of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Nguyen Tan Tien. Theory of Machine[r]
Trang 1HCM City Univ of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
6 CHUYỂN ĐỘNG THỰC
& ĐIỀU CHỈNH CHUYỂN ĐỘNG MÁY
+ Làm giảm biên độ dao động của vận tốc
-Khimáylàmviệcdướitácd ngcủ cáclực, máycómộtchuyể đ ngnhấtđịnh
g i àchuyể đ ngthựccủ máy
-Việcxácđịnhchuyể đ ngthựccủ máy dướitácd ngcủ cáclựclàmộtvấ đ cơ
b ncủ đ nglựch cmáy
-Chuyể đ ngcủ cáckhâutrongmáyphụ thuộcvà chuyể đ ngcủ khâud n
→Đểbiếtchuyể đ ngthựccủ máytachỉcầ biếtchuyể đ ngthựccủ khâud n
-Vậ tốcthựccủ máythayđ itheothờigian, điề chỉnhchuyể đ ngmáyg mhaib itoá
+ Làm cho vận tốc máy thay đổi có chu kỳ, tức duy trì sự cân bằng giữa công động
và công cản
→Tiếtchếchuyể đ ngmáy
→L mđ uchuyể đ ngmáy
$1 Đạicương
Trang 2HCM City Univ of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
A : côngcủ tấtcảcáclựctácd nglêncơcấ trongthờigian(0,t)
-Phươngtrìnhđ ngnăngcủ mộtcơh cód ng A=∆E
→Phươngtrìnhđ ngnăng Ad+ Ac= Δ E
Δ E: ộbiế thiênđ ngnăngcủ cơh trongthờigian(0,t)
-Lựctácd nglênmáyg mhailoại Lựccả : lựccả k thuật, lựcma sát, trọnglượngcáckhâu, …→Ac
Lựcphátđ ng: lựcphátđ ngcủ đ ngcơ →Ad > 0
-CácthôngsốΔ E, E, Ad, Ac đượctnhtheo
+ Thông số động học và động lực học máy (kích thước, khối lượng, moment quán tính các khâu, …)
+ Vận tốc các khâu + Lực tác dụng lên máy
→Xácđịnhbiể thứctnh Ad, Ac, Δ E
$2 Phươngtrìnhchuyể đ ngmáy
I Phươngtrìnhđ ngnăng
-Côngsuất ứcthờicủ lựcphátđ ng
1
d d
M M
dt
dA
-Côngcủ lựcphátđ ngtrongthờigian(0, t
lựcphátđ ngđ ttrênkhâud n
vậ tốcg ckhâud n
d
M
1 ω
∫
=
t
t d t
t
A
0 0
1
ϕ ϕ
ϕ
0 d
Md
lựcphátđ ngđ ttrênkhâud n
I Phươngtrìnhđ ngnăng
1 Tínhcônglựcphátđ ngAd
$2 Phươngtrìnhchuyể đ ngmáy
Trang 3HCM City Univ of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
-Côngsuất ứcthờicủ lựccả lênkhâuthứk
-Côngcủ lựccả trongthờigian(0, t
k k k k
lựccả vàmoment cả tácđ nglênkhâuthứk
vậ tốcđiểmđ tlực vàvậ tốcg ckhâuthứk
k
k M
P ,
k k
-Côngsuất ứcthờicủ tấtcảcáclựccả tácd nglênmáy
=
k k k k k
∫∑
=
t
t k
k k k k t
t c
A
0 0
)
I Phươngtrìnhđ ngnăng
2 Tínhcônglựccả Ac
$2 Phươngtrìnhchuyể đ ngmáy
-Độngnăngcủ khâuthứk
-Độbiế thiênđ ngnăngtrongthờigian(0, t
-Độngnăngcủ máy
2 2
2
1 2
1
k k S k
E
k + ω
=
khốiluợngvàmoment quá tnhcủ khâuthứk
vậ tốctrọngtâmvàgiatốcg ckhâuthứk
k
k J
m ,
k
Sk
V ,ω
∑
=
=
k
k k S k k
E E
k
2 2
2
1 2
=
∆
k
k k S
m E
k
ϕ ϕ
ω
0 ) (
2
I Phươngtrìnhđ ngnăng
3 Tínhđ biế thiênđ ngnăng∆E
$2 Phươngtrìnhchuyể đ ngmáy
Trang 4HCM City Univ of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
-Phươngtrìnhđ ngnăngmáy
I Phươngtrìnhđ ngnăng
$2 Phươngtrìnhchuyể đ ngmáy
=
t
t k
k k k k
A 0
)
ω ω ω ϕ
ϕ
d V P M
k
k k k k
+
=
dt V P M
t
t k
k k k
1 1
0
ω ω ω
ω
+
=
→Cóthểthaythếtấtcảcáclựccả , moment cả tácd nglêncáckhâucủ máyb ngmộtmoment cả thaythế Mc, ặttrênkhâud n giátrịcủ Mc
đượctnhtheocôngthức
-Biể thứctnhcôngcả đượcviếtlạisửd ngmoment cả thaythế
∫
=
ϕ ϕ
ϕ
0 d M
-Cácgiátrị và chỉphụthuộcvà vịtrícủ cơcấ
1 ω
ωk
1 ω k V
II Đạilượngthaythế-khâuthaythế
1 Moment cả thaythế
$2 Phươngtrìnhchuyể đ ngmáy
Trang 5HCM City Univ of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
→Cóthểthaythếtấtcảcáckhốilượng, moment quá tnhcủ tấtcảcáckhâu trênmáyb ngmộtmoment quá tnhthaythế J, ặttrênkhâud n giátrị
củ Jđượctnhtheocôngthức
-Độngnăngcủ máyđượcviếtlạisửd ngmoment quá tnhthaythế
= k
k k S
m E
k
2 2
2
+
=
k
k k S
1 2
1 2
1
2
ω
ω ω
2 1
2
1Jω
E=
II Đạilượngthaythế-khâuthaythế
2 Moment quá tnhthaythế
$2 Phươngtrìnhchuyể đ ngmáy
-Phươngtrìnhđ ngnăngmáyđượcviếtlạisửd ngcácđ ilượngthaythế
ϕ ϕ ϕ
ϕ
ϕ ϕ
ω ϕ ϕ
0 0
0
2 1 2
1 J d M d
∫
-Phươngtrìnhtrênlàphươngtrìnhđ ngnăngcủ khâud ncómoment quá
tnhJ, chịucáclựctácd ngMd, Mcvàquay vớivậ tốcg clàω1
→Đểxácđịnhchuyể đ ngthựccủ máy(đ ivớimáycó1 b ctựdo), tachỉ
cầ xácđịnhchuyể đ ngthựccủ khâud nb ngcáchthug ncácđ i lượng: lựccả , moment quá tnhcủ tấtcảcáckhâuvềđ ttrênkhâud n
vàviếtphươngtrìnhđ ngnăngcủ khâud nvớicácđ ilượngthaythến y
-Cóthểthaythếcáclựccả , lựcphátđ ng, moment quá tnh, khốilượng cáckhâub ngcácđ ilượngthaythếđ ttrênmộtkhâub tk Khâumà trênđ đ tcácđ ilượngthaythế g i àkhâuthaythế Thôngthường, khâu
d nđượcchọ làmkhâuthaythế
-Từchuyể đ ngthựccủ khâud n→xácđịnhchuyể đ ngthựccủ máy
II Đạilượngthaythế-khâuthaythế
3 Khâuthaythế
$2 Phươngtrìnhchuyể đ ngmáy
Trang 6HCM City Univ of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
-Chocơcấ nhưhìnhvẽ + moment quá tnhkhâu2 làJ2
+ khốilượngkhâu2 và3 làm2vàm3
+ khâu2, 3 chịutácd ngcủ moment M2, lực P3
→TínhMc, Jthaythếđ ttrênkhâud n
II Đạilượngthaythế-khâuthaythế
4 Víd
A
S1≡
B
C
2
M
2
G r
3
P r
2
S
2 ω
C
vr
1 ω
3 2
1
$2 Phươngtrìnhchuyể đ ngmáy
II Đạilượngthaythế-khâuthaythế
4 Víd
+
=
k
k k k k c
V P M
M
1
ω ω
+
=
k
k k S
m
2
1 2
ω ω
+ +
+
=
1 3 1 3 1 2 1
2 2
2
ω ω ω
ω
P V G
V G M
2
1 3 2
1
2 2 2
1 2
2
+
+
=
ω ω
ω ω
C
m J
V m
A
S1≡
B
C
2
M
2
G r
3
P r
2
S
2 ω
C
vr
1 ω
3 2
1
$2 Phươngtrìnhchuyể đ ngmáy
Trang 7HCM City Univ of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
II Đạilượngthaythế-khâuthaythế
4 Víd
A
S1≡
B
C
2
M
2
G r
3
P r
2
S
2 ω
C
vr
1 ω
3 2
1
α
p
b
c 2 s B
vr
C
vr
2 G r
BC
⊥
AB
⊥
AB B BC CB
l V l V
=
1
2 ω ω
2 3
2 2
2 2 2
3 2
2
+
+
=
+ +
−
=
AB BC
AB AB
AB AB
BC
AB c
l pb
c b m l
l pb
bc J l pb
ps m J
l pb
pc P l
pb
ps G l
l pb
bc M
AB v v S
l pb
ps V
/
2 1
2
µ
µ
BC v
AB v
pbl
bcl
µ
µ
=
BC
AB
l
l pb
bc
=
AB v
v C
l pb
pc V
/
µ
AB
l pb
ps2
=
AB
l pb
c b
=
?
? //
1 ω AB
CB B
C
l
BC AB
AC
v v
v
⊥
⊥
+
r
$2 Phươngtrìnhchuyể đ ngmáy
-Phươngtrìnhđ ngnăngmáy III Phươngtrìnhmoment
$2 Phươngtrìnhchuyể đ ngmáy
ϕ ϕ ϕ
ϕ
ϕ ϕ ϕ
ϕ
ϕ ϕ
ω ϕ ω
ϕ ϕ
0 0
0 0
0
2 1 2
1
2
1 ) (
2
1
J d M M J
d M d
∫
-Đạ h mhaivếphươngtrìnhtrên→phươngtrìnhchuyể đ ngmáydưới
d ngvi phân(phươngtrìnhmoment)
dt
d J d
dJ M
1
2
ϕ
= +
-Việcgiảib itoá chuyể đ ngthựcb ngphươngtrìnhmoment n ichung phứctạ hơnkhid ngphươngtrìnhđ ngnăng Tuynhiên, trongmộtsố trườnghợpđ cbiệt, àitoá giảiquyếtb ngphươngtrìnhmoment d d ng hơn