intTypePromotion=1
ADSENSE

Bài giảng Nguyên lý máy: Chương 6 - Nguyễn Tân Tiến

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:17

58
lượt xem
4
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

"Bài giảng Nguyên lý máy - Chương 6: Chuyển động thực và điều chỉnh chuyển động máy" cung cấp đến các bạn những kiến thức bao gồm đại cương, phương trình chuyển động máy, chuyển động thực của máy, làm đều chuyển động máy, tiết chế chuyển động máy.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Nguyên lý máy: Chương 6 - Nguyễn Tân Tiến

  1. Theory of Machine 6.01 6. CHUYỂN ĐỘNG THỰC & ĐIỀU CHỈNH CHUYỂN ĐỘNG MÁY HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 6.02 $1. Đại cương - Khi máy làm việ việc dướ dưới tác dụng của các lực, máy có một chuyể chuyển động nhấ nhất định gọi là chuyể chuyển động thự thực của máy - Việ Việc xác định chuyể chuyển động thự thực của máy dướ dưới tác dụng của các lực là một vấn đề cơ bản của động lực học máy - Chuyể Chuyển động của các khâu trong máy phụ phụ thuộ thuộc vào chuyể chuyển động của khâu dẫn → Để biế biết chuyể chuyển động thự thực của máy ta chỉ chỉ cần biế biết chuyể chuyển động thự thực của khâu dẫn - Vận tốc thự thực của máy thay đổi theo thờ thời gian, gian, điề điều chỉ chỉnh chuyể chuyển động máy gồm hai bài toátoán + Làm giảm biên độ dao động của vận tốc → Làm đều chuyể chuyển động máy + Làm cho vận tốc máy thay đổi có chu kỳ, tức duy trì sự cân bằng giữa công động và công cản → Tiế Tiết chế chế chuyể chuyển động máy HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
  2. Theory of Machine 6.03 $2. Phương trì trình chuyể chuyển động máy I. Phương Phương trì trình động năng - Phương trình động năng của một cơ hệ có dạng A = ∆E Phương trì A : công của tất cả các lực tác dụng lên cơ cấu trong thờ thời gian (t0,t) ΔE: độ biếbiến thiên động năng của cơ hệ trong thờ thời gian (t0,t) - Lực tác dụng lên máy gồm hai loạ loại Lực cản: lực cản k ỹ thuậ thuật, lực ma sát, trọ trọng lượ khâu, …→ Ac lượng các khâu, Lực phá phát động: ng: lực phá phát động của động cơ → Ad > 0 - Tổng công tác dụng lên máy A = Ad + Ac → Phương trì trình động năng Ad + Ac = ΔE - Các thông số ΔE, Ad, Ac đượ được tính theo + Thông số động học và động lực học máy (kích thước, khối lượng, moment quán tính các khâu, …) + Lực tác dụng lên máy + Vận tốc các khâu → Xác định biể thức tính Ad, Ac, ΔE biểu thứ HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 6.04 $2. Phương trì trình chuyể chuyển động máy I. Phương Phương trì trình động năng 1. Tính công lực phá phát động Ad - Công suấ suất tức thờ thời của lực phá phát động dAd N= = M d ω1 = M d ω1 dt M d lực phá phát động đặt trên khâu dẫn ω1 vận tốc góc khâu dẫn - Công của lực phá phát động trong thờ thời gian (t0, t) t t ϕ Ad = ∫ N dt = ∫ M d ω1 dt = ∫ M d dϕ t0 t0 ϕ0 ϕ phát động đặt trên khâu dẫn ϕ 0 = ϕ (t 0 ), ϕ = ϕ (t ) lực phá HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
  3. Theory of Machine 6.05 $2. Phương trì trình chuyể chuyển động máy I. Phương Phương trì trình động năng 2. Tính công lực cản Ac - Công suấ suất tức thờ thời của lực cản lên khâu thứ thứ k N k = M k ωk + PkVk Pk , M k lực cản và moment cản tác động lên khâu thứ thứ k Vk , ωk vận tốc điể điểm đặt lực Pk và vận tốc góc khâu thứ thứ k - Công suấ suất tức thờ thời của tất cả các lực cản tác dụng lên máy N c = ∑ N k = ∑ ( M k ω k + PkVk ) k k - Công của lực cản trong thờ thời gian (t0, t) t t Ac = ∫ N c dt = ∫ ∑ ( M k ωk + PkVk ) dt t0 t0 k HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 6.06 $2. Phương trì trình chuyể chuyển động máy I. Phương Phương trì trình động năng 3. Tính độ biế biến thiên động năng ∆E - Động năng của khâu thứ thứ k 1 1 Ek = mk VS2k + J k ωk2 2 2 mk , J k khố khối luợ luợng và moment quá quán tính của khâu thứ thứ k VSk , ωk vận tốc trọ trọng tâm và gia tốc góc khâu thứ thứ k - Động năng của máy 1 1  E = ∑ Ek = ∑  mk VS2k + J k ωk2  k k 2 2  - Độ biế biến thiên động năng trong thờ thời gian (t0, t) 1 ϕ ∆E = ∑ (mk VS2k + J k ωk2 ) 2 k ϕ 0 HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
  4. Theory of Machine 6.07 $2. Phương trì trình chuyể chuyển động máy I. Phương Phương trì trình động năng - Phương trì trình động năng máy HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 6.08 $2. Phương trìtrình chuyể chuyển động máy II. Đại lượ lượng thay thế thế - khâu thay thế thế 1. Moment cản thay thếthế t ϕ t  ω V   ω V  Ac = ∫ ∑ ( M k ωk + PkVk ) dt = ∫ ∑  M k k + Pk k  ω1dt = ∫ ∑  M k k + Pk k  dϕ t0 k t0 k  ω1 ω1  ϕ0 k  ω1 ω1  → Có thể thể thay thế thế tất cả các lực cản, moment cản tác dụng lên các khâu của máy bằng một moment cản thay thế thế, Mc, đặt trên khâu dẫn, giá giá trị trị của Mc đượ được tính theo công thứ thức - Biểu thứ thức tính công cản đượ được viế viết lại sử dụng moment cản thay thế thế ϕ Ac = ∫ M c dϕ ϕ0 ω V - Các giá trị k và k chỉ giá trị chỉ phụ phụ thuộ thuộc vào vị trí trí của cơ cấu ω1 ω1 HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
  5. Theory of Machine 6.09 $2. Phương trìtrình chuyể chuyển động máy II. Đại lượ lượng thay thế thế - khâu thay thế thế 2. Moment quá qu án tính thay thế thế 1  V  2 2  ω  1 ( ) E = ∑ mk VS2k + J k ω k2 = ∑ mk  Sk 2 k   ω1  + J k  k  ω12 2 k    ω1   → Có thể thể thay thế thế tất cả các khố khối lượ lượng, ng, moment quá quán tính của tất cả các khâu trên máy bằng một moment quá quán tính thay thế thế, J, đặt trên khâu dẫn, giá giá trị trị của J đượ được tính theo công thứ thức - Động năng của máy đượ được viế viết lại sử dụng moment quá quán tính thay thế thế 1 E= J ω12 2 HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 6.10 $2. Phương trìtrình chuyể chuyển động máy II. Đại lượ lượng thay thếthế - khâu thay thế thế 3. Khâu Khâu thay thế thế - Phương trìtrình động năng máy đượđược viế viết lại sử dụng các đại lượ lượng thay thế thế ϕ ϕ 1 2ϕ ∫ M d dϕ + ∫ M c dϕ = ϕ0 ϕ0 2 Jω1 ϕ0 - Phương trìtrình trên là phương trì trình động năng của khâu dẫn có moment quá quán chịu các lực tác dụng Md, Mc và quay với vận tốc góc là ω1 tính J, chị → Để xác định chuyể chuyển động thự thực của máy (đối với máy có 1 bậc tự do), ta chỉ chỉ cần xác định chuyể chuyển động thự thực của khâu dẫn bằng cách thu gọn các đại lượ lượng: ng: lực cản, moment quá quán tính của tất cả các khâu về đặt trên khâu dẫn và viế viết phương trì trình động năng của khâu dẫn với các đại lượ lượng thay thế thế này - Có thể thể thay thế thế các lực cản, lực phá phát động, ng, moment quá quán tính, nh, khố khối lượ lượng các khâu bằng các đại lượ thế đặt trên một khâu bất kỳ. Khâu mà lượng thay thế trên đó đặt các đại lượ lượng thay thế thế, gọi là khâu thay thế thế. Thông thườ thường, ng, khâu dẫn đượ được chọ chọn làm khâu thay thế thế - Từ chuyể thực của khâu dẫn → xác định chuyể chuyển động thự chuyển động thự thực của máy HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
  6. Theory of Machine 6.11 $2. Phương trìtrình chuyể chuyển động máy II. Đại lượ lượng thay thế thế - khâu thay thế thế 4. Ví dụ 1 2 3 B ω2 S2 M2 r C ω1 G2 r r vC P3 S1 ≡ A - Cho cơ cấu như hình vẽ + moment quá quán tính khâu 2 là J2 + khố khối lượ lượng khâu 2 và 3 là m2 và m3 + khâu 2, 3 chị chịu tác dụng của moment M2, lực P3 → Tính Mc, J thay thế thế đặt trên khâu dẫn HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 6.12 $2. Phương trìtrình chuyể chuyển động máy II. Đại lượ lượng thay thế thế - khâu thay thế thế 4. Ví dụ 1 2 3 B ω2 S2 M2 r C ω1 G2 r r vC P3 S1 ≡ A  ω V   ω V   VC V  M c = ∑  M k k + Pk k  =  M 2 2 + G2 S2  +  G3 + P3 C  k  ω ω1   ω1 ω1   ω ω1  1    1   VS  2 ω  2    VS  2 ω  2   VC  2 J = ∑ mk  k  + J k  k   = m2  2  + J 2  2   + m3   k  ω  ω1     ω1  ω1    ω1    1   HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
  7. Theory of Machine 6.13 $2. Phương trìtrình chuyể chuyển động máy II. Đại lượ lượng thay thế thế - khâu thay thế thế 4. Ví dụ r r r vC = vB + vCB 1 2 3 B ω2 // AC ⊥ AB ⊥ BC ? l ABω1 ? S2 M2 p r vC c ⊥ BC r C ω1 r s2 G2 r r vB ⊥ AB vC P3 b α S1 ≡ A VCB r ω2 µ bcl bc l AB G2 = l BC = v AB = ω1 VB l AB µv pbl BC pb l BC M c = −M 2 bc l AB ps + G2 2 l AB cos α + P3 pc l AB VS2 µ v ps2 ps2 pb l BC pb pb = = l AB 2 2 2 ω1 µ v pb / l AB pb  ps   bc l AB   bc  J = m2  2 l AB  + J 2   + m3  l AB  VC µv pc bc  pb   pb l BC   pb  = = l AB ω1 µ v pb / l AB pb HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 6.14 $2. Phương trì trình chuyể chuyển động máy III. Phương Phương trì trình moment - Phương trì trình động năng máy ϕ ϕ ϕ 1 2ϕ 1 ϕ ∫ M d dϕ + ∫ M c dϕ = ϕ0 ϕ0 2 Jω1 ⇒ ∫ ( M d + M c ) dϕ = Jω12 ϕ 0 ϕ0 2 ϕ0 - Đạo hàm hai vế phương trìtrình trên → phương phương trì trình chuyể chuyển động máy dướ dưới dạng vi phân (phương trì trình moment) 1 dJ dω M d + M c = ω12 +J 1 2 dϕ dt - Việ Việc giả giải bài toá toán chuyể chuyển động thựthực bằng phương trì trình moment nói chung phứ phức tạp hơn khi dùng phương trì trình động năng. năng. Tuy nhiên, nhiên, trong một số trườ trường hợp đặc biệbiệt, bài toá toán giả giải quyế quyết bằng phương trì trình moment dễ dàng hơn HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
  8. Theory of Machine 6.15 $3. Chuyể huyển động thựthực của máy I. Chế độ chuyể chuyển động máy - Khi máy hoạ hoạt động,ng, vận tốc máy nói chung biế biến thiên, thiên, ta phân biệ biệt các chế chế độ chuyể chuyển đ ộ ng sau + Chuyể Chuyển động không bình ổn: vận tốc máy biế biến thên không có chu k ỳ + Chuyể Chuy ể n đ ộng bình ổ n: vậ n tốc m á y biế biến thiên có chu k ỳ ω1 Khôûi ñoäng Laøm vieäc Taét maùy ϕ - Trong giai đoạ đoạn máy chuyể chuyển động bình ổn, sau một thờ thời gian Tω hay sau một góc quay ϕω của khâu dẫn, vận tốc của máy lại trở trở về trị trị số ban đầu - Tω và ϕω gọi là chu k ỳ động lực học của máy - Nói chung, chung, giai đoạ đoạn chuyể chuyển động bình ổn chí chính là giai đoạ đoạn máy làm việ việc, còn giai đoạ đoạn không bình ổn ứng với lúc khở khởi động máy hay tắt máy HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 6.16 $3. Chuyể huyển động thự thực của máy I. Chế độ chuyể chuyển động máy 1. Chế Chế độ chuyể chuyển động bình ổn ϕ ϕ 1 ϕ J (ϕ 0 ) 2 2 ∫ ( M d + M c ) dϕ = ϕ0 2 Jω12 ϕ 0 ⇒ ω1 (ϕ ) = J (ϕ ) ω1 (ϕ 0 ) + J (ϕ ) ϕ∫0 ( M d + M c ) dϕ -  J = const ϕ  ⇒ ω1 (ϕ ) = ω1 (ϕ 0 )  ∫ ( M d + M c ) dϕ = 0 ϕ0 → Máy chuyể chuyển động bình ổn với vận tốc đều -  J ≠ const ϕ  ⇒ ω1 (ϕ ) ≠ ω1 (ϕ0 )  ∫ ( M d + M c ) dϕ ≠ 0 ϕ0 → Máy chuyể chuyển động không đều nhưng vẫn có thểthể bình ổn sau mỗi chu k ỳ động lực học φω nếu J (ϕ + φ ) ϕ 0 +φω 0 J (ϕ 0 ) ω = 1, ∫ (M ϕ0 d + M c ) dϕ = 0 HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
  9. Theory of Machine 6.17 $3. Chuyể huyển động thựthực của máy I. Chế độ chuyể chuyển động máy 1. Chế Chế độ chuyể chuyển động bình ổn Chu k ỳ động học φ Chu k ỳ động lực học φω công) φA Chu k ỳ lực học (chu kỳ công) J (ϕ0 ) = J (ϕ 0 + nφ ) (n = 1,2, L)  ϕ + mφ A   ⇒ φω = bscnn (φ , φ A ) ∫ (M d + M c ) dϕ = 0 (m = 1,2, L) ϕ0  2. Chế Chế độ chuyể chuyển động không bình ổn Ad > Ac → Máy chuyể chuyển động nhanh dần Ad < Ac → Máy chuyể chuyển động chậ chậm dần HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 6.18 $3. Chuyể huyển động thự thực của máy II. Xác định vận tốc thự thực của khâu dẫn - Phương trì trình động năng có thể thể viế viết dướ dưới dạng 2   ϕ ω 2 (ϕ ) E (ϕ ) ω1 (ϕ ) = J (ϕ 0 ) 1 0 + ∫ ( M d + M c ) dϕ  ⇒ ω1 (ϕ ) = 2  J (ϕ )  2  J (ϕ ) ϕ0  trong đó E (ϕ ) = E (ϕ 0 ) + ∆E (ϕ 0 ) 1 E (ϕ 0 ) = J (ϕ 0 )ω12 (ϕ 0 ) 2 ϕ ∆E (ϕ 0 ) = ∫ ( M d + M c ) dϕ ϕ0 lượng M d (ϕ ), M c (ϕ ), J (ϕ ) → Để xác định ω1 (ϕ ) ta đi xác định các đại lượ - Các hàm M d (ϕ ), M c (ϕ ), J (ϕ ) cho dướ dưới dạng giả giải tích, ch, bảng số hay đồ thị thị HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
  10. Theory of Machine 6.19 $3. Chuyể huyển động thự thực của máy II. Xác định vận tốc thự thực của khâu dẫn 1. Phương phá ph á p s ố - Biể Biểu thứ thức tính vận tốc trên có thể thể viế viết lại dướ dưới dạng  ϕ i +1   J (ϕ ) ω1 (ϕ i ) + ( M + M ) dϕ  2 2 ω1 (ϕ i +1 ) = J (ϕi +1 )  i 2 ∫ d c  ϕi  2 hay ω1 (ϕ i +1 ) = [ E (ϕi ) + ∆E (ϕ i )] J (ϕi +1 ) trong đó 1 M = Md + Mc E (ϕi ) = J (ϕ i )ω12 (ϕi ) 2 M (ϕi +1 ) ϕi +1 ∆E (ϕi ) = ∫ (M ϕi d + M c ) dϕ M (ϕi ) 1 ≈ [ M (ϕi +1 ) + M (ϕi )](ϕi +1 − ϕ i ) 2 ϕi ϕi +1 ϕ HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 6.20 $3. Chuyể huyển động thự thực của máy II. Xác định vận tốc thự thực của khâu dẫn 1. Phương phá pháp số ϕ1 ϕ2 L ϕ n = ϕ1 + φ L ϕm = ϕ1 + φ A L ϕn = ϕ1 + φω J1 J2 L J n = J1 L Jm L J1 M c1 M c2 L M cn L M c1 L M c1 M d1 Md2 L M dn L M d1 L M d1 M1 M2 L Mn L M1 L M1 ∆E1 ∆E2 L ∆E n L ∆Em L ∆E1 E1 E2 L En L Em L E1 ω1 ω1 (ϕ1 ) ω1 (ϕ 2 ) L ω1 (ϕn ) L ω1 (ϕ m ) L ω1 (ϕ1 ) HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
  11. Theory of Machine 6.21 $3. Chuyể huyển động thự thực của máy II. Xác định vận tốc thự thực của khâu dẫn 2. Phương phá ph áp đ ồ thị thị thị J (ϕ ), M c (ϕ ), M d (ϕ ) - Xây dựng đồ thị - Cộng đồ thị thị M (ϕ ) = M d (ϕ ) + M c (ϕ ) thị M (ϕ ) → đồ thị - Tích phân đồ thị thị ∆E (ϕ ) → đồ thị thị E (ϕ ) - Xây dựng đồ thị thị E (J ) (đườ đường cong Wittenbauer) thị E (ϕ ) và đồ thị Wittenbauer) từ đồ thị thị J (ϕ ) HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 6.22 $3. Chuyể huyển động thự thực của máy II. Xác định vận tốc thự thực của khâu dẫn 2. Phương phá pháp đồ thị thị M (µM ) −M c (ϕ ) M d (ϕ ) M (ϕ ) ϕ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 E (µ E ) E (µ E ) 5 9 13 4 17 18 8 12 3 6 10 14 2 16 7 11 15 ψ max 1 ϕ ψ min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 0 19 J( J) HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
  12. Theory of Machine 6.23 $3. Chuyể huyển động thự thực của máy II. Xác định vận tốc thự thực của khâu dẫn 2. Phương phá ph áp đ ồ thị thị - Từ đườ đường cong Wittenbauer xác định vận tốc ω1 như như sau E (µ E ) + Tại φ = φk, động năng và moment K quán tính của máy có giá trị Ek Ek = E(ϕk) Jk = J(ϕk) xác định bởi điểm K trên đường cong ψ max ψk + Gọi ψ k = ∠(OJ , OK ) , ta có OE k E (ϕ k ) / µ E E (ϕ k ) µ J O ψ min Jk J( J) tanψ k = = = OJ k J (ϕ k ) / µ J J (ϕ k ) µ E E (ϕ k ) µ E E (ϕ k ) µ + Do đó = tan ψ k ⇒ ω (ϕ k ) = 2 = 2 E tanψ k J (ϕ ) µ J J (ϕ ) µJ k 1 k - Trường hợp tổng quát, đường cong E(J) bao gồm 3 giai đoạn: khởi động, chuyển động bình ổn và tắt máy. Trong giai đoạn bình ổn, ψ biến thiên giữa ψmax và ψ min → vận tốc máy biến thiên trong khoảng ω1min ÷ ω1max HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 6.24 $4. Làm đều chuyể chuyển động máy I. Hệ số không đều của vận tốc - Từ phương trì trình chuyể chuyển động máy 1 dJ M d + M c − ω12 1 dJ dω dω 2 dϕ M d + M c = ω12 +J 1 ⇒ ε1 = 1 = 2 dϕ dt dt J 1 dJ chuyển động đều ε 1 = 0 - Để máy chuyể ⇒ M d + M c − ω12 =0 2 dϕ - Điề Điều kiệ kiện trên không thể thể thự thực hiệ hiện đượ thực tế → trong giai đoạ được trên thự đoạn chuyể chuyển khoảng ω1min ÷ ω1max động bình ổn, vận tốc máy dao động trong khoả - Để đánh giá chuyển động không đều của máy → dùng hệ số chuyể giá độ chuyể chuyển động không đều δ ω1max − ω1min ω1max + ω1min δ≡ , ωtb ≡ ωtb 2 chuyển động không đều δ đượ - Hệ số chuyể được quy định tiêu chuẩ chuẩn cho từng loạ loại máy, nghiệp [δ ] = 1/5÷ ví dụ, máy nông nghiệ 1/5÷1/150, máy bơm [δ ] = 1/5÷ 1/5÷1/30, máy công cụ [δ ] = 1/20÷ 1/20÷1/150, … - Khi đó [ω ] − [ω1min ] [ω ] + [ω1min ]  [δ ]  [δ ] = 1max ωtb = 1max [ω1max/ min ] = ωtb 1 ±  ωtb 2  2  HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
  13. Theory of Machine 6.25 $4. Làm đều chuyể chuyển động máy II. Làm đều chuyể chuyển động máy 1. Biệ Bi pháp làm đều ện phá - J phụ phụ thuộ thuộc vị trí trí cơ cấu J = J0 + J (ϕ ) phần thay đổi theo φ phần cố định phầ phầ - Do đó 1 dJ (ϕ ) M d + M c − ω12 dJ d dJ (ϕ ) 2 dϕ = [ J 0 + J (ϕ )] = ⇒ ε1 = dϕ dϕ dϕ J 0 + J (ϕ ) - Giả Giảm ε1 bằng cách tăng phầ phần cố định của moment quáquán tính - Tăng J0 bằng cách lắp một khố khối lượ lượng phụ phụ gọi là bánh đà, Jd, lên + khâu dẫn, hoặ hoặc + khâu có tỉ số truyề truyền với khâu dẫn không đổi - Bánh đà có tác dụng tích trữ trữ năng lượ lượng khi Ad > Ac và giả giải phó phóng năng lượ lượng khi Ad < Ac, nhờ nhờ đó điề điều hoà hoà việ việc phân phố phối năng lượ lượng trong các giai đoạ đoạn chuyể khác nhau của một chu kỳ động lực học máy chuyển động khá - Jd càng lớn càng có tác dụng tốt như nhưng khô không thể thể quá quá lớn HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 6.26 $4. Làm đều chuyể chuyển động máy II. Làm đều chuyể chuyển động máy 1. Biệ Biện phá pháp làm đều HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
  14. Theory of Machine 6.27 $4. Làm đều chuyể chuyển động máy II. Làm đều chuyể chuyển động máy 1. Biệ Bi pháp làm đều ện phá HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 6.28 $4. Làm đều chuyể chuyển động máy II. Làm đều chuyểchuyển động máy 2. Xác định Jd bằng phương phá pháp đồ thị thị Bài toá toán: Cho thông số động học, động lực học và các chế chế độ làm việ việc của máy Xác định Jd cần thiế thiết để đảm bảo giá trị [δ ] yêu cầu giá trị Trườ Trường hợp tổng quá quát: Giả Giả thiế thiết máy chuyể chuyển động bình ổn, sau khi lắp bánh đà E ′ (µ E ) E (µE ) - J(ϕ) và E(ϕ) tăng lên một lượ lượng δ E và δ J hằng số - dạng đườđường cong E=E( E=E(J) không thay đổi, chỉ chỉ có hệ trụ trục tọa độ ψ max chuyể chuy ể n d ịch m ột ạn δ E và δ J đoạ đo a với δ J = Jd ψ min ′ ψ max  [δ ]  b O J( J) [ω1′max/ min ] = ωtb 1 ±  ′ ψ min  2  O′ Jd P J ′ (µ J ) [ω1′max/ min ]2 ≈ ωtb2 (1 ± [δ ]) HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
  15. Theory of Machine 6.29 $4. Làm đều chuyể chuyển động máy II. Làm đều chuyể chuyển động máy 2. Xác định Jd bằng phương phá pháp đồ thị thị µE µJ thức vận tốc ω1 (ϕ ) = 2 tanψ k ⇒ tanψ k = ω12 (ϕ k ) k Từ biể biểu thứ µJ 2µ E µJ E ′ (µ E ) E (µE ) ′ min = ⇒ tanψ max/ [ω1′max/ min ]2 2µ E µJ 2 = ωtb (1 ± [δ ]) 2µ E ab = Pa − Pb ψ max a = O′P(tanψ max ′ − tanψ min ′ ) ψ min ′ ψ max abµ J b O J( J) ⇒ J d = O′Pµ J = ′ ψ min ′ − tanψ min tanψ max ′ O′ Jd P J ′ (µ J ) 2 ω  Nếu lắp trên khâu x có tỉ số truyề truyền cố định đối với khâu dẫn J = J d  1  x  ωx  d HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 6.30 $4. Làm đều chuyể chuyển động máy II. Làm đều chuyể chuyển động máy 2. Xác định Jd bằng phương phá pháp đồ thị thị Trườ Trường hợp moment quá quán tính thay thế thế của cơ cấu là hằng số - Biế Biến thiên động năng cực đại sau khi lắp bánh đà 1 1 ∆Emax = ( J 0 + J d )[ω1′max ]2 − ( J 0 + J d )[ω1′min ]2  ∆Emax 2 2  ⇒ Jd = − J0 ω ′  ωtb2 [δ ] 1 max/ min ] ≈ ωtb (1 ± [δ ]) 2 2 với [ - Công thứ thức trên dùng để xác định bánh đà đảm bảo yêu cầu làm việ việc của máy hay kiể kiểm nghiệ nghiệm điề điều kiệ kiện làm việ việc của máy khi chọ chọn trướ trước bánh đà - Gọi ϕmax/min là vị trí trí khâu dẫn khi đạt vận tốc ωmax/min, ∆Emax đượ được tính như sau − M c (ϕ ) ϕ max M d (ϕ ) ∆Emax = ∫ (M ϕ min d + M c ) dϕ ϕ HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
  16. Theory of Machine 6.31 $4. Làm đều chuyể chuyển động máy II. Làm đều chuyể chuyển động máy 2. Xác định Jd bằng phương phá pháp đồ thị thị r F Ví dụ: Xác định Jd đặt trên trụ trục chí chính của máy tiệ tiện r có Jtt = const, moment động cơ M = const, tiệ tiện vật có bán kính r như hình vẽ, lực cắt trước ωtb, [δ ] F = const, cho trướ ω1 - Moment cản  Fr khi dao cắt chi tiế tiết M Mc =  0 khi dao không cắt chi tiế tiết Fr − Mc 5 6 Fr Md chuyển động bình ổn, Ad = Ac φ - Máy chuyể ω  3π π  5 M d 2π = M c  +  ⇒ M d = Fr  2 6 6 0 3π π π ϕ - Biế Biến thiên động năng cực đại 2 6 6 π Frπ 2π ∆Emax = Fr ⇒ J d = − J tt 4 4ωtb2 [δ ] HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 6.32 $5. Tiế Tiết chế chế chuyể chuyển động máy I. Khá Khái niệ niệm - Việ Việc làm đều chuyể chuyển động máy như đã xét chỉ nghĩa khi chế chỉ có ý nghĩ chế độ chuyể chuyển động của máy ổn định, nh, tức công động và công cản phả phải bằng nhau sau mỗi chu kỳ động lực học Ad = Ac - Khi máy làm việ việc, chế chế độ tải trọ trọng của máy thay đổi, tức có sự mất cân bằng giữ giữa Ad và Ac. Để đảm bảo máy chuyể chuyển động ổn định, nh, cần phả phải hiệ hiệu chỉ chỉnh Ad mỗi khi có sự thay đổi Ac. Đây là nội dung của việ việc tiế tiết chế chế chuyể chuyển động máy - Như vậy, tiế tiết chế chế chuyể chuyển động máy là duy trì trì sự cân bằng giữ giữa Ad và Ac để máy chuyể chuyển động bình ổn - Để tiế tiết chế chế chuyể chuyển động máy, ta dùng cơ cấu tiế tiết chế chế - Cơ cấu tiế tiết chế chế có nhiệ nhiệm vụ + pháát ph hi hiệ ệ n ra s ự thay đổi của tải trọ trọng (Ac) + hiệ hiệu chỉ chỉnh Ad tương ứng cho phù phù hợp với chế chế độ tải trọ trọng mới - Có nhiề nhiều loạ loại cơ cấu tiế tiết chế chế: điệ điện, điệ điện tử cơ khí khí, … HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
  17. Theory of Machine 6.33 $5. Tiế Tiết chế chế chuyể chuyển động máy O II. Cơ cấu tiế tiết chế chế ly tâm 1. Cơ cấu tiế ti t chế ế chế ly tâm kiể kiểu trự trực tiế tiếp - Nguyên lý làm việ việc k k B B ωo r A A r PA PA v v - Nhượ Nhược điể điểm GA GA + không nhạ nhạy đối với các tín hiệ hiệu thay đổi nhỏ nhỏ O + tồn tại sai số tĩnh r v ∆ω = ωo′ − ωo ≠ 0 → cơ cấu tiế tiết chế chế ly tâm kiể kiểu giá gián tiế tiếp HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien Theory of Machine 6.34 $5. Tiế Tiết chế chế chuyể chuyển động máy O II. Cơ cấu tiế tiết chế chế ly tâm 1. Cơ cấu tiế tiết chế chế ly tâm kiể kiểu giá gián tiế tiếp - Nguyên lý làm việ việc k k B B ωo A A - Ưu điể điểm + đáp ứng nhanh đối với các tín hiệ hiệu thay đổi nhỏ nhỏ O không tồn tại sai số tĩnh + không ∆ω = ωo′ − ωo = 0 - Nhượ Nhược điể điểm + vận tốc góc sau khi hiệ hiệu chỉ chỉnh dao động liên tục r v HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2