intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Bài giảng Nguyên lý máy: Bài 4 - TS. Nguyễn Xuân Hạ

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:37

54
lượt xem
6
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Nguyên lý máy - Bài 4: Cân bằng máy. Những nội dung chính được trình bày trong chương này gồm có: Cân bằng máy là gì? Cân bằng vật quay, Cân bằng cơ cấu phẳng, ví dụ về cân bằng tĩnh cơ cấu tay quay con trượt. Mời các bạn cùng tham khảo.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Nguyên lý máy: Bài 4 - TS. Nguyễn Xuân Hạ

  1. Nội dung  Phần 1: Cấu trúc động học của cơ cấu  Phần 2: Những vấn đề cơ bản trong thiết kế nguyên lý máy  Phân tích động học  Phân tích lực  Cải thiện chất lượng làm việc máy (động lực học máy)  Làm đều chuyển động máy  Cân bằng máy  Phần 3: Lý thuyết về các cơ cấu có khớp cao  Cơ cấu cam  Cơ cấu bánh răng Bài 4: Cân bằng máy CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 2
  2. Bài 4 Cân bằng máy CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  3. 1. Cân bằng máy là gì? Nhận xét  Phản lực khớp động do  Ngoại lực  Lực quán tính => phản lực động phụ  Phản lực động phụ  Biến thiên có chu kỳ  Khi vận tốc của máy lớn, có thể rất lớn so với thành phần lực do ngoại lực gây ra Bài 4: Cân bằng máy CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 4
  4. 1. Cân bằng máy là gì?  Ví dụ: Đĩa mỏng quay quanh trục không đi qua trọng tâm B  Tốc độ n = 9000 vg/ph  Khối lượng m = 10 kg w R R 1 2  BK lệch tâm rS = 2 mm G Pqt  mrs w  18000 N 2 R rs P  mg  100 N P R>>B  Pqt  P P mr s w 2 qt mr s w2 Bài 4: Cân bằng máy CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 5
  5. 1. Cân bằng máy là gì?  Phản lực động phụ là một trong những nguyên nhân gây ra rung động cho máy và nền móng  Tác hại của rung động  Biên độ rung lớn (đặc biệt khi cộng hưởng) ảnh hưởng đến quá trình công nghệ mà máy thực hiện  Tăng ma sát trong khớp động  Tăng nguy cơ phá hủy do hiện tượng mỏi của vật liệu  Rung động truyền qua nền móng tới các thiết bị, công trình, con người ở ‘xung quanh’ Bài 4: Cân bằng máy CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 6
  6. 1. Cân bằng máy là gì?  2 lớp bài tính cân bằng máy  Cân bằng vật quay: triệt tiêu (giảm) lực quán tính của các khâu  Cân bằng cơ cấu nhiều khâu: giảm phản lực động phụ từ máy truyền xuống nền móng Cân bằng máy Cân bằng vật quay Cân bằng cơ cấu CB tĩnh CB động CB tĩnh CB động Bài 4: Cân bằng máy CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 7
  7. 2. Cân bằng vật quay  Giả thiết: vật quay rắn tuyệt đối  Phân loại vật quay  Vật quay mỏng  Vật quay dày Vật quay dày Vật quay mỏng Có thể mất CB: tĩnh, động, hoặc toàn phần Có thể mất CB tĩnh Bài 4: Cân bằng máy CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 8
  8. 2. Cân bằng vật quay  Hiện tượng mất cân bằng tĩnh: Khi vật ở trạng thái tĩnh ta cũng thấy vật mất CB Trọng tâm Vật có xu hướng quay lắc đến vị trí trọng tâm thấp nhất Bài 4: Cân bằng máy CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 9
  9. 2. Cân bằng vật quay  Hiện tượng mất cân bằng động: chỉ thấy khi vật quay do tác động không những của lực quán tính mà đặc biệt là mô-men lực quán tính 0 r1  r2  r 180 m1  m2  m M q  lPq1  lPq 2 Pq  Pq1  Pq 2  0 Pq1  Pq 2  w 2 mr Trọng tâm nằm trên trục quay → ở trạng thái tĩnh không phát hiện mất CB Bài 4: Cân bằng máy CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 10
  10. 2. Cân bằng vật quay 2.1. Cân bằng VQM – Điều kiện CB  Khi VQM quay với vận tốc góc w có các khối lượng mi tại ri Pqi  miw 2 ri 𝑃𝑞2 𝑃𝑞   𝑃𝑞1 𝑚2  VQM cân bằng khi Pqi là một 𝑚1 𝑟Ԧ 2 𝑚𝑖 𝑃𝑞𝑖 hệ lực cân bằng 𝑟Ԧ1   𝑟Ԧ𝑖 Pqi là hệ lực phẳng và đồng 𝑟Ԧ𝑛 w  𝑚𝑛 quy nên P   P   P n 𝑃𝑞𝑛 qi q qi i 1  Điều kiện CB: Pq  0 Bài 4: Cân bằng máy CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 11
  11. 2. Cân bằng vật quay 2.1. Cân bằng VQM – Nguyên tắc CB  Để cân bằng VQM, cần và chỉ cần tạo ra một lực quán tính Pcb để triệt tiêu Pq 𝑃𝑞2 𝑃𝑞 Pcb  Pq  0 𝑃𝑞1 𝑚2 𝑚1  Trong đó 𝑟Ԧ2 𝑚𝑖 𝑃𝑞𝑖 𝑟Ԧ1 𝑟Ԧ𝑖 Pcb  mcbw rcb 2 𝑟Ԧ𝑛 w 𝑚𝑛 𝑃𝑐𝑏 𝑃𝑞𝑛  Nguyên tắc: cần và chỉ cần 1 khối lượng cân bằng (đối trọng) Bài 4: Cân bằng máy CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 12
  12. 2. Cân bằng vật quay 2.1. Cân bằng VQM – Phương pháp  Đặt 𝑃𝑞2 1 n 𝑃𝑞1 rs   mi ri 𝑚2 m i 1 𝑚1 𝑟Ԧ2 𝑚𝑖 𝑃𝑞𝑖 n 𝑟Ԧ1 m   mi 𝑟Ԧ𝑛 𝑟Ԧ𝑖 w i 1 𝑚𝑛  Ta có n n 𝑃𝑞𝑛 Pq   Pqi  w 2  m r  w mri i 2 s i 1 i 1  Để Pq  0 phải có rs  0  Vậy trọng tâm vật quay phải nằm trên trục quay! Bài 4: Cân bằng máy CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 13
  13. 2. Cân bằng vật quay 2.1. Cân bằng VQM – Công nghệ  Phương pháp dò trực tiếp  Phương pháp đối trọng thử  Phương pháp hiệu số mô-men Trọng tâm Trạng thái cân bằng phiếm định Bài 4: Cân bằng máy CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 14
  14. 2. Cân bằng vật quay 2.2. Cân bằng VQD – Điều kiện CB  Trên mặt phẳng thứ i có: mi , ri  i  1...n   Khi quay với VT w sinh ra Pqi  miw 2 ri 𝑃𝑞2 𝑃𝑞1 𝑚2 𝑚1 𝑟Ԧ2 𝑟Ԧ1 w 𝑟Ԧ𝑛 𝑚𝑛   𝑃𝑞𝑛  VQD cân bằng khi Pqi là một hệ lực cân bằng    Pqi là hệ lực không gian, sẽ là hệ lực cân bằng khi n n Pq   Pqi  0 và M q   M ( Pqi )  0 i 1 i 1 Bài 4: Cân bằng máy CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 15
  15. 2. Cân bằng vật quay 2.2. Cân bằng VQD – Nguyên tắc CB (I) 𝑃𝑞1 𝑃𝑞2 (II) 𝑚2 𝑃𝑞𝐼1 𝑃𝑞𝐼2 𝑃𝑞𝐼𝐼1 𝑃𝒒𝐼𝐼𝟐 𝑚1 𝑟Ԧ2 𝑟Ԧ1 𝑟Ԧ𝑛 𝑃𝑞𝐼𝑛 𝑃𝒒𝐼𝐼𝒏 𝑚𝑛 𝑥Ԧ1 𝑃𝑞𝑛 𝑥Ԧ2 𝑥Ԧ𝑛 𝐿 {𝑃𝑞𝐼𝑖 } phẳng, đồng quy 𝑃𝑞𝑖 = 𝑃𝑞𝐼𝑖 +𝑃𝑞𝐼𝐼𝑖 {𝑃𝑞𝑖 } ቐ với ቐ {𝑃𝑞𝐼𝐼𝑖 } phẳng, đồng quy 𝑃𝑞𝐼𝑖 𝑥𝑖 = 𝑃𝑞𝐼𝐼𝑖 (𝐿 − 𝑥𝑖 ) Nguyên tắc: cần và chỉ cần 2 đối trọng đặt trong 2 mặt phẳng khác nhau vuông góc với trục quay Bài 4: Cân bằng máy CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 16
  16. 2. Cân bằng vật quay 2.2. Cân bằng VQD – Máy CB động kiểu khung (I) (II) w Ԧ 𝑞𝐼𝐼 𝐴~𝑃 0 k c Bài 4: Cân bằng máy CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 17
  17. 2. Cân bằng vật quay 2.2. Cân bằng VQD – PP 3 lần thử 𝐴Ԧ1 𝐴Ԧ2 - Lần 1: w, 𝐴Ԧ0 2𝐴Ԧ0 𝐴Ԧ0 ~𝑃𝑞𝐼𝐼 rt 𝐴Ԧ1 - Lần 2: w, 𝑚𝑡𝑟𝑡, 𝐴Ԧ1 𝐴Ԧ𝑡 𝐴Ԧ2 mt  𝐴Ԧ𝑡  𝑃𝑞𝑡 𝐴Ԧ0 𝐴Ԧ1 = 𝐴Ԧ𝑜 + 𝐴Ԧ𝑡 -rt 𝐴𝑜 - Lần 3: w, −𝑚𝑡𝑟𝑡 , 𝐴Ԧ2 mt 𝑚𝑜 𝑟𝑜 = 𝑚𝑡 𝑟𝑡 𝐴𝑡 𝐴Ԧ𝟐 = 𝐴Ԧ𝑜 − 𝐴Ԧ𝑡 𝐴Ԧ1 + 𝐴Ԧ2 = 2𝐴Ԧ𝑜 Bài 4: Cân bằng máy CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 18
  18. Vật quay mỏng hay Vật quay dày? D L  Kích thước: L/D  Tốc độ quay khi làm việc: nlàm việc  Mức độ rung động cho phép của máy (mức độ quan trọng) Bài 4: Cân bằng máy CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 19
  19. Máy cân bằng Bài 4: Cân bằng máy CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 20
  20. 3. Cân bằng cơ cấu phẳng Lực truyền xuống nền gây rung rộng! Bài 4: Cân bằng máy CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 21
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2