Khoa học công nghệ ngành Công Thương

Chủ nhật, 12/05/2024 | 08:44

Chủ nhật, 12/05/2024 | 08:44

Tin KHCN

Cập nhật lúc 07:53 ngày 14/07/2021

Chế tạo thiết bị đo độ rung cho các máy công nghiệp với độ chính xác cao

Đề tài do Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội thực hiện với mục tiêu làm chủ công nghệ tạo ra sản phẩm đo độ rung có độ chính xác cao, giá thành hạ, góp phần giảm chi phí đầu tư sản xuất.
Nghiên cứu xuất phát từ nhu cầu thực tiễn
Ở Việt Nam, hầu hết các công xưởng, dây chuyền sản xuất đều được trang bị hệ thống giám sát độ rung cho hệ thống máy móc nhưng đại đa số các hệ thống này đều chỉ được trang bị ở mức tối thiểu. Các thiết bị đo rung phải nhập từ nước ngoài về, giá thành cao, việc đo đạc, sử dụng tương đối phức tạp.
Một số công trình nghiên cứu để giám sát và đo độ rung động tại Việt Nam đã được thực hiện như đề tài nghiên cứu của KS.Trần Mạnh Thắng (Viện Nghiên cứu Điện tử, Tin học, Tự động hóa) đã  chế tạo thiết bị đo và phân tích rung động của hệ truyền động điện công suất lớn. Tuy nhiên, sản phẩm nghiên cứu này mới chỉ dừng lại ở sản phẩm thử nghiệm do thiết bị phải thực hiện đo trong hệ mô phỏng giả lập hệ truyền động quy mô phòng thí nghiệm. Thiết bị sử dụng đo phải được kết nối với máy tính; phần mềm giao diện trên PC Machinery Vibration Monitoring. Như vậy, để thực hiện đo sẽ cần phải kết nối phức tạp, người sử dụng phải có chuyên môn sâu mới có th vận hành.
Ngoài ra, việc thiết kế sản phẩm tại Việt Nam thường dựa trên các mô đun thiết bị sẵn có, dẫn tới thiết bị có kích thước cồng kềnh, chưa thể đóng gói nên hạn chế trong việc thương mại hóa sản phẩm. Cũng bởi sự phức tạp trong quá trình thực hiện đo đạc và sử dụng thiết bị nên một số doanh nghiệp lựa chọn việc thuê các đơn vị chuyên phân tích đo đạc giúp theo dõi định kỳ máy móc. Điều này dẫn đến kinh phí chi trả cao, bị phụ thuộc vào kỹ thuật viên của bên thứ ba và không chủ động xử lý khi có sự cố xảy ra. Do đó việc thực hiện nghiên cứu, chế tạo một sản phẩm đo độ rung đơn giản, chính xác, giá thành hạ, thân thiện với người dùng, có thể sản xuất hàng loạt là một vấn đề cấp thiết hiện nay.
Xuất phát từ nhu cầu trên, Bộ Công Thương đã giao Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội thực hiện đề tài: “Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thiết bị đo độ rung cầm tay cho các máy công nghiệp”. Đề tài do TS. Nguyễn Thị Diệu Linh làm chủ nhiệm với mục tiêu làm chủ công nghệ tạo ra sản phẩm đo độ rung có độ chính xác cao, giá thành hạ, góp phần giảm chi phí đầu tư sản xuất.
Toàn cảnh buổi nghiệm thu (Ảnh: HAUI)
Sản phẩm dễ dàng ứng dụng rộng rãi
Triển khai đề tài, nhóm thực hiện tiến hành nghiên cứu tổng quan về thiết bị đo rung cầm tay cho các máy công nghiệp; các phương pháp phân tích rung động và phân tích các loại cảm biến đo rung. Từ đó, lựa chọn được loại cảm biến phù hợp, lập trình cho vi điều khiển tính toán độ rung; Lập quy trình công nghệ chế tạo thiết bị đo độ rung cầm tay cho máy công nghiệp.
Với kết quả đạt được, nhóm nghiên cứu đã thực hiện chế tạo thành công thiết bị đo độ rung cầm tay cho các máy công nghiệp. Thiết bị sử dụng chíp vi điều khiển kết nối độc lập với cảm biến gia tốc để thu thập dữ liệu giúp việc truyền thông dữ liệu ổn định theo thời gian thực.
“So sánh với nhiều thiết bị đo rung cầm tay trên thị trường, đặc điểm nổi bật của thiết bị chế tạo sử dụng màn hình màu hiển thị phổ tần và hiển thị số, dễ quan sát, giúp người dùng dễ dàng và chủ động thực hiện phân tích dữ liệu.” TS. Nguyễn Thị Diệu Linh cho biết.
Thiết bị của đề tài nghiên cứu có thích thước nhỏ gọn, phù hợp với yêu cầu cầm tay. (Ảnh: HAUI)
Sản phẩm được nhóm nghiên cứu tiến hành thử nghiệm tại 03 hệ thống gồm: Thử nghiệm với máy phát xung chuẩn EZ FG – 7002C Sweep/Function Generator; thử nghiệm tại phòng thí nghiệm 310 của Khoa cơ khí với động cơ chạy không tải; thử nghiệm tại xưởng xay xát lúa của công ty TNHH Liên Hạnh - động cơ chạy không tải. Kết quả thiết bị hoạt động ổn định, sai số nằm trong dải cho phép (nhỏ hơn ±5%), tốc độ cập nhật dữ liệu của thiết bị hiển thị nhanh.
"Sản phẩm của đề tài có chất lượng tốt, thiết bị đo độ rung cấu tạo đơn giản, có thể triển khai rộng rãi trong các cơ sở sản xuất, mang lại lợi ích về kinh tế, giảm thời gian và chi phí sản xuất."TS. Nguyễn Thị Diệu Linh nhấn mạnh.
Thiết bị được nhóm nghiên cứu kiểm định về độ chính xác, an toàn theo quy định (Ảnh: HAUI)
Thời gian tới nhóm nghiên cứu sẽ bổ sung thêm các tính năng khác của thiết bị đo (hiển thị tại chỗ thông tin vận tốc và độ dịch chuyển máy). Đồng thời, nâng cấp giao diện phần mềm mô phỏng, nâng cấp phần mềm tính dữ liệu để loại nhiễu không mong muốn và tăng độ chính xác thiết bị.
Kết quả nghiên cứu của đề tài có ý nghĩa quan trọng, là cơ sở khoa học để chế tạo thiết bị đo độ rung cầm tay cho máy nén, máy nghiền, máy bơm, máy khuấy, máy ly tâm,... góp phần chủ động về mặt công nghệ chế tạo, trang thiết bị phục vụ hoạt động học tập, nghiên cứu và sản xuất.
Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thiết bị đo rung động có ý nghĩa quan trọng, giúp xác định tình trạng hoạt động của máy, dự đoán trước sự xuất hiện của các dạng hỏng để thực hiện việc sửa chữa, bảo trì nhằm đảm bảo các chi tiết, thiết bị có thể làm việc ổn định.

 Mai Anh
lên đầu trang