Bài giảng Nguyên lý máy: Chương 5 - TS. Phạm Huy Hoàng

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:20

Thêm vào BST

Báo xấu

3
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Nguyên lý máy - Chương 5: Cân bằng máy, cung cấp cho người học những kiến thức như Hiện tượng mất cân bằng và tác hại; Cân bằng vật quay; Vật quay có bề dày lớn và cân bằng động;... Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Nguyên lý máy: Chương 5 - TS. Phạm Huy Hoàng

CHƯƠNG 5 CÂN BẰNG MÁY TS. PHẠM HUY HOÀNG A. Hiện tượng mất cân bằng và tác hại Khối tâm ≠ Tâm quay → Lực quán tính → Tăng phản lực Phần tăng thêm thay đổi về độ lớn, mặt phẳng và hướng tác dụng: Tải động - phụ → rung động và không đủ bền r r Fqt = mw 2a m maw 2 r a j w - maw 2 1
B. Cân bằng vật quay I. Vật quay có bề dày mỏng và Cân bằng tĩnh Kích thước hướng trục
Cách cân bằng tĩnh vật quay - Cho lăn tự nhiên tới vị trí mà khối tâm ở dưới cùng. - Thêm khối lượng ở bán kính đối diện khối tâm / bớt khối lượng ở bán kính chứa khối tâm cho đến khi không lăn nữa. Cách nay dễ làm nhưng kém chính xác nếu vật nặng, moment ma sát lớn. II. Vật quay có bề dày lớn và Cân bằng động - Vật quay có bề dày lớn: Kích thước hướng trục đủ lớn → Không thể coi toàn bộ khối lượng tập trung trên một mặt phẳng. - Hiện tượng mất cân bằng moment. r w Fqt1 m r a r -a m r Fqt 2 3
Mất cân bằng động = mất cân bằng tĩnh + mất cân bằng moment - Nguyên tắc cân bằng động: m i = m i1+ m i 2 li1.m i1= li 2 .m i 2 ri r i2 r i1 Fqt Fqt Fqt mi1 mi mi 2 w r r r ei ei ei li1 li 2 ri r Fqt = m iw 2 ei ri r i1 r i 2 m i = m i1+ m i 2 r i1 Fqt = Fqt + Fqt li1.m i1= li 2 .m i 2 r Fqt = m i1 w 2ei r i1 ri 2 ri 2 li 1.Fqt = li 2 .Fqt r Fqt = m i 2 w 2ei ri r i2 r i1 Fqt Fqt Fqt mi1 mi mi 2 w Quy đổi lượng r r r ei ei ei mất cân bằng về hai mặt phẳng 1 và 2 rồi cân tịnh cho hai mặt li1 li 2 đó. 4
Ví dụ: L L m 2m a a y x a z m m m m 2m m m m 2m m Ví dụ: m m y x /2 3a z 2m 2m / 3 m m m m m m 2m /2 3a 2m 2m 2m / 3 m 2m / 3 m m /2 /2 3a 3a 2m 2m 2m / 3 5
Ví dụ: m 2m a a a m m 2m / 3 2m a/2 a a y x a z 2m m 2m / 3 Máy cân bằng động cổ điển: 6
Máy cân bằng động hiện thời: khớp nối 1 2 mềm vật cân +ộng cơ máy phát bằng ổ mềm cảm biến hiển thị lượng mất cân bằng hiển thị vị trí mất cân bằng 7
8
9
10
11
12
13
14
15
C. Cân bằng cơ cấu – Cân bằng móng máy I. Phương pháp khối tâm: Phân bố khối lượng các khâu để khối tâm cơ cấu cố định. r r l2 C Ví dụ 1: Cơ cấu tay 4 khâu bản lề s2 S 2 r S3 r rB r s3 l1 r2 r3 r r r r r r r r2 = s1 1 S1 l3 r m1r1 + m2 r2 + m3r3 S r= m1 + m2 + m3 A r r r r r r r r D r l4 r m s + m2 (l1 + s2 ) + m3 (l1 + l2 + s3 ) r= 11 m1 + m2 + m3 r r r r r r m1s1 + (m2 + m3 )l1 m2 s2 + m3l2 m3 s3 r= + + m1 + m2 + m3 m1 + m2 + m3 m1 + m2 + m3 16
r r r r r m1 s1 + ( m2 + m3 )l1 m 2 s 2 + m3l 2 m3 s3 r = r = r = k ( m1 + m2 + m3 ) l1 l2 l3 S2 S3 S1 C S2 B S A D S1 S3 Ví dụ 2: Cơ cấu tay quay con trượt r r s2 l1 r r r l2 r1 = s1 2 S1 r r2 S2 S3 r r r r S r3 s3 r r r r r r m1 s1 + ( m 2 + m 3 )l1 m 2 s 2 + m3l 2 m3 s3 r = + + m1 + m 2 + m 3 m1 + m 2 + m 3 m1 + m 2 + m 3 17
r ìr ( m 2 + m 3 ) l1 r r ì m 1 s 1 + ( m 2 + m 3 ) l1 = 0 ï s1 = - ï ï m1 í r r Û í r ïm 2 s 2 + m3l2 = 0 î ïs = - m3l r ï 2 î m2 S2 S S3 S1 C. Cân bằng cơ cấu – Cân bằng móng máy II. Phương pháp từng phần: đối với các khâu chuyển động phức tạp, tách thành chuyển động quay và tịnh tiến rồi cân cho từng phần. 1. Phần quay ìm 2 + m 2 = m 2 ï B C í B ïm2 .s 2 = m2 .(l 2 - s 2 ) î C C m2 A j m2 l2 C w l1 S2 B m2 B 18
l 2. Phần tịnh tiến a3 » -l1w2 (cos + 1 cos2j) j l2 l Fqt » (m3 + m2 )l1w2 (cos + 1 cos2j) C j 2w l2 ma aw 2j b j C mb j A mb j w w l2 2j b a l1 ma B 2w D. Sự tự cân bằng I. Tự cân bằng Phân biệt khối tâm G, tâm quay O và tâm hình học I. Biến dạng của trục do độ cứng hữu hạn K. O e r O Fqt G w I G r I F F = Ky & Fqt = m( y + e)w2 F = Fqt Þ Ky= m(y + e)w2 y 19
y F = Fqt Þ Ky = m( y + e)w 2 mew 2 e e K Þy= = = w0 = K - mw 2 K - 1 w0 2 m mw 2 -1 w2 O w0 e -e r Fqt G w I r F Thực tế chỉ cầnw gấp 2-3 lần so với w 0 là đủ y II. Biện pháp đạt tự cân bằng - Mềm hóa trục → giảm độ cứng → giảm ω0 → mau chóng đạt tự cân bằng. - Rãnh bi duy trì tự cân bằng khi có biến động tải. w0 20