Nghiên cứu phương pháp đảm bảo độ chính xác của chuẩn mô men dùng ổ khí quay

85

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

Vũ Văn Duy

NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP ĐẢM BẢO ĐỘ CHÍNH XÁC
CỦA CHUẨN MÔ MEN DÙNG Ổ KHÍ QUAY

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ

Hà Nội – 2018


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

Vũ Văn Duy

NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP ĐẢM BẢO ĐỘ CHÍNH XÁC
CỦA CHUẨN MÔ MEN DÙNG Ổ KHÍ QUAY
Ngành: Kỹ thuật cơ khí
Mã số: 9520103

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. PGS.TS. Vũ Toàn Thắng
2. PGS.TS. Vũ Khánh Xuân

Hà Nội – 2018


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của riêng tôi. Những nội
dung, các số liệu sử dụng phân tích trong luận án có nguồn gốc rõ ràng, đã công bố theo
đúng quy định. Các kết quả nghiên cứu trong luận án do tôi tự tìm hiểu, phân tích một cách
trung thực, khách quan và phù hợp với điều kiện của Việt Nam. Các kết quả này chưa có
tác giả nào công bố trong bất kỳ nghiên cứu nào khác.

Hà Nội, ngày 05 tháng 07 năm 2018
Người hướng dẫn khoa học

PGS. TS. Vũ Toàn Thắng

PGS. TS. Vũ Khánh Xuân

Nghiên cứu sinh

Vũ Văn Duy


LỜI CÁM ƠN
Trong quá trình thực hiện luận án, tôi đã được sự hướng dẫn tận tình của tập thể
hướng dẫn khoa học, được sự tạo điều kiện của Viện Đào tạo Sau đại học, Viện Cơ khí,
các Giảng viên thuộc Bộ môn Cơ khí Chính xác và Quang học – Trường Đại học Bách
Khoa Hà Nội.
Để phục vụ cho quá trình nghiên cứu tôi được: Phòng Đo lường Độ dài, Phòng Đo
lường Khối lượng – Viện Đo lường Việt Nam – Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất
lượng – Bộ Khoa học & Công nghệ, Trung tâm Đo lường – Cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất

lượng - Bộ Quốc Phòng đã tạo điều kiện cho tôi tìm hiểu về tài liệu cũng như các Chuẩn
trong Đo lường, sử dụng trang thiết bị thí nghiệm, hợp tác trong nghiên cứu khoa học.
Ban Giám hiệu, Trung tâm Đào tạo thường xuyên, các Khoa, Trung tâm Đào tạo Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội, đã tạo điều kiện cho tôi nghiên cứu khoa học, giúp
đỡ tôi gia công một số chi tiết, thiết bị phục vụ cho thực nghiệm liên quan đến nội dung
trong đề tài.
Tôi được các Giáo sư, Phó Giáo sư, Tiến sĩ và đồng nghiệp góp ý, tư vấn nhiều ý
kiến và cung cấp một số tài liệu liên quan đến nội dung của đề tài. Đồng thời, tôi cũng
được các Nghiên cứu sinh của Bộ môn Cơ khí chính xác và Quang học, cũng như của Viện
Cơ khí đã chia sẻ, động viên trong quá trình hoàn thành các thủ tục, nội dung của luận án.
Tôi xin được chân thành cám ơn sâu sắc các tập thể, cá nhân đã hướng dẫn, giúp đỡ,
tạo điều kiện trong thời gian qua, đặc biệt tôi xin được bày tỏ sự biết ơn đến tập thể hướng
dẫn: PGS. Vũ Toàn Thắng, PGS. Vũ Khánh Xuân.
Tôi xin được cám ơn đồng nghiệp, bạn bè và gia đình đã động viên, chia sẻ, tạo
thuận lợi trong thời gian tôi thực hiện đề tài nghiên cứu.
Xin trân trọng cám ơn!

Hà Nội, Ngày 05 tháng 07 năm 2018
Tác giả luận án

Vũ Văn Duy


MỤC LỤC
DANH MỤC KÝ HIỆU, THUẬT NGỮ VÀ CHỮ VIẾT TẮT .............................. 5
1 Danh mục thuật ngữ và chữ viết tắt .................................................................. 5
2 Danh mục ký hiệu ............................................................................................. 6
DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ............................................................................. 8
DANH MỤC BẢNG BIỂU ...................................................................................... 12
MỞ ĐẦU.................................................................................................................... 12
1 Lý do lựa chọn đề tài luận án ............................................................................... 12

2 Mục đích, đối tượng, phương pháp và phạm vi nghiên cứu ............................. 13
Mục đích và nội dung......................................................................................... 13
Đối tượng nghiên cứu ........................................................................................ 13
Phương pháp nghiên cứu .................................................................................... 14
Phạm vi nghiên cứu ............................................................................................ 14
3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài nghiên cứu ........................................ 14
4 Những kết quả mới ............................................................................................... 14
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CHUẨN MÔ MEN LỰC .................................... 16
1.1 Sự cần thiết của việc xác định mô men lực trong công nghiệp ...................... 16
1.2 Khái niệm và sơ đồ tạo mô men lực ................................................................. 22
1.2.1 Khái niệm mô men lực .............................................................................. 22
1.2.2 Sơ đồ tạo mô men lực ............................................................................... 22
1.3 Giới thiệu về thiết bị chuẩn mô men lực và phương pháp xác định độ không
đảm bảo đo ................................................................................................................ 23
1.3.1 Giới thiệu về thiết bị chuẩn mô men lực ................................................... 23
1.3.2 Xác định độ không đảm bảo đo tổng hợp của thiết bị tạo chuẩn mô men
lực........................................................................................................................ 28
1.4. Một số kết quả nghiên cứu về ổ, đệm khí....................................................... 30
1.4.1 Cấu tạo cơ bản của ổ đệm khí ................................................................... 30
1.4.2 Phân loại ổ đệm khí ứng dụng trong thiết bị chuẩn mô men lực .............. 30
Phân loại theo bề mặt làm việc của rotor và stator ............................................ 30
Phân loại theo khả năng làm việc....................................................................... 31
1.4.3 Ưu, nhược điểm của ổ đệm khí dùng trong thiết bị chuẩn mô men lực .... 33
1.4.4 Một số phương pháp tính toán lực nâng, lưu lượng của đệm khí. ............ 34
1.5 Một số phương pháp xác định độ dài của cánh tay đòn trong thiết bị chuẩn
mô men lực đã được công bố................................................................................... 39
1


1.6 Nhiệm vụ nghiên cứu của luận án .................................................................... 44

CHƯƠNG 2 NGHIÊN CỨU Ổ ĐỆM KHÍ DÙNG TRONG THIẾT BỊ CHUẨN
MÔ MEN LỰC .......................................................................................................... 46
2.1 Lý do sử dụng ổ đệm khí trong thiết bị chuẩn mô men lực ........................... 46
2.2 Tính toán thiết kế ổ đệm khí trong thiết bị chuẩn mô men lực ..................... 47
2.2.1 Xác định lực nâng của đệm khí bề mặt trụ chịu lực hướng tâm ............... 47
2.2.1.1 Đặc điểm khe hở của đệm khí bề mặt trụ chịu lực hướng tâm. ..... 47
2.2.1.2 Xây dựng công thức xác định lực nâng của đệm khí bề mặt trụ chịu
lực hướng tâm. ........................................................................................... 49
2.2.1.3 Xác định lực nâng của đệm khí chịu lực hướng tâm dùng trong
thiết bị thực nghiệm tạo mô men chuẩn. ................................................... 53
2.2.2 Mô phỏng phân bố áp suất trên bề mặt đệm khí ....................................... 54
2.2.3 Các thông số cơ bản thể hiện đặc tính làm việc của đệm khí. .................. 57
2.2.3.1 Khả năng tải của đệm khí .............................................................. 57
2.2.3.2 Độ cứng của đệm khí ..................................................................... 58
2.2.4 Lựa chọn kết cấu ổ đệm khí chịu lực hướng tâm sử dụng trong thiết bị
chuẩn mô men lực. .............................................................................................. 60
2.2.4.1 Bố trí 03 đệm khí trên mỗi đầu trục (PA 1) ................................... 61
2.2.4.2 Bố trí 04 đệm khí trên mỗi đầu trục (PA 2) ................................... 63
2.2.4.3 Bố trí 05 đệm khí trên mỗi đầu trục (PA 3) ................................... 65
2.2.4.4 Lựa chọn phương án bố trí bạc đệm khí trên trục dùng trong chuẩn
mô men lực. ............................................................................................... 68
2.3 Thực nghiệm xác định khả năng làm việc của ổ đệm khí ở chế độ không tải
.................................................................................................................................... 71
2.3.1 Mục đích thực nghiệm .............................................................................. 71
2.3.2 Mô tả thí nghiệm ....................................................................................... 71
2.3.3 Thiết bị và điều kiện thí nghiệm ............................................................... 72
2.3.4 Trình tự thí nghiệm ................................................................................... 72
2.3.5 Kết quả ...................................................................................................... 72
2.3.6 Nhận xét .................................................................................................... 72
2.4 Thực nghiệm xác định mô men ma sát và hệ số ma sát của ổ đệm khí chịu

lực hướng tâm........................................................................................................... 73
2.4.1 Mục đích thí nghiệm ................................................................................. 73
2.4.2 Sơ đồ và nguyên lý thí nghiệm ................................................................. 73
2.4.3 Thiết bị và điều kiện thí nghiệm ............................................................... 76
2.4.4 Trình tự thí nghiệm ................................................................................... 76
2


2.4.5 Kết quả thí nghiệm .................................................................................... 77
2.4.6 Kết luận ..................................................................................................... 78
2.5 Thực nghiệm xác định khả năng chịu tải của ổ đệm khí ................................ 78
2.5.1 Mục đích thí nghiệm ................................................................................. 78
2.5.2 Nguyên lý và sơ đồ thực nghiệm .............................................................. 78
2.5.3 Thiết bị và điều kiện thí nghiệm ............................................................... 79
2.5.4 Trình tự thí nghiệm ................................................................................... 79
2.5.5 Kết quả thí nghiệm .................................................................................... 80
2.5.6 Nhận xét .................................................................................................... 80
2.6 Kết luận chương 2 .............................................................................................. 80
CHƯƠNG 3 PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ĐỘ DÀI LÀM VIỆC CỦA CÁNH
TAY ĐÒN TRONG THIẾT BỊ CHUẨN MÔ MEN LỰC ........................................ 81
3.1 Đặt vấn đề ........................................................................................................... 81
3.2 Phương pháp xác định chính xác độ dài làm việc của cánh tay đòn trong
chuẩn mô men lực dùng ổ đệm khí ......................................................................... 81
3.3 Thí nghiệm xác định độ dài làm việc của cánh tay đòn trong thiết bị thực
nghiệm ....................................................................................................................... 84
3.3.1 Mục đích thí nghiệm ................................................................................. 84
3.3.2 Thiết bị và điều kiện thí nghiệm ............................................................... 84
3.3.3 Trình tự thí nghiệm. .................................................................................. 85
3.3.4 Kết qủa thí nghiệm .................................................................................... 86
3.3.5 Đánh giá độ không đảm bảo đo độ dài làm việc của cánh tay đòn ........... 87

3.4 Lựa chọn hợp lý các thông số thử nghiệm xác định độ dài làm việc của cánh
tay đòn. ...................................................................................................................... 90
3.5 Phân tích một số yếu tố khác ảnh hưởng đến kết quả trong quá trình thí
nghiệm ....................................................................................................................... 91
3.5.1 Ảnh hưởng của sự thay đổi nhiệt độ phòng thí nghiệm ............................ 91
3.5.2 Độ không đảm bảo đo trong quá trình xác định vị trí cân bằng ................ 91
3.5.3 Độ không đảm bảo do đầu đo đọc giá trị y (theo phương thẳng đứng) .... 92
3.5.4 Độ không đảm bảo đo do căn mẫu không vuông góc với phương nằm
ngang (bề mặt căn mẫu không vuông góc với trục của cánh tay đòn) ................ 92
3.5.5 Độ không đảm bảo đo do trọng tâm của khối lượng dịch chuyển (trọng
tâm của con lăn) .................................................................................................. 93
3.5.6 Độ không vuông góc của cánh tay đòn với trục quay. .............................. 93
3.6 Kết luận chương 3 .............................................................................................. 93

3


CHƯƠNG 4 ƯỚC LƯỢNG ĐỘ KHÔNG ĐẢM BẢO ĐO CỦA THIẾT BỊ CHUẨN
MÔ MEN DÙNG Ổ ĐỆM KHÍ ................................................................................. 94
4.1 Ước lượng độ không đảm bảo đo..................................................................... 94
4.2 Xác định một số đại lượng ảnh hưởng đến độ không đảm bảo đo của chuẩn
mô men ...................................................................................................................... 95
4.2.1 Các đại lượng thành phần đã được biết trước ........................................... 95
4.2.1.1 Độ không đảm đo của quả tải ........................................................ 95
4.2.1.2 Độ không đảm bảo đo của gia tốc trọng trường ............................ 96
4.2.1.3 Độ không đảm bảo đo của khối lượng riêng không khí ................ 96
4.2.1.4 Độ không đảm bảo đo của khối lượng riêng vật liệu làm quả tải .. 96
4.2.2 Xác định độ không đảm bảo đo độ dài cánh tay đòn ................................ 96
4.2.3 Độ không đảm bảo đo do mô men ma sát của ổ đệm khí ......................... 99
4.3 Tổng hợp độ không đảm bảo đo của mô men.................................................. 99

4.4 Kết luận chương 4. ........................................................................................... 101
KẾT LUẬN CHUNG............................................................................................... 103
HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO .................................................................... 104
DANH MỤC CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................ 105
PHỤ LỤC ................................................................................................................. 109
PHỤ LỤC 1 ............................................................................................................. 110
PHỤ LỤC 2 ............................................................................................................. 111
PHỤ LỤC 3 ............................................................................................................. 112
PHỤ LỤC 4 ............................................................................................................. 113
PHỤ LỤC 5 ............................................................................................................. 114
PHỤ LỤC 6 ............................................................................................................. 115
PHỤ LỤC 7 ............................................................................................................. 116

4


DANH MỤC KÝ HIỆU, THUẬT NGỮ VÀ CHỮ VIẾT TẮT
1 Danh mục thuật ngữ và chữ viết tắt
T
T

Ký hiệu,
chữ viết tắt

1

CMM

Máy đo toạ độ.

Coordinate Measuring
Machine.

2

GUM

Hướng dẫn thể hiện độ không đảm
bảo đo trong đo lường.

Guide to the expression of
Uncertainty in
Measurement.

3

JCGM

Ủy ban chung về hướng dẫn trong đo
lường.

Joint Committee for Guides
in Metrology.

4

KRISS

Viện Nghiên cứu Chuẩn đo lường và Korea Research Institute of
Khoa học Quốc gia Hàn Quốc.

Standards and Science

5

NMIJ

Viện Đo lường Quốc gia Nhật Bản.

National Metrology Institute
of Japan.

6

SI

Hệ đơn vị đo lường Quốc tế.

The International System of
Units.

7

8

Tiếng Việt

Tiếng Anh

VMI

Viện Đo lường Việt Nam – Tổng cục Viet Nam Metrology
Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng – Institute.
Bộ Khoa học và Công nghệ.

VIM

International Vocabulary of
Từ vựng quốc tế về các thuật ngữ Metrology – Basic and
chung và cơ bản trong đo lường học. General Concepts and
Associated Terms.

5


2 Danh mục ký hiệu
TT

Ký hiệu

1

A

Diện tích

2

a0

Độ rộng của rãnh dẫn khí

3

an

Độ rộng của đệm khí bề mặt trụ

4

b0

Độ dài của rãnh dẫn khí

5

bn

Độ dài của đệm khí bề mặt trụ.

6

c

Độ dài từ rãnh dẫn khí đến mép ngoài của bạc đệm khí

7

f

Hệ số ma sát của ổ đệm khí

8

Fi

Lực đẩy cuả đệm khí i

FΣ

Trọng lực của tổng tải trọng tạo mô men và tải trọng của trục quay,
cánh tay đòn, quang treo.

FT

Lực tác dụng lên 1 ổ do trọng lực của tải trọng tạo ra mô men

FTr

Lực tác dụng lên 1 ổ do trọng lực của trục, cánh tay đòn và quang
treo.

12

K

Độ cứng của đệm khí

13

L1

Độ dài làm việc cánh tay đòn bên trái

14

L2

Độ dài làm việc cánh tay đòn bên phải

15

l1

Độ dài từ tâm quay đến phương của trọng lực đối trọng bên trái

16

l2

Độ dài từ tâm quay đến phương của trọng lực đối trọng bên phải.

17

m

Khối lượng của tải trọng tạo mô men xoắn

18

m1

Khối lượng của đối trọng

m2

Khối lượng thêm vào (bớt đi) để cánh tay đòn trở lại trạng thái cân
bằng ban đầu.

9
10
11

19

Tiếng Việt

20

p

Áp suất

21

po

Áp suất môi trường

22

p1

Áp suất nguồn khí nén

6


23

p2

Áp suất sau lỗ tiết lưu

24

R

Chiều rộng rãnh khí

25

r0

Bán kính rãnh dẫn khí

26

r1

Bán kính trục đệm khí

27

r2

Bán kính bạc đệm khí

28

rc

Bán kính khớp cầu của bạc đệm khí

29

rn

Bán kính ngoài đệm khí

30

S

Chiều sâu rãnh khí

31

T

Mô men xoắn

32

U

Độ không đảm bảo đo mở rộng

33

ui

Độ không đảm bảo đo của đại lượng i.

34

urle

Độ không đảm bảo đo tương đối.

35

x0

Giá trị của đầu đo laser theo phương x tại trạng thái cân bằng ban đầu

36

xi

Giá trị của đầu đo Laser theo phương x

37

y0

Giá trị của đầu đo laser theo phương y tại trạng thái cân bằng ban đầu

38

z

Khe hở của đệm khí

7


DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình 1.1: Cờ lê lực và thiết bị kiểm chuẩn mô men của cờ lê lực: ..................................... 16
Hình 1.2: Dụng cụ xiết chặt có đồng hồ đo mô men (Các mối ghép chịu tải động). ......... 17
Hình 1.3: Một số thiết bị đo mô men (Các mối ghép chịu tải va đập). ............................... 17
Hình 1.4: Một số thiết bị chịu tải trọng dao động .............................................................. 18
Hình 1.5: Thiết bị đo mô men có giá trị nhỏ. ...................................................................... 18
Hình 1.6: Xe container đang chạy bị rơi bánh xe do không đủ lực siết chặt. ...................... 19
Hình 1.7: Một mối ghép ren trong ô tô không được xiết chặt. [19] .................................... 19
Hình 1.8 Sơ đồ dẫn xuất chuẩn mô men ở VMI. ................................................................. 20
Hình 1.9. Sơ đồ liên kết chuẩn của NMIJ [24] .................................................................... 21
Hình 1.10: Sơ đồ tạo mô men lực. ....................................................................................... 22
Hình 1.11: Máy chuẩn đầu mô men lực tại KRISS [33] ..................................................... 23
Hình 1.12: Máy chuẩn mô men tại Viện đo lường Tây Ban Nha[23] ................................ 24
Hình 1.13: Sơ đồ máy chuẩn mô men 1 kN.m của Mexico [15] ......................................... 25

Hình 1.14: Sơ đồ máy chuẩn mô men 1 kN.m tại Thổ nhĩ kỳ [12] .................................... 25
Hình 1.15: Thiết bị hiệu chuẩn mô men tại VMI ................................................................ 26
Hình 1.16: Máy hiệu chuẩn dụng cụ đo mô men tại Trung tâm Đo lường Quân đội. ......... 26
Hình 1.17: Hình ảnh một số cảm biến mô men ................................................................... 27
Hình 1.18: Sơ đồ làm việc của máy chuẩn mô men ............................................................ 27
Hình 1.19: Máy chuẩn đầu mô men tại Viện Đo lường Quốc gia Brasil[34]..................... 29
Hình 1.20: Ổ đệm khí dạng chữ H [13] ............................................................................... 30
Hình 1.21: Ổ đệm khí dạng chữ X [13] .............................................................................. 31
Hình 1.22: Ổ đệm khí chịu lực dọc trục .............................................................................. 32
Hình 1.23: Các loại ổ đệm khí chịu tải hướng tâm dùng cho máy chuẩn mô men [14] ...... 33
Hình 1.24: Đệm khí phẳng dạng tròn .................................................................................. 34
Hình 1.25: Đệm khí 2 rãnh - 2 lỗ tiết lưu ............................................................................ 35
8


Hình 1.26: Đệm khí nhiều lỗ tiết lưu ................................................................................... 36
Hình 1.27: Đệm khí buồng và mạch điện tương đương[8] ................................................. 38
Hình 1.28: Đệm khí phẳng hình chữ nhật. .......................................................................... 38
Hình 1.29: Sơ đồ nguyên lý chuẩn đầu mô men [35] .......................................................... 39
Hình 1.30: Sơ đồ cấu tạo cánh tay đòn mô men [26] ......................................................... 40
Hình 1.31: Bộ phận cánh tay đòn[27] ................................................................................. 41
Hình 1.32: Mô hình lò xo xoắn [28] .................................................................................... 42
Hình 1.33: Phân bố ứng suất bất đối xứng[28].................................................................... 42
Hình 1.34: Treo thêm khối lượng ban đầu tạo sức căng cho dây treo[28] .......................... 43
Hình 1.35: Sơ đồ xác định cánh tay đòn thông qua s và [11] ........................................... 43
Hình 2.1: Sơ đồ ổ đệm khí được chế tạo thử nghiệm .......................................................... 47
Hình 2.2: Cấu tạo cơ bản của đệm khí bề mặt trụ. .............................................................. 47
Hình 2.3: Cấu tạo của của bạc đệm khí sử dụng trong máy chuẩn mô men ....................... 48
Hình 2.4: Vị trí tương đối giữa tâm bạc và tâm trục ........................................................... 49
Hình 2.5: Sơ đồ tính toán của đệm khí bề mặt trụ ............................................................... 49

Hình 2.6: Sơ đồ tính tiết diện chảy tại tọa độ u ................................................................... 51
Hình 2.7: Quan hệ giữa lực nâng (F) và khe hở ở tâm của đệm khí (z*). ............................ 53
Hình 2.8: Bạc đệm khí bề mặt trụ ........................................................................................ 54
Hình 2.9: Mô hình tính toán 1 đệm khí bề mặt trụ ............................................................. 55
Hình 2.10: Chia lưới theo sự chênh lệch kích thước tại từng vị trí .................................... 55
Hình 2.11: Chiều dòng chảy của 1 đệm khí ....................................................................... 56
Hình 2.12: Biểu đồ phân bố áp suất trên 1 đệm khí. .......................................................... 56
Hình 2.13: Lực nâng của đệm khí chịu lực hướng tâm. ...................................................... 58
Hình 2.14: Sơ đồ hệ lò xo tương đương .............................................................................. 60
Hình 2.15: Sơ đồ bố trí 03 đệm khí trên một đầu trục. ........................................................ 61
Hình 2.16: Sơ đồ bố trí 04 đệm khí trên một đầu trục. ........................................................ 64
9


Hình 2.17: Sơ đồ bố trí 05 đệm khí trên một đầu trục ......................................................... 65
Hình 2.18: Sơ đồ bố trí các đệm khí trên trục quay của thiết bị chuẩn mô men ................. 68
Hình 2.19: Sơ đồ bố trí các đệm khí trên trục quay của ổ đệm khí ứng dụng trong thiết bị
chuẩn mô men...................................................................................................................... 69
Hình 2.20: Thân đế lắp các đệm khí của ổ đệm khí dùng trong thiết bị chuẩn mô men ..... 69
Hình 2.21: Sơ đồ phân tích lực tác dụng vào ổ trục đệm khí .............................................. 69
Hình 2.22: Sự giảm khe hở ∆z dưới tác dụng của tải trọng F ............................................. 69
Hình 2.23: Mô hình xác định sự tiếp xúc cơ khí giữa bạc đệm khí và trục quay. ............... 71
Hình 2.24: Hình ảnh thực nghiệm xác định sự tiếp xúc cơ khí giữa đệm khí và trục quay. 72
Hình 2.25: Sơ đồ nguyên lý xác định mô men ma sát [14] ................................................ 73
Hình 2.26: Sơ đồ tạo rotor có dao động như một con lắc[32] ............................................ 74
Hình 2.27: Sơ đồ kết cấu của thiết bị thực nghiệm xác định mô men ma sát. .................... 75
Hình 2.28: Giá trị của điện trở giữa trục và bạc của đệm khí.............................................. 77
Hình 2.29: Sơ đồ xác định trạng thái dịch chuyển của cánh tay đòn ................................. 77
Hình 2.30: Mô hình xác định khả năng tải của ổ đệm khí .................................................. 79
Hình 2.31: Quan hệ giữa lực nâng và khe hở của một cặp ổ ............................................... 80

Hình 3.1: Trạng thái cân bằng của cánh tay đòn sau khi lắp đặt. ........................................ 82
Hình 3.2: Trạng thái cân bằng của thiết bị tạo mô men....................................................... 82
Hình 3.3: Xác định vị trí cân bằng của cánh tay đòn .......................................................... 83
Hình 3.4: Sơ đồ xác định độ dài cánh tay đòn L1. ............................................................... 83
Hình 3.5: Sơ đồ xác định độ dài cánh tay đòn L2. ............................................................... 84
Hình 3.6: Khối lượng dịch chuyển trên cánh tay đòn.......................................................... 86
Hình 3.7: Hình ảnh thực hiện phương pháp đo. .................................................................. 87
Hình 3.8: Hình ảnh bố trí đầu đo laser được lắp với giá đỡ. ............................................... 88
Hình 3.9: Con trượt và căn mẫu .......................................................................................... 88
Hình 3.10: Sơ đồ sai lệch vị trí cân bằng............................................................................. 91
10


Hình 3.11: Căn mẫu để xác định giá trị x được đặt theo không vuông góc với trục cánh tay
đòn ....................................................................................................................................... 92
Hình 4.1: Trục quay không nằm ngang ............................................................................... 97
Hình 4.2: Dao động của quả tải khi treo vào quang treo ..................................................... 98
Hình PL 1: Bản vẽ chi tiết trục quay. ................................................................................ 110
Hình PL 2: Bản vẽ chi tiết bạc lắp. .................................................................................... 111
Hình PL 3: Bản vẽ thiết kế chi tiết thân cánh tay đòn ....................................................... 112
Hình PL 4 : Bản vẽ chi tiết đầu cánh tay đòn. ................................................................... 113
Hình PL 5: Bản vẽ chi tiết đệm khí bề mặt trụ. ................................................................. 114
Hình PL 6: Bản vẽ lắp thiết bị chuẩn mô men. ................................................................. 115
Hình PL 7: Các thiết bị phục vụ cho thí nghiệm xác định mô men ma sát: ...................... 116

11


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1 Trích dẫn bảng các đơn vị dẫn xuất ........................................................................ 12

Bảng 2.1 Bảng giá trị các thông số của đệm khí ................................................................. 59
Bảng 2.2 Các giá trị tương ứng với khe hở của ổ đệm khí (PA 1) ...................................... 63
Bảng 2.3 Các giá trị tương ứng với khe hở của ổ đệm khí (PA 2) ...................................... 65
Bảng 2.4 Các giá trị tương ứng với khe hở của ổ đệm khí (PA 3) ...................................... 66
Bảng 2.5 Những thông số cơ bản của các dạng ổ khí.......................................................... 67
Bảng 2.6 Bảng kết quả thực nghiệm khả năng làm việc của ổ ở chế độ không tải ............. 72
Bảng 2.7 Các thông số thực nghiệm của ổ đệm khí ............................................................ 78
Bảng 3.1 Kết quả thực nghiệm xác định L1. ........................................................................ 86
Bảng 4.1 Bảng tổng hợp độ không đảm bảo đo chưa tính đến độ không đảm bảo đo mô
men ma sát. ........................................................................................................................ 100
Bảng 4.2 Bảng tổng hợp độ không đảm bảo đo theo thực nghiệm ................................... 101

12


MỞ ĐẦU
1 Lý do lựa chọn đề tài luận án
Mô men lực là một trong 12 đại lượng cơ học thông dụng trong các đại lượng đo có
đơn vị dẫn xuất là các đơn vị đo lường chính thức thuộc Hệ đơn vị đo lường Quốc tế (SI)
[2], được sử dụng nhiều trong ngành cơ khí – động lực.
Bảng 1 Trích dẫn bảng các đơn vị dẫn xuất
TT

Đại lượng

Đơn vị
Tên

Ký hiệu

Thể hiện theo đơn vị cơ bản
thuộc hệ đơn vị SI

1. Đơn vị không gian, thời gian và hiện tượng tuần hoàn
2. Đơn vị cơ
2.5

mô men lực

niutơn mét

N.m

m2.kg.s-2

Khái niệm mô men bắt đầu từ các nghiên cứu của Archimeds (287-212 Trước CN)
về đòn bẩy: “Give me a place to stand and I will move the earth” - Hãy cho tôi một điểm
tựa và tôi sẽ nâng cả trái đất. Đây là câu nói nổi tiếng đầu tiên liên quan về mô men – tác
động đồng thời của lực và cánh tay đòn.
Sau này, trong lịch sử phát triển của cơ học, người ta đã có những ứng dụng thiết
thực hơn về mô men khi sử dụng ròng rọc, các bộ truyền đai, xích, bánh răng … Ngoài ra,
mô men là một thông số đặc trưng cho khả năng làm việc của động cơ, cho biết động cơ
phát ra mô men xoắn bằng bao nhiêu Niutơn mét (N.m) hay kilôniutơn mét (kN.m).
Ngày nay, hàng hóa và các thiết bị sử dụng rất nhiều mối ghép ren, đặc biệt là trong
lĩnh vực cơ khí. Để đảm bảo chi tiết máy không bị phá hỏng do xiết quá chặt, đồng thời lại
không bị tháo lỏng trong khi làm việc, những dụng cụ xiết chặt chỉ cho phép sinh ra một
mô men xiết chặt giới hạn tùy thuộc vào mối ghép. Do đó, các cờ lê lực hay các thiết bị
xiết bu lông, ốc vít có ngưỡng hạn chế mô men hoặc có đồng hồ chỉ thị mô men. Trong
phòng Kiểm tra chất lượng sản phẩm của các Nhà máy, Xí nghiệp thì giá trị mô men xiết
chặt của các dụng cụ, đồng hồ đo được kiểm tra bằng các thiết bị kiểm chuẩn mô men. Các

thiết bị kiểm chuẩn mô men phải được hiệu chuẩn với các cơ sở hợp pháp hiệu chuẩn mô
men quốc gia thông qua thiết bị chuẩn mô men ở cấp cao nhất. Vì sự phát triển kinh tế và
hội nhập với các nước trong khu vực cũng như với các nước trên thế gới, đại lượng mô
men lực ngày càng được quan tâm và yêu cầu độ chính xác ngày càng cao, do đó Việt Nam
cần có thiết bị chuẩn đầu mô men để phục vụ cho công tác hiệu chuẩn và so sánh chuẩn với
các quốc gia khác.
Ngoài việc nhập một số thiết bị đo mô men thì việc nghiên cứu chế tạo và đảm bảo
độ chính xác của thiết bị chuẩn mô men đang là nhu cầu thực tế đặt ra cho nền công nghiệp
và ngành đo lường Việt Nam. Trên cơ sở đó, Viện Đo lường Việt Nam (VMI) – Tổng cục
Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đã xây dựng đề tài cấp Nhà nước với tiêu đề: “Nghiên
cứu, thiết kế, chế tạo và tích hợp máy chuẩn đầu mô men lực độ chính xác cao sử
dụng cho lĩnh vực đo lường” và đã được Bộ Khoa học và Công nghệ phê duyệt năm 2016
với mã số: ĐTĐLCN.49/15.

12


Với những mục đích trên, nghiên cứu phương pháp đảm bảo độ chính xác của thiết bị
chuẩn mô men để từng bước làm chủ được thiết kế, công nghệ chế tạo ra thiết bị chuẩn mô
men tại Việt Nam là phạm vi quan tâm của đề tài luận án này.
Cơ sở đặt vấn đề nghiên cứu đảm bảo độ chính xác của chuẩn mô men là:
Để tạo ra mô men chuẩn thì việc nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến độ chính xác
của thiết bị chuẩn mô men là quan trọng, từ đó có thể xác định mức độ ảnh hưởng của các
yếu tố thành phần đến giá trị mô men chuẩn được tạo ra, trong đó có hai thành phần cơ bản
đó là:
+ Mô men ma sát tại ổ quay sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến giá trị mô men chuẩn tạo ra,
điều này có thể hạn chế bằng việc sử dụng ổ đệm khí. Ổ đệm khí được nghiên cứu trong
thiết bị chuẩn mô men là ổ đệm khí tĩnh, dạng ổ đỡ chịu lực hướng tâm, có hệ số ma sát rất
nhỏ. Việc nghiên cứu ổ đệm khí chịu lực hướng tâm đảm bảo được khả năng tải, độ cứng
dùng cho thiết bị chuẩn mô men chưa được thực hiện ở Việt Nam.

+ Độ dài làm việc của cánh tay đòn trong thiết bị chuẩn mô men: Đây là đại lượng
tham gia trong công thức xác định giá trị mô men chuẩn. Sau khi chế tạo thiết bị chuẩn mô
men, cần phải xác định giá trị độ dài làm việc của cánh tay đòn trong khi tâm quay là tâm
ảo, điểm đặt lực tại vị trí nào khi dây treo quả tải có độ dày nhất định. Nghiên cứu phương
pháp xác định chính xác độ dài làm việc của cánh tay đòn sẽ góp phần đảm bảo độ chính
xác của mô men chuẩn được tạo ra.

2 Mục đích, đối tượng, phương pháp và phạm vi nghiên cứu
Mục đích và nội dung
Mục đích của đề tài luận án nhằm đảm bảo độ chính xác của thiết bị chuẩn mô men
dùng ổ đệm khí chịu lực hướng tâm được chế tạo trong điều kiện công nghệ tại Việt Nam.
Nội dung bao gồm:
Đảm bảo ổ đệm khí làm việc không có tiếp xúc cơ khí và đáp ứng yêu cầu khả năng
tải và độ cứng cho thiết bị chuẩn mô men.
Xác định được độ dài làm việc của cánh tay đòn trên thiết bị chuẩn mô men đã được
lắp đặt hoàn chỉnh.
Ước lượng được độ không đảm bảo đo của thiết bị chuẩn mô men thông qua độ
không đảm bảo đo của các đại lượng thành phần.
Đối tượng nghiên cứu
Các đại lượng, yếu tố ảnh hưởng đến độ không đảm bảo đo của thiết bị chuẩn mô
men. Đánh giá những đại lượng ảnh hưởng chính, quyết định độ không đảm bảo đo của
thiết bị chuẩn mô men.
Ổ đệm khí chịu lực hướng tâm nhằm hạn chế sự ảnh hưởng của mô men ma sát đến
độ chính xác của mô men chuẩn được tạo ra. Đây là ổ đệm khí tĩnh, dạng ổ đỡ (chịu lực
hướng tâm với hai gối đỡ ở hai đầu trục).
Phương pháp xác định độ dài làm việc của cánh tay đòn trên mô hình thiết bị thực
nghiệm được tạo ra. Trên cơ sở đó xác định, tính toán độ không đảm bảo đo độ dài làm
việc cánh tay đòn.
13

Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu lý thuyết kết hợp với thực nghiệm kiểm chứng. Trên cơ sở nghiên cứu lý
thuyết, các tài liệu trong nước và ngoài nước về phương pháp và thiết bị chuẩn mô men,
tiến hành phân tích, đánh giá các nội dung còn tồn tại để nghiên cứu giải pháp khắc phục,
xây dựng mô hình thực nghiệm xác định độ không đảm bảo đo của thiết bị tạo mô men
chuẩn.
Phạm vi nghiên cứu
Phạm vi nghiên cứu của luận án là thiết bị tạo mô men chuẩn có giá trị đến 500 N.m.
Ổ đệm khí chịu tải hướng tâm được cung cấp nguồn khí có áp suất từ 4 bar đến 6 bar, khả
năng tải của ổ đệm khí là 1 000 N và cánh tay đòn có chiều dài 500 mm. Các khối lượng
chuẩn, gia tốc trọng trường và các điều kiện khác theo VMI.

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài nghiên cứu
Luận án đã phân tích và xác định mức độ ảnh hưởng của các yếu tố quan trọng nhất
đến độ chính xác của giá trị mô men chuẩn, là tiền đề cho việc thiết kế, chế tạo thiết bị
chuẩn mô men dùng ổ đệm khí, góp phần chuẩn bị xây dựng thiết bị chuẩn đầu mô men
của Việt Nam.
Các kết quả nghiên cứu tính toán khả năng chịu tải, mô men ma sát, độ cững vững cho
ổ đệm khí chịu lực hướng tâm, giải pháp xác định độ dài làm việc của cánh tay đòn trên
thiết bị chuẩn mô men, ước lượng độ không đảm bảo đo là cơ sở khoa học cho việc xây
dựng thiết bị chuẩn mô men, đồng thời là nguồn tài liệu học thuật cho những nghiên cứu
tiếp theo.

4 Những kết quả mới
Luận án đã xây dựng thành công thiết bị thực nghiệm chuẩn mô men 500 N.m chạy
trên ổ đệm khí với chiều dài cánh tay đòn 500 mm. Ổ đệm khí bề mặt trụ được bố trí đỡ hai
đầu của trục lắp cánh tay đòn có khả năng chịu tải hướng kính lên đến 1 600 N mà không
tiếp xúc cơ khí. Đã ước lượng được độ không đảm bảo đo của thiết bị thực nghiệm thiết bị
chuẩn mô men tự chế tạo là 2,286.10-4 trên cơ sở xác định độ không đảm bảo đo của một

số thành phần chính. Các kết quả của đợt chế tạo thử nghiệm này sẽ góp phần trong việc
nghiên cứu thiết kế chế tạo chuẩn mô men lực với các dải giá trị chuẩn khác nhau. Những
kết quả mới của luận án đạt được như sau:
1. Xây dựng được công thức tính lực nâng của đệm khí bề mặt trụ chịu tải hướng tâm
áp dụng phương pháp điện khí tương đương. Đặc điểm của đệm khí bề mặt trụ chịu lực
hướng tâm là khe hở bề mặt đệm khí thay đổi từ tâm ra ngoài khi chi tiết bạc và trục lệch
tâm làm áp suất phân bố dưới bề mặt đệm khí cũng thay đổi. Từ các quan hệ hình học xác
định được chiều dài chảy và diện tích chảy theo khe hở ở tâm đệm khí, từ đó tính được sức
cản và lực nâng của đệm khí. Xây dựng được biểu đồ đặc tính quan hệ giữa lực nâng của
đệm khí và khe hở tại tâm đệm khí. Đây là điểm mới của luận án mà chưa được thể hiện
trong bất kỳ công bố khoa học nào khác.
2. Đã đưa ra phương pháp xác định độ dài làm việc của cánh tay đòn trong thiết bị
chuẩn mô men theo nguyên tắc cân bằng mô men lực. Ưu điểm của phương pháp này là có
thể xác định độ dài làm việc của cánh tay đòn khi thiết bị chuẩn mô men đã được lắp ráp
14


hoàn chỉnh, đặc biệt là đối với thiết bị chuẩn mô men có khối lượng và kích thước lớn
không thể đưa lên không gian của máy đo 3 tọa độ. Nguyên tắc của phương pháp là đo
lượng dịch chuyển của khối lượng trên cánh tay đòn và bù lại lượng mô men mất cân bằng
khi thêm khối lượng vào quang treo ở cuối cánh tay đòn. Từ đó sẽ tính được độ dài làm
việc cánh tay đòn. Với trình độ khoa học công nghệ phát triển, dựa trên chuẩn đầu chiều
dài và chuẩn đầu khối lượng của Viện Đo lường Việt Nam thì phương pháp này trở nên
hiệu quả và tin cậy trong việc xác định chính xác độ dài cánh tay đòn, một trong những yếu
tố chính đảm bảo độ chính xác của giá trị mô men chuẩn. Giải pháp xác định độ dài cánh
tay đòn này cũng là điểm mới của luận án mà chưa được công trình khoa học nào khác
công bố.

15

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CHUẨN MÔ MEN LỰC
1.1 Sự cần thiết của việc xác định mô men lực trong công nghiệp
Cùng với sự phát triển của ngành công nghiệp ở trong nước cũng như quốc tế, các
thiết bị đo, kiểm mô men ngày càng được sử dụng nhiều trong:
- Các dây truyền sản xuất cơ khí.
- Các nhà máy lắp ráp.
- Các thiết bị điện, điện tử…
Đối với mối ghép các chi tiết động, mối ghép làm việc trong điều kiện rung động thì
mô men xiết chặt đòi hỏi độ chính xác cao. Mô men xiết chặt phải có giá trị đủ lớn để đảm
bảo mối ghép liên kết bền vững, nhưng cũng không được vượt qua giới hạn để đảm bảo
tuổi thọ của mối ghép cũng như hình dạng của chi tiết được lắp ghép. Thiết bị đo, kiểm mô
men lực được ứng dụng nhiều nhất trong công nghệ lắp ráp các thiết bị vận tải (xe máy, ô
tô, tàu thủy, tàu cao tốc, máy bay ...), trong xây dựng cầu đường, nhà cao tầng, khai thác
khoáng sản...
Tại Việt Nam, các công ty, nhà máy sản xuất có rất nhiều thiết bị, dụng cụ để đo, hạn
chế giá trị mô men lực. Ví dụ: Công ty cổ phần ô tô Trường Hải (Địa chỉ: Khu Công
nghiệp Núi Thành – tỉnh Quảng Nam) có khoảng 3 000 thiết bị, dụng cụ đo mô men lực.
Hình 1.1 là một trong những thiết bị kiểm chuẩn các dụng cụ đo mô men lực.

a)

b)

Hình 1.1: Cờ lê lực và thiết bị kiểm chuẩn mô men của cờ lê lực:

a) Cờ lê lực hiển thị số; b) Thiết bị kiểm chuẩn cờ lê lực
Sau mỗi khoảng thời gian sử dụng xác định, cờ lê lực được lắp vào thiết bị kiểm
chuẩn mô men như hình 1.1b. Khi vặn cờ lê lực, màn hình thiết bị sẽ hiển thị giá trị mô
men do cờ lê lực tạo ra. Nếu mô men này sai khác so với giá trị yêu cầu cờ lê lực cần tạo ra

thì phải điều chỉnh lại cờ lê lực để giá trị hiển thị đúng bằng giá trị của thiết bị kiểm chuẩn.
Thiết bị kiểm chuẩn mô men này cũng sẽ phải hiệu chuẩn định kỳ với thiết bị chuẩn mô
men lực cấp cao hơn.

16


Mô men cũng là một trong những thông số kỹ thuật quan trọng của các động cơ.
Việc đánh giá, so sánh thông số này của các động cơ với thông số chuẩn được thực hiện
thông qua các thiết bị đo mô men.
Phạm vi đo của các thiết bị đo mô men lực dùng cho các ngành nghề nằm trong
khoảng từ 0,001 N.m đến 1 000 kN.m. Đối với các ngành công nghiệp sản xuất ô tô, động
cơ, cơ khí chế tạo, lắp ráp, đóng tàu, xây dựng cầu đường và hàng không thì phạm vi đo từ
0,1 N.m đến 5 kN.m được sử dụng nhiều nhất. Phạm vi đo lớn hơn thường được sử dụng
trong khai thác khoáng sản: hầm, mỏ, dầu khí. Phạm vi đo nhỏ hơn thường được ứng dụng
trong công nghệ điện tử và y tế.
Hình 1.2 thể hiện các dụng cụ xiết chặt mối ghép ren có gắn kèm đồng hồ đo mô men
xoắn dùng trong lắp ráp ô tô, máy bay.

Hình 1.2: Dụng cụ xiết chặt có đồng hồ đo mô men (Các mối ghép chịu tải động).

Hình 1.3 là hình ảnh dụng cụ xiết chặt mối ghép ren trên đường ray tàu hỏa có lắp bộ
phận hạn chế mô men. Dụng cụ này không hiển thị giá trị mô men mà chỉ hạn chế mô men
làm việc trong một giới hạn đã được đặt trước. Nếu mô men xiết chặt lớn hơn mô men
giới hạn thì giá trị mô men truyền đến bu lông sẽ không tăng lên nữa.
Hình 1.4 giới thiệu một thiết bị chịu tải dao động, đó là các dây cáp chịu lực trong
các công trình giao thông. Người ta dùng mối ghép ren để lắp một đầu của dây cáp với trụ,
đầu còn lại của dây cáp lắp với mặt cầu. Trong quá trình làm việc, các mối ghép này chịu
tải dao động, do đó cần kiểm soát mô men xiết chặt khi lắp ráp cũng như cần kiểm tra định
kỳ trong quá trình làm việc.

Hình 1.3: Một số thiết bị đo mô men (Các mối ghép chịu tải va đập).

17


Hình 1.4: Một số thiết bị chịu tải trọng dao động

Hình 1.5 giới thiệu một số dụng cụ tạo mô men xiết chặt có giá trị nhỏ được dùng
trong thiết bị y tế và điện tử. Để đảm bảo các mối ghép an toàn trong quá trình làm việc thì
mô men xiết chặt được tạo ra chỉ được phép sai khác nhỏ so với mô men yêu cầu. Do đó
mô men xiết chặt cần được kiểm soát thông qua các dụng cụ giới hạn mô men, đo mô men.

Hình 1.5: Thiết bị đo mô men có giá trị nhỏ.

Để đảm bảo an toàn cho các mối ghép dự ứng lực, đặc biệt là các mối ghép làm việc
chịu tải trọng va đập, tải trọng động, tải trọng dao động thì sau một thời gian làm việc, các
mối ghép đó cần được kiểm tra lại giá trị mô men xoắn.
Thực tế đã xảy ra các trường hợp hỏng hóc khi hoạt động, hoặc gây ra tình trạng thừa
bền dẫn đến không hiệu quả về kinh tế do không xác định được chính xác giá trị của mô
men lực. Hình 1.6 là hình ảnh xe container bị rơi bánh xe trong quá trình làm việc do các
mối ghép ren không được đảm bảo mô men xiết chặt khi lắp ráp, hoặc không được kiểm tra
định kỳ.

18


Hình 1.6: Xe container đang chạy bị rơi bánh xe do không đủ lực siết chặt.

Theo báo cáo của Công ty Honda Motor gửi các Bộ của Nhật Bản: do một bulong lắp

puly của máy bơm nước làm mát không đủ lực xiết chặt (hình 1.7) nên trong quá trình vận
hành đã dẫn đến động cơ không được làm mát, có 50 122 chiếc trong mẫu xe SUV Stream,
Sedan Civic và xe thể thao Crossroad bị lỗi. Từ tháng 7 năm 2008 đến tháng 7 năm 2010
Honda Motor đã thu hồi xe ô tô tại Châu Mỹ La tinh và Châu Âu, với tổng cộng 150 000
chiếc để khắc phục lỗi miễn phí [19]. Như vậy, một lỗi do mô men xiết chặt không được
kiểm soát đã gây ra tổn thất rất lớn trong sản xuất và sử dụng.

Hình 1.7: Một mối ghép ren trong ô tô không được xiết chặt. [19]

Để kiểm soát giá trị mô men theo các cấp độ chính xác yêu cầu, các nước trên thế
giới đã xây dựng sơ đồ dẫn xuất chuẩn mô men và được phân cấp theo thứ bậc tùy thuộc
vào điều kiện sử dụng và trình độ phát triển của nước đó.
Viện Đo lường Việt Nam đã xây dựng và được phê duyệt quy hoạch về đo lường,
trong đó lĩnh vực mô men lực được xây dựng với sơ đồ liên kết chuẩn (dẫn xuất chuẩn)
như hình 1.8. Quy trình truyền chuẩn được thực hiện theo thứ tự: phương tiện đo mô men
lực → chuẩn công tác mô men lực (thiết bị hiệu chuẩn mô men lực) → chuẩn quốc gia về
mô men lực: chuẩn thứ cấp (bộ quả tải chuẩn lắp trên tay đòn mô men, đầu đo mô men lực)
→ chuẩn quốc gia về mô men lực: chuẩn đầu (máy chuẩn mô men lực tải trực tiếp).
19


Chức
năng sử
dụng

Theo độ
chính xác

SƠ ĐỒ DẪN XUẤT CHUẨN

Chuẩn
khối lượng

CHUẨN QUỐC GIA

Chuẩn
đầu

Chuẩn

CHUẨN CÔNG
TÁC

CHUẨN CHÍNH,

thứ

Chuẩn
Bậc

Chuẩn
độ dài

Gia tốc
trọng trường

Máy chuẩn mô
men lực tải
trực tiếp
FS = 100 N.m,

U=5.10-4

Máy chuẩn
mô men lực
tải trực tiếp
FS = 2 kN.m,
U=5.10-4

Máy chuẩn
mô men lực
tải trực tiếp
FS = 5 kN.m,
U=5.10-4

Bộ quả tải

Tay đòn
mô men

Đầu đo mô
men lực

FS = 1m,
U=1.10-4

FS = 5 kN.m,
U=1.10-3

FS = 3000 N,
U=1.10-4

Thiết bị hiệu chuẩn mô
men lực
FS = 2700 N.m,
U=5.10-3

Đầu đo mô men lực
FS = 5 kN.m
U=5.10-3

Phương tiện đo mô men lực
FS = 5 kN.m; a.c: 0,53

PHƯƠNG TIỆN
ĐO
Ghi chú:

Phương tiện sao truyền, phương pháp sao truyền;
a.c: cấp chính xác; FS: toàn dải đo;
Khung đường liền: chuẩn đã có;
Khung đường đứt: chuẩn chưa có;
Chuẩn được thực hiện theo đề tài cấp Nhà nước.

Hình 1.8 Sơ đồ dẫn xuất chuẩn mô men ở VMI.

20