Xác định các thông số kỹ thuật hợp lý bàn rung tạo va chạm bê tông và pallet của máy đúc gạch không nung

Các thông số kỹ thuật của bàn rung trong máy đúc gạch không nung theo phương pháp ép rung ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất và chất lượng gạch không nung. Bài viết thiết lập phương trình vi phân mô tả chuyển động, xác định điều kiện của lực kích rung để tìm lực ép yêu cầu.

Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng, ĐHXDHN, 2022, 16 (1V): 116–125 XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT HỢP LÝ BÀN RUNG TẠO VA CHẠM BÊ TÔNG VÀ PALLET CỦA MÁY ĐÚC GẠCH KHÔNG NUNG Trần Văn Tuấna , Cao Thành Dũnga,∗ a Khoa Cơ khí, Trường Đại học Xây dựng Hà Nội, 55 đường Giải Phóng, quận Hai Bà Trưng, Hà Nội, Việt Nam Nhận ngày 07/11/2021, Sửa xong 12/01/2022, Chấp nhận đăng 13/01/2022 Tóm tắt Các thông số kỹ thuật bàn rung máy đúc gạch không nung theo phương pháp ép rung ảnh hưởng trực tiếp đến suất chất lượng gạch không nung Bài báo thiết lập phương trình vi phân mơ tả chuyển động, xác định điều kiện lực kích rung để tìm lực ép yêu cầu Từ lực ép trọng lượng chày ép xy lanh khơng cần tạo lực ép q trình ép gạch, dẫn tới lượng tiết kiệm Sau đó, thông số bàn rung khảo sát theo tần số phổ biến động chọn thông số hợp lý bàn rung đảm bảo khuôn không tách rời khỏi bàn rung Nghiên cứu mở rộng phạm vi cho trường hợp thay đổi độ cứng lò xo khối lượng rung Khảo sát biên độ dao động thay đổi không đáng kể thay đổi độ cứng lò xo khối lượng rung Do đó, lị xo lựa chọn dựa vào kích thước thiết kế độ bền mỏi tổng khối lượng rung thay đổi Từ đó, sở khoa học để xác định hợp lý thông số kỹ thuật xây dựng để phù hợp với công nghệ ép rung, tiền đề cho việc thiết kế chế tạo máy đúc gạch không nung theo phương pháp ép rung Công nghệ ép rung cho chất lượng suất cao hẳn công nghệ ép tĩnh Từ khố: máy đúc gạch khơng nung; bàn rung; thông số kỹ thuật hợp lý; công nghệ ép rung; phương trình vi phân chuyển động DETERMINATION THE REASONABLE SPECIFICATIONS OF VIBRATING TABLE BY COLLIDING BETWEEN CONCRETE AND PALLET OF THE ADOBE BRICK MOLDING MACHINE Abstract The productivity and quality of the adobe bricks are directly affected by the specifications of the vibrating table in the adobe brick molding machine by the vibrating pressing method The article refers to set up differential equations by describing motion, determine the conditions of the vibrating force to look for the required pressure From the pressure and the weight of the pressing pestle, it is shown that the cylinder does not need to create pressure during the brick pressing process, resulting in energy savings And then, the parameters of the vibrating table are surveyed according to the common frequencies of the motor and the reasonable parameters of the vibrating table are selected to ensure that the mold not separate from the vibrating table The article develops the research scope for the case of changing the spring stiffness and the vibration mass The survey has shown that the vibration amplitude changes insignificantly when changing the spring stiffness and the vibration mass As a result, the spring is selected basing on the design size and the fatigue strength when the total vibration mass changes From there, a scientific basis for reasonable determination of the technical parameters is built to match with the vibrating pressing technology and then it contributes to design and manufacture the adobe brick molding machine by the vibrating pressing method This vibrating pressing technology has much higher quality and capacity than that of the static pressing technology Keywords: adobe brick molding machine; vibrating table; reasonable specification; vibrating pressing technology; differential equation of motion https://doi.org/10.31814/stce.huce(nuce)2022-16(1V)-10 © 2022 Trường Đại học Xây dựng Hà Nội (ĐHXDHN) ∗ Tác giả đại diện Địa e-mail: dungct2@nuce.edu.vn (Dũng, C T.) 116 Tuấn, T V., Dũng, C T / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng Giới thiệu Không Việt Nam, nước phát triển xem sản xuất sử dụng vật liệu không nung xu hướng tất yếu xây dựng tương lai Rất nhiều quốc gia giới có sách riêng nhằm hỗ trợ cho việc phát triển loại vật liệu thân thiện dần thay vật liệu nung truyền thống Tại châu Âu nước phát triển châu Á [1], từ thập niên 60, 70 kỷ trước, ngành sản xuất vật liệu không nung phát triển mạnh, đến gần thay hồn tồn gạch đất sét nung Vật liệu khơng nung chiếm thị phần ngày lớn phủ nhiều quốc gia sớm có sách hỗ trợ để loại vật liệu cạnh tranh với vật liệu nung Điển Trung Quốc ban hành lệnh cấm sản xuất, sử dụng gạch đất sét nung 170 thành phố từ năm 2003 Thái Lan quản lý chặt việc sử dụng đất đai, vật liệu nung có giá cao nhiều vật liệu không nung Tại nước phát triển, vật liệu không nung chiếm khoảng 60% tổng vật liệu xây dựng, gạch đất sét nung chiếm khoảng 10÷15% Tại Mỹ, chương trình xây dựng xanh có chiều hướng tăng với tốc độ đáng kể sách ưu đãi khuyến khích quyền địa phương liên bang, có tới 1/3 cơng trình xây dựng thương mại cơng trình xanh, hồn tồn xây dựng vật liệu thân thiện với môi trường vật liệu không nung Ở Việt Nam, nhu cầu vật liệu xây dựng cao nước ta giai đoạn phát triển [1], nhu cầu năm 2020 khoảng 42 tỷ viên gạch, sản xuất vật liệu khơng nung chiếm khoảng 8÷10% tổng vật liệu xây dựng Tính đến năm 2014, nước có 1.000 dây chuyền sản xuất gạch khơng nung có suất cao triệu viên/năm; khoảng 50 dây chuyền suất từ 7÷40 triệu viên/năm Năm 2010 Chính phủ đưa Quyết định việc phê duyệt chương trình phát triển vật liệu xây dựng khơng nung [2], với mục tiêu phát triển sản xuất sử dụng vật liệu không nung để thay gạch đất sét nung, tiết kiệm đất nơng nghiệp, góp phần bảo đảm an ninh lương thực quốc gia, giảm thiểu khí phát thải gây hiệu ứng nhà kính nhiễm mơi trường, giảm chi phí xử lý phế thải ngành công nghiệp, tiết kiệm nhiên liệu than, đem lại hiệu kinh tế chung cho toàn xã hội Trên giới có nhiều nghiên cứu tính chất gạch khơng nung, sử dụng hợp lý chất ổn định rác thải nông nghiệp để tăng cường độ gạch khơng nung [3]; tính chất lý thay đổi theo thành phần phối liệu khác gạch khơng nung [4], từ lựa chọn phối liệu sản xuất gạch không nung cho phù hợp với yêu cầu; cường độ chịu nén gạch không nung thay đổi theo tỷ lệ xi măng nước [5], thông qua nghiên cứu lựa chọn tỷ lệ phối liệu hợp lý theo cường độ gạch yêu cầu Máy ép gạch quan tâm, nghiên cứu, thiết kế chế tạo máy ép gạch đa cho sản phẩm với chi phí thấp, phục vụ cho người có thu nhập thấp [6]; thông số máy ép gạch thủy lực phục vụ cho công nghệ ép tĩnh nghiên cứu hiệu máy đánh giá thông qua thông số khảo sát [7] Bên cạnh đó, số nhà khoa học nghiên cứu số đặc điểm bàn rung, ví dụ động lực học tác động lặp lại bàn rung dao động hình sin xây dựng [8], từ giai đoạn làm việc bàn rung xác định; nghiên cứu khác bàn rung xây dựng phương pháp tách hạt theo trọng lượng thực hạt có khối lượng khác nhận độ rung động khác [9]; ma sát bề mặt bàn rung xác định thông qua thử nghiệm mặt bàn nằm ngang nằm nghiêng [10], nghiên cứu này, tác động việc thay đổi gia tốc pháp tuyến mặt phẳng phương pháp giải thích thử nghiệm, dựa phương trình chuyển động bàn rung, đề xuất Trong nước có số nghiên cứu bàn va rung, nghiên cứu phương pháp xác định lực ép lên bề mặt cấu kiện bê tơng nói chung q trình đúc cơng nghệ va rung [11] Bài báo xem xét trường hợp gia tải khác dừng đề xuất cách xác định lực ép số trường hợp cụ thể; nghiên cứu khác lực ép lên cấu kiện bê tông bàn rung thông 117 Tuấn, T V., Dũng, C T / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng qua việc thay đổi gia tải quán tính [12] Nghiên cứu giới hạn vật tải đảm bảo máy không ổn định làm việc biên độ dao động không nhỏ Hiện thị trường Việt Nam có nhiều đơn vị cung cấp, chuyển giao dây chuyền sản xuất gạch không nung khác nhau, nhìn chung phân làm loại cơng nghệ dây chuyền cơng nghệ có máy đúc ép tĩnh dây chuyền cơng nghệ có máy đúc ép rung Công nghệ ép rung cho chất lượng suất cao hẳn công nghệ có ép tĩnh yêu cầu phải đảm bảo thông số kỹ thuật hợp lý bàn rung [13] Mặc dù có nhiều nghiên cứu bàn rung, bàn rung đóng vai trị cụm cơng tác phục vụ cho máy ép gạch chưa xem xét cụ thể để nâng cao hiệu làm việc máy chất lượng gạch không nung Bài báo đề xuất bước tính tốn thơng số bàn rung biên độ, tần số, thời gian rung thông số động lực khác độ cứng lị xo, lực kích rung, hệ số giảm dao động tổ hợp máy đúc ép rung làm việc với chế độ va chạm hỗn hợp bê tơng có sử dụng phế thải cơng nghiệp Pallet Cơ sở lý thuyết xác định lực ép bề mặt gạch tạo va chạm Lực ép bề mặt gạch xác định thông qua sơ đồ lực tác dụng đúc gạch ép rung (Hình 1) Theo [11, 14, 15] để khối hỗn hợp bê tông tách va chạm với pallet làm tăng đáng kể hiệu làm chặt tạo hình gạch giá trị lực ép lên bề mặt hỗn hợp đúc Qe phải xác định miền giá trị định (Qe ≤ Qe ≤ Qe max ) Lực ép phụ thuộc vào lực kích rung trọng lượng phần tử rung (a) Sơ đồ nguyên lý máy rung ép (b) Sơ đồ lực 1- Bàn rung; 2- Khuôn; 3- Tấm ép; 4- Xi lanh ép Hình Sơ đồ lực tác dụng đúc gạch ép rung Khi đúc gạch không nung dùng hỗn hợp bê tơng bán khơ, giá trị lực dính Qd nhỏ bỏ qua Bài báo xem xét máy đúc gạch rung ép phổ biến với khuôn đúc xếp 24 viên gạch tiêu chuẩn theo phương đứng Chiều cao viên gạch đúc khoảng 25 cm, để giá trị lực ép nằm miền giá trị nêu trình làm việc tạo va chạm lần chu kỳ rung Qe xác định theo [16] có cơng thức (1) Qe = Qbt (0,39 P0 − 1) Qbt + QR (1) Qbt trọng lượng hỗn hợp bê tông 24 viên gạch (N); QR trọng lượng rung động (N); 118 Tuấn, T V., Dũng, C T / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng P0 lực gây rung (N) xác định theo công thức (2) P0 = m0 rω2 = Kω2 (2) m0 khối lượng lệch tâm; r bán kính lệch tâm; ω vận tốc góc K mơ men qn tính gây rung Giá trị P0 xác định theo giả thiết khuôn pallet không tách khỏi mặt bàn rung, để đầm chặt hỗn hợp bê tơng giá trị biên độ xa tần số ωlv phù hợp với công nghệ va rung đúc gạch bê tông xác định theo biểu thức (3) [17, 18] xa = (0,3 ÷ 0,8) mm; ωlv = (154 ÷ 314) rad/s (3) Các công thức mục sở để tính tốn, thiết kế bàn rung máy đúc rung ép phần Nguyên lý làm việc máy rung ép Máy đúc gạch không nung theo công nghệ ép rung mơ tả theo Hình Q trình làm việc máy thực theo giai đoạn 1- Xi lanh di chuyển khuôn gạch; 2- Cột dẫn hướng; 3- Khung máy; 4- Giá giữ chày ép; 5- Chày ép; 6- Lẫy giữ chày ép; 7- Xi lanh nâng hạ chày ép; 8- Giá khuôn gạch; 9- Khuôn gạch; 10- Bàn rung; 11- Pallet (khay); 12- Cơ cấu gây rung; 13- Gối chặn cứng; 14- Lị xo Hình Sơ đồ nguyên lý máy ép rung 3.1 Giai đoạn - cấp liệu Khuôn gạch 10 nâng lên nhờ xi lanh 1; chày ép nâng lên nhờ xi lanh 8; pallet 12 đưa vào đặt tự bàn rung; sau đó, khn gạch 10 pít tơng xi lanh hạ xuống nhờ trọng lượng thân ép chặt pallet bàn rung; cấu cấp liệu đưa hỗn hợp bê tông vào rải vào khn gạch đồng thời máy rung có hướng 13 làm việc; nạp rải xong vật liệu, cấu cấp liệu vị trí ban đầu 119 Tuấn, T V., Dũng, C T / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng 3.2 Giai đoạn - ép kết hợp rung Chày ép hạ xuống nén hỗn hợp bê tông khuôn gạch 10, đồng thời cấu gây rung 13 tiếp tục hoạt động với chế độ ép rung 3.3 Giai đoạn - kết thúc Động bàn rung ngừng hoạt động; khuôn gạch 10 nâng lên nhờ xi lanh 1; sau chày ép nâng lên nhờ xi lanh 8; tiếp đến pallet đưa vào đẩy pallet chứa gạch sau rung ép khỏi bàn rung để bắt đầu chu trình làm việc Xác định thông số bàn rung 4.1 Xác định lực kích rung Trong q trình máy làm việc mà khơng sử dụng kẹp khn điều kiện để khn pallet không tách khỏi mặt bàn rung xác định theo công thức (4) P0 = Fqt ≤ (4) Q Fqt lực qn tính dao động rung tạo (N); tham gia dao động (N), xác định theo công thức (5) Q tổng trọng lượng nằm bàn rung Q = Qkh + QRbt + Q pl + Qce (5) Qkh trọng lượng khuôn ép (N); QRbt = qbt a1 , qbt trọng lượng hỗn hợp bê tông (N) a1 hệ số lượng bê tông tham gia dao động (do chiều cao hỗn hợp bê tông nhỏ 25 cm nên chọn a1 = 1) [16]; Q pl trọng lượng pallet (N); Qce trọng lượng chày ép (N) Từ tốn khn đúc có 24 viên gạch, khối lượng thành phần xác định sau: khối lượng khuôn 971 (kg), khối lượng pallet 49, (kg), khối lượng bê tông 104 (kg), khối lượng chày ép 218,4 (kg) Khi đó, máy đúc gạch ép rung có tổng trọng lượng nằm bàn rung tham gia dao động Q = 13175 (N) Theo công thức (4), lực kích rung tối đa cho phép để không cần kẹp khuôn bàn rung P0 ≤ Q = 13175 (N) 4.2 Kiểm tra lực kích rung Lực kích rung P0 phải thỏa mãn lực ép lên bề mặt hỗn hợp đúc Qe theo công thức (1) Khối lượng bàn rung chọn sơ theo kinh nghiệm 400 (kg) Khi đó, trọng lượng rung động QR = 16079 (N) Khi lực kích rung P0 ≤ 13175 (N) lực ép lên bề mặt hỗn hợp đúc Qe xác định theo công thức (1) ln nhận giá trị âm, ví dụ P0 = 10000 (N) giá trị lực ép lên bề mặt hỗn hợp bê tông bán khô đúc xác định Qe = −788 (N) Lực ép Qe giá trị âm, có va chạm lực ép tác động vào chày ép gạch có chiều ngược với chiều giả thiết Hình 1, có nghĩa có lực rung P0 theo giá trị tính tốn, bê tông ép vào bề mặt chày Do giá trị lực ép Qe = 788 (N) nhỏ trọng lượng chày ép Qce = 2143 (N) nên chày ép không tách khỏi bề mặt bê tông làm việc, đó, xi lanh cần hoạt động cho q trình nâng chày ép mà khơng cần tạo lực ép q trình ép gạch thơng số bàn rung thỏa mãn công thức (3) 120 Tuấn, T V., Dũng, C T / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng 4.3 Mơ men qn tính cần thiết để tạo rung Mơ men qn tính liên hệ với lực quán tính dao động tạo theo công thức (2) Trong thực tế, động gây rung thường chọn với hai loại tốc độ phổ biến 1500 v/ph tương đương tần số 157 rad/s loại 3000 v/ph tương đương tần số 314 rad/s Bài báo khảo sát hai loại tần số để xác định mơ men qn tính gây rung theo lực quán tính mục sau Ví dụ cho lực quán tính P0 = 10000 (N) tần số 157 rad/s, mơ men qn tính gây rung K xác định theo công thức (2), ta K = 0,4 (kg.m) Khi tần số 314 rad/s, ta K = 0,1 (kg.m) Khảo sát thông số bàn rung 5.1 Khảo sát lực rung phù hợp điều kiện công nghệ Các thông số bàn rung khảo sát theo hai trường hợp giá trị tần số 157 rad/s 314 rad/s Bên cạnh lực kích rung P0 xem xét số giá trị cụ thể phải đảm bảo theo phương trình (4) Bài báo tính tốn cụ thể trường hợp tần số lực kích rung 157 (rad/s) lực quán tính P0 = 10000 (N) để khảo sát thông số bàn rung Đầu tiên cần xác định tổng độ cứng lò xo c hệ số cản dao động b Để bàn rung làm việc bình ổn, chế độ làm việc phải xa điểm cộng hưởng, ta có i1 = ωlv /ω0 , với ωlv = 157 (rad/s) tần số lực kích rung ω0 tần số dao động riêng Theo [19] chọn i = ωlv /ω0 = 4, tần số dao động riêng ω0 ≈ 40 (rad/s) Bên cạnh tần số dao động riêng bàn rung xác định theo công thức (6) ω0 = c M0 (6) M0 tổng khối lượng rung (bao gồm bàn rung), M0 = 1743 (kg) Từ cơng thức (6), tổng độ cứng lị xo xác định c = 2788800 (N/m) Mơ hình bàn rung Hình 3, bàn rung có cụm lị xo bốn góc, độ cứng cụm lò xo c1 = c/4 = 697200 (N.m) Hệ số cản dao động có kể 1- Đế bàn rung gắn với móng máy; 2- Lị xo; đến ảnh hưởng hỗn hợp bê tông, theo [19, 20] 3- Bàn rung phần tử rung gắn với nó; xác định b = 10−3 C Từ ta xác định 4- Cụm cấu gây rung b = 2789 (N.s/m) Hình Mơ hình bàn rung Phương trình động lực học bàn rung máy đúc gạch ép rung, thiết lập phương trình lagrang II, theo [19] xác định phương trình vi phân (7) nghiệm có dạng phương trình dao ng (8) M0 xă + b x + cx = P0 cos(ωlv t) (7) x = e−ht (x0 cos ω1 t + P0 e−ht ω20 − ω2lv cos ω1 t + ωh1 ω20 + ω2lv sin ω1 t x0 h + x˙0 sin ω1 t) − ω1 M0 ω20 − ω2lv + 4h2 ω2lv P0 cos (ωlv t − ϕ) + M0 ω20 − ω2lv + 4h2 ω2lv 121 (8) Tuấn, T V., Dũng, C T / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng ω1 = ω20 − h2 với h hệ số cản đặc trưng (N.s/m.kg); t thời gian rung (s) Nghiệm bình ổn phương trình (8) thể theo phương trình (9) [19] x = xa cos(ωlv t − ϕ) (9) biên độ dao động xa xác định theo công thức (10) pha dao động ϕ xác định theo công thức (11) P0 xa = (10) M0 (ω2 − ω2lv ) + 4h2 ω2lv ϕ = arctan 2hωlv ω0 − ω2lv = 14◦ ÷ 16◦ (11) Chọn pha dao động ϕ = 16◦ , xác định hệ số đặc trưng h = 21 (N.s/m.kg) Lực kích rung ứng với chế độ bình ổn P0 = 10000 (N) biên độ dao động ứng với chế độ bình ổn xa = 0, 24 (mm) Khảo sát phương trình dao động (8) thông qua phần mềm Matlab với thông số đầu vào M0 = 1743 (kg), ω0 = 40 (rad/s), ωlv = 157 (rad/s), P0 = 10000 (N), ϕ = 16◦ , h = 21 (N.s/m.kg) điều kiện ban đầu t = 0, x = x0 , x˙ = x˙0 Thơng qua khảo sát phương trình dao động mơ tả theo đồ thị Hình Do khối lượng rung 1743(kg) có giá trị lớn so với khối lượng bê tông 104(kg) nên tượng va chạm khối bê tông khối rung tuyến tính hóa theo dao động điều hịa khối rung, kết cho đồ thị Hình dạng điều hịa Từ đồ thị Hình thấy thời gian chuyển Hình Đồ thị mối liên hệ biên độ thời gian làm việc tần số lực kích rung tiếp tct = 0,088 (s), thời gian biên độ dao 157 (rad/s) động lớn xa max = 5,56 (mm) Sau đồ thị dao động bình ổn theo đường hình cos với biên độ bình ổn xa = 0,24 (mm) chu kỳ dao động tbo = 0,04 (s) Đây chế độ làm việc hiệu bàn rung trình đúc gạch đáp ứng giá trị biên độ theo điều kiện (3) Sau xem xét trường hợp cụ thể tần số lực kích rung 157 (rad/s) lực quán tính P0 = 10000 (N), tính tốn tương tự với giá trị khác lực quán tính tần số lực kích rung để khảo sát thông số bàn rung Các kết tính tốn tổng hợp theo Bảng lực quán tính thay đổi từ 9000 (N) đến 13000 (N) thỏa mãn công thức (4) tần số lực kích rung xét cho trường hợp phổ biến ωlv = 157 (rad/s) 314 (rad/s), thông số kết cấu công nghệ bàn rung không thay đổi bao gồm, M0 = 1743 (kg), c = 2788800 (N/m) ϕ = 16◦ Từ Bảng ta có số nhận xét sau: - Khi tần số lực kích rung ωlv khơng đổi lực qn tính P0 tăng biên độ dao động xa mơ men qn tính gây rung K tăng thời gian chuyển tiếp để chuyển sang chế độ làm việc bình ổn tct nhỏ thay đổi khơng nhiều, tct khơng cần xem xét tiếp theo; - Khi tần số lực kích rung ωlv = 314 (rad/s) biên độ dao động xa nhỏ, không thỏa mãn điều kiện công nghệ công thức (3) Do giá trị tần số lực kích rung ωlv = 314 (rad/s) khơng xem xét để lựa chọn cho bàn rung 122 Tuấn, T V., Dũng, C T / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng Bảng Các thông số làm việc bàn rung tần số lực ép thay đổi ωlv (rad/s) 157 314 ωlv (rad/s) 157 314 P0 = 9000 (N) P0 = 10000 (N) P0 = 11000 (N) xa (mm) K (kg.m) tct (s) xa (mm) K (kg.m) tct (s) xa (mm) K (kg.m) tct (s) 0,22 0,05 0,37 0,09 0,092 0,057 0,24 0,06 0,4 0,1 0,088 0,066 0,25 0,06 0,45 0,11 0,091 0,055 P0 = 12000 (N) P0 = 12500 (N) P0 = 13000 (N) xa (mm) K (kg.m) tct (s) xa (mm) K (kg.m) tct (s) xa (mm) K (kg.m) tct (s) 0,27 0,07 0,49 0,12 0,092 0,057 0,3 0,08 0,51 0,13 0,091 0,056 0,32 0,08 0,53 0,13 0,09 0,057 - Khi tần số lực kích rung ωlv = 157 (rad/s) lực quán tính P0 phải lớn 12500 (N) biên độ dao động xa đảm bảo điều kiện công thức (3) Từ nhận xét này, để khuôn không bị tách rời khỏi bàn rung hiệu làm chặt tốt ta thấy lựa chọn thông số ωlv = 157 (rad/s), P0 = 13000 (N) hợp lý nhất, biên độ dao động xa = 0,32 (mm), mơ men qn tính gây rung K = 0,53 (kg.m), thời gian chuyển tiếp tct = 0,11 (s), tổng khối lượng rung M0 = 1743 (kg), tổng độ cứng lò xo c = 2788800 (N/m) pha dao động ϕ = 16◦ 5.2 Khảo sát biên độ dao động bàn rung độ cứng lò xo khối lượng rung thay đổi Để phát triển nghiên cứu loại máy ép gạch có tổng khối lượng rung thay đổi, báo xem xét thay đổi tổng độ cứng lò xo tổng khối lượng rung tần số lực kích rung ωlv = 157 (rad/s) để đánh giá xác lựa chọn hợp lý thông số bàn rung phục vụ ép rung gạch có hiệu khơng Các thơng số khơng thay đổi bàn rung khảo sát trường hợp xác định theo Mục 5.1 ωlv = 157 (rad/s), P0 = 13000 (N) ϕ = 160 Tổng độ cứng lò xo xem xét trường hợp c = 2788800 (N/m) c = 2c = 5577600 (N/m) Tổng khối lượng rung thay đổi xung quang giá trị xét Mục 5.1 từ 1600 (kg) đến 1900 (kg) Khi pha dao động ϕ = 16◦ độ cứng lò xo tăng hệ số đặc trưng tăng h = 21,8 (N.s/m.kg) Các kết tính tốn tổng hợp theo Bảng để xác định biên độ dao động tổng độ cứng lò xo tổng khối lượng rung thay đổi Bảng Biên độ dao động ứng với độ cứng lò xo khối lượng rung thay đổi c (N/m) 2788800 5577600 M0 = 1600 (kg) M0 = 1743 (kg) M0 = 1800 (kg) M0 = 1850 (kg) M0 = 1900 (kg) xa (mm) tct (kg) xa (mm) tct (kg) xa (mm) tct (kg) xa (mm) tct (kg) xa (mm) tct (kg) 0,296 0,297 0,091 0,092 0,32 0,3 0,091 0,092 0,3 0,29 0,092 0,092 0,257 0,255 0,092 0,092 0,25 0,27 0,092 0,092 Theo Bảng 2, tổng độ cứng lị xo tổng khối lượng rung thay đổi biên độ dao động thời gian chuyển tiếp để chuyển sang chế độ làm việc bình ổn thay đổi khơng đáng kể Do đó, tổng khối lượng rung thay đổi lị xo lựa chọn dựa vào tiêu chí kích thước thiết kế độ bền mỏi lị xo mà khơng phụ thuộc nhiều vào độ cứng 123 Tuấn, T V., Dũng, C T / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng Kết luận Đề tài đề xuất mô hình ngun lý máy ép rung có va chạm hợp lý, nhằm giảm đáng kể lực ép cần thiết so với máy ép tĩnh máy ép rung có, tiết kiệm lượng đạt hiệu cao trình tạo hình làm chặt hỗn hợp bê tông đúc gạch, tăng tuổi thọ máy khuôn đúc gạch Bên cạnh đó, đồ thị mối liên hệ biên độ thời gian làm việc tần số lực kích rung thay đổi xây dựng Thơng qua đồ thị ta xác định thời gian chuyển tiếp để chuyển sang chế độ làm việc bình ổn nhỏ, phù hợp với điều kiện công nghệ Biên độ dao động thời gian làm việc bình ổn bàn rung xác định từ đồ thị, từ làm để khảo sát thông số làm việc Bài báo xác định thông số kỹ thuật hợp lý bàn rung thơng qua q trình khảo sát thay đổi thông số theo điều kiện thực tế đảm bảo yêu cầu công nghệ rung giúp cho máy làm việc khn khơng bị tách rời khỏi bàn rung hiệu làm chặt tốt hơn: biên độ dao động xa = 0,32 (mm) hợp lý tương ứng với tần số lực kích rung ωlv = 157 (rad/s) lực kích rung P0 = 13000 (N) Ngồi ra, tổng độ cứng lị xo tổng khối lượng rung thay đổi biên độ thời gian chuyển tiếp để chuyển sang chế độ làm việc bình ổn thay đổi khơng đáng kể Thông qua kết khảo sát này, thông số làm việc máy thơng số kết cấu, thông số động lực lựa chọn hợp lý, làm sở cho việc thiết kế, chế tạo khai thác máy đúc gạch khơng nung làm việc đồng dây chuyền thiết bị tự động hóa với cấp phối vật liệu kích thước gạch sản phẩm khác Lời cảm ơn Tác giả chân thành cảm ơn hỗ trợ tài Trường Đại học Xây dựng Hà Nội cho đề tài “Nghiên cứu thiết kế máy đúc gạch không nung sử dụng số phế thải công nghiệp”, mã số 33-2021/KHXD Tài liệu tham khảo [1] Tùng, D D Xây dựng sách khuyến khích chế tạo thiết bị sản xuất gạch không nung nước Dự án cấp nhà nước “Tăng cường sản xuất sử dụng gạch không nung Việt Nam”, Bộ Xây dựng, mã số 00087517 [2] Quyết định số 567/QĐ-TTg, ngày 28/04/2010 (2010) Quyết định việc phê duyệt chương trình phát triển vật liệu xây dựng khơng nung đến năm 2020 Thủ tướng phủ [3] Sasui, S., Kim, G., Lee, S K., Son, M., Hwang, E., Nam, J (2019) A Study on Improving the Strength Properties of Adobe Brick with the use of Agriculture Waste Stabilizer Proceedings of the Korean Institute of Building Construction Conference, 19(1):25–26 [4] Amir A., M., Mohammad A M., A., Baitollah, B., Mahdi M., A Mechanical properties of compressed adobe brick 8th International Conference on Seismology & Earthquake Engineering, 541:ST–11711006 [5] Qin, L B., Chen, W., Li, X W (2014) Experimental Research on Compressive Strength of Adobe with Cement Applied Mechanics and Materials, 507:217–221 [6] Yakubu, S O., Umar, M B (2015) Design, construction and testing of a multipurpose brick/block moulding machine American Journal of Engineering Research, 4(2):27–32 [7] Pius, B M (2011) Development and performence evaluation of hydraulic brick moulding machine Technical report, AU J.T, 14(4):308–312 [8] Holmes, P J (1982) The dynamics of repeated impacts with a sinusoidally vibrating table Journal of Sound and Vibration, 84(2):173–189 124 Tuấn, T V., Dũng, C T / Tạp chí Khoa học Cụng ngh Xõy dng ă [9] Ozcan Yldrm Găulsoy, Găulcan, E (2019) A new method for gravity separation: Vibrating table gravity concentrator Separation and Purification Technology, 211:124–134 [10] Pavanello, P., Carrubba, P., Moraci, N (2018) The determination of interface friction by means of vibrating table tests Geotextiles and Geomembranes, 46(6):830–835 [11] Tuấn, T V (2007) Nghiên cứu phương pháp xác định lực ép lên bề mặt cấu kiện bê tông q trình đúc cơng nghệ va rung Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng (KHCNXD) - ĐHXDHN, (1):20–25 [12] Tuấn, T V (2005) Nghiên cứu q trình đúc cấu kiện bê tơng bàn rung xác định lực ép bề mặt tối thiểu Hội nghị khoa học công nghệ đại học Xây dựng lần thứ 14, 4:16–22 [13] Công ty cổ phần kinh doanh quốc tế Đại Việt Sử dụng công nghệ ép tĩnh hay ép rung? Ưu nhược điểm sao? Truy cập ngày 02/10/2021 [14] Gusev, B V (1982) Vibrating colliding technology for compacting concrete Moscow [15] Tuấn, T V (2016) Nghiên cứu sở tính tốn, thiết kế bàn va rung cộng hưởng khối lượng dẫn động khối lệch tâm đúc cấu kiện bê tơng Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng (KHCNXD) ĐHXDHN, 10(2):78–83 [16] Savinov, O A., Lavrinovitr, E V (1986) Vibrating technology for compacting and forming concrete Leningrad [17] Osmacov, C A., Braul, P G (1976) Vibrating molding machines Leningrad [18] ACI 309.1R-93 (1998) Behavior of fresh concrete during vibration ACI Committee [19] Tuấn, T V (2005) Cơ sở kỹ thuật rung xây dựng sản xuất vật liệu xây dựng Nhà xuất Xây dựng [20] Chính, V L., Anh, N K., Mai, N T T., Ngọ, Đ T., Tuấn, T V., Xuân, N T (2013) Máy thiết bị sản xuất vật liệu cấu kiện xây dựng Nhà xuất Xây dựng 125 ... số lực kích rung ωlv = 157 (rad/s) để đánh giá xác lựa chọn hợp lý thông số bàn rung phục vụ ép rung gạch có hiệu không Các thông số không thay đổi bàn rung khảo sát trường hợp xác định theo Mục... nghiệp Pallet Cơ sở lý thuyết xác định lực ép bề mặt gạch tạo va chạm Lực ép bề mặt gạch xác định thông qua sơ đồ lực tác dụng đúc gạch ép rung (Hình 1) Theo [11, 14, 15] để khối hỗn hợp bê tông. .. làm việc bình ổn bàn rung xác định từ đồ thị, từ làm để khảo sát thơng số làm việc Bài báo xác định thông số kỹ thuật hợp lý bàn rung thông qua q trình khảo sát thay đổi thơng số theo điều kiện