Cho cơ cấu động cơ hai xilanh kiểu chữ V như hình vẽ với các thông số (bỏ qua khối lượng các khâu): Kích thước các khâu: lAB =75 mm ,lBC = 225 mm , lBD = 50 mm, lDE = 180 mm Vận tốc góc khâu dẫn: ω1 = 20 rads Góc giữa hai phương trượt: α = 70o Góc giữa BD và BC: β = 60o Vị trí khâu dẫn (góc hợp bởi tay quay và phương ngang): γ = 45o Lực cản kỹ thuật: NPC = 3700 (N) , NPE = 5000 (N) 1.Xác định vận tốc, gia tốc các điểm C,E trên cơ cấu. Vận tốc góc; gia tốc góc trên các khâu.Tìm vận tốc, vận tốc góc trên các khâuTìm vCTa có: : .Kẻ đường thẳng ∆Ox, trên hình vẽ đề bài, ta có:• •Có: •Kẻ •=> Trong họa đồ •Trong có: Trong họa đồ : : •Tìm VE•Theo hình vẽ đề bài, ta có:
Trang 1ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ
MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
2018 - 2019
-Ω -BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN NGUYÊN LÝ MÁY
Giáo viên hướng dẫn: Phạm Minh Tuấn
Đề A-Phương án 6
Nhóm thực hiện: L01-6
Doãn Đoàn Huy 1711472
Lê Phước Huy 1711490 Ngô Trung Huy 1710107 Nguyễn Đăng Huy 1711504 Nguyễn Đức Huy 1711509
Trang 2
ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
2018 - 2019
-Ω -BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN NGUYÊN LÝ MÁY
Giáo viên hướng dẫn: Phạm Minh Tuấn
Đề A-Phương án 6
Nhóm thực hiện: L01-6
Doãn Đoàn Huy 1711472
Lê Phước Huy 1711490 Ngô Trung Huy 1710107 Nguyễn Đăng Huy 1711504 Nguyễn Đức Huy 1711509
Trang 3BÀI TẬP LỚN - ĐỀ A
Cho cơ cấu động cơ hai xi-lanh kiểu chữ V như hình vẽ với các thông
số (bỏ qua khối lượng các khâu):
- Kích thước các khâu: lAB =75 mm ,lBC = 225 mm , lBD = 50 mm, lDE
= 180 mm
- Vận tốc góc khâu dẫn: ω1 = 20 rad/s
- Góc giữa hai phương trượt: α = 70o
- Góc giữa BD và BC: β = 60o
- Vị trí khâu dẫn (góc hợp bởi tay quay và phương ngang): γ = 45o
- Lực cản kỹ thuật: NPC = 3700 (N) , NPE = 5000 (N)
1.Xác định vận tốc, gia tốc các điểm C,E
trên cơ cấu Vận tốc góc; gia tốc góc trên các khâu.
Trang 4 Tìm vận tốc, vận tốc góc trên các khâu
Tìm vC
Ta có: vB1:AB( )
AB1 7,5.10 20 1,5( / ) 3 m s
vB vB vB vB
vC vC vC vC
:
Kẻ đường thẳng ∆//Ox, trên hình vẽ đề bài, ta có:
EAC 70o CAx 55 o
Có: CAB CAx BAx 10 o
Kẻ BF AB AFB80o
=> Trong họa đồ CPB 80o
Trong ABC có:
3,32o
AB BC
ACB ACB
AB ACB ACB
BC ACB
Trong họa đồ CPB 90o 3,32o 86.68o
180o 86, 68o 80o 13,32o
PBC
2
vC
: / /AC ( )
:
2 0.35( / )
PBC
PBC PBC PBC PBC
vC m s
2 2
vB C
vB C2 2
: BC
2 2 1, 48( / )
BC PB vB C vB CPB PCB CPB PBC
vC B m s
2 2 1, 48
0, 225
vB C
BC
Tìm VE
Trang 5 Theo hình vẽ đề bài, ta có:
DC DB BC BD BC DBC mm
2 2 2 2 cos
BC BD CD BD DC BDC
107,78o
BDC
Áp dụng phương pháp đồng dạng thuận, ta có VD như họa đồ vecto (với BDC 107,78, CBD 60o)
Trong họa đồ: sin sin sin
CDB CBD DCB
1,35( / ) 0,33( / )
CD m s
BD m s
2 2 2 .cos 1, 44( / )
VD PD PB DB PB DB PBD m s
2 2 2 2 cos
68, 25o
DC DP CP DP CP DPC
DPC
123, 25o
DPx
Ta có: vE 4 vE5vD 4vD E4 4
4 : / /
vE AE
DE
Trong hình vẽ đề bài, ta có:
2 2
2 2 2
106, 68
2 cos 101,38( )
2 cos 28,19
51,31
o o
o o
ABC BAC BCA
DBA
AD DB AB DB AB DBA mm
DB AD AB AD AB DAB
DAB EAD
Lại có:
o
DEA EAD DEA
Trang 6 Trong họa đồ DEP 90o26, 27o 116, 27o
DPE EPx DBx 1,75o
Suy ra
.sin
sin sin
sin
DP VD EDP DEP EDP
DP EDP
DEP
DP EPD
DEP
4 4 0,049
0,18
vE D
rad s DE
Tìm gia tốc, gia tốc góc trên các khâu
Tìm a3
Ta có : ⃗ aB1=⃗ aB 1+⃗ aB1 B2=⃗ aB2
ꓕ AB()
AB ω
1 =30(m / s2)
⃗ aC 2=⃗ aC 3
⃗a C 2=⃗a n B 2+⃗a n B 2C 2+⃗a t B 2 C 2
// AC ꓕ AB() ꓕ BC(↘) // BC
? ABω1 BCω2 ε2BC
BC ω
22= BC ( 1,48 BC )2=9,74 ( m/ s2)
Theo hình vẽ đề bài, ta có :
Góc giữa đường thẳng ꓕ AB và // AC : GMK 90o BAC 100o (góc trên họa đồ)
76,68o
sin 76,68o BI a n B C
BG BG
2
10( / )
BG m s
30 10 20 /
Trang 7 2
cos 76,68o GI 2,3 /
BG
GKM GMK KGM
2
sin
332,06 / sin
GM KGM
GKM
2
sin
336,06 / sin
GM GMK
GKM
2
t
B C
a GK GI m s BC
2 1503,82
Áp dụng phương pháp đồng dạng thuận, ta có ⃗ aD như trên họa
độ với :
107,78
60
12,22
o o
o
BDK
DBK
DKB
2 2 2
2
2 cos 338,5 /
BK BG GK BG GK BGK
BK m s
Ta có :
2
sin
75,24 / sin
BDK DKB
BK DKB
BDK
2 2 2 2 cos
75,05
135,05
o o
GK BK BG BK BG KBG
KBG
DBM
2 2 2 2
2
2 cos 98,77 /
D
D
a MD DB BM DB BM DBM
MD a m s
Trang 8
2 2 2 2 cos
32,57
167,57
o
o
DB BM MD BM MD BMD BMD
DMx
4 4
2 2
4 0,013 /
n
E D
ED m s
Ta có :
4 5 4 4 4 4 4
a a a a a
⃗ ⃗
⃗ ⃗ ⃗
// AE ꓕ ED(↗) // ED ? 98,77 0,013 ε4ED
Theo hình vẽ đề bài, ta có :
/ / 28,73o
EDQ EDA DAB BAx QD Ax EDQ
Trong họa đồ, ta có :
4 4 2
4 4 2 2
90 27,73 61,27
61,27 180 167,57 73,7 16,3
tan 73,7
0,044 /
cos 73,7
0,046 /
97,95 /
o
o
n
E D
n
LYO
LDT
LT LT
DL a
LT m s
DL a
DT DT
DT m s
MT m s
Ta có :
Trang 9
2
4 5
2
2
4 4 4 4
180 16,3 26,27 137,43
62,11 / 149,71 /
149,75 / 831,97
t
E D
TMU
LT TU a m s ED
2.Tính áp lực trên các khớp động
Tách nhóm tĩnh định gồm khâu 2, 3, 4, và 5 Xét khâu 2 :Bz/ /Ax
Theo hình vẽ đề bài :
73,19 15,13 118,32 61,68
o
QDB QDA ADB
DBz
⇒ Trong họa đồ DBx 61,68o
12 42 32
12 42 32
42 42
32 32
12 42 32
12 42 32
42 42 32 32
0
0
0 0 sin 61,68 cos 61,68 sin 58,32 cos 58,32 0
0 0 0,044 0,024 0,191 0,118
B
F
M
1 0
Xét khâu 3 :
Trang 10
03 23
03 23
03
03 03
03 23
03 23
03 03
0
0
0 0 0
tan 35
.0,7
C
C
C
F
M
M
Xét khâu 4 :
54 24
54 24
54 54
54 24
54 24
54 54
0
0
0 0 sin 28,73 cos 28,73 0
4 0,087 0,158 0
D
F
M
R R
R R
R R
R R
Xét khâu 5 :
05 45
05 45
05
05 05
05 45
05 45
05 05
0
0
0 0 0
tan 35 2867,88 0 4095,76 0 5 0,7
E
E
E
F
M
M
N N
N R
N R
N N
Trong đó :
Trang 1112 21 42 24
12 21 42 24
32 23 54 45
32 23 54 45
Giải (4) và (5) :
05
05
45 54 24 42
45 54 24 42
2012,27 1048,59
4880,15 3047,17
x
y
Giải (1) và (2) :
03
03
23 32
23 32
12 21
12 21
343,17 240,22 2465,4 2790,64 2414,75 5837,81
x
y
3.Tính moment cân bằng đặt lên khâu dẫn bằng 2 phương pháp: Phân tích lực và di chuyển khả dĩ
Phương pháp phân tích lực
Xét khâu 1 :
12 01
12 01
12 12
01
01
0
0
0 0
2414,75
5837,81
419,75
A
CB x
y
CB
F
M
R R
R R
Vậy :
Trang 12
01 32
42
2414,75 3723,69 4880,15
C
419,75
CB
M N m ( MCB quay ngược chiều kim đồng hồ )
Phương pháp di chuyển khả dĩ :
5000.1,42 3700.0,35
419,75 20
CB
P V P V
CB
M < 0 ⇒ M quay ngược chiều kim đồng hồ CB
Mô phỏng chuyển động