Thiết kế, chế tạo cơ cấu va đập tích hợp rung động theo phương ngang

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

--------------------------

BÙI THANH BẮC

"THIẾT KẾ, CHẾ TẠO CƠ CẤU VA ĐẬP

TÍCH HỢP RUNG ĐỘNG THEO PHƢƠNG NGANG"

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Ngành: Kỹ thuật Cơ khí

Thái Nguyên - năm 2014

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

--------------------------

BÙI THANH BẮC

ĐỀ TÀI

"THIẾT KẾ, CHẾ TẠO CƠ CẤU VA ĐẬP

TÍCH HỢP RUNG ĐỘNG THEO PHƢƠNG NGANG"

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Ngành: Kỹ thuật Cơ khí

NGƢỜI HƢỚNG DẪN

PGS.TS Nguyễn Văn Dự

HỌC VIÊN

Bùi Thanh Bắc

PHÒNG QLĐT SAU ĐAI HỌC XÁC NHÂN KHOA CƠ KHÍ

PGS.TS Nguyễn Văn Dự

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

Lời cam đoan

Tôi xin cam đoan các kết quả trình bày trong cuốn luận văn này là của

bản thân thực hiện, chƣa đƣợc sử dụng cho bất kỳ một khóa luận tốt nghiệp

nào khác. Theo hiểu biết cá nhân, chƣa có tài liệu khoa học nào tƣơng tự

đƣợc công bố, trừ những thông tin tham khảo đƣợc trích dẫn.

Tháng 12 năm 2013

Bùi Thanh Bắc

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

Tóm tắt

Một cơ cấu rung - va đập dùng khí nén có thể sử dụng cho các máy

chuyển động theo phƣơng ngang đã đƣợc cải tiến, thiết kế mới, chế tạo,

vận hành thí nghiệm, phân tích và cho ra các kết quả tích cực. Khả năng

hiện thực hóa ứng dụng của cơ cấu rung - va đập dùng khí nén trong các

máy khai thác rung - va đập trở nên hứa hẹn hơn.

Cơ cấu đƣợc cải tiến làm việc dựa trên nguyên lý đóng xả khí nén theo

chu kỳ. Chuyển động phản lực của ống khí nén thông qua một bảng mạch tạo

tần số đóng xả van đã đƣợc hỗ trợ bằng một hệ lò xo nhằm khai thác phản lực

khí nén và đặc tính cộng hƣởng cơ, từ đó có thể nâng cao hiệu năng của hệ

thống.

Đã mô hình thí nghiệm cơ cấu va đập dùng khí nén có tích hợp rung.

Đã thiết kế, chế tạo và vận hành thành công cơ cấu rung va đập mới;

hoạt động đạt đƣợc chức năng.

Đã thực nghiệm xác định đƣợc bộ thông số gồm tần số và khe hở va

đập cho ra khoảng di chuyển lớn nhất.

Các phân tích cơ hệ cho thấy, khoảng cách va đập, độ cứng của lò xo

và tần số đóng xả của van khí trên ống khí nén có ảnh hƣởng lớn đến khả

năng chuyển động thắng các lực cản của hệ thống. Các kết quả này có thể

đƣợc sử dụng hữu ích cho các nghiên cứu tiếp theo.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

Lời cám ơn

Lời đầu tiên tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến giáo viên hƣớng dẫn

khoa học của tôi, Phó Giáo sư,Tiến sỹ Nguyễn Văn Dự, ngƣời đã tận tình chỉ

bảo, động viên và giúp đỡ cho tôi rất nhiều trong suốt thời gian làm luận văn

tốt nghiệp. Nhờ sự tận tình chỉ bảo, động viên và giúp đỡ của thầy mà tôi đã

hoàn thành luận văn tốt nghiệp này.

Tôi cũng xin cám ơn anh Nguyễn Thuận và các kỹ thuật viên của trung

tâm gia công cơ khí TTT Group, xƣởng gia công cơ khí Hƣởng Hảo đã giúp

đỡ tôi trong việc gia công, chế tạo các thiết bị thí nghiệm của đề tài này.

Lòng biết ơn chân thành của tôi xin gửi tới bố mẹ của tôi đã dành cho tất

cả tình cảm của mình để chăm lo cho tôi, giúp tôi hoàn thành khóa học này.

Tôi cũng muốn nói lời cảm ơn tới ngƣời vợ của tôi, ngƣời anh trai và

những ngƣời thân trong gia đình tôi đã chăm sóc, động viên tôi trong suốt thời

gian tôi học tập và làm luận văn tốt nghiệp.

Cuối cùng, tôi xin cám ơn các thầy cô giáo, các bạn bè, đồng nghiệp từ

trƣờng Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên và nhà máy Cán thép Lƣu

xá Thái Nguyên đã hỗ trợ và giúp đỡ trong thời gian học tập của tôi.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

Mục lục

Lời cam đoan................................................................................................. 3

Tóm tắt .......................................................................................................... 4

Lời cám ơn .................................................................................................... 5

Mục lục.......................................................................................................... 6

Các ký hiệu viết tắt........................................................................................ 8

Danh mục các hình ảnh ................................................................................. 9

Danh mục các bảng, biểu ............................................................................ 12

Chƣơng 1: GIỚI THIỆU ............................................................................. 13

1.1.Cơ cấu rung va đập theo phƣơng ngang ............................................... 13

1.2.Các kết quả nghiên cứu gần đây ........................................................... 14

1.3.Mục tiêu nghiên cứu.............................................................................. 16

1.4.Các kết quả chính đã đạt đƣợc .............................................................. 16

1.5.Cấu trúc luận văn .................................................................................. 17

Chƣơng 2: PHÂN TÍCH CƠ CẤU RUNG RLC VÀ ĐỀ XUẤT CẢI TIẾN

CƠ CẤU RUNG NGANG KHÍ NÉN......................................................... 18

2.1. Giới thiệu.............................................................................................. 18

2.2. Các cơ cấu, mô hình rung va đập......................................................... 18

2.3 Cơ cấu rung - va đập RLC-09 ............................................................... 22

2.4. Đề xuất cải tiến thử nghiệm mới.......................................................... 23

2.4.1. Cơ sở đề xuất cải tiến........................................................................ 23

2.4.2. Xe gắn ống khí nén ........................................................................... 23

2.4.3. Thử nghiệm các đƣờng kính van xả .......................................................... 24

2.5. Kết luận ................................................................................................ 25

Chƣơng 3: CƠ CẤU RUNG NGANG PHẢN LỰC KHÍ NÉN ................ 26

3.1. Giới thiệu.............................................................................................. 26

3.2. Nguyên lý làm việc .............................................................................. 26

3.3. Thiết kế và chế tạo cơ cấu.................................................................... 28

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

3.3.1. Ống khí nén và xe mang khí nén....................................................... 28

3.3.2. Hệ thống đƣờng ray dẫn hƣớng ........................................................ 29

3.3.3. Hệ thống rãnh trƣợt dẫn hƣớng......................................................... 31

3.3.4. Cơ cấu điều chỉnh lực ma sát ............................................................ 31

3.4. Thiết bị điều khiển tạo tấn số xả .......................................................... 32

3.5. Thiết bị tạo khí nén .............................................................................. 33

3.6. Các thiết bị đo ...................................................................................... 33

3.6.1. Thiết bị đo chuyển vị......................................................................... 33

3.6.2. Thiết bị đo lực ................................................................................... 34

3.7. Lắp đặt, vận hành thiết bị thí nghiệm................................................... 36

3.8. Kết luận ................................................................................................ 40

Chƣơng 4: THỰC NGHIỆM LỰA CHỌN THÔNG SỐ LÀM VIỆC....... 41

4.1. Giới thiệu.............................................................................................. 39

4.2. Thí nghiệm khởi đầu ............................................................................ 39

4.3. Thí nghiệm CCD.................................................................................. 50

4.4. Kết luận ................................................................................................ 63

Chƣơng 5: KẾT LUẬN............................................................................... 66

5.1. Các kết quả chính đã đạt đƣợc ............................................................. 66

5.2. Đề xuất các nghiên cứu tiếp theo ......................................................... 66

Tài liệu tham khảo....................................................................................... 66