Khảo sát lý thuyết giao động của cơ hệ trong giai đoạn chuyển tiếp áp dụng vào công nghệ đúc bê tông kiểu rung thể tích - ThS. Nguyễn Đắc Hưng

Những thông số chủ yếu của giao động trong quá trình sản xuất cấu kiện bê tông theo phương pháp giao động thể tích, thiết lập phương trình chuyển động của thiết bị trong giai đoạn chuyển tiếp chế độ làm việc là những nội dung chính trong bài viết Khảo sát lý thuyết giao động của cơ hệ trong giai đoạn chuyển tiếp áp dụng vào công nghệ đúc bê tông kiểu rung thể tích. Mời các bạn cùng tham khảo.

Khảo sát lý thuyết dao động hệ giai đoạn chuyển tiếp áp dụng vào công nghệ đúc bê tông kiểu rung thể tích Th.S Nguyễn Đắc Hưng - Ban Khoa giáo Trung ương Đặt vấn đề Hiện nay, việc ứng dụng cấu kiện xi măng lưới thép số công trình: thuỷ lợi, giao thông, xây dựng dân dụng phát triển Vì vậy, số tác giả quan tâm nghiên cứu công nghệ sản xuất cấu kiện này, việc áp dụng lý thuyết dao động vào sản xuất đề cập đến, hầu hết tác giả giới hạn việc áp dụng việc giải toán dao động trường hợp dao động tuyến tính (đó giai đoạn máy làm việc giai đoạn ổn định) Vấn đề đặt giai đoạn khởi động máy (từ mở máy đến máy làm việc ổn định) dao động hệ diễn biến ảnh hưởng trình sản xuất cấu kiện xi măng lưới thép sao? Từ câu hỏi đặt vậy, tác giả áp dụng lý thuyết dao động để nghiên cứu dao động máy giai đoạn khởi động, nhằm nâng cao khả áp dụng lý thuyết dao động vào công nghệ sản xuất xi măng lưới thép Sau tác giả xây dựng mô hình hệ cần khảo sát y y Fqt Fqt Fqt2 R2  R   r Fqt1 m0 p pqt P r P qt R1 bi Sơ đồ nguyên lý làm việc tính toán hệ Với bi: hệ số cản; Ci: độ cứng lò xo thứ i Ci Những thông số chủ yếu dao động trình sản xuất cấu kiện bê tông theo phương pháp dao động thể tích Hỗn hợp bê tông đưa vào ván khuôn dạng nhão, tác dụng lực dao động, lực tạo lực quán tính làm phá vỡ lực liên kết, lực ma sát hạt vật liệu có hỗn hợp Chính lực quán tính nguyên nhân gây chuyển động tương đối hạt vật liệu, tạo nên xếp mới, lấp đầy khoảng trống, dồn không khí nước thừa ngoài, phá vỡ cấu trúc ban đầu hỗn hợp đạt tới độ chặt bê tông Những thông số chủ yếu trình dao động là: tần số dao động f (s-1); biên độ dao ®éng A (cm); vËn téc gãc  = f (s-1); vận tốc biên độ dao động v = A  = 2.A  f (cm.s-1); gia tốc biên độ chuyển động w = A = 4A 2.f2 (cm.s-2); cường độ dao động I (cm2/s2) hệ có dạng hình sin dạng sóng phẳng I = A2 f3 = const; trường hợp khác I = wR 2T (T chu kỳ dao động) Như vậy, toán dao động hình sin dạng sóng phẳng yêu cầu toán đặt xác định mô men xoắn trục văng Mq biên độ dao động A hệ Đó thông số nhất, để từ ta xác định mối quan hệ thông số lực dao động với thông số cấu kiện bê tông lưới thép, Quan hệ cường độ tần số dao động biểu diễn d­íi d¹ng sau: I1fk = I2fk = =Infk (trong tr­êng hợp sóng dao động hình sin dạng phẳng độ đặc hỗn hợp từ 10 300 k=2) Trong trường hợp khác k = Ih/It Ih cường độ hỗn hợp (cm2/s2); It cường độ dao động thiết bị (cm2/s2); Trong trường hợp sóng phẳng A2 = A1e trường hợp khác A2 =A1e h (h độ dày bê tông); r1 2 e (r1  r2 ) r2 Víi A1, A2: biên độ dao động khoảng cách r1, r2 so với nguồn rung (cm); h: độ dày bê tông (cm); : hệ số tắt dần hỗn hợp bê tông (cm-1) 3 Thiết lập phương trình chuyển động thiết bị giai đoạn chuyển tiếp chế độ làm việc áp dụng nghuyên lý Đalămbe chiếu lực lên phương dao động (y) ta có phương trình vi phân chuyển động phi tuyÕn cÊp nh­ sau:  sin    cos )  My  by  Cy  m r( (1-1)    (t );     (t ) Víi   ( t ); M: khối lượng hệ rung; m0: khối lượng văng; P m g : trọng lượng văng (N); Pqt m y : lực quán tính văng theo phương dao động (N); Fqt m r : lực quán tính tương đối văng (N)         Theo nguyªn lý Đalămbe ta có ( R; P; Fqt ; Pqt )  ;  R  P  Fqt  Pqt  ; R : ph¶n lùc ë ổ trục văng (N); m (g y) cos ; Chiếu lên phương R1 ta cã R1  m r  ; ChiÕu lên phương R2 ta có R m (g  y) sin   m r LÊy mô men lực khối tâm văng ta có mô men M q khèi t©m   m r(g  y) sin  lµ: M q ( t )  J (1-2); Viết gộp (1-1) (1-2) ta có hệ phương trình sau:  sin    cos )  ; My  by  Cy  m r(   m r(g  y) sin  M q (t ) ; J (1-3) Víi J lµ mô men quán tính văng lấy tâm Trong trường hợp sức cản không khí hƯ sè c¶n bi cã thĨ bá qua tính toán Biểu diễn tổng tổng hai phần tuyến tính phần phi tuyến ta có    vµ bá qua VCB bËc cao, víi điều kiện hệ dao động tuần hoàn Giải hệ phương trình phương pháp gần phương pháp cân hệ số, giải hệ phương trình (1-3) ta A Mq có dạng sau: A 1 (1  16 2 ); đặt 1a ; a   1a (1  16 2 1a );  3a   2 1a  1  1  1 16(  1) Vµ M q (t )   J   {  2 1a sin 2   [( a   3a ) cos    a cos   9 3a cos 3 ] sin  }J 2 Víi:    t ;    m0 r MJ Mq M y;   ;  m0 r J ;  C M  d d 2 ; C độ cứng lò xo ; ; ký hiƯu   T dt dt C«ng st trơc: N(t) = Mq(t) (t); Lực tác dụng lên lò xo N LX=C.y + M.g; Víi C: ®é cøng cđa hệ lò xo; y: toạ độ hệ; M: khối lượng hệ; g: gia tốc trọng trường Kết luận: Sau tính M(t) trục văng biên độ dao động A(t) hƯ ta cã thĨ kiĨm tra Mmm¸y cđa m¸y cho Mmmáy > Mqt (t) khả chịu lực hệ lò xo bắt đầu mở máy làm sở cho việc kiểm tra điều kiện làm việc thiết bị rung tải Đồng thời so sánh số thông số hệ mở máy máy làm việc giai đoạn ổn định Tài liệu tham khảo [1] Giáo trình toán học cao cấp tập I+II, chủ biên Nguyễn Đình Trí, NXB Đại học giáo dục chuyên nghiệp, năm 1990; [2] Giáo trình lý tập II, Tác giả Nguyễn Thúc An, Nguyễn Đình Chiều, Khổng Doãn Điền, tổ môn Cơ lý thuyết trường Đại học Thuỷ lợi - năm 1980; [3] Tập giảng lý thuyết dao động phi tuyến, tác giả Nguyễn Cao Mệnh, năm 1994; [4] Tập hợp toán theo môn phân tích toán học (sách tiếng Nga), tác giả G.H,Berman, NXB Khoa học Maxcơva, soạn tư liệu toán lý 1985; [5] Công nghệ chi tiết bê tông bê tông cốt thép (sách tiếng Nga), tác giả B.V.Ctfanop, H.G.Ruxanova, A.A.Volianxki, NXB Kiep-1982; SUMMARY Recently, Ferro-cement structure has been widely used in some sectors, such as hydraulic structures, transport and construction Many authors, but most of them only limit to table oscillatory have instructed application of oscillatory theory to production of these structures The author of this article used theory on non-linear oscillation to solve the oscillatory when starting machine in order to fine out inertia moment Min(t) amplitude of oscillatory A (t), active force on to spring LLX(t) changing to time Base on that to define machine starting moment MST>Min(t) and calculated maximum active force on to spring Người phản biện: TS Nguyễn Đăng Cường ...2 Những thông số chủ yếu dao động trình sản xuất cấu kiện bê tông theo phương pháp dao động thể tích Hỗn hợp bê tông đưa vào ván khuôn dạng nhão, tác dụng lực dao động, lực tạo lực quán tính làm... bê tông) ; r1 e (r1 r2 ) r2 Với A1, A2: biên độ dao động khoảng cách r1, r2 so với nguồn rung (cm); h: độ dày bê tông (cm); : hệ số tắt dần hỗn hợp bê tông (cm-1) 3 Thiết lập phương trình chuyển. .. lập phương trình chuyển động thiết bị giai đoạn chuyển tiếp chế độ làm việc áp dụng nghuyên lý Đalămbe chiếu lực lên phương dao động (y) ta có phương trình vi phân chuyển động phi tuyến cấp sau: