(TIỂU LUẬN) môn học NGUYÊN lý máy đề a PHƯƠNG án 11 xác định vận tốc, gia tốc các điểm c, e trên cơ cấu vận tốc góc, gia tốc góc các khâu

NHIỆM VỤ: HOÀNG NGỌC THẢO ĐINH NHẬT THÀNH NGUYỄN THÀNH SANG ĐINH HỒNG QUỐC THẠCH RỰC THI PHẦN 1: TÍNH VẬN TỐC – GIA TỐC PHẦN 2: TÍNH ÁP LỰC KHỚP ĐỘNG PHẦN 3: TÍNH MOMENT CÂN BẰNG PHẦN 4

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH

BÀI TẬP LỚN

MÔN HỌC : NGUYÊN LÝ MÁY

ĐỀ A PHƯƠNG ÁN 11

GVGD : PHẠM MINH TUẤN

1712847 - ĐINH HỒNG QUỐC

1712940 - NGUYỄN THÀNH SANG

1713141 - ĐINH NHẬT THÀNH

1533085 - HOÀNG NGỌC THẢO

1713265 - THẠCH RỰC THI

Tp HCM, Tháng 8 năm 2019

NHIỆM VỤ:

HOÀNG NGỌC THẢO

ĐINH NHẬT THÀNH

NGUYỄN THÀNH SANG

ĐINH HỒNG QUỐC

THẠCH RỰC THI

PHẦN 1: TÍNH VẬN TỐC – GIA TỐC PHẦN 2: TÍNH ÁP LỰC KHỚP ĐỘNG PHẦN 3: TÍNH MOMENT CÂN BẰNG PHẦN 4: VẼ CAD

MỤC LỤC

I Xác định vận tốc, gia tốc các điểm C, E trên cơ cấu Vận tốc góc, gia tốc góc các

khâu……… 4

1.1 Các thông số.

5 1.2 Vẽ lược đồ cơ cấu:

5 1 3 Bài toán vận tốc:

5 1.4 Bài toán gia tốc:

8 II- Phân tích lực cơ cấu chính 11

2.1 Tìm phản lực khớp động 11

2.1.1 Nhóm gồm 2 khâu (4,5) và 3 khớp (D 4 , D 5 , E) 11

2.1.2 Nhóm gồm 2 khâu (2,3) và 3 khớp (B, C 2 , C 3 ) 12

2.2 Tìm phản lực khâu dẫn 14

III Tính moment cân bằng đặt lên khâu dẫn bằng 2 phương pháp: Phân tích lực và di chuyển khả dĩ 14

IV Mô phỏng chuyển động 15

ĐỀ BÀI

I Xác định vận tốc, gia tốc các điểm C, E trên cơ cấu Vận tốc góc, gia tốc góc các khâu.

1 Xác định các thông số và vẽ lược đồ cơ cấu

1.1 Các thông số.

- Chiều dài: lAB = 75 (mm); lBC = 225 (mm); lBD = 50 (mm); lDE = 180 (mm)

- Góc: α = 70 ; β = 50

- Xác định thông số chưa biết: chiều dài đoạn DC:

Áp dụng định lý Cosin trong tam giác BCD, ta có:

DC = √225 + 50 − 2 225.50 cos 50 = 229,86 (mm).

1.2 Vẽ lược đồ cơ cấu:

α làm 2 phương trượt của piston C và E

- -Dựng AB tạo với phương ngang 1 góc γ cho trước (chọn vị trí ban đầu γ = 0 ).

Ta có:

.

AB = = = 25mm

Tương tự, ta tính được:

BC = 75 (mm); BD = 16,667 (mm)

DE = 60 (mm); DC = 69,613 (mm)

Vẽ đường tròn tâm B bán kính R1 = BC = 75 (mm) cắt Ax tại C

- Vẽ BD hợp với BC 1 góc  = 50 với BD = 16,667 (mm)

2 3 Bài toán vận tốc:

Cho ω = 20 (rad/s), γ = 60

Xác định: VC, VD, VE

* Phương trình vận tốc điểm C:

⃗

=

⃗

+

⃗

&

?

Hình 1.1: Họa đồ vận tốc

cách vẽ:

- Từ b vẽ đường thẳng Δ1 vuông góc BC biểu diễn cho phương của

- Từ p vẽ đường thẳng Δ2 song song AC biểu diễn cho phương của

- Giao điểm c của Δ1 và Δ2 chính là mút của #⃗ ⃗

⃗

⃗

)

⃗

⃗

⃗

' biểu thị cho

// AC, chiều theo ⃗

* #⃗

:

⊥ BC, chiều theo '

Độ lớn: VCB = μv pc = 0,025 x 61.7956 = 1.54489 (v bc = 0,025 x 29.0016 = 0.72504 (m/s)

*Phương trình vận tốc điểm D:

:

Từ d vẽ đường thẳng 1  D biểu diễn cho phương của

&

Từ p vẽ đường thẳng 2 ⊥ CD biểu diễn cho phương của

#

S và #

Từ họa đồ vận tốc , ta có:

- ⃗ biểu thị cho S

⃗

* ⃗:

m

⃗

:

m

* S⃗ :

m

⃗

S

?

 BD

*Phương trình vận tốc điểm E:

?

Từ d vẽ đường thẳng 3  DE biểu diễn cho phương của Từ p vẽ đường thẳng 4 // AE biểu diễn cho phương của

]

Từ họa đồ vận tốc, ta có:

- ⃗ biểu thị cho

* ⃗:

]

⃗

Độ lớn: VE = μv pc = 0,025 x 61.7956 = 1.54489 (v pe = 0,025 x 47.6394 = 1.19 ( s )

⃗

:

m

Ta tính được:

-1.4 Bài toán gia tốc:

= lAB = (20) x 0.075 = 30 (m/ )

# = lCB = (3.22) x 0.225 = 2.3 (m/ )

* Phương trình gia tốc điểm C:

⃗

Giải pt trên bằng phương pháp họa đồ gia tốc:

= 54 mm, phương // AB, chiều hướng từ B → A

= ′ ′ =

30

= 0.55 ( ) 54

chiều hướng từ C → B.

- Từ # vẽ đường thẳng x1  BC biểu diễn cho phương của

- Từ ′ vẽ đường thẳng x2 // AC biểu diễn cho phương của

Giao điểm ′ của x1 và x2 chính là mút của f⃗ và #

#

Hình 1.2: họa đồ gia tốc

Từ họa đồ gia tốc, ta có:

′ ′ biểu thị cho f⃗ ⃗ biểu thị cho ⃗

/ /AC, chiều theo p′c′

* #⃗

:

⊥ AC, chiều theo

Ta có: 2 = a

Phương trình gia tốc điểm D:

Sử dụng định lý tam giác đồng dạng thuận trong gia tốc, ta có ΔBCD đồng dạng thuận với Δ ′ ′ ′ Vì ΔBCD ∽ Δ ′ ′ ′ ⇒ góc p’ = góc = góc = 50 ; góc ′ = góc

Từ đó ta vẽ được điểm d’

Độ lớn: ℎươ q chiều theo p′d′

m

* Phương trình gia tốc điểm E:

] = S= 4.9 0.18 = 4.32 ( )

Vẽ họa đồ gia tốc xác định f⃗

Từ ′ vẽ đường thẳng y2 // AE biểu diễn cho phương của ⃗

Giao điểm ′ của y1 và y2 chính là mút của ⃗ và

⃗

S

′ ′ biểu thị cho ⃗

biểu thị cho

∗ ⃗ :

∗ S⃗:

ℎươ q chiều theo ⃗

]

4 =

c = c

= 112.8 ( w )

.-II- Phân tích lực cơ cấu chính

2.1 Tìm phản lực khớp động

2.1.1 Nhóm gồm 2 khâu (4,5) và 3 khớp (D 4 , D 5 , E)

* Phương trình cân bằng cho khâu 4:

(1)

⇒

Độ lớn R = R

* Phương trình cân bằng cho khâu 5:

+ R

⃗

(3) ΣF=R F = R b +P=0

AE

R b ⃗ + R⃗ + P⃗ = 0

Kết Luận:

2.1.2 Nhóm gồm 2 khâu (2,3) và 3 khớp (B, C 2 , C 3 )

* Phương trình cân bằng cho khâu 2:

R -⃗ l BC + R 42 l CI = 0

Ta có:

Phương // DE, chiều từ E → D

⇒Rτ12 = 2711,8 (N)

* Phương trình cân bằng cho khâu 3:

+ R

(5)

Từ (6) ⇒ x2 = 0

Vì R ⃗ là lực của giá tác dụng lên khâu 3⇒ R ⃗ đi qua C và có phương⊥ AC

R ⃗

Xét cả nhóm :

-⃗

⃗

-⃗

-⃗

Ta có:

-

Kết luận :

R

- R

- R

- R R

R

2.2 Tìm phản lực khâu dẫn

R ⃗ +R ⃗ =0 ⟺R ⃗ =-R ⃗

⇒R⃗

Phương // R ⃗ ngược chiều R ⃗

Độ lớn: R = R = 5855,71 (N)

III Tính moment cân bằng đặt lên khâu dẫn bằng 2 phương pháp: Phân tích lực và

di chuyển khả dĩ

∑ MA = 0 ⟹ M cb =R 21 l AK = 5855,71.48,55*10 = 284,29 (Nmm) (Cùng chiều kim đồng hồ)

(Cùng chiều kim đồng hồ)

IV Mô phỏng chuyển động