BÀI TẬP LỚN NGUYÊN LÝ MÁY

Chia sẻ: cuong09n2

Bài 1: Phương án A: Cho cơ cấu máy bào ngang (như hình 1).Cho biết hệ số về nhanh của cơ cấu culít K=1,5; Hành trình đầu bào (khâu 5):H=500; Vị trí phương trược xx của đầu bào:a=(b+c)/2; Khoảng cách tâm AC l =a/2.Tỷ số chiều dài khâu 3 và khâu 4: DE CD l / l =0.25; Khối lượng khâu 5: 5 m =65kg; Lực cắt P=1000N.Khối lượng khâu 3: 3 m =25kg; Momen quán tính khâu 3: ( )2 /12 s3 3 CD J = m l .Bỏ qua khối lượng và mômen quán tính của các khâu khác.Khâu dẫn 1 có chiều quay như hình...

Nội dung Text: BÀI TẬP LỚN NGUYÊN LÝ MÁY

Bài tập lớn Nguyên Lý Máy

BÀI TẬP LỚN NGUYÊN LÝ MÁY-BÀI SỐ 1
PHÂN TÍCH ĐỘNG LỰC HỌC VÀ PHÂN TÍCH LỰC CƠ CẤU PHẲNG

Bài 1: Phương án A:
Cho cơ cấu máy bào ngang (như hình 1).Cho biết hệ số về nhanh của cơ
cấu culít K=1,5; Hành trình đầu bào (khâu 5):H=500; Vị trí phương trược
xx của đầu bào:a=(b+c)/2; Khoảng cách tâm l AC =a/2.Tỷ số chiều dài khâu
3 và khâu 4: l DE / lCD =0.25; Khối lượng khâu 5: m5 =65kg; Lực cắt
P=1000N.Khối lượng khâu 3: m3 =25kg; Momen quán tính khâu 3:
J s 3 = m3 (l CD ) 2 / 12 .Bỏ qua khối lượng và mômen quán tính của các khâu
khác.Khâu dẫn 1 có chiều quay như hình 1, vận tốc góc bằng hằng: ω1 =
2πn1
(rad/s), (cho n1 =150). Khâu dẫn đang ở vị trí số: 3 (hình 2).
60
1) Hãy xác định các kích thước còn lại của cơ cấu: lCD , a, l AC , l AB , l DE .
2) Vẽ hoạ đồ cơ cấu, hoạ đồ vận tốc, hoạ đồ gia tốc của cơ cấu ứng
với vị trí đã cho của khâu dẫn.Tính vận tốc và gia tốc của đầu bào
(khâu 5).
3) Vẽ hoạ đồ lực của cơ cấu tại vị trí đã cho của khâu dẫn. Xác định
áp lực khớp động tại các khớp A và khớp D. Tính lực momen cân
bằng trên khâu dẫn 1.
Bài Làm
Câu 1:Xác định các kích thước còn lại của cơ cấu:
Từ biểu thức của hệ số về nhanh:
180 0 + θ
K −1 1.5 − 1
K= 180 0 − θ ⇒ θ = (Góc lắc θ của khâu 3:
*180 0 = *180 0 = 36 0
K +1 1.5 + 1

góc giữa hai vị trí biên của cơ cấu culít).
H
Từ θ , dựng hai vị trí biên của khâu 3. Đặt hành trình H vào: ⇒ lCD = θ
2 sin
2
500
500
= 36 0 = = 809.02 (mm).
2 sin 18 0
2 sin
2
⇒ b= l CD = 809.02 (mm).
θ
⇒ c = l CD cos = 809.02*cos18 0 =769.42 (mm).
2
b + c 809.02 + 769.42
⇒a = = = 789.22 (mm).
2 2


Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Tường Quy 1
Bài tập lớn Nguyên Lý Máy

a 789.22
⇒ l AC = = = 394.61(mm).
2 2
⇒ l DE =0.25 l CD =0.25*809.02=202.25 (mm).
Xác định l AB : Từ A hạ AB’ và AB” vuông góc với hai vị trí biên của khâu
θ
3 ⇒ l AB = l AB ' = l AB" = l AC sin = 394.61*sin18 0 =121.94 (mm).
2
⇒ l CB = 325.4(mm).
0.5 m
Khi dựng hình ta chọn tỷ lệ xích là : µ L = = 0.005( ).
100 mm
Câu 2:Vẽ hoạ đồ vận tốc và gia tốc của cơ cấu:
a)Bài toán vận tốc:
2π * 150
2πn
Từ n1 = 150 (vòng/phút) ⇒ ω1 = 1 = =15.7(rad/s).
60
60
Ta có phương trình vận tốc như sau:
→ →

VB 3 = V B 2 + VB 3 B 2 (1)
Trong đó:

V B 3 ⊥ CD

VB 3
V B 3 = ω 3 * l CD


V B 2 V B 2 ⊥ AB
V B 2 = V B1 = ω1l AB = 15.7 * 121.94 = 1914.46(mm / s)

VB3B2 // CD

VB 3B 2
VB3 B 2 = ?
1.91446 m
Từ (1) ⇒ Vẽ hoạ đồ vận tốc.Với tỷ xích : µV = = 0.08( ).
23.93 mm.s
→ → →
Chọn điểm p làm gốc.Từ p vẽ p b2 biểu diễn VB 2 = VB1 .Qua b2 , vẽ đường

thẳng ∆ song song với phương của VB 3B 2 (song song CD).Trở về gốc p, vẽ

đường thẳng ∆' song song với phương của VB 3 (vuông góc với CD).Hai
→ → →
đường thẳng ∆ và ∆' giao nhau tại điểm b3 .Suy ra: p b3 biểu diễn VB 3 , b2 b3

biểu diễn VB 3B 2 (hình hoạ đồ vận tốc).
Từ hoạ đồ vận tốc ta có :
pb3 = 11.96(mm) ⇒ V B 3 = pb3 * µV =11.96*0.08=0.9568(m/s)= 956.8(mm/s).

b2 b3 =20.72(mm) ⇒ V B 3 B 2 = b2 b3 * µV =20.72*0.08=1.6576(m/s)=1657.6(mm/s).


Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Tường Quy 2
Bài tập lớn Nguyên Lý Máy

→ → →
Mặt khác, ta có: VE = VD + VED , trong đó:

V E // xx

VE
VE = ?

VD CD CD 809.02
⇒ VD =
Theo định lý đồng dạng thuận: VB 3 =
= *956.8 =

CB CB 325.4
VB 3
2378.82(mm/s).

V D ⊥ CD

VD
V D = 2378.82(mm / s )

V ED ⊥ DE

V ED
V ED = ?


Ta tiếp tục vẽ hoạ đồ vận tốc.Từ b3 ta vẽ b3 d biểu diễn VD , từ d vẽ

đường thẳng m song song với phương VDE (vuông góc với DE).Trở lại gốc

p vẽ đường thẳng m’ song song phương VE (song song phương trược
→ → →

xx).Từ đó ta suy ra : de biểu diễn VDE , pe biểu diễn VE .
Từ hoạ đồ vẽ được ta suy ra:
pe = 39.91(mm) ⇒ V E = pe * µV =39.91*0.08=3.1928(m/s) = 3192.8(mm/s).
b) Bài toán gia tốc:
→ → → →
→ →
a B3 + a B3 = a B3 = a B 2 + a B3B 2 + a B3B2
t n r k


Trong đó:
→ →
a B 2 = a B1 , chieu : Β → Α

aB2
a B 2 = a B1 = ω12 l AB = 15.7 2 * 121.94 = 30056.99(mm / s 2 )


r
a B 3 B 2 // CD

r
a B3B 2
a B3B 2 = ?
r



: la chieu cua V B 3 B 2 quay 90 0 theo chieu cua ω 3
k
a B3B 2


(chieu cua ω 3 suy tu chieu V B 3 )
k
a B3B2
VB3 956.8
a B 3 B 2 = 2ω 3V B 3 B 2 = 2 VB 3 B 2 = 2 * * 1657.6 = 3920.77(mm / s 2 ).
k

l CD 809.02


Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Tường Quy 3
Bài tập lớn Nguyên Lý Máy


a B 3 ⊥ CB
t

t
aB3
a B 3 = ε 3 l CB = ?
t





a B 3 huong tu B → C.
n

n
a VB23 956.8 2
B3
a B 3 = ω 32 l CB = = = 2813.35(mm / s 2 ).
n

l CB 325.4
Ta vẽ hoạ đồ vận tốc:
→ → →
Chọn một điểm π làm gốc.Từ π vẽ πb2 biểu diễn a B 2 .Qua b2 vẽ b2 k

′ ′
→ →
biểu diễn a B 3B 2 .Qua k vẽ đường thẳng ∆ song song với a B 3 B 2 ( song song
k r



với CD).Trở về gốc π , vẽ πn B 3 biểu diễn a B 3 .Qua n B 3 vẽ đường thẳng ∆ ′
n


song song với phương của a B 3 (vuông góc CB).Hai đường thẳng ∆ và ∆ ′
t

→ → →

giao nhau tại điểm b3 .Ta suy ra được : πb3 biểu diễn a B 3 ,còn kb3 biểu diễn
′ ′
30.05699 m
→ →

biểu diễn a B 3 .Ta chọn tỷ xích µ a = = 0.62(
a B 3 B 2 và n B 3 bB 3 ).

r t
mm.s 2
48
Từ hoạ đồ gia tốc ta có : a B 3 = 35.95(mm / s 2 ) .
Vậy a B 3 = 35.95 * 0.62 = 22.289(m / s 2 ) = 22289(mm / s 2 ).
→ →
→ →
Mặt khác: a E = a D + a ED + a ED
t n


Theo định lý đồng dạng thuận:

aD CD CD 809.02
= ⇒ aD = a B3 = * 22289 = 55415.63(mm / s 2 ) .

CB CB 325.4
a B3

a D huong tu : Β → Α

aD
a D = 55415.63(mm / s 2 )

a ED : huong tu E → D
n

n
a ED 2
V ED 1003.2 2
a ED = ω ED l ED = = = 4976.07(mm / s 2 )
n 2

l ED 202.25

a ED ⊥ E D
t

t
aED
a ED = ?
t


a E // xx

aE
aE = ?


Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Tường Quy 4
Bài tập lớn Nguyên Lý Máy

→ →


Từ b2' vẽ b2' d biểu diễn a D , từ d vẽ dned biểu diễn a ED , từ ned kẻ đường
n


thẳng n song song với phương a ED ( vuông góc ED).Trở lại gốc π vẽ
t


đường thẳng n’ song song với phương a E ( song song phương xx).Hai
→ →

đường thẳng n và n’ cắt nhau tại e. vậy : πe biểu diễn a E , ned e biểu diễn

a ED .
t


Từ hạ đồ gia tốc ⇒ a E = 35.95(mm / s 2 ) .
Vậy a E = 35.95 * 0.62 = 22.289(m / s 2 ) = 22289(mm / s 2 ).
Câu 3: Phân tích lực trên cơ cấu.
1)Tách cơ cấu thành nhóm tĩnh định và khâu nối giá:
Nhóm II : khâu 4, khâu 5, các khớp : khớp quay E, khớp quay D và khớp
trượt nối khâu 5 với giá. Khớp chờ là khớp trượt nối khâu 5 với giá và
khớp quay D.
Nhóm I : khâu 2, khâu 3, các khớp : khớp quay B, khớp trượt B, khớp quay
D. Khớp chờ là khớp quay B và khớp quay C.
Sau khi tách hai nhóm tĩnh định trên còn lại là khâu dẫn nối giá bằng khớp
quay A.
2)Tính các lực quán tính tác động lên các khâu của từng nhóm :




Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Tường Quy 5

Top Download

Xem thêm »

Ôn thi cao học 2014 |  Nghiên cứu khoa học |  Lập kế hoạch kinh doanh |  Bảng cân đối kế toán |  Đề thi chứng chỉ Tin học |  Tư tưởng Hồ Chí Minh |  Đề thi chứng chỉ Tiếng anh
Theo dõi chúng tôi
Đồng bộ tài khoản