Luận án 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

85 
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI 
Vũ Văn Duy 
NGHIÊN CỨU PHƢƠNG 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 
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI 
Vũ Văn Duy 
NGHIÊN CỨU PHƢƠNG 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 
NGƢỜI HƢỚNG 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 chƣa có 
tác giả nào công bố trong bất kỳ nghiên cứu nào khác. 
Hà Nội, ngày 05 tháng 07 năm 2018 
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học Nghiên cứu sinh 
PGS. TS. Vũ Toàn Thắng 
Vũ Văn Duy 
PGS. TS. Vũ Khánh Xuân 
LỜI CÁM ƠN 
Trong quá trình thực hiện luận án, tôi đã đƣợc sự hƣớng dẫn tận tình của tập thể 
hƣớng dẫn khoa học, đƣợc 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 – Trƣờng Đại học Bách 
Khoa Hà Nội. 
 Để phục vụ cho quá trình nghiên cứu tôi đƣợc: Phòng Đo lƣờng Độ dài, Phòng Đo 
lƣờng Khối lƣợng – Viện Đo lƣờng Việt Nam – Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lƣờng Chất 
lƣợng – Bộ Khoa học & Công nghệ, Trung tâm Đo lƣờng – Cục Tiêu chuẩn Đo lƣờng Chất 
lƣợng - Bộ Quốc Phòng đã tạo điều kiện cho tôi tìm hiểu về tài liệu cũng nhƣ các Chuẩn 
trong Đo lƣờng, sử dụng trang thiết bị thí nghiệm, hợp tác trong nghiên cứu khoa học. 
Ban Giám hiệu, Trung tâm Đào tạo thƣờng xuyên, các Khoa, Trung tâm Đào tạo - 
Trƣờng 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 đƣợc các Giáo sƣ, Phó Giáo sƣ, Tiến sĩ và đồng nghiệp góp ý, tƣ vấn nhiều ý 
kiến và cung cấp một số tài liệu liên quan đến nội dung của đề tài. Đồng thời, tôi cũng 
đƣợc các Nghiên cứu sinh của Bộ môn Cơ khí chính xác và Quang học, cũng nhƣ của Viện 
Cơ khí đã chia sẻ, động viên trong quá trình hoàn thành các thủ tục, nội dung của luận án. 
Tôi xin đƣợc chân thành cám ơn sâu sắc các tập thể, cá nhân đã hƣớng dẫn, giúp đỡ, 
tạo điều kiện trong thời gian qua, đặc biệt tôi xin đƣợc bày tỏ sự biết ơn đến tập thể hƣớng 
dẫn: PGS. Vũ Toàn Thắng, PGS. Vũ Khánh Xuân. 
Tôi xin đƣợc 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 
 1 
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 tƣợng, phƣơng pháp và phạm vi nghiên cứu ............................. 13 
Mục đích và nội dung ......................................................................................... 13 
Đối tƣợng nghiên cứu ........................................................................................ 13 
Phƣơng 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 
CHƢƠNG 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 phƣơng 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 Ƣu, nhƣợc điểm của ổ đệm khí dùng trong thiết bị chuẩn mô men lực .... 33 
1.4.4 Một số phƣơng pháp tính toán lực nâng, lƣu lƣợng của đệm khí. ............ 34 
1.5 Một số phƣơng pháp xác định độ dài của cánh tay đòn trong thiết bị chuẩn 
mô men lực đã đƣợc công bố ................................................................................... 39 
 2 
1.6 Nhiệm vụ nghiên cứu của luận án .................................................................... 44 
CHƢƠNG 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 hƣớng tâm ............... 47 
2.2.1.1 Đặc điểm khe hở của đệm khí bề mặt trụ chịu lực hƣớng tâm. ..... 47 
2.2.1.2 Xây dựng công thức xác định lực nâng của đệm khí bề mặt trụ chịu 
lực hƣớng tâm. ........................................................................................... 49 
2.2.1.3 Xác định lực nâng của đệm khí chịu lực hƣớng 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 hƣớng 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 phƣơng 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 hƣớng 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 
 3 
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 chƣơng 2 .............................................................................................. 80 
CHƢƠNG 3 PHƢƠNG 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 Phƣơng 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 hƣởng đến kết quả trong quá trình thí 
nghiệm ....................................................................................................................... 91 
3.5.1 Ảnh hƣởng 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 phƣơng thẳng đứng) .... 92 
3.5.4 Độ không đảm bảo đo do căn mẫu không vuông góc với phƣơng 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 lƣợng 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 chƣơng 3 .............................................................................................. 93 
 4 
CHƢƠNG 4 ƢỚC LƢỢNG ĐỘ KHÔNG ĐẢM BẢO ĐO CỦA THIẾT BỊ CHUẨN 
MÔ MEN DÙNG Ổ ĐỆM KHÍ ................................................................................. 94 
4.1 Ƣớc lƣợng độ không đảm bảo đo ..................................................................... 94 
4.2 Xác định một số đại lƣợng ảnh hƣởng đến độ không đảm bảo đo của chuẩn 
mô men ...................................................................................................................... 95 
4.2.1 Các đại lƣợng thành phần đã đƣợc biết trƣớc ........................................... 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 trƣờng ............................ 96 
4.2.1.3 Độ không đảm bảo đo của khối lƣợng riêng không khí ................ 96 
4.2.1.4 Độ không đảm bảo đo của khối lƣợng 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 chƣơng 4. ........................................................................................... 101 
KẾT LUẬN CHUNG ............................................................................................... 103 
HƢỚ ... ƣợng riêng không khí 33 679.10-6 1,5.10-4 24,5.10-12 1,72 
4 Khối lƣợng riêng quả tải 8 794.10-6 1,5.10-4 1,7.10-12 0,72 
5 Độ không đảm bảo do nhiệt độ 12.10-6 1 1,44.10-10 10,1 
6 Độ dài cánh tay đòn 34,88.10-6 1 0,12.10-8 85,35 
7 Độ lệch theo phƣơng ngang 0,5.10-6 1 0,25.10-12 1,75.10-2 
8 Dao động của quả tải 1.10-6 1 1.10-12 7,02.10-2 
9 
Độ không đảm bảo đo mô men 
ma sát 
108.10
-6 
1 2,89.10
-9 
2,03 
10 Độ không đảm bảo đo tổng hợp 1,143.10-4 
11 Hệ số phủ (k=2) 2 
12 Độ không đảm bảo đo mở rộng 2,286.10-4 
Sử dụng kết quả xác định độ không đảm bảo đo của độ dài làm việc của cánh tay đòn 
trong máy chuẩn mô men, và xác định độ không đảm bảo đo của mô men ma sát bằng thực 
nghiệm đã ƣớc lƣợng độ không đảm bảo đo của thiết bị chuẩn mô men dùng ổ đệm khí là 
2,286.10
-4
. Tuy nhiên, kết quả độ không đảm bảo đo của thiết bị mới tính đến độ không 
đảm bảo đo của một số thành phần chính và thiết bị thử nghiệm tham gia vào công thức 
xác định giá trị mô men chuẩn, chƣa tính đến rung động và áp suất của môi trƣờng, độ 
không đảm bảo đo do khớp nối mềm và các điều kiện thực tế khác 
4.4 Kết luận chƣơng 4. 
Việc ƣớc lƣợng độ không đảm bảo đo của thiết bị chuẩn mô men từ các độ không 
đảm bảo đo thành phần nhằm đánh giá khả năng đo lƣờng của thiết bị, đồng thời xác định 
đƣợc các thông số nào ảnh hƣởng chính đến độ không đảm bảo đo để tìm giải pháp khắc 
 102 
phục nâng cao độ chính xác của thiết bị. Luận án đã ƣớc lƣợng độ không đảm bảo đo của 
thiết bị chuẩn mô men đƣợc chế tạo thử nghiệm tại Trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội. 
Kết quả cho thấy việc sử dụng ổ đệm khí trong thiết bị chuẩn mô men là phù hợp bởi 
vì độ không đảm bảo đo do mô men ma sát tạo ra không đáng kể, chiếm 2%. Đối với thiết 
bị thử nghiệm tạo mô men chuẩn dùng ổ đệm khí, yếu tố ảnh hƣởng nhiều nhất đến độ 
không đảm bảo đo là độ không đảm bảo đo của nhiệt độ và độ dài cánh tay đòn. Giải pháp 
khắc phục dùng loại vật liệu làm cánh tay đòn có hệ số giãn nở nhiệt thấp nhƣ Invar và 
nâng cao độ chính xác phép đo độ làm việc của dài cánh tay đòn. 
 103 
KẾT LUẬN CHUNG 
Sau thời gian nghiên cứu lý thuyết, xây dựng thiết bị và tiến hành thực nghiệm tại 
Trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội và Viện Đo lƣờng Việt Nam, luận án đã đạt đƣợc một 
số kết quả mới sau: 
1. Xây dựng đƣợc công thức tính lực nâng của đệm khí bề mặt trụ chịu tải hƣớng tâm áp 
dụng phƣơng pháp điện khí tƣơng đƣơng (công thức 2.19). Lập đƣợc biểu đồ lực nâng theo 
khe hở tại tâm đệm khí (hình 2.7), từ đó có thể xác định đƣợc độ cứng của đệm khí, đây là 
hai mục tiêu quan trọng khi tính toán thiết kế đệm khí bề mặt trụ chịu lực hƣớng tâm. 
2. Đã phân tích định vị của ổ đệm khí tĩnh chịu lực hƣớng tâm có cấu tạo bởi các mảnh bạc 
đệm khí dạng bề mặt trụ. Trên cơ sở đó đã lựa chọn ổ đệm khí với số lƣợng bạc đệm khí, 
vị trí của bạc đệm khí xung quanh trục đảm bảo vừa đủ định vị, vừa đủ lực nâng và độ 
cứng đáp ứng yêu cầu của ổ đệm khí sử dụng trong thiết bị chuẩn mô men trong giới hạn 
500 N.m. Việc chế tạo thành công ổ đệm khí dạng ổ đỡ và các thực nghiệm xác định các 
thông số về tải trọng, độ cứng, mô men ma sát khẳng định có thể làm chủ công nghệ về ổ 
đệm khí tại Việt Nam. 
3. Xây dựng đƣợc phƣơng pháp xác định độ dài làm việc của cánh tay đòn trên thiết bị 
chuẩn mô men đã đƣợc lắp ráp hoàn chỉnh theo nguyên tắc cân bằng mô men lực (công 
thức 3.3). Độ chính xác của phƣơng pháp này phụ thuộc vào độ chính xác đo khoảng cách 
dịch chuyển của khối lƣợng trên cánh tay đòn và độ chính xác của phép đo khối lƣợng. 
4. Đã xây dựng thành công thiết bị thực nghiệm chuẩn mô men 500 N.m sử dụng ổ đệm 
khí với độ dài cánh tay đòn 500 mm. Luận án đã phân tích các thành phần ảnh hƣởng đến 
độ không đảm bảo đo của thiết bị chuẩn mô men, trong đó một số đại lƣợng ảnh hƣởng 
chính đến độ không đảm bảo đo của thiết bị chuẩn mô men đó là: độ không đảm bảo đo 
của độ dài cánh tay đòn, độ không đảm bảo đo của mô men ma sát. Đã trình bày phƣơng 
pháp để ƣớc lƣợng giá trị độ không đảm bảo đo cho thiết bị chuẩn mô men ở một dải đo 
xác định. Với điều kiện hiện có và thiết bị đƣợc chế tạo thử nghiệm tại Việt Nam, đã ƣớc 
lƣợng độ không đảm bảo đo của mô men chuẩn đƣợc tạo ra là 2,268.10-4. 
 104 
HƢỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO 
1. Nghiên cứu phƣơng pháp tính toán ổ đệm khí chịu lực hƣớng tâm với stato là dạng 
bạc liền để tạo khả năng tải cao hơn cũng nhƣ thuận lợi trong lắp ráp, sử dụng. 
2. Nghiên cứu giải pháp nâng cao độ cứng của ổ đệm khí tĩnh (ổ đỡ) dùng trong máy 
chuẩn mô men có dải giá trị từ 10 N.m đến 2 000 N.m và cao hơn . 
3. Nghiên cứu đánh giá độ không đảm bảo đo của máy chuẩn đầu mô men lực đƣợc 
xây dựng trong đề tài khoa học công nghệ cấp quốc gia: “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 lƣờng”. Mã 
số: ĐTĐLCN.49/15. 
4. Nghiên cứu phƣơng pháp đánh giá độ không đảm bảo đo trong quá trình truyền giá 
trị mô men chuẩn thứ cấp. 
5. Nghiên cứu phƣơng pháp đảm bảo giá trị mô men chuẩn sau thời gian sử dụng. 
 105 
DANH MỤC CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO 
Tài liệu Tiếng Việt 
[1]. Đinh Bá Trụ, Hoàng Văn Lợi (2013) Hướng dẫn sử dụng Ansys. Học viện Kỹ thuật 
Quân sự. 
[2]. Nghị định (2012) Quy định chi tiết và hướng dẫn thi hành một số điều của luật đo 
lường. Số 86/2012/NĐ-CP của Chính phủ. 
[3]. Nguyễn Tiến Thọ (2005-2006) Nghiên cứu Thiết kế và chế tạo hệ dẫn động bằng 
đệm khí của máy đo tọa độ CMM. Đề tài cấp bộ mã số B2005-28-163. 
[4]. Nguyễn Tiến Thọ, Nguyễn Thị Xuân Bảy, Nguyễn Cẩm Tú (2005) Kỹ Thuật đo 
lường kiểm tra trong chế tạo cơ khí. Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật. 
[5]. Nguyễn Doãn Ý (2013) Ma sát mòn và Bôi trơn. NXB Xây dựng. 
[6]. Tạ Thị Thúy Hƣơng (2016) Cơ sở đảm bảo độ chính xác của phép đo sai lệch độ 
tròn. Luận án Tiến sỹ kỹ thuật. 
[7]. Vũ Duy Quang, Phạm Đức Nhuận (2009) Giáo trình kỹ thuật thủy khí. Nhà xuất bản 
Khoa học Kỹ thuật. 
[8]. Vũ Toàn Thắng (2005) Xây dựng phương pháp đo sai lệch độ tròn trong hệ tọa độ 
cực. Luận án tiến sỹ kỹ thuật. 
Tài liệu Tiếng Anh 
[9]. Atsuhiro Nishino, Koji Ogushi, Kazunaga Ueda (2014) Uncertainty evaluation of a 
10 N.m dead weight torque standard machine and comparison with a 1 kN.m dead 
weight torque standard machine. Journal of Measurement 49, Elsevier Publication. 
[10]. Atsuhiro Nishino, Koji Ogushi, Kazunaga Ueda (2015) Calibration of reference 
torque wrenches using a 10 N.m deadweight torque standard machine. Journal 
homepage: www.elsevier.com/locate/measurement, Measurement 61, 1–8. 
[11]. A. Wagner et al (2011) Novel approaches to reduce the uncertainty of torque 
standard Machines for Small Torque, , 56™ International Scientific Colloquium 
ILMENAU, Germany. 
[12]. C. Doğan, O. Akkoyunlu, C. Kuzu National Metrology Institute of Turkey (UME) 
(2002) DEVELOPMENT OF THE 1 kN·m STATIC TORQUE STANDARD MACHINE 
AT UME. 18th IMEKO TC3 conference on Force, Mass and Torque 2002, 
Proceedings of a meeting held 24-26 September 2002, Celle, Germany. 
[13]. Calibration Engineering Hohmann Company (2013) ―New X type air bearing for 
torque calibration machines up to 20 kN.m with higher load capacity‖ – Datasheet 
catalog. 
[14]. Diedert Peschel, Dietmar Mauersberger, Physikalisch-Technische Bundesanstalt, 
 106 
Braunschweig, Germany (1994) Determination of the friction of aerostatic radial 
bearings for the lever-mass system of torque standard machines. XIII IMEKO 
WORLD CONGRESS, Torino, Italy, September 5 - 9, 1994. 
[15]. D. Ramirez-Ahedo, J. C. Torres-Guzman, F. Martinez-Juarez (2007) Hybrid torque 
standard machine for 1 kNm developed in CENAM. IMEKO 20th TC3, 3rd TC16 and 
1st TC22 International Conference, Cultivating metrological knowledge, 27th to 30th 
November. Merida, Mexico. 
[16]. Drik Roske (1997) Some problems concerning the level arm length intorque 
metrology, PII:S0263-2241 (97)00006-7, Measurement Vol.20, No. 1, pp. 23-32, 
Elsevier. 
[17]. H.L.WUNSCH (1961) The design of air bearing and their application to measuring 
instruments and machine tools. Int. J. Math. Tool Des. Res. Vol. 1, 10p. 198-212. 
Printed in Great Britain. 
[18]. H. Gassmann, T. Allgeier and U. Kolwinski, A NEW DESIGN OF PRIMARY 
TORQUE STANDARD MACHINES, GTM Gassmann Thesis Messtechnik, GmbH 
64404 Bickenbach, Germany. 
[19]. https://www.manufacturing.net/news/2011/07/honda-recalling (2011) The 
Importance of Torque Control, Honda Recalling 50,000 Vehicles. 
[20]. International Vocabulary of Metrology – Basic and General Concepts and 
Associated Terms (VIM), 3rd edition (2006). 
[21]. JCGM 100:2008, Evaluation of measurement data — Guide to the expression of 
uncertainty in measurement, First edition September 2008. 
[22]. JCGM 104:2009, Evaluation of measurement data — An introduction to the ―Guide 
to the expression of uncertainty in measurement‖and related documents, First edition 
July 2009. 
[23]. Jose A.Robles Carbonell, Jorge L.Robles Verdecia, Alfonso Lobo Robledo (2006) 
Torque Standard Machines at CEM. XVIII IMEKO world congress, Metrology for 
Sustainable Development, September, 17-22,2006 Rio de Janeiro, Brazil. 
[24]. Koji Ohgushi, Atsuhiro Nishino, Koji Maeda, Kazunaga Ueda (2012) Range 
expansion of the reference torque wrench calibration service to 5 kN.m at NMIJ, 
Measurement, volume 45, Issue 5, June 2012, p. 1200-1209. 
[25]. Koji OHGUSHI, Takashi OTA, Kazunaga UEDA and Eiji FURUTA, Design and 
Development of 20 kN.m Deadweight Torque Standard Machine, National Institute of 
Advanced Industrial Science and Technology. 
[26]. Koji Ohgushi*, Takashi Ota, Kazunaga Ueda (2007) Uncertainty evaluation of the 20 
kN deadweight torque standard machine. Mass and Force Standard Section, NMIJ, 
AIST, Tsukuba Central 3, 1-1-1 Umezono, Tsukuba 305-8563, Japan, Measurement 
40, 797–802, Elsevier Journals. 
 107 
[27]. K. Ohgushi, T. Tojo and A. Furuta (2000) Development of the 1 kN x m Torque 
standard Machine, XVI IMEKO, Austria. 
[28]. K. Ohgushi et al. (2003) Load Dependency of the Moment-Arm Length in the Torque 
Standard Machine, XVII IMEKO, Croatia. 
[29]. New Way Precision Instruction (2003) Air bearing - Application and Design. 
[30]. OMRON, User’s manual, smart sensors, Laser type ZX-L-N series. 
[31]. OIML R111-1:2004 (2004) Weights of classes E1, E2, F1, F2, M1, M1-2, M2, M2-3 
and M3. Part 1: Metrological and technical requirements. 
[32]. Paul Hohmann (2003) Air Bearing Developed for Torque Calibration to protect 
disturbing effects to reference transducers XVII IMEKO World Congress Metrology 
in the 3rd Millennium June 22−27, Dubrovnik, Croatia. 
[33]. P.Yon-Kyu, K. Min-Seok, K.Jong-Ho, C.Jae-Hyuk, K.Dae-Im (2007) Establishment 
of torque standards in Kriss of Korea, IMEKO 20th TC3. 3rd TC16 and 1sd TC22 
international conference. 
[34]. Rafael S. Oliveira, Rodrigo F. Guilherme, Luiz C. Cabral (2012) Influece of 
operationals parameters on a hand-operated torque standard machine, 
Measurement, Volume 45, Issue 10. 
[35]. S. Merlo (2001) The uncertainty of torque primary standards: a comprehensive 
analysis. Measurement 29, 279–285, Elsevier Journals. 
[36]. Stigler, Stephen M., The History of Statistics (1986) The Measurement of 
Uncertainty Before 1900. Cambridge, MA: Belknap Press of Harvard University 
Press. ISBN 0-674-40340-1. 
[37]. Terminology in Analytical Measurement – Introduction to VIM 3, English edition, 
First edition 2011, ISBN 978-0-948926-29-7. (TAM 2011). 
[38]. TEST REPORT (2015) Certificate No.: 1501-00281-002, KRISS (Korea Research 
Institute of Standard and Science). 
[39]. T. Sanponpute, P. Chantaraksa, N. Saenkhum, N. Arksonnarong (2009) 
SUSPENDED-FULCRUM TORQUE STANDARD MACHINE, XIX IMEKO World 
Congress Fundamental and Applied Metrology, September 6−11, 2009, Lisbon, 
Portugal. 
[40]. Wang, Junming (1993) Design of gas bearing systems for precision applications, 
Technische Universiteit, DOI:10.6100/IR391172, 01/01/1993. 
[41]. Wilfried J.Bartz u.a. (1995) Luftlagerungen. Grundlagen und Anwendungen, Expert 
Verlag. 
 108 
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN. 
[1]. Vu Van Duy, Nguyen Van Tan, Doan Manh Hung, Tran Nguyen Hung, Truong Cong 
Tuan, Vu Toan Thang (2014) Design and Manufacturing the Air Rotary Bearing 
Using In Standard Torque Machine. The 15th International Symposium on Eco-
Materials processing and Design – ISEPD 2014, pp. 255-260. 
[2]. Vũ Văn Duy , Vũ Toàn Thắng, Vũ Khánh Xuân (2017) Phương pháp xác định chính 
xác chiều dài làm việc của cánh tay đòn trên thiết bị chuẩn mômen. Tạp chí Khoa học 
và Công nghệ các Trƣờng Đại học Kỹ thuật, Số 117, tr. 54-57. 
[3]. Vũ Văn Duy, Nguyễn Thị Anh, Nguyễn Xuân Phúc, Vũ Toàn Thắng (2017) Mô phỏng 
phân bố áp suất trên bề mặt đệm khí trụ bằng phần mềm Ansys. Tạp chí Cơ khí Việt 
Nam, ISSN 0866-7056, Số 4, tr. 19-22. 
[4]. Vũ Văn Duy, Vũ Toàn Thắng, Vũ Văn Quang (2017) Xác định lực nâng của đệm khí 
mặt trụ chịu lực hướng tâm theo phương pháp điện khí tương đương. Tạp chí Cơ khí 
Việt Nam, ISSN 0866-7056, Số 4, tr. 46-52. 
[5]. Vu Van Duy, Vu Toan Thang, Pham Van Hung (2017) Evaluation of Measurement 
Uncertainty for Torque Standard Machine Using Air Rotary Bearing. Applied 
Mechanics and Materials (AMM) ISSN 1662-7482. Vol. 870, pp. 215-222. (DOI: 
10.4028/www.scientific.net/AMM.870.215). 
 109 
 PHỤ LỤC 
 110 
PHỤ LỤC 1 
Bản vẽ chi tiết trục 
Hình PL 1: Bản vẽ chi tiết trục quay. 
 111 
PHỤ LỤC 2 
Bản vẽ thiết kế chi tiết bạc lắp 
Hình PL 2: Bản vẽ chi tiết bạc lắp. 
20
45°45°
2 l? M6
Ø8
15
Ø214
1
3
4
25
50±0.1
1
0
3
±
0
.0
1
21,5
M6M6
2407±0.01
Ø6
1
2
,4
6
R
13
7,
5
 112 
PHỤ LỤC 3 
Bản vẽ thiết kế chi tiết thân cánh tay đòn 
Hình PL 3: Bản vẽ thiết kế chi tiết thân cánh tay đòn 
R5
R3 1
1
8
9
0
11
7
5
42
7,5
1
0
3
7
1
3
4
±
0
.1
Ø8
M6
Ø
6
20
245±0.2
2
0
H
7
3
7
,5
 113 
PHỤ LỤC 4 
Bản vẽ chi tiết đầu cánh tay đòn. 
Hình PL 4 : Bản vẽ chi tiết đầu cánh tay đòn. 
R5
A
A0.03
R5
5
100
80
7
5
20
40
3
4
116
60
365
7
5
135±0.1
R50
0±0
.05
5 l? Ø20
2
5
0
±
0
.1
15
30
1
8
3
2
5
0
±
0
.1
2
0
js
6
 114 
PHỤ LỤC 5 
Bản vẽ chi tiết đệm khí bề mặt trụ 
Hình PL 5: Bản vẽ chi tiết đệm khí bề mặt trụ. 
R
1
0
0
,0
0
5
46
7
0
3
5
6
Ø0,5
M5
60°
13
6,5
3
7
0,5
38
3
5
8 8 8
0,3
 115 
PHỤ LỤC 6 
Hình PL 6: Bản vẽ lắp thiết bị chuẩn mô men. 
C C - C
C1 2
3
4
5
6
8 9
10
11
7
Chú thích hình PL 6: 
1. Trục 
2. Đế 
3. Thân đỡ phải 
4. Mặt bích phải 
5. Thân đỡ trái 
6. Mặt bích trái 
7. Vít M8 
8. Đệm khí bề mặt trụ 
9. Đệm khí phẳng 
10. Bi cầu tự lựa 
11. Vít M10 
 116 
PHỤ LỤC 7 
Hình PL 7: Các thiết bị phục vụ cho thí nghiệm xác định mô men ma sát: 
a) Máy nén không khí b) Cụm điều chỉnh và ổn định áp suất 
c) Tải trọng dùng để thí nghiệm d) Cân phân tích. 
e) Đầu đo Laser và căn mẫu f) Bộ phận hiển thị