Trƣớc tiên, ống khí sẽ đƣợc định vị lên thân xe bằng các mối hàn. Bộ bánh xe đƣợc lắp vào hai trục qua ổ bi, bộ trục này đƣợc lắp lên thân xe qua bốn lỗ dạng rãnh và đƣợc căn chỉnh sao cho đảm bảo độ song song giữa hai trục đạt yêu cầu để khi vận hành đƣợc trơn tru. Hệ thống xe sẽ đƣợc đặt lên hệ ray và liên kết với hệ này qua hệ lò xo nén bằng thanh dẫn hƣớng và định vị cho lò xo. Một đầu của thanh dẫn hƣớng đƣợc nối cứng với hệ thống xe và phải đảm bảo sao cho khi xe chuyển động đầu còn lại sẽ trƣợt tƣơng đối với hệ ray thông qua một lỗ định vị trên hệ ray này mà không bị kẹt. Trên hệ ray còn đƣợc lắp thêm hệ sống trƣợt để toàn cơ hệ bao gồm hệ ray và hệ xe có gắn ống khí nén (gọi là tấm trƣợt) sẽ vận hành ổn định khi đƣợc đặt vào hệ rãnh trƣợt đã đƣợc lắp cố định trên bàn thí nghiệm.
Tấm trƣợt có thể chuyển động đƣợc khi có sự tác động của các bộ phận chuyển động ngay trên tấm trƣợt này vào chính nó. Vì vậy, các chốt chặn sẽ đƣợc lắp lên tấm trƣợt nhằm mục đích khai thác sự chuyển động của ống dây tạo thành lực va đập làm cho tấm trƣợt chuyển động. Một giá đỡ đƣợc lắp lên thanh giằng trên hệ thống ray. Tại giá đỡ này, bộ phận định vị và dẫn hƣớng lò xo các chốt chặn có thể điều chỉnh khoảng cách đƣợc lắp vào nhƣ hình 3.15
.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Khi cần hệ thống thiết bị thí nghiệm này hoạt động theo phƣơng án cơ cấu mới, các bộ lò xo sau khi đã đƣợc kiểm tra độ cứng sẽ đƣợc lắp vào thông qua định vị và dẫn hƣớng lò xo, chốt chặn của ống khí nén đƣợc đƣa vào và điều chỉnh khoảng cách va đập theo yêu cầu của thí nghiệm (hình 3.16). Trong phạm vi của đề tài này, vì hạn chế về điều kiện thời gian, ở phƣơng án cơ cấu RKN – 13 hoạt động chỉ lấy số liệu kiểm tra cho một bộ lò xo đã đƣợc lựa chọn sau khi lắp ráp thử nghiệm và kiểm tra với các bộ lò xo có độ cứng khác nhau (xin xem lại phần 3.4.3.). Bộ số 2 cho kết quả vận hành tốt nhất có độ cứng 1,5 N/mm đã đƣợc lựa chọn.
Hình 3.16: Cơ cấu chốt chặn điều chỉnh khoảng cách
Để có thể khảo sát cơ hệ hoạt động ở nhiều chế độ làm việc khác nhau, lực ma sát khi cơ hệ chuyển động đƣợc điều chỉnh thông qua cơ cấu điều chỉnh lực ép của tấm trƣợt lên hệ rãnh trƣợt (xin xem hình 3.17). Ở cơ cấu này một con trƣợt (1) có sống trƣợt hình chữ V có thể dịch chuyển tƣơng đối dƣới hệ rãnh trƣợt tƣơng ứng (2) của hệ thống rãnh trƣợt đã đƣợc lắp cố định trên bàn thí nghiệm. Con trƣợt này đƣợc lắp lên thanh giằng trên tấm trƣợt (4) bằng một bulông M10 (5). Vì các hệ rãnh trƣợt (2) và (3) cố định với nhau
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
nên khi siết chặt hoặc nới lỏng bulông sẽ làm thay đổi khoảng cách S giữa con trƣợt (1) và tấm trƣợt (4). Lúc này lực ép của tấm trƣợt lên rãnh trƣợt (3) và con trƣợt lên rãnh trƣợt (2) sẽ thay đổi do đó lực ma sát của hệ thống khi dịch chuyển cũng sẽ thay đổi. Lò xo (6) đƣợc lắp vào để tạo một lực đẩy chống lại lực ép của cơ cấu nhằm mục đích làm ổn định lực ép này trên suốt hành trình. S 1 2 3 4 6 5
Hình 3.17: Điều chỉnh lực ma sát giữa tấm trượt và hệ rãnh dẫn bằng cách thay đổi khoảng cách S
Sau khi lắp đặt ta đƣợc hệ thống thiết bị thí nghiệm mô phỏng cho một máy đào ngầm ngang nhƣ hình 3.18.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
3.8. Kết luận
Trong chƣơng này, một cơ cấu rung - va đập vận hành dựa trên nguyên lý hoạt động của phản lực khí nén, chế tạo và vận hành thử nghiệm. Ống khí nén có thể chuyển động tƣơng đối trên tấm trƣợt qua hệ con lăn của hệ thống xe, một chốt chặn đƣợc cố định trên tấm trƣợt. Tấm trƣợt này sẽ chuyển động khi ống dây va đập vào chốt chặn. Một cơ cấu rung - va đập cho các máy đào ngầm ngang theo nguyên lý vận hành mới đã đƣợc thiết kế, chế tạo và làm việc tốt trong các thử nghiệm.
Một tập hợp các thông số lợi cho chuyển động tiến về phía trƣớc của tấm trƣợt đã đƣợc xác định. Trƣớc hết, ống khí nén xả tạo phản lực ống này. Thứ hai, cơ cấu giảm thiểu lực cản chống lại chuyển động của của ống khí nén và hệ thống lò xo khai thác cộng hƣởng cho chuyển động này cũng đã đƣợc thiết lập. Điều này là rất quan trọng để ống khí nén dao động. Cuối cùng, chốt chặn nên đƣợc đặt trong khoảng trƣớc khi ống khí nén đạt đến khoảng kết thúc hành trình dao động của nó. Nói cách khác, khoảng cách giữa chốt chặn và ống khí nén phải nhỏ hơn so với biên độ dao động của ống khí nén.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Chƣơng 4
THỰC NGHIỆM LỰA CHỌN THÔNG SỐ LÀM VIỆC
4.1. Giới thiệu
Chƣơng này trình bày về thực nghiệm và các bƣớc tiến hành thí nghiệm trên Minitab, tiến trình thiết kế thí nghiệm leo dốc, thiết kế CCD và xử lý thí nghiệm RSM để lựa chọn bộ thông số gồm tần số và khe hở cho ra kết quả di chuyển cao nhất của cơ cấu RKN - 13.
Các nghiên cứu trƣớc đây đã chỉ rõ đối với một vùng nhỏ chứa cực trị thì quan hệ bậc 2 là đủ để khảo sát, do đó phải tiến hành thí nghiệm nhiều hơn 2 điểm mô tả chính xác hồi quy bậc cao.