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

Bài giảng Nguyên lý máy: Chương 5 - TS. Nguyễn Chí Hưng

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:30

26
lượt xem
2
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Chương 5: Chuyển động thực của máy. Những nội dung chính được trình bày trong chương này gồm có: Xác định các đại lượng thay thế (mômen thay thế ngoại lực Mtt và mômen quán tính thay thế Jtt) và lập phương trình chuyển động thực của máy; biết cách xác định chuyển động thực của máy và các chế độ chuyển động của máy; biết cách làm đều chuyển động bình ổn của máy.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Nguyên lý máy: Chương 5 - TS. Nguyễn Chí Hưng

  1. CHƢƠNG 5 CHUYỂN ĐỘNG THỰC CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  2. Chương 5 CHUYỂN ĐỘNG THỰC Yêu cầu: 1. Xác định các đại lƣợng thay thế (mômen thay thế ngoại lực Mtt và mômen quán tính thay thế Jtt) và lập phƣơng trình chuyển động thực của máy. 2. Biết cách xác định chuyển động thực của máy và các chế độ chuyển động của máy. 3. Biết cách làm đều chuyển động bình ổn của máy. CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  3. Chương 5 CHUYỂN ĐỘNG THỰC 5.1. Các đại lượng thay thế & pt chuyển động thực của máy Mục đích Khi phân tích động học và lực của cơ cấu phẳng, ta giả thiết là khâu dẫn chuyển động đều. Tuy nhiên trong quá trình làm việc, khâu dẫn chịu tác động của nhiều yếu tố khác nhau nên vận tốc của khâu dẫn không thể là hằng số  lý do vì sao phải nghiên cứu về chuyển động thực của máy. Phƣơng pháp • Do máy là một cơ hệ bao gồm nhiều khâu với các thông số cấu tạo (khối lƣợng mi, mômen quán tính JSi) và các ngoại lực tác động (lực Pi, mômen Mi ) khác nhau nên khi nghiên cứu, ngƣời ta thƣờng tìm cách thay thế cả cơ hệ bằng một khâu thay thế với những nguyên tắc về động, lực học để đảm bảo chuyển động thực của máy. CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  4. Chương 5 CHUYỂN ĐỘNG THỰC 5.1. Các đại lượng thay thế & pt chuyển động thực của máy Phƣơng pháp • Quy luật chuyển động của các khâu trong cơ cấu phụ thuộc quy luật chuyển động của khâu dẫn nên trong quá trình tính toán ta thƣờng chọn khâu dẫn làm khâu thay thế. • Để nghiên cứu chuyển động thực của máy ta sẽ dùng định lý biến thiên động năng: “Tổng công của tất cả các lực tác động lên cơ hệ trong một khoảng thời gian bằng biến thiên động năng của cơ hệ trong khoảng thời gian đó.” E - E0 = E = Ađ + Ac Ađ - công động (công của lực phát động), Ađ luôn dƣơng. Ac - công cản (công của các lực cản), Ac có thể âm hay dƣơng. E - biến thiên động năng. CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  5. Chương 5 CHUYỂN ĐỘNG THỰC 5.1. Các đại lượng thay thế & pt chuyển động thực của máy 5.1.1. Công động Ađ và mômen động Mđ Phƣơng pháp • Giả sử mômen của lực phát động Mđ đặt lên khâu dẫn quay với vận tốc góc ω1. Công suất tức thời của lực phát động đƣợc tính bằng công thức:   N d  M d .1 Do 2 véctơ và luôn cùng phƣơng, chiều (?) nên ta có thể viết: Nđ = Mđ.ω1 Công động Ađ trong khoảng thời gian (t0,t): t t  Ađ =  N d dt   M d  1 dt   M d d t0 t0 0 0,  là vị trí tƣơng ứng của khâu dẫn tại t0, t. CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  6. Chương 5 CHUYỂN ĐỘNG THỰC 5.1. Các đại lượng thay thế & pt chuyển động thực của máy 5.1.2. Động năng E và mômen quán tính thay thế Jtt CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  7. Chương 5 CHUYỂN ĐỘNG THỰC 5.1. Các đại lượng thay thế & pt chuyển động thực của máy 5.1.2. Động năng E và mômen quán tính thay thế Jtt Chú ý CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  8. Chương 5 CHUYỂN ĐỘNG THỰC 5.1. Các đại lượng thay thế & pt chuyển động thực của máy 5.1.3. Mô men thay thế của các lực Mtt Thiết lập công thức • Xét máy có n khâu động. Giả sử trên khâu i có các ngoại lực sau tác động: lực Pi với vận tốc điểm đặt lực là Vi ; mômen Mi và vận tốc góc của khâu là ωi. Công suất tức thời của các lực cản trên các khâu là: CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  9. Chương 5 CHUYỂN ĐỘNG THỰC 5.1. Các đại lượng thay thế & pt chuyển động thực của máy 5.1.3. Công cản Ac và mômen cản thay thế Mtt Chú ý CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  10. Chương 5 CHUYỂN ĐỘNG THỰC 5.1. Các đại lượng thay thế & pt chuyển động thực của máy 5.1.4. Phương trình chuyển động thực của máy & khâu thay thế CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  11. Chương 5 CHUYỂN ĐỘNG THỰC 5.1. Các đại lượng thay thế & pt chuyển động thực của máy 5.1.4. Phương trình chuyển động thực của máy & khâu thay thế Nhƣ đã trình bày ở trên, do máy thƣờng là cơ hệ có một bậc tự do, với các khâu bị dẫn có chuyển động phụ thuộc vào sự biến thiên vận tốc của khâu dẫn nên ta thƣờng chọn khâu dẫn làm khâu thay thế. Kết luận: • Từ việc nghiên cứu chuyển động thực của toàn máy, bằng khái niệm mômen cản thay thế Mtt và mômen quán tính thay thế Jtt, bài toán chuyển thành nghiên cứu chỉ một khâu giả định, có cấu tạo biểu thị bằng mômen quán tính thay thế Jtt, trên khâu đó có chế độ lực tác động biểu thị bằng mômen động Mđ và mômen cản thay thế Mtt. • Khâu giả định đó đƣợc gọi là khâu thay thế. CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  12. Chương 5 CHUYỂN ĐỘNG THỰC 5.2. Các chế độ chuyển động của máy Căn cứ vào sự biến thiên của vận tốc khâu dẫn 1(), ta có thể phân loại chuyển động của máy thành: + Chuyển động không bình ổn: là chuyển động trong đó vận tốc góc khâu dẫn biến thiên không có chu kì. + Chuyển động bình ổn: là chuyển động trong đó vận tốc góc khâu dẫn biến thiên có chu kì. chuyển động của máy trải qua 3 giai đoạn:  mở máy  làm việc  tắt máy. CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  13. Chương 5 CHUYỂN ĐỘNG THỰC 5.2. Các chế độ chuyển động của máy • Trong giai đoạn mở máy, chế độ làm việc là không bình ổn, tổng công (Ađ+Ac) > 0. • Trong giai đoạn làm việc, chế độ làm việc là bình ổn. Cứ sau mỗi khoảng thời gian nhất định, năng lƣợng cung cấp cho máy phải bằng năng lƣợng máy tiêu thụ. Góc quay của khâu dẫn ứng với khoảng thời gian đƣợc gọi là chu kỳ công A. • Chu kỳ công A là góc quay của khâu dẫn để cho tổng công của các lực trên toàn máy bằng không. • Trong giai đoạn tắt máy, chế độ làm việc là không bình ổn, tổng công (Ađ+Ac) < 0. CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  14. Chương 5 CHUYỂN ĐỘNG THỰC 5.2. Các chế độ chuyển động của máy • Từ (5.2) chuyển động thực của máy phụ thuộc vào hai yếu tố là chế độ lực tác động (Mtt, Mđ) và mômen quán tính thay thế Jtt. Trong đó Jtt luôn biến thiên theo chu kì động học . • Nếu muốn vận tốc góc 1 biến thiên tuần hoàn thì cả thành phần thứ hai = Ađ+Ac cũng phải biến thiên với chu kì công A. Khi đó 1() sẽ biến thiên với chu kì động lực học  là bội số chung nhỏ nhất của  và A. Chu kỳ động lực học  là góc quay của khâu dẫn để cho vận tốc góc khâu dẫn trở về giá trị ban đầu. CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  15. Chương 5 CHUYỂN ĐỘNG THỰC 5.3. Xác định chuyển động thực của máy 5.3.1 Nguyên tắc Giả thiết: Mđ, Mtt và Jtt là các hàm của góc quay  của khâu dẫn. Thấy rằng nếu lập đƣợc đồ thị quan hệ E(J) sẽ xác định đƣợc vận tốc góc theo công thức: 2 E   1    J tt   Đồ thị quan hệ E(J) - đồ thị Wittenbauer CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  16. Chương 5 CHUYỂN ĐỘNG THỰC 5.3. Xác định chuyển động thực của máy 5.3.1 Nguyên tắc Giả sử cần xác định vận tốc thực khâu dẫn tại thời điểm nào đó, ví dụ tại vị trí k cùng các trị số Ek, Jk ứng với điểm K trên đồ thị: 2 Ek 2. E .Ek 2 E 1 k   1k    .tg k Jk  J .J k J Từ đó ta cũng có thể xác định giá trị lớn nhất và bé nhất của vận tốc góc khâu dẫn: 2 E 2 E 1max   tg max ; 1min   tg min J J max và min là các góc hợp bởi tiếp tuyến trên và dƣới của đồ thị E(J) với trục hoành. CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  17. Chương 5 CHUYỂN ĐỘNG THỰC 5.3. Xác định chuyển động thực của máy 5.3.2 Trình tự thiết lập đồ thị E(J) Xét trong một chu kỳ công A khi máy đang chuyển động bình ổn. CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  18. Chương 5 CHUYỂN ĐỘNG THỰC 5.3. Xác định chuyển động thực của máy 5.3.2 Trình tự thiết lập đồ thị E(J) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  19. Chương 5 CHUYỂN ĐỘNG THỰC 5.3. Xác định chuyển động thực của máy 5.3.2 Trình tự thiết lập đồ thị E(J) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  20. Chương 5 CHUYỂN ĐỘNG THỰC 5.3. Xác định chuyển động thực của máy 5.3.2 Trình tự thiết lập đồ thị E(J) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2