Nghiên cứu lựa chọn thông số thiết bị chống rung thụ động cho kết cấu nhà công nghiệp
lượt xem 1
download
Bài viết Nghiên cứu lựa chọn thông số thiết bị chống rung thụ động cho kết cấu nhà công nghiệp giới thiệu phương pháp lựa chọn thiết bị chống rung và tính toán các thông số của máy để chống rung công trình hiệu quả. Kết quả tính toán được áp dụng chống rung cho một công trình cụ thể tại Việt Nam.
Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!
Nội dung Text: Nghiên cứu lựa chọn thông số thiết bị chống rung thụ động cho kết cấu nhà công nghiệp
- Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2021. ISBN: 978-604-82-5957-0 N GHIÊN CỨU LỰA CHỌN THÔNG SỐ THIẾT BỊ CHỐNG RUNG THỤ ĐỘNG CHO KẾT CẤU NHÀ CÔNG NGHIỆP Phạm Viết Ngọc1, Nguyễn Công Thắng1 1 Trường Đại học Thủy lợi, email: ngocpv_sb@tlu.edu.vn 1. GIỚI THIỆU CHUNG ưu cho thiết bị. Trong quá trình tính toán có sử dụng một số chương trình tính để xử lý số Việc sử dụng thiết bị chống rung thụ động liệu và kiểm tra kết quả tính để đánh giá đã được áp dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh khách quan tính hợp lý của việc lựa chọn vực như giao thông, xây dựng, thủy lợi… thiết bị chống rung. Nguyên lý làm việc của thiết bị dựa trên nguyên tắc: khi kết cấu dao dộng thì trên thiết 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU bị sẽ hình thành dao động ngược pha làm triệt tiêu năng lượng dao động của kết cấu. 3.1. Cơ sở lý thuyết của việc lựa chọn Thiết bị được tính toán để tự làm việc mà thiết bị chống rung thụ động không cần điều khiển. Tuy nhiên, ngoài các Dựa theo kết quả các công trình nghiên lợi thế như vậy, việc lựa chọn các thông số cứu của Dukart A.V. [2] nguyên lý làm việc của thiết bị để có thể làm việc tối ưu với của thiết bị chống rung thụ động được mô tả nhiều trạng thái dao động là vấn đề phức tạp. như Hình 1. Đã có nhiều nghiên cứu lý thuyết về vấn đề này [1], tuy nhiên việc áp dụng các nghiên cứu đó để chống rung động cho các công trình tại nước ta còn rất hạn chế. Báo cáo này giới thiệu phương pháp lựa chọn thiết bị chống rung và tính toán các thông số của máy để chống rung công trình hiệu quả. Kết quả tính toán được áp dụng chống rung cho một công trình cụ thể tại Việt Nam. 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Hình 1. Sơ đồ nguyên lý làm việc của thiết bị Dựa trên các kết quả nghiên cứu lý thuyết chống rung thụ động cản nhớt tuyến tính về lựa chọn các thông số tối ưu cho thiết bị chống rung thụ động để đưa ra giải pháp Trong đó: chống rung cho công trình. Kết cấu công m2, c2, k2, x2 là khối lượng, hệ số cản, hệ số trình được đưa vào áp dụng tính toán chịu tác đàn hồi, chuyển vị của thiết bị chống rung lắp dụng của lực kích thích do các mô tơ trong đặt lên kết cấu; dây truyền sản xuất hoạt động không ổn định. m1, c1, k1, x1 là khối lượng, hệ số cản, hệ số Trong quá trình tính toán, việc lựa chọn các đàn hồi, chuyển vị của trạm trộn đặt lên kết cấu; thông số kết cấu được xác định dựa trên các P(t) là lực kích thích diều hòa tác dụng lên kết quả thực nghiệm. Sử dụng các thiết bị đo kết cấu vì thời gian tác dụng rất ngắn nên có thể xác định các thông số kết cấu để làm cơ sở xem là các xung lực và được xác định từ kết cho việc lựa chọn thiết bị và các thông số tối quả thực nghiệm. 217
- Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2021. ISBN: 978-604-82-5957-0 Phương trình vi phân tổng quát dao động của Bảng 1. Bảng giá trị tối ưu kết cấu hệ có dạng: khi sử dụng thiết bị chống rung m1& x& & 1 k1 x & 1 c1 x1 k2 ( x1x &2 ) dd0o stu stu gtu ddgtu Y1,max Y1,max Kg Kg Ymax Ymax c2 ( x1 x2 ) 0; 0 0,992204 0,0599 4,712 — 32,53 m2 & x& &2 x& 2 k2 ( x 1 ) c2 ( x2 x1 ) 0. 0,01 0,991535 0,0620 3,827 4,22 25,22 Với các điều kiện biên của bài toán: 0,01 0,025 0,990463 0,0636 2,993 2,21 18,57 s 0,05 0,988270 0,0663 2,212 1,55 12,56 x1 (T) = x1 (0); x& & 1( T ) x1( 0 ) ; 0,1 0,982290 0,0710 1,491 1,23 7,32 m1 x2 (T) = x2 (0); x&2 ( T ) x&2 ( 0 ), 0 0,980824 0,0938 3,058 — 13,32 0,01 0,979875 0,0950 2,681 6,03 11,32 Giải hệ phương trình vi phân dao động trên 0,025 0,025 0,978318 0,0965 2,268 2,92 9,17 ta tìm được các dao động x1 của trạm trộn và x2 0,05 0,975385 0,0990 1,817 1,89 6,89 của thiết bị chống rung. 0,1 0,967990 0,1020 1,327 1,38 4,50 Từ kết quả tìm được thiết lập tỷ số Y1 giữa 0 0,962786 0,1277 2,224 — 6,90 biên độ dao động của máy trộn và chuyển vị tĩnh của nó do lực tĩnh có giá trị bằng biên độ 0,01 0,961459 0,129 2,031 7,96 6,15 lực kích thích tác dụng lên. 0,05 0,025 0,958291 0,131 1,801 3,67 5,26 0,05 0,955449 0,133 1,523 2,25 4,22 0,1 0,945723 0,138 1,185 1,55 2,98 Từ kết quả thu được đưa ra thiết kế và lựa chọn các thông các thông số tối ưu để chống rung cho nhà máy. 3.2. Áp dụng kết quả nghiên cứu lựa chọn thiết bị chống rung cho máy trộn bột nhựa Hình 2. Quan hệ giữa tỷ số biên độ dao động công nghiệp của nhà máy Việt Tiến, khu Y1 của máy trộn và tỷ số công nghiệp Yên Bái, thành phố Yên Bái Trên hình 2 thể hiện mối quan hệ giữa tỷ số biên độ dao động Y1 của trạm trộn/chuyển vị tĩnh và tỷ số giữa tần số dao động riêng của hệ/tần số của thiết bị. Đường nét đứt thể hiện biên độ dao động của trạm trộn khi không có thiết bị chống rung; Đường số 1 là biên độ dao động của trạm trộn khi đã gắn thiết bị chống rung với tỷ số khối lượng () giữa trạm trộn và thiết bị là 1%; Đường số 1 là biên độ dao động của trạm trộn khi đã gắn thiết bị chống rung với tỷ số khối lượng giữa trạm trộn và thiết bị là 2,5%; bên cạnh đó để việc chống rung hiệu quả nhất cần phải lựa Hình 3. Máy trộn công nghiệp chọn các thông số k2, c2 của thiết bị ở các giá Khảo sát thực tế tại nhà máy cho thấy các trị tối ưu thông qua các hệ số không thứ máy trộn khi làm việc sinh ra dao động theo nguyên: d 0 ; stu; dgtu. phương ngang rất lớn. So sánh với kết quả đo Bảng 1. Thể hiện kết quả lựa chọn các dao động theo phương ngang tại đỉnh máy tham số tối ưu kết cấu trong nhiều trường trộn và kết quả tính toán tần số dao động của hợp tỷ số khối lượng khác nhau. kết cấu cho thấy có xuất hiện hiện tượng 218
- Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2021. ISBN: 978-604-82-5957-0 cộng hưởng, với hệ số khuếch đại theo khối lượng của thiết bị chống rung m2 sao phương ngang là 23. Khi xảy ra cộng hưởng cho thuận tiện cho quá trình tháo lắp và vận lực động tăng lên rất lớn gây phá hoại bền và chuyển. Sử dụng bảng 1 đề xác định các hệ phá hoại mỏi cho kết cấu. số tối ưu không thứ nguyên stu, dgtu, và sau đó 3.3. Lựa chọn thiết bị xác định được các giá trị k2, c2 của thiết bị chống rung. Có 2 phương án để làm giảm công hưởng: Thiết bị chống rung bệ máy a) Gia cường kết cấu: Bổ sung vật liệu làm tăng độ cứng cho hệ dầm, cột của kết cấu: Thùng trộn - Ưu điểm: thay đổi tần số dao động tự do của kết cấu tránh xa miền cộng hưởng, tăng độ bền cho kết cấu. * Nhược điểm: khá tốn kém và mất thời Mô tơ gian thi công, gián đoạn quá trình vận hành Bệ máy máy. Vì máy trộn dao động với nhiều dải tần Sơ đồ mặt bằng số khác nhau trong suốt thời gian hoạt động gắn thiết bị nên rất dễ trùng với dải tần số tiếp theo. Làm tăng thêm tải trọng cho kết cấu. Thùng trộn b) Gắn thiết bị triệt rung động tại vị trí bệ Thiết bị chống máy: Thiết bị chống rung thụ động hoạt động rung bệ máy Mô tơ theo cơ chế: khi có dịch chuyển của vật chủ Bệ máy lệch khỏi vị trí cân bằng thì thiết bị tự phát sinh dịch chuyển ngược pha với vật chủ kéo vật chủ khỏi vị trí cân bằng. Sơ đồ mặt đứng - Ưu điểm: Khối lượng thiết bị nhỏ gọn, dễ khi gắn thiết bị tháo lắp, trọng lượng từ 5 - 10% khối lượng Hình 4. Sơ đồ trạm trộn khi có gắn bệ máy nên không gây tải trọng lên kết cấu. thêm thiết bị chống rung Dễ dàng điều chỉnh các thông số máy, đạt hiệu quả giảm rung động lên đến 80% biên 4. KẾT LUẬN độ. Quá trình lắp thiết bị không làm gián Nội dung bài viết đã nêu cơ sở lý thuyết đoạn vận hành máy trộn. nguyên lý hoạt động của thiết bị chống rung Từ các phân tích trên lựa chọn phương án: thụ động và cách lựa chọn các thông số để Gắn thiết bị triệt rung động tại vị trí bệ máy. thiết bị hoạt động hiệu quả nhất. Thiết bị có dạng khung hình vuông được đặt Áp dụng kết quả tính toán để chống rung trên bệ máy xung quanh thùng trộn. cho máy trộn trong nhà xưởng công nghiêp. Khi lắp ráp sử dụng các bu lông gắn chặt Đưa ra phương án thiết kế thiết bị chống rung vào mặt trên bệ máy và các chân thép của phù hợp cho công trình. thùng trộn. Tổng trọng lượng của thiết bị trong khoảng từ 100 - 300kG nên có thể tháo 5. TÀI LIỆU THAM KHẢO rời và lắp ráp tại hiện trường. [1] Động lực học công trình. Dương Văn Thứ. 3.4. Xác định các thông số tối ưu [Tài nguyên điện tử] - Hà Nội: Khoa học tự Từ các kết quả đo tại hiện trường và dựa nhiên và công nghệ, 2010. vào các tính toán theo hồ sơ thiết kế ta xác [2] Дукарт А.В., Олейник А.И. Оптими-зация định được các thông số dao động của kết cấu структуры и оценка эффективности m1, k1, c1 và hệ số không thứ nguyên d 0 . Từ модифицированных многомассовых дина- мических гасителей колебаний. Известия các thông số của kết cấu có được ta lựa chọn вузов. Строительство. - 2002. -№ 8. 219
CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD
-
Nghiên cứu lựa chọn giải pháp chỉnh định tối ưu thông số PID từ thuật toán PSO dùng cho các hệ thống công nghiệp
5 p | 82 | 7
-
Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số kết cấu đến việc lựa chọn tốc độ quay trục lệnh tâm của máy sàng rung có hướng
6 p | 92 | 6
-
Nghiên cứu giải pháp tổ chức và quản lý giao thông nhằm giảm thiểu ùn tắc trong giờ cao điểm khu vực cổng trường tiểu học trong nội thành Hà Nội
10 p | 76 | 6
-
Một số tiêu chí về lựa chọn lạch chạy tàu trên đoạn sông phân lạch
7 p | 95 | 5
-
Nghiên cứu, lựa chọn giá khung thủy lực di động cho mỏ than Vàng Danh, Quảng Ninh
6 p | 74 | 5
-
Nghiên cứu lựa chọn hình thức kè khắc phục sạt lở sông Cái Côn, tỉnh Hậu Giang theo yêu cầu phát triển hạ tầng giao thông
3 p | 10 | 4
-
Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến công tác lựa chọn nhà thầu thi công xây dựng công trình thủy lợi tỉnh Bến Tre
5 p | 12 | 4
-
Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ khí cháy đến độc tố khí thải NOx trên động cơ diesel GM Motori HRM494
6 p | 16 | 3
-
Nghiên cứu lựa chọn ống trao đổi nhiệt tối ưu cho bộ làm mát dầu bằng không khí của hệ thống thủy lực máy xúc mỏ lộ thiên
8 p | 47 | 3
-
Nghiên cứu sự thay đổi nhám bề mặt cam khi gia công trên máy đánh bóng BK.CMPM.12
5 p | 61 | 3
-
Lựa chọn siêu nút tối ưu cho mạng P2P quy mô lớn
5 p | 34 | 3
-
Xác định các thông số cơ bản của thiết bị công tác và lựa chọn máy cơ sở đối với máy đào rãnh hẹp
5 p | 76 | 3
-
Khảo sát ảnh hưởng và lựa chọn tham số lượng tử tối ưu cho mô hình mã hóa VCM
6 p | 41 | 3
-
Nghiên cứu lựa chọn công nghệ đốt than cho nhà máy nhiệt điện Quảng Trạch I
5 p | 21 | 2
-
Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số vận hành đến độ đồng đều về độ dày sản phẩm của thiết bị nhiệt định hình dùng phương pháp Taguchi
6 p | 11 | 2
-
Ra quyết định đa tiêu chí để lựa chọn xe đạp điện
12 p | 4 | 1
-
Nghiên cứu sử dụng hệ thống đánh lửa bán dẫn không tiếp điểm cho ô tô quân sự ЗИЛ 130
6 p | 65 | 1
Chịu trách nhiệm nội dung:
Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA
LIÊN HỆ
Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM
Hotline: 093 303 0098
Email: support@tailieu.vn