Luận án: Xác định thông số hợp lý máy sàng rung vô hướng tổ hợp di động

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHÒNG HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ NGUYỄN MẠNH HÙNG NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH MỘT SỐ THÔNG SỐ HỢP LÝ CỦA MÁY SÀNG RUNG VÔ HƯỚNG TRÊN TỔ HỢP NGHIỀN SÀNG DI ĐỘNG LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI - NĂM 2020 luan an BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHÒNG HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ NGUỄN MẠNH HÙNG NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH MỘT SỐ THÔNG SỐ HỢP LÝ CỦA MÁY SÀNG RUNG VÔ HƯỚNG TRÊN TỔ HỢP NGHIỀN SÀNG DI ĐỘNG Chuyên ngành: Kỹ thuật cơ khí động lực Mã số: 9 52 01 16 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. PGS,TS Nguyễn Viết Tân 2. TS Bùi Khắc Gầy HÀ NỘI - NĂM 2020 luan an i LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ một công trình nào khác.

Tác giả luận án Nguyễn Mạnh Hùng luan an ii MỤC LỤC Trang LỜI CAM ĐOAN. ii LỜI CẢM ƠN. v DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU. vi DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU.

ix DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ. xi MỞ ĐẦU. 1 Chương 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU. Đặc điểm xây dựng các công trình quốc phòng ở điều kiện địa hình đồi núi phía bắc.

Tổng quan về vật liệu đá xây dựng phục vụ các công trình quốc phòng. Tổng quan về tổ hợp nghiền sàng di động. Khái quát chung. Tổ hợp nghiền sàng vật liệu công suất vừa và nhỏ.

Tổ hợp nghiền sàng di động công suất nhỏ TNS-05 phục vụ xây dựng các công trình quân sự. Tổng quan về các công trình nghiên cứu liên quan đến đề tài. Các công trình khoa học nghiên cứu nước ngoài. Các công trình khoa học nghiên cứu trong nước.

36 Kết luận chương 1. 41 Chương 2 MÔ HÌNH ĐỘNG LỰC HỌC CỦA MÁY SÀNG RUNG TRÊN TỔ HỢP NGHIỀN SÀNG DI ĐỘNG. Xây dựng mô hình tính toán động lực học. Sơ đồ nguyên lý kết cấu.

Các giả thiết khi xây dựng mô hình. Mô hình tính toán động lực học. Xác định các thông số của mô hình. Phương pháp thiết lập phương trình vi phân chuyển động.

58 luan an iii 2. Xây dựng sơ đồ thuật toán Matlab – Simulink giải hệ phương trình 72 2. Kết quả tính toán động lực học. 73 Kết luận chương 2.

77 Chương 3 XÁC ĐỊNH MỘT SỐ THÔNG SỐ HỢP LÝ CỦA MÁY SÀNG RUNG VÔ HƯỚNG TRÊN TỔ HỢP NGHIỀN SÀNG DI ĐỘNG. Cơ sở lý thuyết xác định công suất động cơ, năng suất và hiệu suất của tổ hợp nghiền sàng di động. Xác định công suất động cơ. Xác định năng suất sàng.

Xác định hiệu quả của máy sàng rung. Cơ sở lý thuyết xác định kích thước và góc nghiêng hợp lý của lưới sàng. Xác định kích thước lỗ lưới sàng. Xác định kích thước bao của lưới sàng hợp lý.

Xác định góc nghiêng hợp lý của mặt sàng. Xác định các thông số ĐLH của máy sàng rung vô hướng cho năng suất và hiệu quả sàng tốt nhất. Xây dựng bài toán xác định một số thông số hợp lý của máy sàng rung vô hướng trên tổ hợp nghiền sàng di động. Xác định một số thông số hợp lý của máy sàng rung vô hướng trên tổ hợp nghiền sàng di động TNS-05.

Qui hoạch thực nghiệm để xác định một số thông số hợp lý dựa trên các thông số ĐLH (làm cơ sở) của máy sàng rung vô hướng. Xác định khối lượng khối lệch tâm hợp lý mo. Ảnh hưởng của độ cứng lò xo máy sàng. Xác định tốc độ vòng quay hợp lý của trục lệch tâm ω.

Xác định tốc độ vòng quay hợp lý của trục động cơ ωđc. Xác định tốc độ vòng quay hợp lý của trục bánh đà máy nghiền ωbd102 3. Xác định ứng suất trong khung máy. Kết cấu và sơ đồ chịu lực của khung.

Xác định mối quan hệ giữa tọa độ trọng tâm của các cụm trên tổ hợp nghiền sàng di động. 108 Kết luận chương 3. 109 luan an iv Chương 4 NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM. Nhiệm vụ và yêu cầu đặt ra của nghiên cứu thực nghiệm.

Đối tượng nghiên cứu thực nghiệm. Địa điểm tiến hành. Yêu cầu khi thực nghiệm:. Trang thiết bị làm thực nghiệm.

Máy và thiết bị công tác. Các đầu đo vận tốc và gia tốc PVB. Đầu đo tốc độ vòng quay HHT13. Cảm biến đo khoảng cách H7.

Xen xơ đo biến dạng. Cân đồng hồ. Thiết bị ghi, khuếch đại và xử lý tín hiệu. Phần mềm xử lý số liệu và máy tính.

Các bước tổ chức thực nghiệm. Chuẩn bị làm thực nghiệm. Tiến hành thực nghiệm. Xử lý kết quả thí nghiệm.

Kết quả đo đạc đánh giá hiệu quả sàng. Kết quả thí nghiệm đo hiệu quả sàng ở các ω khác nhau. Kết quả thí nghiệm đo hiệu quả sàng giữa hai bộ thông số. Kết quả thí nghiệm đo đạc xác định lực rung động do máy nghiền ép đá và động cơ dẫn động tác dụng lên khung máy.

Kết quả đồ thị ĐLH thí nghiệm khi chạy chế độ có tải. 124 Kết luận chương 4. 131 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 139 luan an v LỜI CẢM ƠN Tác giả luận án xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đối với tập thể cán bộ hướng dẫn đã đưa ý tưởng nghiên cứu và tận tình hướng dẫn tác giả về phương pháp tiếp cận, nội dung nghiên cứu.

Tác giả luôn trân trọng sự động viên, khuyến khích và những kiến thức khoa học mà tập thể hướng dẫn đã chia sẻ cho tác giả trong thời gian thực hiện luận án. Tác giả xin trân trọng cảm ơn tập thể bộ môn Xe máy công binh, Khoa Động lực, Phòng Sau đại học, Học viện KTQS đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tác giả trong suốt quá trình nghiên cứu. Tác giả xin chân thành cảm ơn Thủ trưởng Bộ Tư lệnh Công binh, Viện Kỹ thuật Công binh đã tạo điều kiện thuận lợi nhất để tác giả tiến hành nghiên cứu và hoàn thành Luận án. Tác giả xin chân thành cảm ơn các nhà khoa học cùng bạn bè, đồng nghiệp đã cung cấp cho tác giả những tài liệu, thiết bị và các ý tưởng nghiên cứu bổ ích, có giá trị cao.

Đặc biệt, tác giả xin bày tỏ sự biết ơn vô hạn đối với gia đình và những người thân đã luôn thông cảm, sẻ chia những khó khăn để tác giả có một hậu phương vững chắc tạo sự yên tâm trong quá trình thực hiện luận án. Tác giả Nguyễn Mạnh Hùng luan an vi DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU 1. Chữ viết tắt: BTL Bộ tư lệnh ĐLH Động lực học FEM Phương pháp phần tử hữu hạn (Finite Element Method) Ltd Trách nhiệm hữu hạn NYM Hỗn hợp vật liệu đầu vào PTVP Phương trình vi phân VLXD Vật liệu xây dựng 2. Ký hiệu: Ký hiệu Đơn vị Ý nghĩa M kg Khối lượng toàn bộ tổ hợp máy nghiền sàng m kg Khối lượng sàng cùng vật liệu sàng mbd kg Khối lượng bánh đà máy nghiền Khối lượng khối lệch tâm của cụm gây rung máy mo kg sàng ro m Bán kính khối lệch tâm máy sàng Khoảng cách từ trọng tâm máy sàng đến tâm quay e m máy sàng Khoảng cách theo phương ngang từ trọng tâm l1 m máy sàng đến lò xo trái của máy sàng Khoảng cách theo phương ngang từ trọng tâm l2 m máy sàng đến lò xo phải của máy sàng Khoảng cách theo phương đứng từ trọng tâm máy i1 m sàng đến mặt trên của máy sàng Khoảng cách theo phương đứng từ trọng tâm máy i2 m sàng đến mặt dưới của máy sàng Khoảng cách từ trọng tâm máy sàng đến gốc tọa Xos m độ cố định tâm O theo phương x luan an vii Khoảng cách từ trọng tâm máy sàng đến gốc tọa Yos m độ cố định tâm O theo phương y J Kg×m2 Là mô men quán tính khối lượng của máy sàng ω rad/s Vận tốc góc khối lệch tâm của máy sàng α0 rad Góc nghiêng ban đầu của máy sàng Cxs N/m Độ cứng lò xo máy sàng theo phương x Cys N/m Độ cứng lò xo máy sàng theo phương y bxs N×s/m Hệ số cản của lò xo máy sàng theo phương x bys N×s/m Hệ số cản của lò xo máy sàng theo phương y Là mô men quán tính khối lượng của tổ hợp máy Jk Kg×m2 nghiền- sàng ωbd rad/s Vận tốc góc bánh đà máy nghiền Khoảng cách theo phương ngang từ trọng tâm L1 m máy đến chân bên trái của tổ hợp Khoảng cách theo phương ngang từ trọng tâm L2 m máy đến chân bên phải của tổ hợp Khoảng cách theo phương đứng từ trọng tâm máy Lc m đến mặt dưới khung của tổ hợp Khoảng cách từ trong tâm máy sàng đến trọng tâm ax m máy theo phương x Khoảng cách từ trong tâm máy sàng đến trọng tâm ay m máy theo phương y Khoảng cách từ điểm lực Pn tác dụng lên khung dp m đến trọng tâm máy theo phương x Khoảng cách từ trọng tâm máy đến gốc tọa độ cố Xok m định tâm O theo phương x Khoảng cách từ trọng tâm máy đến gốc tọa độ cố Yok m định tâm O theo phương x R m R- Bán kính bánh đà máy nghiền Cxk N/m Độ cứng nền đặt chân khung theo phương x luan an viii Cyk N/m Độ cứng nền đặt chân khung theo phương y Hệ số cản của nền đặt chân khung máy theo bxk N×s/m phương x Hệ số cản của nền đặt chân khung máy theo byk N×s/m phương y Pn N Lực tác dụng máy nghiền ép đá lên khung máy t s thời gian E N/m2 Mô đun đàn hồi của thép G N/m2 Mô đun đàn hồi trượt của thép luan an ix DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Trang Bảng 2-1.

Giá trị hệ số  kể đến tải trọng dọc trục. 48 Bảng 2-2: Trị số ν, β và A của các loại đất. Bảng xác định hệ số phụ thuộc α theo loại đất. Bảng xác định Eđ theo loại đất.

Hệ số điều chỉnh dộ bền đá theo kích thước đá nạp. Giá trị các hệ số tính năng suất máy sàng. Giá trị các hệ số m. Cơ sở lựa chọn kích thước lỗ sàng khi mặt sàng đặt nghiêng.

Các giá trị hi và ximax tương ứng. 85 Bảng 3-6 Thông số ĐLH hợp lý (làm cơ sở) của máy sàng rung vô hướng. Giá trị thông số ĐLH tương ứng với m0 khác nhau .