بررسی ارتعاش جانبی مته در فرآیند سوراخکاری بتن

نویسندگان

1 پردیس فارابی دانشگاه تهران

doi
چکیده

مته‌ها در صنایع کاربردهای متعددی دارند. یکی از کاربردهای آنها در فرایند سوراخ‌کاری بتن (کرگیری یا مغزه‌گیری[i]) است که می‌توان آن را به صورت یک سیستم روتور سرآویز[ii] روتور-دیسک مدل‌سازی کرد. در این مقاله ارتعاش جانبی یک مته سوراخ‌کاری بتن، که به صورت یک سیستم سرآویز روتور-دیسک تحت تأثیر نیروی محوری مدل‌سازی شده است، مورد بررسی قرار می‌گیرد. برای این منظور ابتدا معادلات حاکم بر ارتعاش جانبی سیستم و شرایط مرزی آن با استفاده از اصل همیلتون استخراج می‌شود. سپس معادلات حاکم با استفاده از روش مودهای فرضی حل شده و دو فرکانس طبیعی اول ارتعاش جانبی سیستم به روش تحلیلی محاسبه می‌شوند. در ادامه اثر تغییر پارامترهای اصلی سیستم همانند سرعت دورانی مته، قطر مته و مقدار نیروی محوری، بر مقدار فرکانس‌های طبیعی مورد مطالعه قرار می‌گیرد و نتایج به صورت نمودارهایی ارائه می‌شوند. نتایج حاصل نشان می‌دهد پارامترهای اصلی سیستم همانند طول مته، قطر مته، نیروی محوری و سرعت دورانی تأثیر قابل توجهی روی مقدار فرکانس طبیعی سیستم دارد. با توجه به اینکه فرکانس طبیعی سیستم به صورت نیمه تحلیلی استخراج شده است، نتایج می‌تواند مورد استفاده مهندسان طراح، برای بهینه‌سازی اینگونه سیستم‌ها قرار گیرد. [i]. Concrete core drilling [ii]. Overhung