Chuyển Động Thực Của Máy

Chuyển động thực của máy được mô tả thông qua quy luật chuyển động của khâu dẫn, bớI lẽ nếu biết vận tốc góc của khâu dẫn, ta có thể xác định được vận tốc các khâu bị dẫn. Để mô tả

VI- Chuyển Động Thực Của Máy – Xác Định Mô Men Quán Tính Của Bánh Đà

1 Yêu cầu của việc làm đều chuyển động của máy

Như ta đã biết,để nghiên cứu chuyển động của khâu dẫn,trong đó vận tốc góc của khâu dẫn thực tế không phải là hằng số,mà có sự thay đổi trong phạm

vi nào đó.Đây là điều không thể tránh khỏi.Tuy nhiên, ta không thể cho phép vận tốc góc dao động với một biên độ vượt quá giới hạn nào đó,vì khi đó những điều kiện làm việc và yêu cầu công nghệ không được đảm bảo nữa,dẫn tới tốc độ chính xác của máy bị giảm.úng với từng loại máy,người ta khống chế sự dao động vận tốc góc của khâu dẫn ở một giới hạn nhất định.Đặc trưng cho sự khống chế đó người ta đưa ra hệ số không đều cho phép .Khi thiết

kế phải đảm bảo máy phải có  < .Khi đó máy được gọi là máy có chuyển đọng đều.Để thực hiện được điều này người ta phải lắp thêm bánh đà

2 Xác Định Các Đại Lượng Thay Thế

a) Xác định mô men cản thay thế và vẽ biểu đồ Mctt

Để xác định Mctt ta áp dụng công thức : Mctt =  

1

1





k

k k k

k V M

P   

PK ; MK là lực cản và mô men cản ở khâu thứ K

Đối với cơ cấu của máy bào ta đang xét không có MK.Do vậy mô men cản thu gọn được xác định từ lực cản Pc và trọng lượng các khâu

 Cách làm:

Với từng vị trí tương ứng,ta xoay hoạ đồ vận tốc đi một góc 900 và đặtcác lực vào các điểm tương ứng,rồi lấy mô men tại gốc hoạ đồ vận tốc theo phương pháp đòn Juacôpski Tại các vị trí làm việc thì có lực cản,còn các vị trí chạy không thì không có lực cản

Riêng với hai vị trí 0,05H là vị trí số 2 và vị trí số 7 ta tính cho hai trường hợp có cản và không cản

Ta có :

Mctt =  











 1



k

k V P

1 5 3

3 1 1

1

.



Pb P PS G PS

G   c =G1.hg1G3.hg3 P c.Pb5 L

Ta có :

+ M1

ctt = G1.hg1.L = 35,64.26,24.0,00198 = 1,85 (Nm)

+ M2

ctt = (G1.hg 1 + G3.hg3).L = (35,64.29,94 +146,34.9,58).0,00198 = 4,89 + M2

ctt= (35,64.29,94 +146,34.9,58 +2900.42,65).0,00198 =249,79 (N.m) + M3

ctt = (35,64.28,84 +146,34.11,49 +2900.56,16).0,00198 = 327,84 (Nm) + M4

ctt = (35,64.15,54 +146,34.6,34 +2900.63,62).0,00198 = 368,17 (Nm) + M5

ctt = (35,64.63,85 - 146,34.3,62 - 35,64.8,27).0,00198 = 364,99 (Nm) + M6

ctt = (-35,64.26,24 - 146,34.11,02 +2900.60,232).0,00198 =341,31 (Nm) + M7 = (-35,64.29,94 - 146,34.9,58).0,00198 = - 4,89(Nm)

+ M7

ctt = (-35,64.29,94 - 146,34.9,58 +2900.42,65).0,00198 = 240,01 (Nm) + M8

ctt = (-35,64.28,84 - 146,34.6,11).0,00198 = -3,81 (Nm)

+ M9

ctt = (-35,64.26,24).0,00198 = -1,85 (Nm)

+ M10

ctt = (-35,64.14,54 + 146,34.22,72).0,00198 = 5,56 (Nm)

+ M11

ctt = (35,64.8,27 - 146,34.22,79).0,00198 = - 6,02 (Nm)

Bảng trị số Mctt

- Biểu đồ mômen cản thay thế được vẽ trên hình :

Lập hệ trục toạ độ vuông góc , trục tung biểu thị Mctt với tỷ lệ xích M =

3(Nm/mm) , trục hoành biểu thị góc xoay với tỷ lệ xích  = 2L =0,0314 (1/ mm) với L= 200 (mm)

1

.







o

C

M nên ta tích phân đồ thị Mctt ta được đồ thị công cản

AC = Ac() Chọn cực tích phân H =70 (mm)

 A = M.H. = 3.70.0,0314 = 6,594 (Nm/mm)

Vì giai đoạn máy chuyển động bình ổn do đó sau 1 chu kỳ thì công bằng công cản nên Ađ = AC ở đầu và cuối chu kỳ là như nhau Nối điểm đầu và cuối của

đồ thị AC ta được đồ thị Ađ là 1 đường bậc nhất Vi phân Ađ ta được đường

Mđ là đường hằng số Cộng 2 đồ thị Ađ và AC ta được đồ thị E()

b) Xác định mômen quán tính thay thế và vẽ biểu đồ Jtg

Mômen quán tính xác định theo công thức :

Jtg = 











































K

K SK

SK

m

2

1

2





Jtt = (m5V2S5 + m4V2S3+ m3V2S3 + m1V2S1+JS 112 +JS332+JS 4 24 )

= [m1ps12 + m3ps23 + (m4 +m5)pb25 +JS1 2

2 1

1A O

l

pa

+JS3 2

2 3

2C O

l

pb

]L2

Ta có :

 J1

tt= [m1ps12 + JS1 2

2 1

1A O

l

pa

]L2 = m1[ps12 +

12

2 1

pa ]L2 = 3,564(302 +

12

60 2

) 0,001982 = 0,0167 (kgm2)

 J2

tt= J1+[( m4 +m5)pb2

5 + m3(ps23 +

12

2 3

pb

)]L2= 0,0167 + [(10,7 +42,8)42,652

+ 14,634(21,472 +

12

16 ,

)]0,001982 = 0,4316 (kgm2)

 J3

tt = 0,0167 +[(10,7 + 42,8 )56,162 +14,634(30,212 +

12

95 ,

)0,001982

= 0,743(kgm2)

 J4

tt = 0,0167 +[(10,7 + 42,8 )63,622 +14,634(38,942 +

12

77 ,

)0,001982

= 0,974(kgm2)

 J5

tt = 0,0167 +[(10,7 + 42,8 )63,852 +14,634(39,822 +

12

59 ,

)0,001982

= 0,982(kgm2)

 J6

tt = 0,0167 +[(10,7 + 42,8 )60,322 +14,634(33,932 +

12

05 ,

)0,001982

= 0,861(kgm2)

 J7

tt = 0,0167 +[(10,7 + 42,8 )42,652 +14,634(21,472 +

12

16 ,

)0,001982

= 0,4316 (kgm2)

 J8

tt = 0,0167 +[(10,7 + 42,8 )26,442 +14,634(12,92 +

12

29 ,

)0,001982

= 0,175(kgm2)

 J9

tt = J1

tt

 J10

tt = 0,0167 +[(10,7 + 42,8 )111,512 +14,634(60,122 +

12

25 ,

)0,001982

= 2,881 (kgm2)

 J11

tt = 0,0167 +[(10,7 + 42,8 )158,62 +14,634(93,862 +

12

86 ,

)0,001982

= 5,907 (kgm2)

Sau khi có giá trị số mô men quán tính thay thế ta tiến hành vẽ đồ thị Jtt

với tỷ lệ xích J = 0,05 (kgm2/mm), =0,0314 (1/mm).Từ đồ thị E() và

Jtt() khử thông số  ta được đồ thị E(J) trong giai đoạn máy làm việc bình

ổn nó là một đường cong kín

c) Xác định mômen quán tính của bánh đà

Từ  =1/30 ta tính ra vận tốc góc cho phép lớn nhất và nhỏ nhất của khâu 1

Ta có :

1max = 11+/2 =8,85(1+1/30.2) = 9

1min = 11- /2 =8,85(1- 1/30.2) = 8,7

Từ đây ta tính ra góc nghiêng max ; min :

max  = arctg     





 1 2

2 1

E

J

30

1 1 85 , 8 594 , 6 2

05 ,

arctg

















min  = arctg     





 1 2

2 1

E

J

30

1 1 85 , 8 594 , 6 2

05 ,

arctg

















Tra ra : max  = 170 , min  = 160

Lần lượt kẻ đường thẳng  và ’ tiếp tuyến với đường cong vít ten bao phía trên và phía dưới ứng với các góc : max  và min .Giao của 2 đường thẳng

 và ’ chính là gốc o’,đoạn thẳng O’H biểu thị Jd

Ta có : tgmax  - tgmin  =

H O

ab H

O

bH H O

aH

' '

 O’H =    

min

tg

ab

7 , 88

tg

tg  = 4672 (mm) Vậy : Jd = O’H.J = 4672.0,05 = 233,6 (kg.m2)

Nừu ta gọi Md là khối lượng của bánh đà thì ta có :

Md = 4Jd/D2 với D là đường kính bánh đà,lấy D = 0,7 m

Ta tính được : Md = 4.233,6/0,72 = 1907 (kg)

Bảng mômen quán tính thay thế

Vị trí Ps1(mm) Ps3(mm) Pb3(mm) Pb5(mm) Jtt(kg.m2)