بررسي ارتعاش جانبي مته در فرآيند سوراخكاري بتن

مته‌ها در صنايع كاربردهاي متعددي دارند. يكي از كاربردهاي آنها در فرايند سوراخ‌كاري بتن (كرگيري يا مغزه‌گيري) است كه مي‌توان آن را به صورت يك سيستم روتور سرآويز روتورديسك مدل‌سازي كرد. در اين مقاله ارتعاش جانبي يك مته سوراخ‌كاري بتن، كه به صورت يك سيستم سرآويز روتورديسك تحت تأثير نيروي محوري مدل‌سازي شده است، مورد بررسي قرار مي‌گيرد. براي اين منظور ابتدا معادلات حاكم بر ارتعاش جانبي سيستم و شرايط مرزي آن با استفاده از اصل هميلتون استخراج مي‌شود. سپس معادلات حاكم با استفاده از روش مودهاي فرضي حل شده و دو فركانس طبيعي اول ارتعاش جانبي سيستم به روش تحليلي محاسبه مي‌شوند. در ادامه اثر تغيير پارامترهاي اصلي سيستم همانند سرعت دوراني مته، قطر مته و مقدار نيروي محوري، بر مقدار فركانس‌هاي طبيعي مورد مطالعه قرار مي‌گيرد و نتايج به صورت نمودارهايي ارائه مي‌شوند. نتايج حاصل نشان مي‌دهد پارامترهاي اصلي سيستم همانند طول مته، قطر مته، نيروي محوري و سرعت دوراني تأثير قابل توجهي روي مقدار فركانس طبيعي سيستم دارد. با توجه به اينكه فركانس طبيعي سيستم به صورت نيمه تحليلي استخراج شده است، نتايج مي‌تواند مورد استفاده مهندسان طراح، براي بهينه‌سازي اينگونه سيستم‌ها قرار گيرد.