Thạc Sĩ Động lực học cơ cấu Rung RLC

Tóm tắt




Qua phân tích cấu tạo, nguyên lý làm việc và đặc tính động lực học của cơ cấu rung - va đập sử dụng mạch cộng hưởng RLC, một cơ cấu rung - va đập mới được cải tiến đã được thiết kế, chế tạo, vận hành thí nghiệm, phân tích và cho ra các kết quả tích cực hơn hẳn so với trước đây. Khả năng hiện thực hóa ứng dụng của cơ cấu rung - va đập mới này trong các máy khai thác rung - va đập yêu cầu kích thước nhỏ gọn trở nên hứa hẹn hơn.

Cơ cấu được cải tiến làm việc dựa trên nguyên lý cộng hưởng trong mạch điện gồm điện cảm và tụ điện mắc nối tiếp. Cơ cấu dao động dựa trên nguyên lý này đã được Mendrella [1,2] giới thiệu và được phát triển thành cơ cấu rung - va đập RLC bởi Nguyễn Văn Dự [3]. Tuy nhiên, cơ cấu được cải tiến trong luận văn này cho phép và khai thác chuyển động của ống dây thay vì chuyển động của lõi sắt như trong [1,2,3]. Cơ cấu được thí nghiệm có thể làm dịch chuyển một khối lượng trên 6 kg với lực ma sát tăng cường thêm 60 N với vận tốc nhanh gấp 6 lần so với trước đây.

Chuyển động tuần hoàn của ống dây đã được hỗ trợ bằng một hệ lò xo nhằm khai thác đặc tính cộng hưởng cơ, từ đó có thể nâng cao hiệu năng của hệ thống. Các phân tích động lực học đã cho thấy, khoảng cách va đập, độ cứng của lò xo và điện áp cấp cho ống dây có ảnh hưởng lớn đến khả năng chuyển động thắng các lực cản của hệ thống. Các kết quả này có thể được sử dụng hữu ích cho các nghiên cứu tiếp theo.



hữu ích cho các nghiên cứu tiếp theo.




Mục lục
Lời cam đoan . 1

Lời cám ơn . 2

Tóm tắt . 3

Mục lục 4

Các ký hiệu viết tắt . 6

Danh mục các hình ảnh 7

Danh mục các bảng, biểu 10

Chương 1: GIỚI THIỆU . 11

1.1. Cơ cấu rung va đập RLC . 11

1.2. Các kết quả nghiên cứu gần đây 12

1.3. Mục tiêu nghiên cứu . 14

1.4. Các kết quả chính đã đạt được 14

1.5. Cấu trúc luận văn 15

Chương 2: PHÂN TÍCH CƠ CẤU RUNG RLC VÀ ĐỀ XUẤT CẢI TIẾN .17

2.1. Giới thiệu . 17

2.2. Các mô hình rung va đập và hướng cải tiến 17

2.2.1. Các cơ cấu rung va đập . 17

2.2.2. Cơ cấu rung - va đập RLC-07 22

2.3. Mô hình và đặc điểm các cơ cấu 24

2.4. Một số đề xuất cải tiến thử nghiệm mới . 27

2.4.1. Cơ sở đề xuất cải tiến 27

2.4.2. Thử nghiệm dùng cảm biến cấp nguồn và lò xo hỗ trợ . 28

2.4.3. Thử nghiệm sử dụng hai ống dây nối tiếp . 29

2.4.4. Thử nghiệm dùng cảm biến cắt nguồn theo vị trí . 30

2.4.5. Khai thác rung động của ống dây 31

2.5. Kết luận 32

Chương 3: CƠ CẤU RUNG VA ĐẬP MỚI . 33

3.1. Giới thiệu . 33

3.2. Nguyên lý làm việc 34




3.2.1. Mô hình mô tả cơ cấu 36

3.2.2. Mô hình toán học . 37

3.3. Thiết kế và chế tạo cơ cấu 39

3.3.1. Ống dây và xe mang ống dây . 39

3.3.2. Hệ thống đường ray dẫn hướng . 41

3.3.3. Hệ thống rãnh trượt dẫn hướng . 43

3.3.4. Cơ cấu điều chỉnh lực ma sát . 44

3.4. Các thiết bị đo 45

3.4.1. Thiết bị đo chuyển vị 45

3.4.2. Thiết bị đo điện áp, điện cảm, điện dung 45

3.4.3. Thiết bị đo lực 46

3.4.4. Thiết bị thu thập dữ liệu . 49

3.5. Lắp đặt, vận hành thiết bị thí nghiệm . 49

3.6. Kết luận 55

Chương 4: PHÂN TÍCH ĐỘNG LỰC HỌC CƠ CẤU MỚI 56

4.1. Giới thiệu. 56

4.2. Mô tả thí nghiệm 57

4.3. Phương pháp khảo sát thí nghiệm . 59

4.4. Kết quả thí nghiệm . 61

4.4.1. Mức ma sát 4 kg lực . 61

4.4.2. Mức ma sát 6 kg lực . 66

4.5. Động lực học cơ cấu . 70

4.6. Kết luận 75

Chương 5: KẾT LUẬN 76

5.1. Các kết quả chính đã đạt được 76

5.2. Đề xuất các nghiên cứu tiếp theo 77

Tài liệu tham khảo 78

Phụ lục: CÁC CÔNG BỐ KHOA HỌC . 81







Các ký hiệu viết tắt



FFT Phép biến đổi nhanh Fourier (Fast Fourier Transform)

LVDT Thiết bị đo chuyển vị tuyến tính (Linear Variable Displacement

Transducer)

RLC Mạch điện trở (R), điện cảm (L) và điện dung (C) mắc nối tiếp

RLC-07 Cơ cấu rung RLC của tác giả Nguyễn Văn Dự, 2007

RLC-09 Cơ cấu rung RLC thực hiện bởi nghiên cứu này, 2009