I. Thiết kế thiết bị đo rung động
Thiết kế thiết bị đo rung động là trọng tâm của luận văn, tập trung vào việc phát triển một hệ thống đo lường chính xác cho các ứng dụng trong kỹ thuật cơ khí. Thiết bị này được thiết kế để đo và phân tích rung động trong quá trình cân bằng động của các rotor trục quay. Các cảm biến rung động như MEMS được sử dụng để thu thập dữ liệu, kết hợp với các thuật toán xử lý tín hiệu như FFT để phân tích phổ rung động. Thiết bị này không chỉ giúp xác định nguyên nhân rung động mà còn hỗ trợ quá trình cân bằng rotor, đảm bảo hoạt động ổn định của máy móc.
1.1. Cơ sở lý thuyết
Luận văn trình bày cơ sở lý thuyết về động học rotor và các phương pháp đo rung động. Các mô hình toán học được xây dựng để mô tả chuyển động của rotor, bao gồm tần số riêng, chuyển vị tĩnh và dao động do lực kích thích. Phương pháp phân tích FFT được áp dụng để chuyển đổi tín hiệu rung động từ miền thời gian sang miền tần số, giúp xác định các thành phần dao động chính.
1.2. Thiết kế hệ thống
Hệ thống đo rung động bao gồm các cảm biến gia tốc MEMS, bộ khuếch đại tín hiệu, mạch lọc và bộ chuyển đổi ADC. Thiết bị được tích hợp với máy tính để thu thập và phân tích dữ liệu. Các thuật toán được thiết kế để xử lý tín hiệu, bao gồm lọc nhiễu và phân tích phổ, đảm bảo độ chính xác cao trong việc đo lường và cân bằng rotor.
II. Cân bằng động trong kỹ thuật cơ khí
Cân bằng động là quá trình quan trọng trong kỹ thuật cơ khí, nhằm giảm thiểu rung động do mất cân bằng rotor. Luận văn tập trung vào việc nghiên cứu các phương pháp cân bằng, bao gồm cân bằng một mặt phẳng và cân bằng hai mặt phẳng. Các phương pháp này được áp dụng để đảm bảo rotor hoạt động ổn định, giảm thiểu tiếng ồn và tăng tuổi thọ thiết bị. Công nghệ cảm biến rung động và các thuật toán phân tích phổ đóng vai trò quan trọng trong việc xác định và điều chỉnh khối lượng mất cân bằng.
2.1. Phương pháp cân bằng
Luận văn giới thiệu các phương pháp cân bằng như cân bằng dạng riêng và phương pháp hệ số ảnh hưởng. Các phương pháp này được kết hợp để tối ưu hóa quá trình cân bằng, đặc biệt là đối với các rotor trục mềm. Phương pháp cân bằng hợp nhất cũng được đề cập, kết hợp ưu điểm của cả hai phương pháp trên để đạt hiệu quả cao hơn.
2.2. Ứng dụng thực tế
Các thí nghiệm thực tế được thực hiện để kiểm tra hiệu quả của thiết bị đo rung động và phương pháp cân bằng động. Kết quả cho thấy thiết bị có độ chính xác cao, giúp giảm thiểu rung động và cải thiện hiệu suất hoạt động của máy móc. Các ứng dụng trong công nghiệp như giám sát trực tuyến và chẩn đoán tình trạng máy cũng được đề cập.
III. Ứng dụng kỹ thuật cơ khí
Luận văn nhấn mạnh tầm quan trọng của kỹ thuật cơ khí trong việc thiết kế và phát triển các thiết bị đo và hệ thống cân bằng động. Các công nghệ đo lường hiện đại như cảm biến MEMS và phân tích phổ FFT được áp dụng để nâng cao độ chính xác và hiệu quả của quá trình đo lường. Các giải pháp được đề xuất không chỉ giúp cải thiện hiệu suất máy móc mà còn giảm chi phí bảo trì và tăng tuổi thọ thiết bị.
3.1. Công nghệ đo lường
Các công nghệ đo lường như cảm biến gia tốc MEMS và phân tích phổ FFT được sử dụng để đo và phân tích rung động. Các công nghệ này giúp xác định nguyên nhân rung động và hỗ trợ quá trình cân bằng động, đảm bảo hoạt động ổn định của máy móc.
3.2. Giải pháp cân bằng
Các giải pháp cân bằng động được đề xuất bao gồm việc sử dụng cảm biến rung động và các thuật toán phân tích phổ để xác định và điều chỉnh khối lượng mất cân bằng. Các giải pháp này giúp giảm thiểu rung động, tăng tuổi thọ thiết bị và cải thiện hiệu suất hoạt động của máy móc.
