bài tập lớn môn nguyên lý máy

Tính moment thay thế các ngoại lực và moment quán tính thay thế về khâu dẫn.. Tính moment thay thế các ngoại lực.. Tính moment quán tính thay thế về khâu dẫn.. - Trong bài toán cụ thể:..

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

I, Họa đồ cơ cấu ứng với gócφ1 = 130° :

Bảng số liệu kèm theo tính toán:

3/ Khoảng cách AC: AC=a/2

4/ Mômen quán tính khâu 3 : JS3= m3 l CD2

12

5/ Khối lượng khâu 3: m3= 15 (kg)

6/ Khối lượng khâu 5: m5= 53 (kg)

7/ Vị trí tay quay: ω1= 130°

8/ Trị số lực cắt: F= 1600 (N)

9/ Vị trí lực cắt: y= 0,15.a (mm)10/ Vận tốc trung bình tay quay: n1= 90 (vòng/phút)11/ Góc lắc của cần 6: β= 15°

12/ Chiều dài của cần 6: FG = 120 (mm)13/ Quy luật gia tốc của cần 6: Dạng= 4

14/ Góc áp lực cực đại cho phép: αmax= 39°

15/ Góc định kì giai đoạn đi, về: φđ= φv= 65°

16/ Góc định kì giai đoạn đứng xa: φx= 10°

*Số bậc tự do :

- Từ C kẻ đường thẳng d song song CD

- Từ P kẻ đường thẳng song song MN cắt d tại D

→ PD thể hiện ⃗VD5 và PC thể hiện ⃗VD5D3

*Họa đồ:

𝝋 = 5°

5

𝝋 = 50°

272.80

37.61 MN AB

𝝋 = 95°

200.00 199.51

13.93

385.58

9.02 385.69

D 95

𝝋 = 140°

20 0.0 0

58.17

48.24

129.80

𝝋 = 230°

230

311.62

𝝋 = 275°

ABCD

CD

PA

658.80

30.95

659.53

𝝋 = 320°

320 61.76

179.81

*Từhọađồ ta có:

VB3 = PB PAVB1

VB1B3 = AB PA VB1

VD3 = CA+AB cos ^ CE EAB Với φ ∈[0 °;180 °]

=CA− AB cos ^ CE EAB Với φ ∈[180° ;360 °]

1233.74

1117.05

521.23

1266.93

2848.64

718.95

1667.72

1152.48

561.26

1347.44

2851.81

777.5

+Từ D kẻ DC vuông góc CD thể hiện a⃗CB

+Từ C kẻ d cùng phương đường thẳng CD+Từ P kẻ PA cùng phương CD thể hiện a⃗B3n

+Từ A kẻ đường thẳng vuông góc với CD cắt d tại B

→ PB thể hiện a⃗B3 , BC thể hiện a⃗B1B3

+ Từ P kẻ PE cùng phương PB thể hiện a⃗D3

+ Từ E kẻ EF vuông góc CD thể hiện a⃗D3t

+ Từ G kẻ d’cùng phương CD+ Từ P kẻ đường thẳng cùng phương MN cắt d’ tại H

→ GH thể hiện a⃗D5D3 , PH thể hiện a⃗D5

¿Họa đồ:

𝝋 = 5°

P

A

B C

D

AB MN

CD

36.01

704 96

489.79

709.63

E

F

365 02

CD

𝝋 = 50°

A

B

C D

AB

MN CD

P

AB

AB

MNCD

7.74

87.73

𝝋 = 140°

22 1.34

𝝋 = 185°

𝝋 = 230°

230

1123.59

38 5.55

3246.09

3233.37

28 7.05

P

A

B

C D

1276.46

P

A B

𝝋 = 320°

P A B

⃗RD có phương vuông góc với CD

⃗RE có phương vuông góc với MN

*Cách vẽ đồ thị:

- chọn tỷ lệ xích μ = PA F = 1600200 = 8

- chọn điểm P bất kì

- từ P vẽ PA cùng Phương MN thể hiện ⃗F

50 A MN P

B C

MN P

A B

C D

CD

43.11

φ = 275°

2501.84

1330

4

1080.64

+Thanh CD:

(⃗G3 + ⃗RD’ + ⃗RC + ⃗RB + ⃗F qt3 ) = 0 ⃗

Trong đó:⃗G3 hướng xuống dưới và ⃗G3 = m3.10 = 150 (N)

⃗F qt3ngược chiều a⃗B3 và ⃗F qt3= m3.a⃗3 (vớia⃗3làgiatốccủathanh 3tạitrungđiểmthanh

- Chọn điểm P tùy ý, vẽ PA thể hiện G3

- Từ A vẽ AB vuông góc với CD thể hiện ⃗N D

- Từ B vẽ BC thể hiện ⃗F qt3

- Từ C kẻ đường thẳng d cùng phương đường thẳng AB

- Từ P kẻ đường thẳng cùng phương CD cắt d tại D

→ CD thể hiện ⃗RB , PD thể hiện ⃗RC

φ = 5°

P A

φ = 50°

P A

4167.97

φ = 95°

φ = 140°

P A

28 14 00

φ = 185°

φ = 230°

P A

15 82 46

φ = 275°

φ = 320°

5 Tính moment thay thế các ngoại lực

và moment quán tính thay thế về khâu dẫn.

a Tính moment thay thế các ngoại lực.

- Moment thay thế được tính bở biểu thứ:

 M i - moment tác động lên khâu thứ i

 v i - vận tốc khâu i tại điểm đặt lực P i

 ω i - vận tốc góc khâu i

 ω1 - vận tốc góc khâu thay thế - là khâu dẫn 1

b Tính moment quán tính thay thế về khâu dẫn.

- Moment quán tính thay thế được tính bởi biểu thức:

 m i – khối lượng của khâu i

 v Si – vận tốc khối tâm khâu i

 J Si – moment quán tính đối với khối tâm khâu i

 ω i – vận tốc góc khâu i

 ω1 – vận tốc góc khâu thay thế - là khâu dẫn 1

- Trong bài toán cụ thể:

J tt= 1

ω12(m5v2E+m3(v E

2 )2+J s3(v D3

l CD)2) (kg.m2)

-Ứng với mỗi vị trí của b1itrên tt→ ta có một họa đồ vận tốc

và một vị trí của tâm cam mà

-b1ichạy trên tt→ A chạy trên ∆ i // nn và cách B i một đoạn x i (

∆ B ' A A '' ∆ B i b1i b1i ' ')

-Gọ iX i=∆ ' ∩C B i , ta tính x i

=B i X i

-Tam giác đồng dạng∆ B i b1i b2i ∆ B i A X i

i xoay 90°theo chiềuω1

-Góc áp lực có thể đặt bên phải / trái ⃗v F i2

-Nếu góc áp lực đặt bên trái ⃗v F

2

1 quỹ tích của tâm cam A là đường thẳng ∆ 'i // n ' n ' và cũng đi qua điểmX inhư đã xác định

→Tâm cam có thể đặt tùy ý trên ∆ i và ∆ ' i

-Nếu thay điều kiện α=[α max] bằng điều kiệnα ≤[α max] và cho biết cam đang ở giai đoạn đi xa hay về gần→ tâm cam A có thể đặt tùy ý trong hai miền δ d ihoặcδ v i giới hạn bởi ∆ i và ∆ ' i

-Phải đặt tâm cam A ở đầu để thỏa mãn các điều kiện cho trên

-Cho quy luật chuyển động của cần→ tại mỗi thời điểm bài toán trở về bài toán 1 như đã xét , ta xác định được miền tâm cam δ i

tương ứng

-Trường hợp[α max]d= [α max]v

-Tâm cam là miền giao nhau θ của các miền δ i

-Để xác định miền tâm cam

+Vẽ các vị trí của cần Gf i

+Với mỗi vị trí của Gf i, xác địnhθ i

+Miền tâm ca m là phần giao của các θ i

Từ đồ thịd2ψ

d φ2đã cho ta có đồ thị dψ dφ và ψ φnhư hình