Nghiên cứu các thông số kết cấu và làm việc của thiết bị san và đầm trong tổ hợp thi công bê tông mái dốc

Đại Học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA U U NGUYỄN VŨ ANH DUY NGHIÊN CỨU CÁC THÔNG SỐ KẾT CẤU VÀ LÀM VIỆC CỦA THIẾT BỊ SAN VÀ ĐẦM TRONG TỔ HỢP THI CÔNG BÊTÔNG MÁI DỐC Chuyên ngành: Kỹ thuật máy thiết bị xây dựng, nâng chuyển LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 07 năm 2009 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học: Cán chấm nhận xét 1: Cán chấm nhận xét 2: Luận văn thạc sĩ bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, Ngày…….tháng… năm 2009 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH ĐỘC LẬP-TỰ DO-HẠNH PHÚC ……………………… …………………………… Tp HCM, ngày….tháng….năm 2009 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Ngày, tháng, năm sinh: Chuyên ngành: NGUYỄN VŨ ANH DUY Phái: Nam MSHV: 03007251 27/02/1984 Nơi sinh: Bình Dương Kỹ thuật máy thiết bị xây dựng nâng chuyển I – TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU CÁC THÔNG SỐ KẾT CẤU VÀ LÀM VIỆC CỦA THIẾT BỊ SAN VÀ ĐẦM TRONG TỔ HỢP THI CÔNG BÊTÔNG MÁI DỐC II – NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… III – NGÀY GIAO NHIỆM VỤ 05/02/2009 IV – NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 03/07/2009 V – CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS Nguyễn Hồng Ngân CN BỘ MÔN QL CHUYÊN NGÀNH Nội dung đề cương luận văn thạc sĩ Hội đồng chuyên ngành thông qua TRƯỞNG PHÒNG ĐT-SĐH Ngày ….,tháng … năm 2009 TRƯỞNG KHOA QL NGÀNH i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Nguời thực luận văn Nguyễn Vũ Anh Duy Lời cam đoan ii LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến Thầy Cơ thuộc mơn Cơ giới hóa Xí nghiệp Xây dựng, Thầy Cơ thuộc Khoa khí Thầy Cơ Trường ĐẠI HỌC BÁCH KHOA nói chung, nhiệt tình truyền đạt cho em kiến hữu ích năm qua Đặc biệt, em xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc đến T.S Nguyễn Hồng Ngân Người Cơ tận tình giúp đỡ, bảo, hướng dẫn em suốt trình thực luận văn tốt nghiệp Kế đến, em xin cảm ơn Bố Mẹ, gia đình người ủng hộ em tinh thần vật chất Cuối cùng, xin gửi lời cám ớn đến bạn bè nhiệt tình đóng góp ý kiến xây dựng, động viên tạo điều kiện thuận lợi cho suốt bao năm học tập Em cố gắng nỗ lực để hồn thành tốt luận văn này, thời gian kiến thức có hạn nên q trình thực khơng tránh khỏi thiếu sót Rất mong dẫn thêm Thầy Cô bạn, để em có thêm kiến thức kinh nghiệm cho q trình làm việc học tập sau Em xin chân thành cám ơn Tp HỒ CHÍ MINH Ngày 06/07/2009 Nguyễn Vũ Anh Duy Lời cảm ơn iii ABSTRACT Slope and canal finishing is very popular in the world, used to execute the concrete slope, but Vietnam have not it This equipment will replace the human power and increate the quality of the works This research is about the concrete finishing machine with vibration finishing rollers, which is a part of a slope and canal finishing To improve its effect needs to define its structure parameter and work parameter, which depend on the concrete’s characteristics The investigation proposes a two degree of freedom system, simulates it by computer, and compares the results with experiments As the result, this finds out the parameters for this equipment All the results can be used for manufacture or database for next research TÓM TẮT Tổ hợp thiết bị thi công bêtông mái dốc (mái kênh) sử dụng rộng rãi giới, tổ hợp dùng để thi công bờ kênh, Việt Nam chưa có Thiết bị dùng để thay sức lao động công nhân tăng chất lượng cơng trình Luận văn nghiên cứu thiết bị san đầm tổ hợp Để đạt hiệu đầm lèn, cần phải xác định thông số kết cấu làm việc, thơng số phụ thuộc vào đặc tính bêtơng đầm lèn Nghiên cứu đưa mơ hình tính tốn (hệ dao động hai bậc tự do), mơ qúa trình làm việc máy tính, kết kiểm nghiệm thí nghiệm Các thơng số tìm được dùng vào chế tạo dùng làm tảng cho nghiên cứu Tóm tắt MỤC LỤC Trang DANH MỤC KÝ HIỆU ………………………………………………………1 DANH MỤC BẢNG …………………………………………………………2 DANH MỤC HÌNH, ĐỒ THỊ ……………………………………………… LỜI NĨI ĐẦU ……………………………………………………………….6 CHƯƠNG I ……………………………………………………………….… 1.1 Tình hình thi cơng bêtơng mái dốc nước……………………… 1.2 Tình hình thi cơng bêtơng mái dốc giới………………………11 1.3 Nhu cầu tính cấp thiết đề tài………………………………… 13 1.4 Mục tiêu đề tài luận văn………………………………………… 15 CHƯƠNG II …………………………………………………………………16 2.1 Lý thuyết dao động hệ hai nhiều bậc tự do…………………… 16 2.2 Lý thuyết đầm lèn bêtông………………………………………….21 CHƯƠNG III ………………………………………………….………………32 3.1 Patent 4993869……………………………………………………….32 3.2 Patent 4717282……………………………………………………… 33 3.3 Máy SL 450 hãng Gomaco……………………………………………34 CHƯƠNG IV …………………………………………………………………41 4.1 Giới thiệu tổ hợp………………………………………… ……….41 4.2 Mơ hình tốn học………………………………………………… … 46 4.3 Mơ hình thí nghiệm………………………………………………… 56 4.4 Mơ mơ hình thực tế………………………………………… 58 4.5 Tính tốn kiểm nghiệm bền cho khung chính……………………… 66 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ………………………………………… ….68 Tài liệu tham khảo ………………………………………………………….70 Phụ lục … …………………………………………………………………….72 Phụ lục …………………………………………………………………72 Phụ lục ……………………………………………………………… 102 Phụ lục ……………………………………………………………… 105 Lý lịch trích ngang…………………………………………… ……………108 DANH MỤC KÝ HIỆU Ký hiệu Mô tả m1, m2 Khối lương vật dao động k1, k2 Độ cứng lò xo c1, c2 Hệ số giảm chấn ω ϕ Tần số góc Góc pha ban đầu T Thời gian X1, X2 Biên độ dao đông Zrc Trở kháng A1, A2 biên độ dao động hỗn hợp bêtông Ghi kể từ trục máy đầm với khoảng cách r1, r2 r1, r2 Các khoản cách γ Hệ số dập tắt lan truyền dao động bảng 2.1 F Ngoại lực tuần hoàn ν Độ giảm chấn mdd Khối lương dao động DANH MỤC KÝ HIỆU DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Mô tả Các hệ số dập tắt lan truyền dao động Trang Ghi 27 hỗn hợp bêtông [2] 2.2 Chuyển dịch nhỏ cần thiết đầm 28 bêtông giá trị số biên độ gia tốc.[2] 4.1 Đặc tính cao su Neoprene [16] 52 4.2 Thông số đầm lèn số loại đầm [13] 56 4.3 Kết mơ mơ hình cụm tang 59 rung DANH MỤC BẢNG 94 23) n= 3000 vòng/phút, mr = 0,15 kgm Phụ lục 95 24) n= 3000 vòng/phút, mr = 0,18 kgm Phụ lục 96 25) n= 3500 vòng/phút, mr = 0,03 kgm Phụ lục 97 26) n= 3500 vòng/phút, mr = 0,06 kgm Phụ lục 98 27) n= 3500 vòng/phút, mr = 0,09 kgm Phụ lục 99 28) n= 3500 vòng/phút, mr = 0,12 kgm Phụ lục 100 29) n= 3500 vòng/phút, mr = 0,15 kgm Phụ lục 101 30) n= 3500 vòng/phút, mr = 0,18 kgm Phụ lục 102 Phụ lục %Bai toan tinh toan cum dam rung to hop thiet bi thi cong betong %mai doc %Gán thông số kết cấu m1=313; m2=571; k1=0; k2=39951; c1=7628; c2=354; mr=0.03; t=0.1:0.001:10; %Phương trình dao động A=[0 0; 0 1; -(k1+k2)/m1 k2/m1 -(c1+c2)/m1 c2/m1; k2/m2 -k2/m2 c2/m2 -c2/m2]; B=[0 ;0 ; 1/m1 ; ]; C=[1 0 0]; D=[0 ]; f=[]; amax=[] %Vòng lặp for i=0.1 : 0.1 : 200 uvao=mr*(i*2*pi)^2*sin(i*2*pi*t); u=[uvao]; h=lsim(A,B,C,D,u,t); hmax=max(h(8000:9000)); hmin=min(h(8000:9000)); a=(hmax-hmin)/2; amax=[amax a]; f=[f i]; end; amax1=[]; mr=.06; for i=0.1 : 0.1 : 200 uvao=mr*(i*2*pi)^2*sin(i*2*pi*t); u=[uvao]; h=lsim(A,B,C,D,u,t); hmax=max(h(8000:9000)); hmin=min(h(8000:9000)); a=(hmax-hmin)/2; amax1=[amax1 a]; Phụ lục 103 end; amax2=[]; mr=.09; for i=0.1 : 0.1 : 200 uvao=mr*(i*2*pi)^2*sin(i*2*pi*t); u=[uvao]; h=lsim(A,B,C,D,u,t); hmax=max(h(8000:9000)); hmin=min(h(8000:9000)); a=(hmax-hmin)/2; amax2=[amax2 a]; end; amax3=[]; mr=.12; for i=0.1 : 0.1 : 200 uvao=mr*(i*2*pi)^2*sin(i*2*pi*t); u=[uvao]; h=lsim(A,B,C,D,u,t); hmax=max(h(8000:9000)); hmin=min(h(8000:9000)); a=(hmax-hmin)/2; amax3=[amax3 a]; end; amax4=[]; mr=.15; for i=0.1 : 0.1 : 200 uvao=mr*(i*2*pi)^2*sin(i*2*pi*t); u=[uvao]; h=lsim(A,B,C,D,u,t); hmax=max(h(8000:9000)); hmin=min(h(8000:9000)); a=(hmax-hmin)/2; amax4=[amax4 a]; end; amax5=[]; mr=.18; for i=0.1 : 0.1 : 200 uvao=mr*(i*2*pi)^2*sin(i*2*pi*t); u=[uvao]; h=lsim(A,B,C,D,u,t); hmax=max(h(8000:9000)); hmin=min(h(8000:9000)); a=(hmax-hmin)/2; amax5=[amax5 a]; Phụ lục 104 end; hold on plot(f,amax,'r'); plot(f,amax1,'g'); plot(f,amax2,'b'); plot(f,amax3,'y'); plot(f,amax4,'r'); plot(f,amax5,'g'); grid; Phụ lục 105 Phụ lục %Bai toan tinh toan cum dam rung to hop thiet bi thi cong betong %mai doc %Gán thông số kết cấu m1=313; m2=571; k1=0; k2=39951; c1=7628; c2=354; mr=0.03; t=0.1:0.001:10; %Phương trình chuyển động: A=[0 0; 0 1; -(k1+k2)/m1 k2/m1 -(c1+c2)/m1 c2/m1; k2/m2 -k2/m2 c2/m2 -c2/m2]; B=[0 ;0;1/m1; 0]; C=[1 0 0]; D=[0]; f=[]; amax=[]; %Vòng lặp: for i=0.1 : 0.1 : 200 uvao=mr*(i*2*pi)^2*sin(i*2*pi*t); u=[uvao]; h=lsim(A,B,C,D,u,t); hmax=max(h(8000:9000)); hmin=min(h(8000:9000)); a=(hmax-hmin)/2; giatoc = a*(i*2*pi)^2; amax=[amax giatoc]; f=[f i]; end; mr = 0.06; amaxa = []; for i=0.1 : 0.1 : 200 uvao=mr*(i*2*pi)^2*sin(i*2*pi*t); u=[uvao]; h=lsim(A,B,C,D,u,t); hmax=max(h(8000:9000)); hmin=min(h(8000:9000)); a=(hmax-hmin)/2; Phụ lục 106 giatoc = a*(i*2*pi)^2; amaxa = [amaxa giatoc]; end; mr = 0.09; amaxb = []; for i=0.1 : 0.1 : 200 uvao=mr*(i*2*pi)^2*sin(i*2*pi*t); u=[uvao]; h=lsim(A,B,C,D,u,t); hmax=max(h(8000:9000)); hmin=min(h(8000:9000)); a=(hmax-hmin)/2; giatoc = a*(i*2*pi)^2; amaxb = [amaxb giatoc]; end; mr = 0.12; amaxc = []; for i=0.1 : 0.1 : 200 uvao=mr*(i*2*pi)^2*sin(i*2*pi*t); u=[uvao]; h=lsim(A,B,C,D,u,t); hmax=max(h(8000:9000)); hmin=min(h(8000:9000)); a=(hmax-hmin)/2; giatoc = a*(i*2*pi)^2; amaxc = [amaxc giatoc]; end; mr = 0.15; amaxd = []; for i=0.1 : 0.1 : 200 uvao=mr*(i*2*pi)^2*sin(i*2*pi*t); u=[uvao]; h=lsim(A,B,C,D,u,t); hmax=max(h(8000:9000)); hmin=min(h(8000:9000)); a=(hmax-hmin)/2; giatoc = a*(i*2*pi)^2; amaxd = [amaxd giatoc]; end; mr = 0.18; amaxe = []; for i=0.1 : 0.1 : 200 uvao=mr*(i*2*pi)^2*sin(i*2*pi*t); u=[uvao]; Phụ lục 107 h=lsim(A,B,C,D,u,t); hmax=max(h(8000:9000)); hmin=min(h(8000:9000)); a=(hmax-hmin)/2; giatoc = a*(i*2*pi)^2; amaxe = [amaxe giatoc]; end; hold on plot(f, amax,'r'); plot(f, amaxa,'g'); plot(f, amaxb,'b'); plot(f, amaxc,'m'); plot(f, amaxd,'r'); plot(f, amaxe,'g'); grid; Phụ lục 108 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG LÝ LỊCH Họ tên: Nguyễn Vũ Anh Duy Ngày, tháng, năm sinh: 27/02/1984 Nơi sinh: Sông Bé Địa liên lạc: 10,Ngơ Chí Quốc, Phú Cường,Thủ Dầu Một, Bình Dương Q TRÌNH ĐÀO TẠO Từ 2007-nay học chương trình Đào tạo Thạc sĩ đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh Q TRÍNH CƠNG TÁC Năm 2007-nay làm việc trường ĐH Bách khoa Tp HCM Lý lịch trích ngang ... phận san đầm 38 3.7 Thi? ??t bị cấp rải b? ?tông 39 4.1 Tổ hợp thi công b? ?tông mái kênh 42 4.2 Thi? ??t bị cấp rải b? ?tông 43 4.3 Thi? ??t bị san đầm b? ?tông 44 4.4 Cụm san & đầm, kiểu 45 4.5 Cụm san & đầm, ... Kỹ thuật máy thi? ??t bị xây dựng nâng chuyển I – TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU CÁC THÔNG SỐ KẾT CẤU VÀ LÀM VIỆC CỦA THI? ??T BỊ SAN VÀ ĐẦM TRONG TỔ HỢP THI CÔNG BÊTÔNG MÁI DỐC II – NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG …………………………………………………………………………………………... để cấp, rải, san, đầm lèn hoàn thi? ??n bề b? ?tông mái kênh (độ nghiêng 1:2) Tổ hợp chia làm hai cụm thi? ??t bị sau 01.00.000 Thi? ??t bị cấp rải b? ?tông 02.00.000 Thi? ??t bị san, đầm hồn thi? ??n bê tơng Chương