Báo cáo khoa học: Nghiên cứu động lực học và mô phỏng hoạt động của Đầm dùi

Bài báo trình bày tóm tắt những kết quả nghiên cứu động lực học và mô phỏng hoạt động của Đầm dùi - một trong những thiết bị đầm lèn xi măng phổ biến hiện nay. Kết quả nghiên cứu mô phỏng cho thấy hình ảnh trực quan, sinh động về hoạt động của các loại đầm dùi và các đặc tr-ng dao động, bán kính ảnh h-ởng của chúng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Báo cáo khoa học: "Nghiên cứu động lực học và mô phỏng hoạt động của Đầm dùi" Nghiªn cøu ®éng lùc häc vμ m« pháng ho¹t ®éng cña §Çm dïi TS. nguyÔn v¨n vÞnh Bé m«n M¸y x©y dùng - XÕp dì Khoa C¬ khÝ - Tr−êng §¹i häc GTVT Tãm t¾t: Bμi b¸o tr×nh bμy tãm t¾t nh÷ng kÕt qu¶ nghiªn cøu ®éng lùc häc vμ m« pháng ho¹t ®éng cña §Çm dïi - mét trong nh÷ng thiÕt bÞ ®Çm lÌn xi m¨ng phæ biÕn hiÖn nay. KÕt qu¶ nghiªn cøu m« pháng cho thÊy h×nh ¶nh trùc quan, sinh ®éng vÒ ho¹t ®éng cña c¸c lo¹i ®Çm dïi vμ c¸c ®Æc tr−ng dao ®éng, b¸n kÝnh ¶nh h−ëng cña chóng. C«ng tr×nh nμy phôc vô cho ®μo t¹o nghiªn cøu khoa häc vμ s¶n xuÊt. Summary: The articles briefs on study of dynamics and stimulation of hand – pocker vibrators - one of popular cement vibrating equipment. The result serves training, research and production.i. ®Æt vÊn ®Ò ChÊt l−îng cña c¸c c«ng tr×nh x©y dùng b»ng bª t«ng cèt thÐp, bª t«ng xi m¨ng phô thuécrÊt nhiÒu vµo qu¸ tr×nh ®Çm lÌn hçn hîp bª t«ng xi m¨ng (BTXM) khi thi c«ng chóng. §Çm dïi lµmét trong nh÷ng thiÕt bÞ ®Çm lÌn BTXM phæ biÕn dïng ®Ó ®Çm lÌn c¸c cÊu kiÖn x©y dùng cãh×nh d¸ng phøc t¹p, chiÒu dµy lín, diÖn tÝch nhá nh− cét dÇm, mãng nhµ, dÇm cÇu…v.v. Qu¶®Çm th−êng ®Æt s©u trong hçn hîp bª t«ng, truyÒn xung lùc ngang trong lßng hçn hîp bª t«ngvíi tÇn sè cao nªn hiÖu qu¶ ®Çm lÌn tèt. Chóng ®−îc sö dông réng r·i v× cã kÕt cÊu gän nhÑ, cãthÓ x¸ch tay di chuyÓn trong qu¸ tr×nh ®Çm vµ ®−a vµo mäi vÞ trÝ lµm viÖc. §Ó cã thÓ quan s¸t ®−îc qu¸ tr×nh lµm viÖc cña c¸c lo¹i ®Çm dïi, x¸c ®Þnh ®−îc b¸n kÝnh¶nh h−ëng, tÝnh to¸n ®−îc c¸c ®Æc tr−ng dao ®éng cña chóng lµ mong muèn cña nh÷ng ng−êithiÕt kÕ, chÕ t¹o thiÕt bÞ nµy. Víi sù ph¸t triÓn m¹nh mÏ cña c«ng nghÖ th«ng tin, c«ng viÖcphøc t¹p trªn cã thÓ gi¶i quyÕt ®−îc víi sù trî gióp cña m¸y tÝnh ®iÖn tö (MT§T). Chóng t«i ®·tiÕn hµnh nghiªn cøu ®éng lùc häc cña ®Çm dïi vµ m« pháng ho¹t ®éng cña chóng nh»m x©ydùng c¬ së khoa häc cho viÖc tÝnh to¸n, thiÕt kÕ, lùa chän c¸c th«ng sè hîp lý cña c¸c lo¹i ®Çmdïi.ii. néi dung 1. Kh¸i niÖm chung vÒ ®Çm dïi Trªn h×nh 1 thÓ hiÖn cÊu t¹o cña c¸c kiÓu ®Çm dïi chÝnh. §ã lµ §Çm dïi trôc mÒm cã trôclÖch t©m (h×nh a), ®Çm dïi cã ®éng c¬ bè trÝ ë bªn trong (h×nh b) vµ ®Çm dïi cã trôc l¾c quaybªn trong (h×nh c). H×nh 1. C¸c lo¹i ®Çm dïi chÝnh Oo - träng t©m cña ®Çu ®Çm; O1 - ®iÓm ®Æt cña lùc kÝch ®éng 2. Nguyªn lý lµm viÖc §éng c¬ ®iÖn truyÒn chuyÓn ®éng qua trôc mÒm tíi c¸c trôc lÖch t©m hoÆc trôc l¾c lµmchóng quay. Nhê c¸c khèi l−îng lÖch t©m lµm cho ®Çu ®Çm bÞ rung ®éng víi tÇn sè lín ®Ó ®ÇmlÌn bª t«ng. 3. TÝnh to¸n ®éng lùc häc ®Çm dïi 3.1. M« h×nh ®éng lùc häc Tõ kÕt cÊu thùc cña ®Çm dïi vµ s¬ ®å cÊut¹o cña chóng, sö dông c¸c gi¶ thiÕt ®Ó ®¬ngi¶n ho¸, chóng ta cã thÓ x©y dùng ®−îc m«h×nh ®éng lùc häc cña ®Çm dïi nh− trªn h×nh 2.§©y lµ hÖ dao ®éng 2 bËc tù do. 3.2. ThiÕt lËp ph−¬ng tr×nh chuyÓn®éng Chóng ta thiÕt lËp ph−¬ng tr×nh chuyÓn®éng víi c¸c gi¶ thiÕt sau ®©y: - M¸y ®Çm vµ trôc mÒm cã ®−êng trôc ë H×nh 2. M« h×nh ®éng lùc häc cña ®Çm dïitr¹ng th¸i tÜnh lµ th¼ng ®øng. - Bá qua m«men uèn cña c¸p nèi vµ trôc mÒm ®èi víi ®iÓm treo hoÆc ®iÓm nèi. - Coi bª t«ng lµ mét m«i tr−êng ®µn håi cã hÖ sè dËp t¾t dao ®éng tØ lÖ víi tèc ®é. - HÖ sè dËp t¾t dao ®éng vµ ®é cøng cña bªt«ng kh«ng phô thuéc vµo thêi gian ®Çm lÌn. - Khèi l−îng cña bª t«ng dÝnh vµo qu¶ ®Çm vµ dao ®éng cïng víi nã trong qu¸ tr×nh ®ÇmlÌn cã trÞ sè kh«ng ®æi ( m = const). - Trong qu¸ tr×nh ®Çm lÌn, ng−êi ®iÒu khiÓn kÐo qu¶ ®Çm theo ph−¬ng th¼ng ®øng vµ thµnhphÇn cña lùc kÝch ®éng theo ph−¬ng th¼ng ®øng cã thÓ bá qua. V× vËy, kh«ng cÇn viÕt ph−¬ngtr×nh c©n b»ng cho c¸c lùc th¼ng ®øng. - C¸c lùc qu¸n tÝnh, lùc ®µn håi vµ lùc dËp t¾t dao ®éng t¸c dông trong mÆt ph¼ng n»mngang. Gi¶ thiÕt nµy trong thùc tÕ cã thÓ cho phÐp víi gãc nghiªng ban ®Çu b»ng (1 ÷ 4).10-3rad Ph−¬ng tr×nh c©n b»ng lùc theo ph−¬ng ngang trong hÖ to¹ ®é OXY nh− sau: •• • m. x 1 + K. x 1 + S.x 1 = m 0 .r0 .ω 2 . cos ωt (1)trong ®ã: m - tæng khèi l−îng dao ®éng, kg; m = mV + mbVíi: mV - khèi l−îng cña ®Çu ®Çm vµ phÇn khèi l−îng nèi cøng cña trôc treo, kg; mb - khèi l−îng cña bªt«ng dao ®éng cïng víi ®Çu ®Çm, kg; K - hÖ sè dËp t¾t dao ®éng, Ns/m; K = B.D.K0;trong ®ã: K0 - hÖ sè dËp t¾t dao ®éng riªng cña bªt«ng Ns/m3; D - ®−êng kÝnh qu¶ ®Çm, m; B - chiÒu ...