Bài giảng Cơ kỹ thuật: Chương 2 - ThS. Trương Quang Trường

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

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

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

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

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!

w = 2

. 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

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

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

ằ

ấ

M t cân b ng tĩnh

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

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

P l 2 ur

0 ur

�

uur uur uur uur + + P P d l ur ur + m .r m .r m .r m .r d

3 3

1 1

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

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

ự ế ậ

ự

, v t quay t n t

Th c t quán tính

(cid: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

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

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

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

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

: gia t c kh i tâm c a c c u

m : kh i l c uấ Sa

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

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

r r s

r m r m r m r 3 2 3 m

r m s 3 3 m

(

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

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

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

= -

r l 1

(cid:0)

(

� �

(cid:0) (cid:0)

= -

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

ươ ườ Ths. Tr ng Quang Tr ng ườ Tr ng ĐH Nông Lâm TPHCM

BÀI T PẬ

ặ

ạ

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

ươ ườ Ths. Tr ng Quang Tr ng ườ Tr ng ĐH Nông Lâm TPHCM