Ngoài cách xác định vận tốc bằng phương pháp giải tích trình bày ở phần trên ta còn có thể xác định gần đúng vận tốc của đầu bào bằng cách dưới đây... l0 là khoảng cách giữa 2 tâm quay.
Trang 1Chương 5: Tổng hợp cơ cấu chính.
Ta xác định các thông số còn lại dựa vào hành trình H của đầu bào, hệ số năng suất k, khoảng cách tâm l0102 , tỷ số
2
/ BO
BC l
l
Từ hình 1 ta thấy hai vị chết ( chính là vị trí biên bên phải, và vị trí biên bên trái ) của culit O2B đối xứng qua phương O1O2 nghĩa là b1b2 song song với c1c2 do đó:
Trong tam giác vuông O1A2O2 có chiều dài tay quay:
LO1A2 = lO1O2sinA2O1O2 3.2 Trong đó lO1O2 đã biết
Góc O1A2O2 =
2
mà bằng chính góc nhọn tạo bởi hai vị trí chết của tay quay nên:
1
1
180 0
k
k
Trong tam giác vuông O2MB2 ta có chiều dài culit O2B là:
2 2
2 2
Sin
H A
O O
l
Và từ đó ta có chiều dài thanh truyền
2
2B O
BC l
Để góc áp lực trung bình của thanh truyền lên con trượt kéo đầu bào (chính là góc tạo bởi phương BC và phương trượt xx ) trong quá trình làm việc bé nhất, ta chọn phương trượt xx đi qua giữa vị trí xa nhất và gần nhất của điểm B đối với tâm quay
O2 tức là phương trượt xx đi qua trung điểm NM Do đó vị trí phương trượt hoàn toàn xác định:
) (
2
1
2
2M O N
l
Với
2 2 2
Sin
H l
l O N O B
Trang 2Và
2
cot 2 2
g
H
l O M
2 cot 2 sin
1 ( 4
H
O2
A1 A2
O1
B1
C2
Hình 1
Ngoài cách xác định vận tốc bằng phương pháp giải tích trình bày ở phần trên ta còn có thể xác định gần đúng vận tốc của đầu bào bằng cách dưới đây
Trang 3C B
b
r
R
E F
A
D
v 1
v 2
v ra
v r
0
O 1
L
Hình 5 Vận tốc của tay quay
min / 1000
2
Với r là bán kính tay quay.(mm)
n là vận tốc của tay quay (vong/phút )
Vận tốc của cần lắc tại điểm A là:
) cos(
1
Từ vận tốc của cần lắc tại điểm A ta có vận tốc của cần lắc tại điểm D là:
a r l
b R v
v ra
cos
cos
0
Với
a r l
a r arctg
b
cos
sin
0
Từ tam giác DEF ta có
b v
Trang 4Từ các công thức 2.1, 2.2, 2.3 thay vào phương trình 2.4 , và xét tam giác OO1L và tam giác OHG ta được công thức phía dưới
phut m a H R
b a b nrRH
) cos 2
( 1000
) cos(
cos
Từ trên ta thấy :
Vận tốc lớn nhất lúc cắt là:
) 2
( 1000
2 max
H R
nRH
v c
Vận tốc lớn nhất lúc về
) 2 ( 1000
2 max
L R
nRH
v r
3 C
1 A
B
2
E
5
F
P
n
Hình 6
Xác định lực tác dunïg lên cơ cấu tại vị trí nguy hiểm
Xét cơ cấu tại vị trí nguy hiểm nhất được biểu diễn như trên hình 6
a) Xét các nhóm 2 khâu 3 khớp:
- Khâu 4,5 khớp D,E,F
Trang 5P
R34
Xét khâu 5 ta có:
R 05
P
R 45
R45 có phương song song với DE có trị chưa biết
R05 có phương vuông góc với EF có trị chưa biết
Chiếu các lực lên phương nằm ngang ta có:
R45.cosDEF = P
R45=P/cosDEF
Trang 6Xét khâu 4 ta có :R34=-R54=R45
R34
- Xét khâu 2,3 khớp B,C,D
R 01
C
B
R 12
R 43
D
- Xét khâu 3:
Trang 7R 01
C
B
R 23
B
R 43
D
Lấy mô men với tâm C ta có :
R43.l3cosDEF – R23.(l0+l1)=0
R23=R43.cosDEF.l3/(l0+l1)
Với l1,l3 là chiều dài khâu 1, khâu 3
l0 là khoảng cách giữa 2 tâm quay
Xét khâu 2: do khâu 2 không có ngoại lực tác dụng do đó các lực R12 , R32 đồng quy tại điểm B Suy ra R12 =R32
b) Xét khâu 1 :M A M cb R21.l1 0
=>
1 0
1 3 1 21
l l
l Pl l R
M cb
Trang 8Chương 6 : Xác định kích thước các khâu
Thay phương trình 1.4 vào trong phương trình 2.7 ta có
) 2 sin 1 (
1000 )
2 ( 1000
2
L R
nRH
Với H: hành trình đầu bào
: góc mở của cần lắc R=l O2B2=l3 chiều dài khâu 3
Từ các thông số cho trước của máy bào và công thức 4.1 và chọn trước vmaxr 10m/phut
Công suất cắt của máy bào là: Nc=2 KW
Số hành trình kép nhỏ nhất của đầu bào là : nmin=12,3 hành trình/phút
Số cấp tốc độ Z= 8
Công bội 1 , 41
Hành trình lớn nhất của đầu bào là H = 320 mm
Ta xác định đựơc góc mở của cần lắc là : =27,2
Trang 9Từ: Công thức 1.3 ta suy ra được hệ số năng lượng : 1 , 35
Công thức 1.4 ta xác định được chiều dài khau 3 là :
l3=680mm
Thay phương trình 1.4 và 1.2 vào 3.1 ta có được phương trình sau:
) 2 sin 1 ( 2
1
0
1 3 1
l l
l Pl l R
Trong đó lO1O2=l1 chiều dài khâu 1
2
2B O
l =l3 chiều dài khâu 3
l0 khoảng cách giữa 2 tâm quay
Từ công thức 4.1 và 4.2 ta thấy rằng vmaxvà momen cân bằng Mcb không phụ thuộc vào kích thước của khâu 1 mà chỉ phụ thuộc và hành trình đầu bào , và góc mở của khâu 3 ( cần lắc ) Do đó mà ta có thể xác định tuỳ ý kích thước khâu 1 dựa vào l0 được chọn phụ thuộc vào kết cấu Ơû đây ta chọn l0 = 350mm
Từ công thức 1.1 ta có :
mm l
l 350 sin 13 , 6 83
2
sin
0
Chọn hệ số k=0,25 ta có
l4=kl3=0,25.680=170mm Theo công thức 1.7 ta xác định được khoảng cách giữa tâm quay của cần lắc và phương trựơt xx là:
) 2 cot 2 sin
1 ( 4
H
4.5.Tính toán động học bánh đà.
a Mục đích: Xác định moment quán tính của bánh đà Jđ ( bánh răng culit lớn) để đảm bảo cho máy làm việc với vận tốc góc tb và hệ số không đều cho phép [ ] khi biết trước các hàm
Trang 10Mđ () ,Mc(), J() dưới dạng đồ thị Phương pháp giải là phương pháp đồ thị Wittenbauer
b Các thông số:
- Chu kì động lực học : A = 2
- Lực cản : Lực cắt và lực động trong các khâu
- Lực động : moment động