Hướng Dẫn làm bài tập Nguyên Lý Máy - TNUT
Trang 1HƯỚNG DẪN BÀI TẬP LỚN NGUYÊN LÝ MÁY
NHỮNG NỘI DUNG CƠ BẢN VÀ CÁCH TRÌNH BÀY BÀI TẬP LỚN NGUYÊN
LÝ MÁY
A NHỮNG NỘI DUNG CƠ BẢN
Phần 1: Tổng hợp và phân tích động học cơ cấu phẳng
1 Tính bậc tự do cho cơ cấu
Bậc tự do của cơ cấu phẳng được xác định theo công thức:
W = 3n - (2P5 + P4) + r + r’ - s Trong đó: - n: số khâu động có trong cơ cấu
- P5: Tổng số khớp thấp, loại 5 có trong cơ cấu
- P4: Tổng số khớp cao, loại 4 có trong cơ cấu
- r : Số ràng buộc trùng có trong cơ cấu
- r’: Số ràng buộc thừa có trong cơ cấu
- s : Số bậc tự do thừa có trong cơ cấu
Lưu ý: Số khâu dẫn của cơ cấu chính bằng số bậc tự do của cơ cấu
2 Phân tích chuyển động của cơ cấu
Phân tích nguyên lý hoạt động và chuyển động của các khâu trong cơ cấu
Phần này cần nêu được công dụng của cơ cấu là gì Biến từ chuyển động quay tròn của khâu dẫn thành chuyển động gì của khâu bị dẫn(quay,tịnh tiến hay lắc) Nêu rõ chuyển động của các khâu là chuyển động gì?
Xếp loại cơ cấu
Việc phân tích cấu trúc cơ cấu cuối cùng phải đi tới kết luận cơ cấu thuộc loại nào,
có như vậy việc giải các bài toán động học, động lực học sau này mới tiến hành được
Để xếp loại cơ cấu ta tiến hành theo trình tự:
- Tính bậc tự do cơ cấu: đã tính ở trên
- Chọn số khâu dẫn
- Tiến hành tách nhóm Axua
- Dựa vào nguyên tắc xếp loại cơ cấu phẳng tiến hành xếp loại cơ cấu
3 Tổng hợp động học cơ cấu
Căn cứ vào dữ liệu đầu bài xác định kích thước động của các khâu trong cơ cấu, dựng cơ cấu theo yêu cầu của đầu bài (tham khảo sách hướng dẫn làm đồ án môn học Nguyên lý máy của trường – có sẵn ở thư viện), lập bảng kích thước động các khâu Chú ý kích thước thực tính bằng m, kích thước biểu diễn tính bằng mm
4 Phân tích động học cơ cấu
1 Vẽ họa đồ chuyển vị
Đối với máy bào, máy xọc: Vẽ họa đồ chuyển vị tại 11 vị trí trong đó có 8 vị trí chia
đều xuất phát từ vị trí chết đầu tiên của hành trình làm việc, 1 vị trí chết thứ hai (kết thúc hành trình làm việc), 2 vị trí 0,05H (khi dao bào, xọc cắt vào phôi và rời khỏi phôi)
Sinh viên phải hiểu được đồ thị lực cản và cách xác định lực cản trên đầu bào, đầu xọc
Trang 2từ đồ thị lực cản ở cả hành trình làm việc và chạy không.
Đối với máy ép: Họa đồ chuyển vị được vẽ tại 9 vị trí trong đó có
8 vị trí chia đều xuất phát từ vị trí chết đầu tiên của hành trình làm việc, 1 vị trí chết thứ hai (kết thúc hành trình làm việc).
Sinh viên phải hiểu được đồ thị lực cản và cách xác định lực cản trên đầu ép từ đồ thị lực cản ở cả hành trình làm việc và chạy không.
Đối với cơ cấu dẫn động băng tải lắc: Họa đồ chuyển vị được vẽ tại 9 vị trí trong đó
có 8 vị trí chia đều xuất phát từ vị trí chết đầu tiên của hành trình làm việc, 1 vị trí chế thứ hai (kết thúc hành trình làm việc)
Sinh viên phải xác định điều kiện quay toàn vòng của khâu 1
Đối động cơ đốt trong: Họa đồ chuyển vị được vẽ tại 8 vị trí chia đều xuất phát từ vị
trí chết đầu tiên của hành trình làm việc
Sinh viên phải xác định các chu kỳ làm việc của hai piston và sự phối hợp hoạt động của hai piston này kèm theo vẽ sơ đồ
Sinh viên phải hiểu được các đồ thị chỉ thị công và cách xác định lực từ buồng đốt tác dụng lên 2 pistons
Chú ý:
Chọn l [m/mm] cho phù hợp với không gian của giấy sau đó vẽ họa đồ chuyển vị Chọn Pc hoặc p sau đó vẽ đồ thị lực cản hoặc đồ thị chỉ thị công
Việc đánh số thứ tự phải thực hiện liên tục từ vị trí số 1 (điểm chết đầu tiên bắt đầu của hành trình làm việc) đến hết theo chiều của vận tốc góc khâu dẫn
Vẽ đậm vị trí được phân công vẽ họa đồ vận tốc, gia tốc trên họa đồ chuyển vị
2 Vẽ họa đồ vận tốc tại 1 vị trí được giao
- Không vẽ tách riêng họa đồ cơ cấu ở vị trí được giao mà sử dụng trực tiếp họa đồ cơ cấu trên họa đồ chuyển vị đã vẽ
- Xác định tỷ xích v [m/s.mm] cho phù hợp với không gian bản vẽ (đảm bảo không thừa hoặc thiếu không gian cho họa đồ và nên theo lời khuyên trong hướng dẫn đồ án Nguyên lý máy hoặc sách giáo khoa Không được chọn v tùy ý không có liên hệ gì với l và 1)
- Viết các phương trình véc tơ vận tốc
- Vẽ họa đồ vận tốc (vẽ cho tất cả các điểm có tên trên các khâu, kể cả trọng tâm khâu)
- Tính vận tốc của tất cả các điểm có tên, trên tất cả các khâu (kể cả trọng tâm khâu) với thứ nguyên [m/s]
- Tính vận tốc góc của các khâu quay (xác định chiều kèm theo kết quả) và lập bảng với thứ nguyên [rad/s]
3 Vẽ họa đồ gia tốc tại 1 vị trí được giao
- Xác định tỷ xích a [m/s2mm] cho phù hợp với không gian bản vẽ (đảm bảo
Trang 3không thừa hoặc thiếu không gian cho họa đồ và nên theo lời khuyên trong hướng dẫn
đồ án Nguyên lý máy hoặc sách giáo khoa Không được chọn tùy ý a không có liên hệ gì với l và 1)
- Viết các phương trình véc tơ gia tốc
- Vẽ họa đồ gia tốc (vẽ cho tất cả các điểm có tên trên các khâu, kể cả trọng tâm khâu)
- Các gia tốc pháp tuyến, gia tốc côriôlit phải dựng trực tiếp bằng hình học ngay trên
họa đồ chuyển vị để xác định độ dài của các véc tơ này, không được dựng ra ngoài và
không được tính trực tiếp
- Tính gia tốc của tất cả các điểm có tên, trên tất cả các khâu (kể cả trọng tâm khâu) Nếu gia tốc có 2 thành phần chỉ cần tính gia tốc tổng hợp với thứ nguyên [m/s2]
- Tính gia tốc góc của các khâu quay (xác định chiều kèm theo kết quả) và lập bảng với thứ nguyên [rad/s2]
Phần 2: Phân tích áp lực khớp động và tính Mcb trên khâu dẫn bằng phương
pháp lực
1 Phân tích áp lực khớp động
Công việc của phần này chính là đi tìm áp lực tại các khớp động, sử dụng phương pháp họa đồ lực:
- Tìm các ngoại lực tác dụng lên cơ cấu bao gồm: Lực cản(đã biết), trọng lượng các khâu, lực quán tính(Xác định lực quán tính đặt lên các khâu theo lý thuyết
đã học)
- Tách nhóm tĩnh định và đặt các áp lực vào các khớp động tương ứng
- Viết phương trình cân bằng lực cho nhóm sau đó có thể dụng phương trình mô men, tách riêng các khâu để làm giảm bớt số ẩn của phương trình, khi số ẩn của phương trình còn lại là 2, có thể giải được bằng phương pháp họa đồ lực
- Vẽ họa đồ lực cho các nhóm tĩnh định(trước khi vẽ cần chọn tỉ lệ xích họa đồ lực)
- Từ họa đồ lực xác định các phần ẩn số chưa biết
2 Tính mô men cân bằng (lực) trên khâu dẫn bằng phương pháp lực và phương pháp di chuyển khả dĩ.
B CÁCH TRÌNH BÀY
Giáo viên hướng dẫn sẽ yêu cầu cụ thể