độ nhanh trong khoảnh khắc, làm tăng tốc độ của phản ứng hoá học, ghi giọng nói con ng−ời lên đĩa, nghe âm thanh của cây vĩ cầm, và rất nhiều việc khác.
- Cho đến nay, về nhiều ph−ơng diện, ma sát vẫn còn là một điều bí ẩn.
- Trong quá trình ma sát và chỉ trong quá trình đó đã đồng thời xảy ra các quá trình cơ học, điện, nhiệt, hóa.
- Ma sát có thể làm tăng hoặc giảm độ bền, l−ợng các bon trong kim loại, làm thấm hoặc thoát hydro, biến đổi vàng, bạch kim thành ôxyt, đánh bóng chi tiết hoặc hàn chúng.
- Ma sát là quá trình tự tổ chức, trong đó các hiện t−ợng xảy ra theo một trình tự xác định và hợp lý.
- Các hiện t−ợng này dẫn đến sự phả huỷ bề mặt hoặc ng−ợc lại làm giảm độ mòn và ma sát.
- Hiện nay, ma sát gắn liền với những vấn đề cấp thiết của thời đại nh−: sự mòn của máy móc và thiết bị, chi phí sửa chữa máy móc do mòn rất lớn và tăng lên hàng năm, kéo dài tuổi thọ của máy dù chỉ ở mức độ không lớn cũng ngang việc sử dụng một lực l−ợng sản xuất đáng kể.
- Không thể giải quyết đ−ợc vấn đề tính chống mòn nếu không sử dụng các quan điểm của lý thuyết ma sát và bôi trơn, và cũng không thể hoàn thiện đ−ợc kỹ thuật bôi trơn và các vật liệu nếu không hiểu bản chất của các hiện t−ợng ma sát và mòn.
- Tất cả các công trình ứng dụng hiện nay đều nhằm đạt tới các điều kiện ma sát và mòn bình th−ờng, đồng thời khắc phục các quá trình không bình th−ờng trong vùng tiếp xúc, làm cho l−ợng mòn giảm đi càng nhiều càng tốt.
- Vì vậy, lý thuyết đ−a ra là khảo sát quá trình ma sát ngoài bình th−ờng và các nhân tố có ảnh h−ởng đến sự tiến triển của chúng (nh− các tải cơ học ngoài, môi tr−ờng và tính chất của vật liệu).
- Trong các chế độ ma sát ngoài bình th−ờng, điều kiện tiếp xúc đ−ợc đặc tr−ng bởi sự có mặt của các Luận văn thạc sỹ khoa học Học viên: Khăm pan BOUALABATH - Lớp Cao học Lào 2008 12cấu trúc thứ cấp chịu tải có các tính chất nhất định.
- Ma sát và mòn, cũng nh− các quá trình cơ học của các chất rắn, lỏng và khí thuộc về loại các hiện t−ợng luôn luôn gắn liền một cách tất yếu với sự chuyển động của vật chất.
- Các điều kiện ma sát ngoài muôn hình muôn vẻ.
- Sự phát triển của khoa học về ma sát Những công trình nghiên cứu để phát triển lý thuyết ma sát diễn ra một khoảng thời gian dài.
- Những kết quả của công trình ấy, lần đầu tiên, khái niệm về hệ số ma sát ngoài đã đ−ợc công thức hoá.
- Ông cho rằng hệ số ma sát là một hằng số (0,25) đối với các vật khác nhau khi độ nhẵn bề mặt của chúng nh− nhau.
- Những sơ đồ nguyên lý nhằm giảm hệ số ma sát của ông vẫn mang tính thực tiễn cho đến ngày nay.
- Sau đó đ−a ra giả thuyết và tiếp tục phát triển quan niệm về các lực t−ơng tác phân tử khi ma sát.
- là những ng−ời đã đề xuất và xây dựng cơ sở cho giả thuyết về t−ơng tác phân tử giữa các bề mặt ma sát ở n−ớc Nga, cơ sở của khoa học về ma sát, bôi trơn và mài mòn đã hình thành từ khi thành lập viện hàn lâm khoa học Nga.
- L.ơle đã có đóng góp lớn cho khoa học về ma sát.
- Những sự phụ thuộc khi ma sát của dây đai qua bánh đai do ông Luận văn thạc sỹ khoa học Học viên: Khăm pan BOUALABATH - Lớp Cao học Lào 2008 13đ−a ra, cho đến nay vẫn đ−ợc sử dụng trên khắp thế giới.
- Sự phát triển tiếp sau đó của khoa học về ma sát gắn liền với tiến bộ chung của kỹ thuật.
- Cũng nh− các môn khoa học khác, kỹ thuật ma sát không ngừng đ−ợc phát triển.
- Các giai đoạn phát triển ấy gắn liền với việc ra đời kỹ thuật đóng tàu, công nghiệp gia công kim loại, giao thông đ−ờng sắt, công nghiệp ôtô, máy bay và vũ trụ và sự mở rộng mạnh mẽ các điều kiện ma sát ngoài với việc chế tạo và sử dụng các loại vật liệu mới.
- Công trình cơ bản nghiên cứu về ma sát và mài mòn do giáo s− IV.Kragenxki và học trò của ông phát triển công trình này, quá trình mài mòn bao gồm ba hiện t−ợng: Sự t−ơng tác giữa các bề mặt ma sát, sự thay đổi xảy ra trong lớp bề mặt và sự phá huỷ chúng.
- B.i.Côxtexki và các học trò đã xuất bản cuốn sách chuyên đề tổng hợp các kết quả về vấn đề tạo ra cấu trúc thứ cấp khi ma sát trong điều kiện bôi trơn tới hạn, đồng thời mở ra triển vọng sử dụng cấu trúc thứ cấp ấy nh− một màng bảo vệ các vật liệu trong cặp ma sát khỏi bị phá huỷ.
- V.A.Bêl−i đã nghiên cứu sử dụng vật liệu polyme cho các kết cấu ma sát.
- So với kim loại, polyme có hệ số ma sát nhỏ hơn, mòn ít hơn, ít bị ảnh h−ởng của dao động và va đập, có giá thành rẻ và tính công nghệ cao hơn trong việc chế tạo các chi tiết.
- Khoa học về ma sát là một lĩnh vực kiến thức rộng lớn có ý nghĩa ứng dụng.
- Những thành tựu của vật lý chất rắn nói chung và lý thuyết về sự không hoàn thiện của cấu trúc tinh thể (lý thuyết biến vị) nói riêng, mở ra khả năng thực tế cho việc giải quyết những lý thuyết cơ bản của ma sát ngoài và kiện toàn những ph−ơng pháp thực tế để điều khiển ma sát trong máy móc.
- TổN THấT ĐO MA SáT ĐốI VớI CáC CHI TIếT TIếP XúC Phần lón chi tiết và ngay cả máy công cụ bị hỏng do mòn.
- Có thể phân loại các dạng mòn và phá hoại bề mặt do ma sát thành hai nhóm chính.
- Nhóm này có liên quan với biến dạng dẻo tối thiểu đó là quá trình hình thành lớp màng oxyt bảo vệ và tạo thành cấu trúc thứ cấp phân bố đều trên bề mặt, làm giảm quá trình ma sát ngoài và ngăn cản sự phát triển của hiện t−ợng tróc.
- Nhóm quá trình này gồm có: những quá trình có quan hệ trực tiếp với ma Luận văn thạc sỹ khoa học Học viên: Khăm pan BOUALABATH - Lớp Cao học Lào 2008 15sát (nh− tróc loại 1 và 2, gẫy và hỏng vì mỏi, mòn fretting) và những quá trình gián tiếp với ma sát (nh− xâm thực, xói mòn, ép lún.
- Chúng ta khảo sát những dạng mòn phá huỷ chủ yếu của bề mặt ma sát gồm có.
- Đặc trủng cơ bản của dạng mòn là tốc độ ôxy hoá lớn hơn tốc độ phá huỷ lớp màng trên bề mặt ma sát, và th−ờng xảy ra trong quá trình ma sát tr−ợt và lăn, khi có bôi trơn giới hạn hoặc ma sát khô ♦ Mòn hạt mài là quá trình phá huỷ bề mặt chi tiết, do có hạt mài trong vùng ma sát.
- .Hạt mài lọt vào vùng ma sát theo không khí, dầu bôi trơn, hoặc khi gia công bằng dụng cụ mài gây mòn.
- Đây là một dạng phá huỷ nguy hiểm của chi tiết máy, xuất hiện khi ma sát tr−ợt với tốc độ dịch chuyển t−ơng đối nhỏ và áp suất riêng v−ợt quá giới hạn chảy tại vùng tiếp xúc thực tế.
- Nó có thể xuất hiện trong điều kiện ma sát lăn, trong chân không.
- Tróc nhiệt phụ thuộc vào tính năng nhiệt của vật liệu ma sát: tính dẫn nhiệt, nhiệt dung, độ cứng ở nhiệt độ cao, độ bền nhiệt.

Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn
hoặc xem Tóm tắt