NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ LÀM VIỆC HỢP LÝ CỦA MÁY ĐỐT NÓNG MẶT ĐƯỜNG BÊ TÔNG NHỰA CỠ NHỎ KHI SỬA CHỮA ĐƯỜNG Ô TÔ Ở VIỆT NAM
KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
Luận án này tập trung vào công tác duy tu, sửa chữa và bảo trì đường bộ, đặc biệt là sửa chữa nhỏ mặt đường bê tông nhựa (BTN) bằng phương pháp đốt nóng tại chỗ, một phương pháp có nhiều ưu điểm. Do yêu cầu về chất lượng lớp BTN tái chế và hiệu quả vận hành, việc nghiên cứu xác định các thông số làm việc hợp lý của máy đốt nóng mặt đường (MĐN) cỡ nhỏ trong điều kiện khai thác thực tế tại Việt Nam là hết sức cần thiết. Mục tiêu của luận án là xác định các thông số làm việc của MĐN như nhiệt độ, thời gian, khoảng cách đốt nóng và các thông số kết cấu nhằm đảm bảo chất lượng sửa chữa và tiêu hao nhiên liệu tối thiểu, đồng thời xây dựng cơ sở khoa học để vận hành hiệu quả cũng như thiết kế, chế tạo máy đốt nóng thay thế thiết bị nhập ngoại.
Đối tượng nghiên cứu là MĐN mặt đường cỡ nhỏ có kích thước tấm gia nhiệt không quá 1 m², di chuyển bằng đẩy tay, sử dụng nguyên lý bức xạ hồng ngoại với nhiên liệu khí gas, phục vụ sửa chữa nhỏ các vết nứt, hư hỏng có kích thước tối đa 0,5 m² trên mặt đường BTN loại 60/70 độ hạt C12,5 có khả năng tái chế nóng. Nội dung nghiên cứu bao gồm tổng quan các vấn đề liên quan, cơ sở khoa học về truyền nhiệt và đặc trưng ngọn lửa, xác định thông số làm việc qua nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm bằng quy hoạch đa mục tiêu.
Về mặt khoa học, luận án đã xác định nhiệt độ đốt nóng cần thiết và khoảng giá trị thông số làm việc của máy, làm cơ sở cho việc chế tạo máy và vận hành hiệu quả thông qua quy hoạch thực nghiệm tối ưu. Về mặt thực tiễn, kết quả nghiên cứu cung cấp tài liệu hướng dẫn vận hành và cơ sở khoa học cho thiết kế, chế tạo MĐN tại Việt Nam. Điểm mới của luận án là việc sử dụng phương pháp PTHH để giải bài toán truyền nhiệt, nghiên cứu lý thuyết cháy xác định thông số kết cấu khoang cháy, và áp dụng quy hoạch thực nghiệm tối ưu hóa đa mục tiêu để xác định các thông số làm việc hợp lý.
Kết quả chính của luận án bao gồm việc xác định các thông số kích thước máy như tấm gia nhiệt 1 x 0,6 m, thể tích khoang cháy 24 lít, đường kính ống phun 3 cm. Các thông số vận hành hợp lý được xác định là khoảng cách truyền nhiệt 4,8 cm, dải nhiệt độ 106-172 °C, thời gian đốt nóng 642 giây và tiêu hao nhiên liệu 2,92 kg/h. Từ đó, luận án đã xây dựng được cơ sở khoa học cho việc vận hành máy hiệu quả theo quy trình đốt nóng gián đoạn và thiết kế, chế tạo máy MĐN.01.