Luận án tiến sĩ về tính toán động lực học tay nắm giảm chấn cho thiết bị cầm tay

Luận án tiến sĩ nghiên cứu hus tính toán động lực học tay nắm giảm chấn lắp cho thiết bị cầm tay luận án pts cơ học2 02 02, phát triển phương pháp mới, đánh giá hiệu quả ứng dụng

• Tác giả: Nguyễn Như Phong
• Người hướng dẫn: Gs.Tskh Đỗ Sanh
• Trường học: Trung tâm hợp tác đào tạo và bồi dưỡng cơ học của Trung tâm KHTN và công nghệ quốc gia
• Đề tài: Nghiên cứu tính toán động lực học tay nắm giảm chấn cho thiết bị cầm tay
• Loại tài liệu: Luận văn tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2003
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• 1. CHƯƠNG 1: SỰ RUNG ĐỘNG CỦA THIẾT BỊ TRONG SẢN XUẤT VÀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU CHỐNG RUNG ĐỘNG ĐỐI VỚI NGƯỜI LAO ĐỘNG
• 1.1. Đặt vấn đề
• 1.2. Tổng quan về các thiết bị cầm tay gây rung động
• 1.3. Thiết bị cầm tay chạy bằng khí nén
• 1.4. Thiết bị cầm tay chạy bằng điện
• 2. CHƯƠNG 2: ẢNH HƯỞNG CỦA RUNG ĐỘNG ĐỐI VỚI CON NGƯỜI VÀ CÁC BIỆN PHÁP PHÒNG CHỐNG
• 2.1. Tính chất cơ học và các đặc trưng tần số của cơ thể người
• 2.2. Ảnh hưởng của rung động đối với con người
• 2.3. Ảnh hưởng của rung cục bộ
• 2.4. Ảnh hưởng của rung toàn thân
• 2.5. Các biện pháp chống rung
• 3. CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG MÔ HÌNH CƠ HỌC VÀ THIẾT LẬP PHƯƠNG TRÌNH CHUYỂN DÒNG CỦA HỆ
• 3.1. Đặt vấn đề
• 3.2. Xây dựng mô hình và thiết lập phương trình chuyển dòng của hệ
• 3.3. Thiết lập phương trình chuyển dòng
• 3.4. Giải phương trình chuyển dòng
• 3.5. Nghiệm tổng quát
• 3.6. Tìm nghiệm riêng của cơ hệ
• 4. CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ TỐI ƯU VÀ TÌM NGHIỆM PHƯƠNG TRÌNH M PHÂN TRÊN CƠ SỞ PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU
• 4.1. Thiết lập bài toán tối ưu
• 4.2. Giải bài toán tối ưu
• 4.3. Tìm nghiệm bài toán trên cơ sở phương án tối ưu
• 4.4. Nghiệm tuần hoàn
• 4.5. Kiểm tra điều kiện cộng hưởng
• 4.6. Tìm nghiệm của hệ phương trình vi phân chuyển dòng bằng chương trình Maple
• 4.7. Mô phỏng mô hình cơ hệ máy khoan tay người bằng thư viện đồ họa OPENGL của Visual C++
• MỞ ĐẦU
• PHỤ LỤC
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• KẾT LUẬN

Tóm tắt

I. Tổng quan về nghiên cứu tính toán động lực học tay nắm giảm chấn

Nghiên cứu tính toán động lực học tay nắm giảm chấn cho thiết bị cầm tay là một lĩnh vực quan trọng trong công nghệ chế tạo và sản xuất. Việc giảm chấn giúp bảo vệ sức khỏe người lao động và nâng cao hiệu suất làm việc. Các thiết bị cầm tay thường xuyên phải chịu tác động của rung động, điều này có thể gây ra những ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe người sử dụng. Do đó, việc nghiên cứu và phát triển các giải pháp giảm chấn là cần thiết.

1.1. Động lực học và tay nắm giảm chấn trong thiết bị cầm tay

Động lực học là lĩnh vực nghiên cứu về chuyển động của các vật thể và các lực tác động lên chúng. Trong thiết bị cầm tay, tay nắm giảm chấn đóng vai trò quan trọng trong việc giảm thiểu rung động. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc thiết kế tay nắm giảm chấn hiệu quả có thể giảm thiểu đáng kể tác động của rung động lên cơ thể người sử dụng.

1.2. Tầm quan trọng của việc nghiên cứu tay nắm giảm chấn

Việc nghiên cứu tay nắm giảm chấn không chỉ giúp cải thiện sức khỏe người lao động mà còn nâng cao hiệu suất làm việc. Các thiết bị cầm tay được trang bị tay nắm giảm chấn có thể giảm thiểu mệt mỏi và căng thẳng cho người sử dụng, từ đó tăng cường năng suất lao động.

II. Vấn đề và thách thức trong nghiên cứu tay nắm giảm chấn

Mặc dù có nhiều nghiên cứu về tay nắm giảm chấn, nhưng vẫn còn nhiều thách thức cần phải vượt qua. Một trong những vấn đề lớn nhất là việc xác định các thông số kỹ thuật phù hợp cho tay nắm giảm chấn. Các yếu tố như vật liệu, thiết kế và cấu trúc đều ảnh hưởng đến hiệu quả giảm chấn.

2.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả giảm chấn

Các yếu tố như vật liệu chế tạo tay nắm, hình dạng và kích thước đều có ảnh hưởng lớn đến khả năng giảm chấn. Việc lựa chọn vật liệu phù hợp có thể giúp tối ưu hóa hiệu quả giảm chấn và kéo dài tuổi thọ của thiết bị.

2.2. Thách thức trong việc thiết kế tay nắm giảm chấn

Thiết kế tay nắm giảm chấn cần phải cân nhắc giữa hiệu quả giảm chấn và tính tiện dụng. Một tay nắm quá cồng kềnh có thể gây khó khăn cho người sử dụng, trong khi một tay nắm quá nhỏ có thể không đủ khả năng giảm chấn.

III. Phương pháp nghiên cứu tay nắm giảm chấn hiệu quả

Để nghiên cứu tay nắm giảm chấn hiệu quả, cần áp dụng các phương pháp tính toán động lực học hiện đại. Các mô hình mô phỏng có thể giúp dự đoán hiệu quả của tay nắm giảm chấn trong các điều kiện làm việc khác nhau.

3.1. Mô hình hóa động lực học tay nắm giảm chấn

Mô hình hóa động lực học giúp phân tích các lực tác động lên tay nắm và xác định các thông số kỹ thuật cần thiết. Việc sử dụng phần mềm mô phỏng có thể giúp tiết kiệm thời gian và chi phí trong quá trình nghiên cứu.

3.2. Thực nghiệm và kiểm tra hiệu quả giảm chấn

Thực nghiệm là bước quan trọng để kiểm tra hiệu quả của tay nắm giảm chấn. Các thử nghiệm có thể được thực hiện trong điều kiện thực tế để đánh giá khả năng giảm chấn và sự thoải mái cho người sử dụng.

IV. Ứng dụng thực tiễn của tay nắm giảm chấn trong sản xuất

Tay nắm giảm chấn đã được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực sản xuất. Các thiết bị cầm tay như máy khoan, máy cắt và các công cụ khác đều có thể được trang bị tay nắm giảm chấn để nâng cao hiệu quả làm việc.

4.1. Các thiết bị cầm tay sử dụng tay nắm giảm chấn

Nhiều thiết bị cầm tay hiện nay đã được trang bị tay nắm giảm chấn, giúp giảm thiểu rung động và cải thiện trải nghiệm sử dụng. Các thiết bị này không chỉ an toàn hơn mà còn giúp người lao động làm việc hiệu quả hơn.

4.2. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

Nghiên cứu cho thấy rằng việc sử dụng tay nắm giảm chấn có thể giảm thiểu đáng kể tác động của rung động lên cơ thể người sử dụng. Điều này không chỉ giúp bảo vệ sức khỏe mà còn nâng cao năng suất lao động.

V. Kết luận và tương lai của nghiên cứu tay nắm giảm chấn

Nghiên cứu tay nắm giảm chấn cho thiết bị cầm tay là một lĩnh vực đầy tiềm năng. Với sự phát triển của công nghệ, các giải pháp giảm chấn ngày càng trở nên hiệu quả hơn. Tương lai của nghiên cứu này hứa hẹn sẽ mang lại nhiều cải tiến cho sức khỏe người lao động.

5.1. Tương lai của công nghệ giảm chấn

Công nghệ giảm chấn sẽ tiếp tục phát triển với sự ra đời của các vật liệu mới và các phương pháp thiết kế tiên tiến. Điều này sẽ giúp nâng cao hiệu quả giảm chấn và cải thiện trải nghiệm người sử dụng.

5.2. Khuyến nghị cho nghiên cứu tiếp theo

Cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển các giải pháp giảm chấn mới, đồng thời thực hiện các thử nghiệm thực tế để đánh giá hiệu quả của các thiết kế tay nắm giảm chấn trong điều kiện làm việc khác nhau.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh công nghiệp hóa và hiện đại hóa, các thiết bị cầm tay công suất lớn như máy khoan đá, búa tán đinh, máy đầm rung và máy cưa xích được ứng dụng rộng rãi trong khai thác mỏ, xây dựng và cơ khí chế tạo. Thống kê tại các doanh nghiệp công nghiệp nặng cho thấy có hơn 3.500 công nhân thường xuyên tiếp xúc trực tiếp với rung động cơ học cường độ cao. Tác động của rung chấn cục bộ và toàn thân là nguyên nhân hàng đầu dẫn đến các bệnh lý nghề nghiệp nghiêm trọng, trong đó có 64% đến 66% thợ khoan đá mỏ than mắc hội chứng rối loạn vận mạch ngón tay trắng và thoái hóa khớp xương nghiêm trọng.

Vấn đề cốt lõi nảy sinh khi phần lớn máy móc tại Việt Nam là thiết bị nhập khẩu từ nước ngoài, vốn được tính toán thiết kế dựa trên các chỉ số nhân trắc học của người châu Âu. Người lao động Việt Nam có lực bóp tay trung bình khoảng 34 kg và lực kéo thân khoảng 93,5 kg, thấp hơn đáng kể so với thể trạng công nhân nước ngoài với lực bóp 50 kg và lực kéo thân 125 kg. Sự chênh lệch thể lực này làm gia tăng biên độ rung truyền vào cơ thể từ 10% đến 17%, đồng thời đẩy tần số dao động riêng của hệ máy và tay người tiến sát vùng tần số kích động 40 Hz, gây ra hiện tượng cộng hưởng sinh học nguy hiểm.

Mục tiêu trọng tâm của nghiên cứu là xây dựng mô hình cơ học tương tác giữa người và máy, thiết lập hệ phương trình vi phân chuyển động phi tuyến và xác định bộ thông số tối ưu cho cơ cấu tay nắm giảm chấn lắp thêm trên thiết bị cầm tay. Nghiên cứu tập trung giải quyết bài toán động lực học cho dòng máy khoan đá khí nén 7655 có công suất đập 65 J và gia tốc rung cực đại lên tới 200 m/s², từ đó triệt tiêu năng lượng chấn động truyền lên các khớp chi trên, bảo vệ sức khỏe lâu dài cho người lao động.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng trên nền tảng lý thuyết dao động kỹ thuật, cơ học vật rắn biến dạng và cơ sinh học người - máy. Ba khung lý thuyết và mô hình cốt lõi bao gồm:

• Lý thuyết dao động tuyến tính và phi tuyến của hệ nhiều vật: Ứng dụng phương trình vi phân chuyển động Lagrange loại II để mô tả động lực học của hệ thống liên kết đàn hồi và cản nhớt.
• Mô hình cơ sinh học nhiều bậc tự do của chi trên cơ thể người: Mô phỏng hệ thống tay người qua 5 khối lượng tập trung gồm bàn tay, cẳng tay, cánh tay, khớp vai và khối lượng tay cầm, kết nối với nhau bằng các phần tử lò xo độ cứng c và ống cản nhớt b.
• Lý thuyết truyền sóng cơ học và tiêu tán năng lượng dao động: Phân tích quá trình suy giảm năng lượng sóng cơ học qua vật liệu đàn tính cao su và lò xo xoắn phụ trợ.

Các khái niệm then chốt được lượng hóa bao gồm: phổ tần số dao động riêng của từng cơ quan nội tạng và chi thể (dao động trong khoảng 2 Hz đến 30 Hz), trở kháng cơ học của mô mềm, biên độ gia tốc dao động cực đại (200 m/s²), và hàm hao tán năng lượng Rayleigh mô tả sức cản nhớt của hệ.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu thực nghiệm được thu thập từ khảo sát định lượng trên mẫu 1.314 công nhân trực tiếp vận hành máy khoan điện và búa khí nén tại 3 phân ngành trọng điểm: khai thác than (625 công nhân), khai thác đá và bảo trì đường sắt (689 công nhân). Phương pháp chọn mẫu phân tầng có chủ đích được áp dụng nhằm tập trung vào các nhóm lao động có thời gian tiếp xúc liên tục với dải tần số nguy hại từ 35 Hz đến 250 Hz.

Quy trình phân tích và tối ưu hóa được triển khai qua các bước:

1. Thiết lập phương trình Lagrange loại II cho hệ 6 khối lượng chuyển động trong không gian phẳng.
2. Tuyến tính hóa hệ phương trình vi phân phi tuyến quanh vị trí cân bằng tĩnh với lực nén danh định F = 935 N.
3. Ứng dụng hệ thống đại số máy tính Maple để giải tích phân tìm nghiệm riêng tuần hoàn và ma trận biên độ dao động.
4. Lựa chọn thuật toán quy hoạch phi tuyến tuần tự thông qua phần mềm DONLP2 (viết bằng ngôn ngữ ANSI C) để giải bài toán tối ưu hóa đa biến, tìm điểm cực tiểu của hàm mục tiêu chứa 4 tham số độ cứng và cản nhớt.

Lý do lựa chọn phần mềm DONLP2 kết hợp với Maple là khả năng xử lý triệt để bài toán tối ưu hóa phi tuyến có ràng buộc đẳng thức và bất đẳng thức phức tạp, đảm bảo thuật toán hội tụ nhanh và không rơi vào cực trị địa phương. Nghiên cứu cũng xây dựng mô hình mô phỏng không gian 3 chiều thời gian thực thông qua thư viện đồ họa OpenGL trong Visual C++ để trực quan hóa quỹ đạo chuyển động của các khớp xương.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Quá trình tính toán giải tích và mô phỏng động lực học đã mang lại 3 phát hiện khoa học quan trọng:

• Sự sai lệch nhân trắc học làm gia tăng biên độ rung chấn: Khi người lao động Việt Nam vận hành máy khoan nhập khẩu với lực tỳ đè trung bình 93,5 kg, độ suy giảm rung chấn thực tế thấp hơn 15% so với giá trị thiết kế danh định của nhà sản xuất châu Âu. Biên độ rung động truyền qua tay cầm tăng vọt từ 10% đến 17%, làm tăng đáng kể áp lực cơ học lên hệ thống khớp cổ tay và xương bàn nguyệt.
• Hiệu ứng tổn thương mạch máu và thần kinh tích lũy theo thời gian: Khảo sát bệnh nghề nghiệp khẳng định mối tương quan tuyến tính giữa thâm niên làm việc và mức độ tổn thương thể chất. Tỷ lệ công nhân bị rối loạn mạch máu ngón tay chỉ chiếm 4% sau 2 năm đầu, nhưng tăng vọt lên 48% ở năm thứ 3 và đạt ngưỡng 61% sau 10 năm vận hành máy. Các dao động tần số cao trên 300 Hz gây tổn thương teo cơ mô cái và teo cơ ngón út chỉ sau 1 đến 2 tháng tiếp xúc.
• Xác lập bộ thông số tối ưu triệt tiêu nguy cơ cộng hưởng: Thuật toán DONLP2 đã tìm ra nghiệm tối ưu toàn cục cho hàm mục tiêu suy giảm gia tốc với giá trị cực tiểu H = 1,546. Độ cứng tối ưu của lớp cao su giảm chấn được xác định là c1 = 100 N/m, kết hợp hệ số cản nhớt b1 và b2 thích hợp, giúp tần số dao động riêng của toàn hệ thống phân tách hoàn toàn khỏi tần số cưỡng bức của máy (khoảng 251,33 rad/s tương đương 40 Hz).

Thảo luận kết quả

Cơ chế giảm rung đạt được là nhờ việc bố trí khớp nối mềm đàn hồi đa tầng giữa vỏ máy khoan và tay nắm phụ trợ. Lớp lót cao su kỹ thuật đóng vai trò như một bộ lọc thông thấp, ngăn chặn các sóng dao động tần số cao truyền trực tiếp vào bàn tay.

Dữ liệu mô phỏng động học được trực quan hóa qua biểu đồ chuyển vị y(t), vận tốc v(t) và gia tốc a(t) của các đốt chi thể trong khoảng thời gian từ 0 đến 0,5 giây. Đường cong gia tốc tại bàn tay sau khi lắp bộ giảm chấn cho thấy sự suy giảm biên độ lên đến hơn 70% so với trường hợp tay nắm cứng truyền thống. Bảng ma trận phổ tần số ghi nhận các đỉnh cộng hưởng cơ học nguy hiểm ở vùng 2 Hz đến 14 Hz của vùng thắt lưng và nội tạng đã được triệt tiêu hoàn toàn.

So sánh với các công bố quốc tế của Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế (ISO 5349) và Tổ chức Lao động Quốc tế (ILO), kết quả nghiên cứu hoàn toàn tương thích về mặt quy luật lan truyền sóng cơ học, đồng thời bổ sung đóng góp thực tiễn sâu sắc: việc tính toán các thiết bị bảo vệ lao động bắt buộc phải gắn liền với chỉ số nhân trắc học và sinh lý riêng biệt của công nhân bản địa, thay vì áp dụng nguyên bản các tiêu chuẩn kỹ thuật ngoại nhập.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên kết quả tính toán động lực học, 4 giải pháp kỹ thuật và quản lý an toàn lao động mang tính hành động cao được đề xuất:

• Chế tạo và lắp đặt đồng bộ tay nắm giảm chấn 2 cấp: Phòng Kỹ thuật và An toàn Lao động tại các mỏ khai thác than và quặng đá cần tiến hành gia công, lắp đặt khớp đàn hồi cao su kết hợp lò xo giảm chấn theo thông số tối ưu c1 = 100 N/m cho 100% các dòng máy khoan khí nén 7655 và máy khoan búa điện, hướng tới mục tiêu hạ mức gia tốc truyền qua tay xuống dưới ngưỡng an toàn 2,5 m/s² trong vòng 6 tháng.
• Xây dựng quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về định mức rung động theo thể trạng người Việt: Bộ Y tế phối hợp với Viện Khoa học Kỹ thuật Bảo hộ Lao động xây dựng và ban hành bộ quy chuẩn quốc gia về giới hạn tiếp xúc rung động cục bộ dựa trên lực bóp tay tiêu chuẩn 34 kg và lực tỳ thân 93,5 kg, hoàn thành trong lộ trình 12 tháng.
• Điều chỉnh chế độ làm việc và luân chuyển ca kíp: Doanh nghiệp khai khoáng và xây dựng cần áp dụng chế độ vận hành ngắt quãng, giới hạn thời gian sử dụng thiết bị rung chấn cầm tay không quá 4 giờ/ngày cho mỗi công nhân, giảm thiểu 50% nguy cơ mắc hội chứng ngón tay trắng trong thời gian 18 tháng.
• Thiết lập quy trình tầm soát y tế và chẩn đoán sớm bệnh rung nghề nghiệp: Cơ sở y tế ngành giao thông và công nghiệp mỏ cần định kỳ 6 tháng/lần tổ chức chụp X-quang khớp cổ tay, đo lưu huyết ngón tay và kiểm tra phản xạ thần kinh cho 100% thợ khoan đá nhằm phát hiện sớm tổn thương hoại tử xương bán nguyệt (bệnh Kienböck) ngay từ giai đoạn khởi phát.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung và phương pháp luận của đề tài mang lại giá trị ứng dụng thiết thực cho 4 nhóm đối tượng:

• Kỹ sư thiết kế cơ khí và chế tạo máy: Nắm vững phương pháp thiết lập phương trình Lagrange loại II, quy trình giải thuật toán tối ưu hóa phi tuyến trên Maple và DONLP2 để thiết kế các kết cấu hấp thụ xung lực cho dụng cụ cầm tay và máy công trình.
• Chuyên gia an toàn vệ sinh lao động và bác sĩ y học nghề nghiệp: Ứng dụng mô hình cơ sinh học 6 khối lượng để đánh giá mức độ tổn hại của rung chấn lên hệ cơ - xương - khớp, từ đó xây dựng các biện pháp phòng ngừa bệnh Raynaud và tổn thương khớp xương cho hơn 3.500 thợ mỏ.
• Cán bộ quản lý doanh nghiệp công nghiệp khai khoáng, xây dựng và đường sắt: Sử dụng các luận cứ khoa học để xây dựng chiến lược đầu tư cải tiến trang thiết bị bảo hộ, nâng cao năng suất lao động thêm 15% đến 20% nhờ giảm tình trạng mệt mỏi thể chất của công nhân.
• Học viên cao học và nghiên cứu sinh ngành Cơ kỹ thuật: Sử dụng công trình như một tài liệu tham khảo mẫu mực về kỹ thuật mô hình hóa toán - cơ, phương pháp giải hệ phương trình vi phân đa biến và kỹ thuật mô phỏng 3D thời gian thực bằng Visual C++ OpenGL.

Câu hỏi thường gặp

Tại sao công nhân Việt Nam dùng máy khoan nhập khẩu lại chịu mức rung chấn cao hơn thiết kế gốc? Nguyên nhân xuất phát từ sự khác biệt về chỉ số nhân trắc học. Công nhân Việt Nam có lực bóp tay trung bình khoảng 34 kg và lực đẩy thân 93,5 kg, thấp hơn đáng kể so với mức 50 kg và 125 kg của người châu Âu. Sự thiếu hụt lực ép khiến máy bị trượt và rung lắc nhiều hơn, làm tăng biên độ rung thực tế truyền vào cơ thể thêm 10% đến 17%.

Bệnh rung chuyển nghề nghiệp gây ra những tổn thương cụ thể nào cho hệ cơ xương khớp? Rung động liên tục ở tần số 35 Hz đến 250 Hz gây vi chấn thương kéo dài, làm mòn sụn, hình thành gai xương và xơ hóa bao khớp. Tổn thương điển hình nhất là bệnh Kienböck gây hoại tử xương bán nguyệt cổ tay (chiếm tới 40% các ca tổn thương xương khớp) và vôi hóa điểm bám gân cơ tại khớp khuỷu sau 3 đến 5 năm làm việc liên tục.

Phần mềm và công cụ tính toán nào đã được sử dụng để tối ưu hóa kết cấu giảm chấn? Luận văn kết hợp công cụ toán học Maple 6.0 để xử lý hệ phương trình giải tích ma trận và thuật toán quy hoạch phi tuyến tuần tự DONLP2 lập trình bằng ngôn ngữ ANSI C. Sự kết hợp này cho phép tính toán chính xác đạo hàm riêng và tìm ra giá trị cực tiểu của hàm mục tiêu H = 1,546, xác lập độ cứng tối ưu c1 = 100 N/m.

Bộ tay nắm giảm chấn lắp thêm có làm suy giảm công suất đập và hiệu suất làm việc của máy khoan không? Bộ tay nắm giảm chấn không làm suy giảm hiệu suất máy. Thử nghiệm trên máy khoan 7655 công suất 65 J cho thấy cơ cấu đàn hồi phụ trợ giúp duy trì lực tỳ đè ổn định 935 N, giảm phản lực dội ngược lên vai công nhân, từ đó giữ cho mũi khoan tiếp xúc liên tục với bề mặt gương đá và tăng độ bền cơ học cho máy.

Những dấu hiệu lâm sàng sớm nào cảnh báo nguy cơ rối loạn vận mạch do rung động? Dấu hiệu sớm nhất là hội chứng ngón tay chết (Raynaud) với biểu hiện đầu ngón tay bị tê cóng, tái trắng mất cảm giác vào buổi sáng khi gặp lạnh. Thống kê lâm sàng ghi nhận tỷ lệ rối loạn vận mạch tăng vọt từ 4% sau 2 năm lên 48% ở năm thứ 3 và đạt 61% sau 10 năm tiếp xúc liên tục với rung chấn cơ học.

Kết luận

• Xây dựng thành công mô hình cơ học tương đương 6 khối lượng mô tả chính xác tương tác tương hỗ giữa người lao động Việt Nam và thiết bị cầm tay.
• Thiết lập và giải trọn vẹn hệ phương trình vi phân chuyển động phi tuyến Lagrange bậc II bằng phần mềm Maple 6.0 và thuật toán tối ưu hóa DONLP2.
• Xác định chính xác bộ thông số kết cấu tối ưu với độ cứng c1 = 100 N/m và cản nhớt b1, b2, giúp giảm trên 70% biên độ gia tốc rung truyền lên chi trên.
• Chứng minh luận điểm khoa học về sự cần thiết phải hiệu chỉnh máy móc ngoại nhập theo thông số nhân trắc học người Việt Nam (lực bóp 34 kg, lực kéo thân 93,5 kg).
• Đề ra lộ trình 12 đến 24 tháng để sản xuất thử nghiệm và ứng dụng đại trà tay nắm giảm chấn cho 1.314 công nhân ngành mỏ và đường sắt.

Công trình luận văn đã đóng góp một giải pháp công nghệ hoàn chỉnh từ lý thuyết giải tích đến chế tạo thực tế, giải quyết hài hòa bài toán an toàn vệ sinh lao động và nâng cao hiệu suất máy móc. Hãy triển khai ứng dụng ngay các giải pháp tính toán động lực học tay nắm giảm chấn để bảo vệ sức khỏe người lao động và hiện đại hóa môi trường sản xuất công nghiệp.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MUC LUC Trang MÓDAU 1 CHirONG 1 : Sir RUNG DONG CÙA THIÉT BI TRONG SAN XUAT VA VAN DE NGHIÉN Ctru CHÓNG RUNG DONG DÒI VÓI NGirÒI LAO DÒNG 3 1. Dat vàn de 3 1.2 Tóng quan ve càc thiet bj càm tay gay rung dòng 5 1. Tliiet bi càm tay chay bang khi nén 5 1. Thiet bi càm tay chay bang dién 10 CHirONC; 2 : ÀNH HlTÒNG CÙA RUNG DÒNG DOI VÓI CON NGlTÒI VA CÀC BIENPHÀPPHÒNGCHÓNG 13 2.

Tình chat C0 hoc va càc dac trirng tan so cùa co the ngiròi 13 2.2 Anh hirong cùa rung dòng dói vói con ngiròi 16 2.1 Anh hiròng cùa rung cuc bò 17 2.2 Anh hiròng cùa rung toàn thàn 23 2.3 Càc bién phàp chóng rung 25 CHirONG 3 : XÀY DUNG MÒ HÌNH CO HOC VA THIET LA? PHITONG TRÌNH CHUYÉN DÒNG CÙA HE 27 3. Dat vàn de 27 3. Xày dirng mó hình va thiet làp phuang trình chuyén dòng cùa he 28 3.3 Thiet làp phuong trình chuyén dóng 30 3.4 Giài phuong trình chuyén dóng 34 3.1 Nghicm tòng quàt 34 3.2 Tim nghièm riéng cùa c a h e 36 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] CHUONG 4 : THIÉT KE TÓI UU VA TÌM NGHIÉM PHUONG TRÌNH M PHÀN TRÈN CO SO PHUONG ÀN TÓIiru 40 4.1 Thiet lap bài toàn tói uu 40 4.2 Giài bài toàn tói uu 44 4.3 Tìm nghiém bài toàn trén co so phuong àn tòi uu 45 4. Nghiém tuàn hoàn 45 4.

Kiém tra diéu kién còng huòng 48 4.4 Tìm nghiém cùa he phuong trình vi phàn chuyén dóng bang chuong trình Mapie 48 4.5 Mó phòng mó hình co he mày khoan tay nguòi bang thu vién do boa OPENGL cùa Visual C++ 62 KÉTLUÀN 63 PHLJLUC 64 TÀI LIÈU THAM KHÀO 78 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Liiàn vàn tot nghiép Madàu Dac dóng là mot hién tuang phó bién trong tu nhién va trong ky thuat. Dò là qua trình trong dò mot dai luang (Vat ly, hoà hoc hay sinh h o c. ) thay dói theo thòi gian co dac diém lap di lap lai it nhàt mot làn. Dao dóng ngày càng co vai trò quan trong trong moi llnh khoa hoc ky thuat trong tinh toàn thiet ké trong làp dat mày va còng trình, trong san xuàt va che tao thiet bj cung nhir càc phuang tien, giao thòng vàn tài.

De tic't kiem nguyén vat lieu, dàm bào do ben cóng trình, mày móc thiet bi va nàng cao nàng suàt boat dóng cùa mày càn thiet phài nàm vQng quy luat dao dóng, phàn tfch chùng mot càch ky luóng, chinh xàc de bào dàm càc tàc dung lue dóng lén thiet bi mày móc va cóng trình giói han trong pham vi cho phép, trành càc hién tuctng cóng huòng co hai. Ngoài nhùng dao dóng sinh ra trong qua trình boat dóng cùa càc thiet bi mày móc anh huòng dò ben cùa thiet bi, còng trình ma con tàc dóng dén con nguòi. Rung dóng va nhung anh huòng cùa nò tòi con nguòi dà va dang duoc nhiéu nhà khoa hoc, nhiéu tó chùc quòc té nhu ISO, ILO quan tàm, xem xét mot càch thoà dàng tìm huòng giài quyét nhàm han chédàn va tién tòi loai trù nhung anh huòng tòi sue khoé nguòi lao dóng, tao ''mói truòng khóng àoc hai va khóng màc bénh nghé nghiép'' O nuòc ta hién nay, cùng vói dà phàt trién còng nghiép hoà trén tién liình hói nhàp kinh té quòc té, viec su dung thiét bi mày móc làm viéc vói hành trình lón, toc dò cao ngày càng già tàng ò tàt cà càc llnh vuc trong nhiéu ngành san xuàt cóng nghiép, nòng nghiép, khai thàc mo, giao thòng vàn tài. Do vay, hién tuang rung dòng dà trò thành phò bién.

Chùng gay nén mot so bénh rung dòng dói vói con nguòi va dà dén mùc bào dòng. Nhu vay viéc nghién cuu chòng rung cho nguòi lao dòng là mot yéu càu thuc té san xuàt va càn phài duoc giài quyét ò nuòc ta. Tinnii (ani lio'p tàc duo tao ra bòi duòng co hoc LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Liiàn ràn tot ngliiép Xuàt phàt tir nhu càu này, Luàn vàn "Tinh toàn dóng lue hoc tay nàm giàm chàn làp cho thiét bi càm tay" dua trén co so ly thuyét ve dao dòng ky thuat dành già, khào sàt su rung dòng cùa càc thiét bi càm tay, ành huòng cùa no tòi con nguòi va càc bién phàp giài quyét. Luàn vàn duac thuc hién vói muc tiéu: Xàc dinh thòng so cùa he tay nguòi duòi tàc dung rung dòng cùa mày khoan, dóng thòi xàc dinh thòng so cùa bò giàm chàn làp thém vào tay nàm de he làm viéc trong diéu kién chuàn.

Trong truòng bop riéng xàc dinh càc thòng so tòi uu cùa bó giàm chàn làp thém de he co bién dò già toc rung dóng là nhò nhàt. Trong luàn vàn này co su dung mot so phàn mén ùng dung cùa cóng nghé tin hoc là cóng cu tfnh toàn chù yéu giùp tfnh toàn ma tran, giài càc he phu(tng trình phi tuyén va phuang trình vi phàn, giài bài toàn tòi uu hoà, cùng nhu giùp mó phòng dóng toàn he. Nhàn day, cho phcp tói duac bay tò long càm an sàu sàc tòi toàn the càc thày, co giào cùa Trung tàm hap tàc dào tao va bòi duòng ca hoc cùa Trung tàm KHTN va còng nghé quòc già, dac biét là GS.TSKH Dò Sanh, TS. Triéu quòc Lòc dà truc tiép dìu dàt, huòng dàn tòi trong suòt qua trình thuc hién luàn vàn này.

Màc dù hét sue co gang nhung chàc chàn luàn vàn sé con nhiéu khiém khuyét, tòi rat mong nhàn duac su quan tàm chi dàn cùa càc thày, co trong Trung tàm va nhùng y kién nhàn xét phé bình cùa càc ban dóng nghiép de bàn luàn vàn này dat két qua tòt nhàt. Xin chàn thành càm an. Ha Nói, noày 15 thàn;^ 8 nani 2003 Nguyén Nhu Phong Trung tàm licrp tàc dào tao rà boi dudng ca ligc LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Luàn vàn tot nghiép Chuong1 SU RUNG DÓNG CÙA THIET BI TRONG SAN XUÀT VA VÀN DE NGHIÈN CÙU CHÓNG RUNG DÓNG DOI VÓI NGUÒI LAO DÒNG 1.1 Dàt vàn de Rung dóng là mot trong nhiJng yéu tó tiép xùc eó hai trong lao dóng rat hay gap ó mot so ngành san xuàt. Nhùng nàm gàn day vói chinh .sàch dói mói cùa dàt nuóc, viéc su dung càc thiét bi mày móc ngày càng tàng theo nhip diéu co giói hoà trong cóng nghiép trong khi dò vàn de dàu tu cóng nghé hién dai cùa nuóc ngoài cùng ehi thuc hién duac ò mot so co so, chù yéu là càc co so co lién doanh vói nuóc ngoài.

Cóng nghé va mày móc thiét bj eù vàn dang duoc su dung ròng rài ó nhiéu noi, dac biét trong ngành khai thàc, cóng nghé khoan dà, khoan than. phàn lón déu su dung mày khoan cùa Lién Xó (eù), Trung Quóc, Ba Lan. Càc thiét hi này thuóng gay ón, bui va rung dóng lón va là mot trong nhùng nguyén nhàn gay bénh nghé nghiép nhu bui phoi, diéc nghé nghiép va rung chuyén nghé nghiép. Rung dòng \à nhùng ành huóng cùa nò dà duge biét dén tu làu trén thè giói.

Ngay tu dàu théky 20 dà xuàt hién nhiéu cóng trình nghién eùu ve rung dóng nhu: Cóng trình nghién eùu cùa Lorìga (1911) Holzmann (1926). ve tàc dóng cùa rung cuc bó dói vói he xuong khóp cùa bàn tay, cành tay va càc chùng rói loai màu. Còng trình nghién eùu cùa Boreski (1932). ve nhùng rói loan cua he thàn kinh trung uong va he thàn kinh thuc vat duói tàc dung cùa rung toàn phàn lén toàn bò co thè.

Tiép theo dò cupe càch mang cóng nghiép cùa nhiéu nuóc trén thè giói dà cho ra dói hàng loat thiét bi mày móc làm viéc vói toc dò Trung tàm lurp tàc dào tao va boi dudng ca hoc LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Luàn ràn tot nghiép cao, hành trình lón trong càc ngành giao thòng vàn tài, còng nghiép, nòng nghiép. Tir dò xuàt hién rung dóng mot càch phò bién trong càc ngành san xuàt, thuòng xuyén tàc dòng lén ca thè nguòi lao dòng truc tiép hay giàn tiép vàn hành thiét bi. O Viet Nam, tình hình su dung thié't bj càm tay chù yéu tàp trung ò mot so ngành nhu: khai thàc mò, dóng tàu, duòng sàt. Nhung trong nhùng nàm gàn day, do nhu càu phàt trién, mò ròng san xuàt cùng nhu trong qua trình chuyén giao còng nghé va dàu tu nuòc ngoài vào Viet Nam, viéc sùf dung thiét bi mày móc càm tay ngày càng pho bién, nhàt là ò càc ngành nhu: Khai thàc than, khai thàc dà, khai thàc che bién gò, già còng ca khi - xày dung che tao, làp ràp ó tó - xe mày.

Ben canh dò cùng phài thày ràng vice su dung càc thiét bi mày móc càm tay co mùc rung lón trong qua trình him viéc ò Viet Nam hién nay khóng chi co chiéu huòng già tàng ve so luang pham vi ma cà ve cuòng dò va thòi gian tiép xùc rung. Nhu vay nghién eùu chòng rung cho nguòi Viet Nam là mot yéu càu cùa thuc tién san xuàt ò nuóc ta nhàm dua ra càc bién phàp han che càc nguy ca gay bénh nghé nghiép là vàn de càn thiét. Tuy nhién day là vàn de khà mói ò nuóc ta, han nùa càc mày móc thiét bi trong san xuàt ò nuóc ta chù yéu là do nuóc ngoài che tao nén màc dù càc thiét bi này dà dugc tfnh toàn thiét ké chòng rung cho nguòi su dung, nhung co su khàc nhau ve hàng so nhàn chàc, chi tiéu tàm sinh ly giùa nguòi Viét Nam va nguòi Chàu Àu, nén khi nguòi Viet Nam su dung càc thiét bi này, hieu qua giàm rung thuc té bi thay dói khóng con phù hap de dàp ùng yéu càu chòng rung. De co the ngàn ngùa, phòng trành mot càch tich cuc va co hiéu qua ành huòng cuà rung dòng do su dung càc thiét bi càm tay ò Viet Nam hién nay cùng nhu trong thòi gian tói, càn thiét phài tién hành nghién eùu day dù, toàn dién han trong vàn de xàc dinh nhùng tàc dòng va ành huòn*^ cùa Trung tàm hcrp tàc dào tao rà boi duòng ca hoc LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Luàn ràn tot nghiép rung dóng dén nhùng bò phàn trén ca thè nguòi Viét Nam, dàc biét phài chù trong dén dac diém riéng cùa con nguòi va thuc té ò Viét Nam.

2 Tóng quan ve càc thiét bi cam tay gay rung dòng Càc thiét bi càm tay su' dung trong san xuàt dà co lich su phàt trién tijr làu gàn lién vói lich su phàt trién cùa xà bòi con nguòi. Thè nhung nò chi phàt trién ròng rài tu Thè ky 19.