Ơ Ỹ
Ậ
C K THU T
GV: ThS. TR
NG QUANG TR
NG
ƯỜ Ệ
KHOA C KHÍ – CÔNG NGH
ƯỜ
ƯƠ Ơ Ạ Ọ
TR
NG Đ I H C NÔNG LÂM TP.HCM
ơ ệ Khoa C Khí – Công Ngh
ươ ườ Ths. Tr ng Quang Tr ng ườ Tr ng ĐH Nông Lâm TPHCM
ơ ỹ
ậ C K Thu t
Chương 2 Chương 2 CÂN BẰNG MÁY CÂN BẰNG MÁY
ơ ệ Khoa C Khí – Công Ngh
2
ươ ườ Ths. Tr ng Quang Tr ng ườ Tr ng ĐH Nông Lâm TPHCM
Ộ
Ụ
Ằ
I. M C ĐÍCH và N I DUNG CÂN B NG MÁY
ằ
M c đích cân b ng máy
ụ ơ ấ
ệ ự
ệ
ấ
Khi c c u và máy làm vi c, luôn xu t hi n l c quán tính
ự
ụ
ổ
ộ
ệ ủ ụ
ự
ự
ộ
ỳ
ỳ L c quán tính thay đ i theo chu k làm vi c c a máy và ph thu c ủ ơ ấ áp l c trên các kh p ph thu c vào l c quán tính ớ ị v trí c a c c u ổ và thay đ i có chu k
ỳ
ự
ộ
ủ ế ả ế ộ
ưở
ế
ả
ưở
ủ
Vì bi n thiên có chu k nên l c quán tính là nguyên nhân ch y u ế làm gi m đ ộ ệ ượ ng rung đ ng trên máy và móng máy gây ra hi n t ủ chính xác c a máy và nh h ng đ n các máy xung quanh, n u c ng ể ng có th phá h y máy h
ả
ồ
ố
ộ
Ph i kh l c quán tính, lo i tr ngu n g c gây nên rung đ ng ạ ừ
ủ
ệ
ằ
ơ ệ Khoa C Khí – Công Ngh
Đây là m c đích c a vi c cân b ng máy ươ ng Quang Tr
ử ự ụ ng
3
ườ Ths. Tr ườ Tr ng ĐH Nông Lâm TPHCM
Ộ
Ụ
Ằ
I. M C ĐÍCH và N I DUNG CÂN B NG MÁY
ụ
ằ
M c đích cân b ng máy
ớ ố
ng
ậ ệ
ỏ
ấ
ớ
4000N, l n g p g n
ộ n = 6000 1mm, thì ầ 40 l n ầ
ượ
ả
ố ượ m = 10 kg, quay v i t c đ ậ Ví d : ụ v t có kh i l ủ ố ỉ ầ vg/ph, ch c n kh i tâm c a v t l ch kh i tâm quay ự l c quán tính ly tâm cũng đã là ọ tr ng l ng b n thân!
.
3
w = 2
N
. 10 10
4000
= P m.e. lt
6000 30
p� . � �
2 � � �
Plt
ữ
m m 1
ấ ẽ ấ ả ưở
ệ ượ
ụ Nh ng tác d ng x u s r t nghiêm tr ng khi x y ra ng. hi n t
ọ ộ ng c ng h
- (cid:0)
ơ ệ Khoa C Khí – Công Ngh
P
ươ ườ Ths. Tr ng Quang Tr ng ườ Tr ng ĐH Nông Lâm TPHCM
Ộ
Ụ
Ằ
I. M C ĐÍCH và N I DUNG CÂN B NG MÁY
ộ
ằ
N i dung cân b ng máy
ố ượ
ố ạ kh i l i
ng khâu ủ
Cân b ng khâu quay ằ – phân ph i l ể ử ự quay đ kh l c quán tính ly tâm và moment quán tính c a các khâu quay
ố ượ
ố ạ kh i l i ệ ổ
ự
ạ
t tiêu và không t o nên áp l c
ằ ơ ấ – phân ph i l Cân b ng c c u ng các khâu ơ ấ ơ ấ ể trong c c u đ khi c c u làm vi c, t ng các l c quán ự ệ ộ ơ ấ tính trên toàn b c c u tri ề ộ đ ng trên n n
ơ ệ Khoa C Khí – Công Ngh
5
ươ ườ Ths. Tr ng Quang Tr ng ườ Tr ng ĐH Nông Lâm TPHCM
Ằ
II. CÂN B NG KHÂU QUAY ỏ
ằ
1. Cân b ng khâu quay m ng
2
=
2
w
w
ằ
ấ
M t cân b ng tĩnh
=
3
+
w
0
1
2
P # l 3
ơ ệ Khoa C Khí – Công Ngh
ur uur P m .r . l 1 1 1 ur uur = m .r . P l 2 2 2 ur uur 2 P m .r . l 3 3 uur uur uur + P P l l ng
6
ươ ườ Ths. Tr ng Quang Tr ườ Tr ng ĐH Nông Lâm TPHCM
Ằ
II. CÂN B NG KHÂU QUAY ỏ
ằ
1. Cân b ng khâu quay m ng
ur 2m .r 2
ur 3 3m .r
ur 1 1m .r
ur dm .r d
+
=
P l
3
1
P l 2 ur
0 ur
+
+
=
�
0
uur uur uur uur + + P P d l ur ur + m .r m .r m .r m .r d
d
3 3
1 1
2
2
ị
ừ ọ ồ
ẽ
ượ
ầ
h a đ . Cho r
c m
ur dm .r Xác đ nh t d
d, s tính đ
d c n thêm vào!
ệ ơ Khoa C Khí – Công Ngh
7
ươ ườ Ths. Tr ng Quang Tr ng ườ Tr ng ĐH Nông Lâm TPHCM
Ằ
II. CÂN B NG KHÂU QUAY ằ
2. Cân b ng khâu quay dày
ầ
ấ
ồ ạ
i moment
0
ự ế ậ
ự
, v t quay t n t
Th c t quán tính
(cid:0)
0
(cid:0) ệ ơ Khoa C Khí – Công Ngh
ườ ươ ng Quang Tr ng Ths. Tr ườ Tr ng ĐH Nông Lâm TPHCM
ọ
ộ
ằ
8
Khi v t quay m t cân b ng đ ng thu n túy, t n t ộ ằ ậ uur ur ự l c quán tính: M= P 0, qt qt ồ ạ ả ự i c l c quán tính và moment l c uur ur M(cid:0) P 0, qt qt ta g i chung là m t cân b ng đ ng ấ
Ằ
II. CÂN B NG KHÂU QUAY ằ
2. Cân b ng khâu quay dày
ượ c cân b ng ẳ
ậ ố ượ
ằ ặ ng trên hai m t ph ng tùy ý
ố ạ ớ ụ
Nguyên t c cân b ng ằ : v t quay hoàn toàn đ ắ i kh i l khi phân ph i l vuông góc v i tr c quay
ử
ượ
ặ
ẳ
ằ
ấ
Bài toán x lý l
ừ ng m t cân b ng trên t ng m t ph ng (I) và (II)
ơ ệ Khoa C Khí – Công Ngh
9
ươ ườ Ths. Tr ng Quang Tr ng ườ Tr ng ĐH Nông Lâm TPHCM
Ằ
II. CÂN B NG KHÂU QUAY ằ ệ
ớ
ằ
2. Cân b ng khâu quay dày ộ Gi
i thi u máy cân b ng đ ng
ơ ệ Khoa C Khí – Công Ngh
10
ươ ườ Ths. Tr ng Quang Tr ng ườ Tr ng ĐH Nông Lâm TPHCM
Ằ
II. CÂN B NG KHÂU QUAY ằ ệ
ớ
ằ
2. Cân b ng khâu quay dày ộ Gi
i thi u máy cân b ng đ ng
ơ ệ Khoa C Khí – Công Ngh
11
ươ ườ Ths. Tr ng Quang Tr ng ườ Tr ng ĐH Nông Lâm TPHCM
Ơ Ấ
Ằ
III. CÂN B NG C C U
ằ
ộ
ố
ể ủ ơ ấ
ủ
ự
ố
ề
ọ ượ
ủ
ộ
ằ
ộ ơ ấ ằ
ự
ấ
ỉ
ứ ạ ch xét cân b ng l c quán tính chính P ằ
= -
ố ượ
ơ ng c
ủ ơ ấ
ố
ố
: gia t c kh i tâm c a c c u
m : kh i l c uấ Sa
=
s
ắ Nguyên t c cân b ng Ch xét c c u ph ng ỉ ẳ ơ ấ C c u là m t h ch t đi m có kh i tâm luôn di đ ng trong quá ộ ệ ấ ơ ấ ể ế ộ trình chuy n đ ng c a c c u. N u thu g n các l c quán tính c a ộ ơ ấ toàn b c c u v kh i tâm c a nó, ta đ c m t vector chính P và m t moment chính M C c u hoàn toàn cân b ng khi P = 0 và M = 0 Cân b ng M r t ph c t p r ma s r =� a
ur P ur P
0
0
ố
ố ượ
ng các khâu
ệ ơ Khoa C Khí – Công Ngh
ươ ườ ng Quang Tr Ths. Tr ng ườ Tr ng ĐH Nông Lâm TPHCM
ằ ố
ố ị 12
Cân b ng c c u b ng cách b trí kh i l ằ ơ ấ sao cho kh i tâm luôn luôn c đ nh
Ơ Ấ
Ằ
III. CÂN B NG C C U
ụ
ằ
ơ ấ Ví d : Cân b ng c c u tay quay – con tr
ượ t
ố ượ
Kh i l
ng các khâu m
1, m2, m3
ặ ạ
Tr ng tâm S
r r r i r r r , 1 2 3
,
1, S2, S3 đ t t
=
ọ r r 1 r r 2 r r 3
r s 1 r r = + l s 1 2 r r = + + l l 1 2
r s 3
ố
+
(
+
+
r 1
r 2
r m s 1 1
3
1
2
=
=
+
+
r r s
r m r m r m r 3 2 3 m
r m s 3 3 m
(
0
m
3
2
=
c onst
(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) ơ ệ Khoa C Khí – Công Ngh
ố ị
+
=
ể ố ươ
r r Đ kh i tâm c đ nh, s Ths. Tr
m
0
m
ơ ấ Kh i tâm c c u r r r ) + + m m l m s m l 1 2 2 2 3 m m ur = + s 1 1 uur s 2 2
r ) 1 + m m l ur l 3 2
13
ườ ng Quang Tr ng (cid:0) ườ Tr ng ĐH Nông Lâm TPHCM (cid:0)
Ơ Ấ
Ằ
III. CÂN B NG C C U
ụ
ằ
ơ ấ Ví d : Cân b ng c c u tay quay – con tr
ượ t
2
= -
r l 1
(cid:0)
+
=
(
0
3
� �
=
(cid:0) (cid:0)
0
= -
s
r r ) + m m l m s 1 1 1 2 r r + m s m l 23 2
r s 1 �(cid:0) � r s 2
+ m m 3 m 1 r l 2
(cid:0) (cid:0) (cid:0)
m 3 m 2
(cid:0) (cid:0)
ơ ệ Khoa C Khí – Công Ngh
14
ươ ườ Ths. Tr ng Quang Tr ng ườ Tr ng ĐH Nông Lâm TPHCM
BÀI T PẬ
ặ
ạ
ng
ể
ố ượ
ng m t cân b ng
i bán kính ằ m1 i các bán kính
ớ
ỏ ủ ố ọ ố ượ mc c a đ i tr ng đ t vào đĩa m ng t Tính kh i l ấ ữ ớ ằ rc = 10mm đ cân b ng v i nh ng kh i l ặ ạ = 0,5kg, m2 = 0,75kg, m3 = 1,0kg và m4 = 1kg đ t t ị ứ r1 = 10mm, r2 = 20mm, r3 = 10mm và r4 = 10mm; ng v i các v trí (cid:0)
34 = 90o.
23 = (cid:0)
12 = (cid:0)
ế
ụ
ả
ự
ớ ố
ằ N u không cân b ng thì tr c ị ộ quay ph i ch u m t áp l c là ụ ế bao nhiêu n u tr c quay v i t c đ ộ n = 2000 vòng/phút ?
ơ ệ Khoa C Khí – Công Ngh
15
ươ ườ Ths. Tr ng Quang Tr ng ườ Tr ng ĐH Nông Lâm TPHCM
BÀI T PẬ
T đ c t
t c nh ng bài t p (có l
ả i i gi ấ ả t c
ờ i đáp t
ậ ự ọ ấ ả ữ ẽ ả ẳ s n), 177, 178 và 179. S gi ắ nh ng th c m c t
i l p.
ữ ự ả
ắ ạ ớ i các bài 182, 183 và 184.
ậ
ạ
ọ
T gi Sách Bài t p Nguyên Lý Máy – T Ng c H iả
ơ ệ Khoa C Khí – Công Ngh
16
ươ ườ Ths. Tr ng Quang Tr ng ườ Tr ng ĐH Nông Lâm TPHCM
ơ ệ Khoa C Khí – Công Ngh
17
ươ ườ Ths. Tr ng Quang Tr ng ườ Tr ng ĐH Nông Lâm TPHCM
