Luận án Mô hình hóa và phân tích động lực học máy giặt lồng ngang

Tên luận án:

MÔ HÌNH HÓA VÀ PHÂN TÍCH ĐỘNG LỰC HỌC MÁY GIẶT LỒNG NGANG

Ngành:

KỸ THUẬT CƠ KHÍ

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án "Mô hình hóa và phân tích động lực học máy giặt lồng ngang" của Nguyễn Thị Hoa tập trung giải quyết vấn đề rung động mạnh ở máy giặt lồng ngang, đặc biệt trong giai đoạn vắt do tải không cân bằng và ảnh hưởng của trọng lực. Nghiên cứu này nhằm mục đích xây dựng mô hình động lực học cho máy giặt lồng ngang trong cả hệ tọa độ phẳng (2D) và không gian (3D), đánh giá ảnh hưởng của các thông số hệ thống đến rung động, từ đó đề xuất các chiến lược kiểm soát và giảm rung động.

Phương pháp nghiên cứu kết hợp lý thuyết mô hình hóa, mô phỏng số sử dụng Matlab/Simulink và nghiên cứu thực nghiệm. Luận án đã đóng góp vào lĩnh vực bằng cách làm rõ đặc tính quan hệ lực-vận tốc của thiết bị giảm chấn ma sát nửa ướt, phát triển các mô hình toán phi tuyến mô tả mối quan hệ giữa độ cứng lò xo, đặc tính cản của giảm chấn, khối lượng lệch tâm và tọa độ các điểm liên kết trong cả không gian hai chiều và ba chiều.

Các đóng góp mới bao gồm việc mô hình hóa hệ thống treo kiểm soát rung động của máy giặt lồng ngang thực tế, xây dựng các mô hình phẳng (2 và 3 bậc tự do) và không gian (6 bậc tự do) với các phương trình vi phân phi tuyến phức tạp. Nghiên cứu cũng thiết lập hệ thống thí nghiệm để đo lường các đại lượng động lực học và dịch chuyển, sau đó thực hiện tính toán mô phỏng và kiểm chứng kết quả bằng thực nghiệm. Dựa trên tính đúng đắn và độ tin cậy của mô hình, luận án đã tìm kiếm và đề xuất các cấu hình hệ thống treo tối ưu giúp giảm rung động đáng kể (lên đến 14.5%) mà không làm tăng chi phí sản xuất. Các kết quả nghiên cứu đã được công bố trên 07 bài báo khoa học, trong đó có 04 bài báo thuộc danh mục Scopus, Q4.

Các giải pháp giảm rung đề xuất bao gồm cải tiến vị trí gối đỡ giảm chấn (chuyển về tâm máy) và sử dụng cấu hình 02 giảm chấn phải và 02 giảm chấn trái (R2L2) để tăng khả năng hấp thụ năng lượng rung động. Những cải tiến này được đánh giá là khả thi và hiệu quả về chi phí.

Mục lục chi tiết:

• MỞ ĐẦU
  • Tính cấp thiết của nghiên cứu
  • Mục đích nghiên cứu của luận án
    • Đối tượng nghiên cứu
    • Phương pháp nghiên cứu
  • Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của nghiên cứu
    • Ý nghĩa khoa học
    • Ý nghĩa thực tiễn
  • Những đóng góp mới của nghiên cứu
  • Cấu trúc nội dung của nghiên cứu
• CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
  • 1.1. GIỚI THIỆU VỀ MÁY GIẶT
  • 1.2. TỔNG QUAN CÁC CÔNG BỐ KHOA HỌC
    • 1.2.1. Các nghiên cứu trong nước
    • 1.2.2. Các nghiên cứu ngoài nước
      • 1.2.2.1. Về xây dựng mô hình động lực hệ thống treo
      • 1.2.2.2. Về cách thức kiểm soát rung động
  • 1.3. KẾT LUẬN CHƯƠNG 1
    • Các kết quả nghiên cứu đạt được từ các công trình đã công bố
    • Các vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu
• CHƯƠNG 2 XÂY DỰNG MÔ HÌNH ĐỘNG LỰC CHO HỆ THỐNG TREO MÁY GIẶT LỒNG NGANG
  • 2.1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
    • 2.1.1. Động lực học hệ nhiều vật
      • 2.1.1.1. Xác định vị trí của vật rắn trong không gian
      • 2.1.1.2. Xác định vận tốc góc của vật rắn
      • 2.1.1.3. Xác định vị trí, vận tốc, gia tốc của một điểm bất kì thuộc vật
      • 2.1.1.4. Các phương trình vi phân chuyển động của vật rắn
    • 2.1.2. Lực cản
  • 2.2. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG TREO MÁY GIẶT LỒNG NGANG
    • 2.2.1. Cấu tạo hệ thống treo máy giặt lồng ngang
    • 2.2.2. Nguyên lý làm việc
  • 2.3. MÔ HÌNH VẬT LÝ CỦA HỆ THỐNG TREO
    • 2.3.1. Đặc tính của phần tử đàn hồi
    • 2.3.2. Đặc tính của phần tử giảm chấn
    • 2.3.3. Đặc tính của phần tử quán tính
    • 2.3.4. Đặc tính của phần tử kích thích rung động
  • 2.4. XÂY DỰNG MÔ HÌNH ĐỘNG LỰC CỦA HỆ THỐNG TREO
    • 2.4.1. Xây dựng mô hình không gian (Mô hình 1)
    • 2.4.2. Xây dựng mô hình động lực đối với hệ thống treo chuyển động phẳng (Mô hình 2)
    • 2.4.3. Mô hình phẳng hai bậc tự do (Mô hình 3)
    • 2.4.4. Biểu diễn Simulink của các mô hình
      • 2.4.4.1. Sơ đồ Simulink
      • 2.4.4.2. Một số kết quả của chương trình mô phỏng
  • 2.5. KẾT LUẬN CHƯƠNG 2
• CHƯƠNG 3 XÂY DỰNG MÔ HÌNH THỰC NGHIỆM ĐO RUNG ĐỘNG ĐÁNH GIÁ KIỂM CHỨNG MÔ HÌNH ĐỘNG LỰC HỆ THỐNG TREO MÁY GIẶT LỒNG NGANG
  • 3.1. MÔ HÌNH THỰC NGHIỆM ĐO RUNG ĐỘNG
    • 3.1.1. Hệ thống khung đỡ
    • 3.1.2. Hệ thống thiết bị đo
      • 3.1.2.1. Sơ đồ khối các hệ thống đo và xử lý tín hiệu
      • 3.1.2.2. Các dụng cụ đo và thiết bị thu thập dữ liệu sử dụng trong hệ thống
    • 3.1.3. Xây dựng chương trình xác định các thông số rung động
      • 3.1.3.1. Chương trình đo, xác định phản lực gối đỡ và dịch chuyển lồng giặt
      • 3.1.3.2. Chương trình đo, xác định gia tốc
  • 3.2. ĐO ĐẶC TÍNH RUNG ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG TREO
    • 3.2.1. Thiết lập các thông số thí nghiệm
    • 3.2.2. Kết quả thực nghiệm
  • 3.3. KIỂM CHỨNG MÔ HÌNH ĐỘNG LỰC CỦA HỆ THỐNG TREO
  • 3.4. KẾT LUẬN CHƯƠNG 3
• CHƯƠNG 4 ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ THÔNG SỐ HỆ THỐNG TREO ĐẾN RUNG ĐỘNG CỦA THÂN VỎ MÁY GIẶT LỒNG NGANG
  • 4.1. HỆ PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG CỦA THÂN VỎ MÁY
  • 4.2. ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ THÔNG SỐ HỆ THỐNG ĐẾN RUNG ĐỘNG CỦA VỎ MÁY
    • 4.2.1. Ảnh hưởng của vị trí kết nối giảm chấn với vỏ máy
    • 4.2.2. Ảnh hưởng của số lượng giảm chấn
  • 4.3. KẾT LUẬN CHƯƠNG 4
• KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT
  • Kết luận chung
  • Đề xuất nghiên cứu tiếp theo
• CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ