Cơ cấu chính của máy bào hai tay quay

Cơ cấu chính của máy bào hai tay quay được tổ hợp từ cơ cấu culít và cơ cấu tay quay con trượt , cơ cấu này gồm 5 khâu được nối với nhau bởi các khớp bản lề và klhớp trượt . Khâu 1 là khâu dẫ

- don xin

- Xét lược đồ ta thấy :

Cơ cấu chính của máy bào hai tay quay được tổ hợp từ cơ cấu culít và cơ cấu tay quay con trượt , cơ cấu này gồm 5 khâu được nối với nhau bởi các khớp bản lề và klhớp trượt Khâu 1 là khâu dẫn nối với khâu 2 , khâu 3 nối với khâu 4 và khâu 4 nối với khâu 5 bởi các khớp bản lề còn khâu 2 nối với khâu 3 bởi khớp tịnh tiến

- Nguyên lý làm việc :

Khi khâu 1 chuyển động quay xung quanh trục cố định O Khâu 1 quay toàn vòng , truyền chuyển động cho khâu 2 ( khâu chuyển động song phẳng ) , khâu 2 truyền chuyển động sang khâu 3 , làm khâu 3 chuyển động quanh trục

cố định B Khâu 3 truyền chuyển động cho khâu 4 (là khâu chuyển động song phẳng ) khâu 4 truyển chuyển động cho khâu 5 Khâu 5 là khâu chuyển động tịnh tiến và khứ hồi chuyển động của khâu 5 là chuyển động cắt chính của dao bào

2- Tính bậc tự do -Xếp loại cơ cấu

Vậy bậc tự do của cơ cấu bằng 1

b) Xếp loại cơ cấu

- Chọn khâu 1 làm khâu dẫn ta tách cơ cấu thành hai nhóm Asua

+ Nhóm 1 , khâu 4 và khâu 5 , đầu bào và thanh truyền

+ Nhóm 2 , khâu 2 và khâu 3 , culít và con trượt

Đây là các nhóm loại 2

Vây máy bào 2 tay quay là cơ cấu loại 2

y c

P c

H

0,05 0,05

P

S B

C 1

C 2

O (1

50"

27 205

0

' 0

195 ,

OB = e = 0,0433 17 , 7 (mm)

L

= µ

- Dùng hoạ đồ trên bản vẽ :

+ Lờy điểm O bất kỳ lập hệ trục toạ độ oxy , trên chiều dương trục x lấy điểm B sao cho :

OB = e = 1,77 (mm)

Lấy tâm O và B lần lượt vẽ hai đường tròn bán kính R = 80 (mm)

Nối hai điểm O và B kéo dài được phương trượt của khâu 5

+ Đầu tiên ta xác định haoi điểm chêt của cơ cấu này Giả sử hành trình làm việc bắt đầu từ điêmr A1 Kéo dài A1O cho cắt đường tròn tâm O ta được một vị trí , tiếp theo kẻ đường vuông góc OA1 qua o ta được thêm hai vị trí trên đường tròn tâm O Đường OA1 và đường vuông góc với nó chia đường tròn tâm O ra làm 4 phần bằng nhau khi đó ta chia mỗi phần ddó ra làm hai phần bằng nhau nên ta được 4 vị trí nữa Vởy ta được 9 vị trí Xác định thêm 2 vị trí cách điểm chết một đoạn = 0,05 H Cuối cùng ta được 11 vị trí các vị trí đó được đánh số

O B

(3) C

(4)

(2) (1)

A

P c

y c

(5) D

Chọn 1 làm khâu dẫn và quay đều với vận tốc góc không đổi là ω1 (ω1 có chiều như hình vẽ )

Ta cói mối quan hệ vận tốc :

VA1 = ω1 lOA

Chiều thuận với chiều ω1 , phương vuông góc với OA

Mối quan hệ vận tốc tại điểm A là :

VA 3 A/ 2 có phương song song AB

Vởy (1)còn hai ẩn ssố là trị số của VA3 và VA3/A1

=> Phương trình (1) có thể giải bằng phương pháp hoạ đồ véc tơ

O B

(3) C

(4)

(2) (1)

A

P c

y c

(5) D

Từ a3 kẻ đường thẳng có phương vuông góc với AC , từ gốc P kẻ đường thẳng

có phương vuông góc BC , hai đường thẳng này cắt nhau cho ta điểm c3 Đoạn

Pc3 biểu diễn véc tơ vận tốc góc VC4 =VC3

Từ điểm c3 kẻ đường thẳng vuông gốc với CD , từ P kẻ đường thẳng song song phương ngang BD , hai đường thẳng này cắt nhau cho ta điểm d4 Vởy đoạn t6hẳng Pd4 biểu diễn véc tơ vận tốc VD4 =VD5

b) Vận tốc góc và vận tốc điểm của các khâu

- Để xác định vận tốc góc ta dựa vào biểu thức :

V = ω.l =>ω = V l

V : Vận tốc của một điểm trên khâu

L : Khoảng cách thực tế giữa hai điểm

+ Vận tốc góc của khâu (3) là :

ω3 =

BC

C AB

A

l

V l

V= H n

k

k

1

+

 n = (k V+1.k).H

39 , 0 33

,

2

33 , 1

- Hoạ đò vận tốc được vẽ trên khổ giấy A0

Bảng số liệu kích thước đo

- Vẽ vị trí bất kỳ như trên hình vẽ

Chọn tỷ lệ xich gia tốc là µa

1 1

2 1 '

1 1

2 1 1 '

a

OA a

l a

π

µ

ω π

-Phương trình quan hệ gia tốc trên các khâu

k A A A

a 3 = 1 + 3 1 +  3 1

 a1T +a1n = r

A A

k A A

a1+  3 1 +  3 1 (1) Trong đó aA1= 2l OA

a 3 1có phương chiều là chiều của véc tơ vận tốc VA2A3 quay đi một góc 900

thuận theo chiều ω1 trị số :

a 3 1 và aT A3 có thể giải được bằng phương pháp hoạ đồ véc tơ

- Tại điểm C :

CA

T CA A C

T C

- Tại điểm D có :

C D

T C D C

a 4 4 và aD4 Giải được bằng phương pháp hoạ đồ véc tơ

Vởy ta được hoạ đồ gía tốc như hình vẽ trên Từ đó vẽ được hoạ đồ gia tốc cho vị trí 4 và 7

A A A A

µ

.

2

2

2

2 1 1 3 3 1

3

2 3 2

3 3 2

3 3 3

Mặt khác : a k A A a'k µa

1 2

3 = => a'k Pa AB3 a3a1

1

2

Pa l

l

V L

l

L AB

v AB

AB

A AB

µ

µ ω µ

.

.

2 1 2 3

2 2 1 2 3

2 2 3 2

2 5 2

L a

CA

v

a CA

CA CA a

CA CA

CA

a c L

a c L

L V L

µ ω µ

µ

ω µ

µ µ

µ

ω

2 1

2 2 1

2 3 3 2 2 3 3 2

2 2

.

.

.

L B L

L a

CB

C

a

CB nc

C

C p L

V L

µ ω µ

ω

µ µ

µ

ω

π

.

.

1

2 1 2 2 3 3 2

L a

DC DC

DC a

DC

DC

2 4 4 2

1

2 1 2 2 4 4 2

2 2

.

=

µ ω µ

ω

µ µ

a 3/ 2

) ( 8 99

5 79 2

a 3/ 2

) ( 4 25 87

14 79 2

2 3 3. 1

AB

a a Pa

k

• Đoạn biểu diễn a3n

) ( 72 87

tốc V A3/ A2quay đi 90othuận chiều ω 1

-Từ K kẻ phương của r

A A

a 3/ 2có phương ⁄⁄ AB-Từ π kẻ véc tơ a3ncó phương ⁄⁄AB từ mút của a3n kẻ τ

3

a có phương ⊥AB giao điểm của τ

3

a và r

A A

-Từ gốc πkẻ phương⊥với πa3 ′từ a3 ′kẻ phương ⁄⁄AC(trên hoạ đồ vị trí ) 2 phương này cắt nhau ta được điểm C3 ′≡ C4 ′

Từ C3 ′≡ C4 ′kẻC3′tcó chiều là chiều của a D4C4(từ D→C)

Có trị số C3 ′= DC l DC C CD d

2 4 4

2 = ω

a 3/ 2 T

C D

a 4 4 AD4C4

III PHÂN TÍCH ÁP LỰC KHỚP ĐỘNG

- Xác định áp lực tại các khớp động và tính mômen cân bằng trên khâu dẫn

Cơ sở để giải bài toán là dùng nguyên lý Đalămbe Khi thêm lực quán tính vào các khâu , cơ cấu và máy ta được các ph]ng trình cân bằng của lực , các khâu các cơ cấu Giải phương trình này bằng phương pháp vẽ đa giác lực Nghiệm của phương trình là các áp lực tại khớp động

3

2 3 3

BS

B BS

S BS

l m

J l

m

J l

m

= +

31

12 m l BS

l m

+

) 1342 , 0 ( 4 , 13 12

) 2684 , 0 ( 4 , 13

32

12 m l BS

l m

+

) 0975 , 0 ( 75 , 9 12

) 195 , 0 ( 75 , 9

Đoạn biểu diễn BK = 0,219 / 0,00244 = 90(mm)

- Xác định lực quaná tính cho khâu 4

Là klhâu chuyển động song phẳng Pqt4

+ Trị số Pqt4 = m4.aS4 = 23,92.7,21 = 172,5 (N)

+ Điểm đặt tại T là giao điểm giữa đường thẳng kẻ qua K và song song c’3d’4

trên hoạ đồ gia tốc , và đường thẳng kẻ qua S4 song song với πc’3 Cách dựng được biểu diễn trên bản vẽ A0

Với tâm va đập K của khâu (4) được xác định như sau

LCK = lCS4 + lS4K

R 34

G 4 Pqt

T S4

=

4

4 4

4 CS

S CS

l m

4 4

0(92,23

1826,

0

319 , 0

+Phương chiều của R34

-Để giải đ]ợc ta tách khâu 4 và R34được phân tích thành τ

34

R vàR34n

hình vẽβ

Lấy mô men với điểm D

0

l

h G h P

R

CD

2 4 1 qt

+G P R R

+ Tách riêng khâu 2 ta được

Pt cân bằng lực :

12

32 12

3

3 R h P

h G AB

43 8 , 109 117 8 , 2004 60

Phương trình cân bằng đối với điểm O

Nm h

G h R

M

h G h R M

M

L CB

L L

CB

O

8 , 268 00244 , 0 ) 39 5 , 97 79 4 , 1346 ( )

(

0

6 1 7 21

6 1 7 21

=

=

= +

46 8 , 285 96 2 , 239 1

4 2

4

l

h P h

G3.h5 R43.h4 +

88

44 3 , 138 39

7 , 231 33

594

N

=

− +

R43.h4 − +

88

39 7 , 231 44

3 , 138 22 8 , 910

N

=

− +

( Có chiều ngược với chiều của MCB ứng với PC= 1400 )

h4=42

MCTT7=0,00244(-97,5.10+2.231,7+239,2.31-1480.42)=-134,8(Nm)8

=Với ϕ: góc quay 2π=3600

Chọn đoạn biểu diễn là 200(mm)

) / (

92 , 4

) ( )

Đối với máy bào hai tay quay ta có :

2 3 2

2 5 5

2 4 4

2 3 3

2 1

+ +

=

DC

c d J BC

PC J

J PS

m PS m PS m PS

) 2684 , 0

) 195 ,

4785 , 0 92 , 23 12

d

c l

d c l

d c

1

4 4 1

1

4 4 1

1

4 2

/)

µ

ω ω

µ ω

ω

ω ω

0)

J2=(9,75.402+23,17.322+23,92.452+47,85.282) µ2

L+

02 , 1 )

195

58 ( 4564 ,

0 )

80

69 ( 268 , 0 031

,

+

0 )

80

69 ( 268 , 0 031

0 )

80

65 ( 268 , 0 031

0 )

80

65 ( 268 , 0 031

0 )

80

72 ( 268 , 0 031

0 )

80

71 ( 268 , 0 031

0 )

80

76 ( 268 , 0 031

0 )

80

89 ( 268 , 0 031

0 )

80

99 ( 268 , 0 031

0 )

80

96 ( 268 , 0 031

2

mm kgm

Vị

Biểu

diễn

Xác định mô men quán tính bánh đà JD dựa vào đường cong thuộc máy bào

Ta biết khi lắp bánh đà vào máy thì mô men quán tính tại mọi vị trí đều tăng một lượng bằng Jd

Mô men quán tính tăng động năng tại mội điểm cũng tăng một lợng là :

( min

2

0 2

ab J

−

Xác định αLtheo phương trình ăn khớp

)

A = 8,4( 1 , 192 ) 224 , 2 ( )

2

37 14

mm

= +

+

- Bán kính vòng lăn

RL1 = ) 61 , 5

51

192 , 1 2 1 ( 8 , 58 )

2 1

2 1

R

S R

= 2.61,5 ( 0 , 0149 0 , 0346 ) 16 , 9 ( )

8 , 58 2

5 , 18

mm

=

− +

) 2

( 2

2

2 2

R

S R

= 2 162,7( 0 , 0149 0 , 0346 ) 10 , 8 ( )

4 , 155 2

4 , 16

mm

=

− +

- Bước răng trên vòng lăn

Z tg

Z tg

sin

2 2

2 2

2 1

2

1

t

A R

R R

R e − O + e − O − L

=

20 cos 4 , 8 /

' 9 26 sin 2 , 224 146

6 , 166 3

, 53 8

, 72

0

0 2

2 2

2

=

−

− +

WL2 0,0169 48,8

Chiều dài răng ăn khớp

K = 1/cosα = ab/ cosα = 84 /cos200 = 89,4 (mm)

µ1 = i N N K K

1

2 21

1 −

39 , 0 37

14

2

1 1

2

21 = = = =

Z

Z i

ω

ω

64 , 2 14

230

79 64 , 2

1 −

114

170 39 , 0

µ2K = i N N K K

2

1 21

1 −

170

114 64 , 2

µ1T = i N N T T

1

2 21

1 −

60

224 39 , 0

µ2T = i N N T T

2

1 21

1 −

224

60 64 , 2

µµ = 0,01