9/20/2017
Cân bằng máy là gì?
Nhận xét: - Phản lực khớp động do: ngoại lực và lực quán
tính (-> phản lực động phụ)
Bài giảng Nguyên lý máy Bài 4. Cân bằng máy
- Phản lực động phụ: • biến thiên có chu kỳ • khi vận tốc của máy lớn, có thể rất lớn so với
TS. Phạm Minh Hải Bộ môn Cơ sở Thiết kế máy và Robot Email: hai.phamminh1@hust.edu.vn Google site : tsphamminhhaibkhn
thành phần lực do ngoại lực gây ra
1
Nguyên lý máy – Bài 4: Cân bằng máy
Cân bằng máy là gì?
2 lớp bài tính cân bằng máy:
Cân bằng máy là gì? • Phản lực động phụ là một trong những nguyên nhân gây ra rung động cho máy và nền móng
a) Cân bằng vật quay: triệt tiêu (giảm) lực quán
tính của các khâu
b) Cân bằng cơ cấu nhiều khâu: giảm phản lực động phụ từ máy truyền xuống nền móng
Tác hại của rung động: - Biên độ rung lớn (đặc biệt khi cộng hưởng) - 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
Phương pháp: - Phân bố lại khối lượng trên các khâu - Thay đổi khối lượng các khâu
bị, công trình, con người ở ‘xung quanh’
4
3
Nguyên lý máy – Bài 4: Cân bằng máy
Nguyên lý máy – Bài 4: Cân bằng máy
1
9/20/2017
Cân bằng vật quay
Cân bằng vật quay 1. Cân bằng vật quay mỏng (VQM) a) Điều kiện cân bằng của VQM
Khi VQM quay với vận tốc góc ω,
(cid:1)(cid:2)(cid:3) = (cid:5)(cid:3)(cid:6)(cid:7)(cid:8)(cid:3)
(cid:1)(cid:2)
(cid:1)(cid:2)(cid:7)
Giả thiết: không có biến dạng (vật quay cứng) Phân loại vật quay: a) Vật quay mỏng là vật quay có khối lượng
phân bố trên cùng một mặt phẳng vuông góc với trục quay
(cid:1)(cid:2)(cid:15) (cid:5)(cid:7) (cid:5)(cid:15) (cid:1)(cid:2)(cid:3) (cid:8)(cid:7) (cid:5)(cid:3) ωωωω (cid:8)(cid:15) (cid:8)(cid:3) (cid:8)(cid:13) (cid:5)(cid:13)
là một hệ lực cân bằng
b) Vật quay dày là vật quay có khối lượng phân bố trên nhiều mặt phẳng khác nhau vuông góc với trục quay
{(cid:1)(cid:2)(cid:3)}
• VQM cân bằng khi • N/x:
là hệ lực phẳng và đồng quy, nên:
(cid:13) (cid:3)(cid:14)(cid:15)
{(cid:1)(cid:2)(cid:3)}
(cid:1)(cid:2)= ∑ (cid:1)(cid:2)(cid:3)
5
6
Nguyên lý máy – Bài 4: Cân bằng máy
Nguyên lý máy – Bài 4: Cân bằng máy
{(cid:1)(cid:2)(cid:3)} Đ/k cân bằng VQM :
(cid:1)(cid:2)(cid:13)
= 0
(cid:1)(cid:2)
Cân bằng vật quay 1. Cân bằng vật quay mỏng (VQM) b) Nguyên tắc cân bằng VQM
Cân bằng vật quay 1. Cân bằng vật quay mỏng (VQM) c) Phương pháp cân bằng tĩnh VQM
Để cân bằng VQM, cần và chỉ cần tạo ra một lực quán tính
để triệt tiêu
(cid:1)(cid:2)(cid:7)
(cid:1)(cid:16)(cid:17)
(cid:1)(cid:2)
(cid:1)(cid:2)
Đặt
(cid:13)
(cid:8)(cid:21) =
1 (cid:5)
(cid:20) (cid:5)(cid:3)(cid:8)(cid:3), (cid:3)(cid:14)(cid:15)
m =
(cid:13) ∑ (cid:5)(cid:3) (cid:3)(cid:14)(cid:15)
(cid:1)(cid:16)(cid:17)
(cid:13)
(cid:13)
(cid:1)(cid:2)(cid:7) (cid:1)(cid:2)(cid:15) (cid:5)(cid:7) (cid:5)(cid:15) (cid:1)(cid:2)(cid:3) (cid:8)(cid:7) (cid:1)(cid:2)(cid:15) (cid:5)(cid:3) ωωωω (cid:5)(cid:7) (cid:8)(cid:15) (cid:8)(cid:3) (cid:5)(cid:15) (cid:1)(cid:2)(cid:3) (cid:8)(cid:7) (cid:5)(cid:3) ωωωω (cid:8)(cid:13) (cid:5)(cid:13) (cid:8)(cid:15) (cid:8)(cid:3) (cid:8)(cid:13) (cid:5)(cid:13) (cid:1)(cid:2)(cid:13)
= (cid:6)(cid:7)
(cid:1)(cid:2) + (cid:1)(cid:16)(cid:17) = 0
(cid:1)(cid:16)(cid:17) = (cid:6)(cid:7)(cid:5)(cid:16)(cid:17)(cid:8)(cid:16)(cid:17)
(cid:20) (cid:5)(cid:3)(cid:8)(cid:3) (cid:3)(cid:14)(cid:15)
= (cid:6)(cid:7)(cid:5)(cid:8)(cid:21) =0
(cid:1)(cid:2) = 0, phải có (cid:8)(cid:21)
(cid:1)(cid:2) = (cid:20) (cid:1)(cid:2)(cid:3) (cid:3)(cid:14)(cid:15) Để trọng tâm VQM phải nằm trên trục quay
7
8
Nguyên lý máy – Bài 4: Cân bằng máy
Nguyên lý máy – Bài 4: Cân bằng máy
Nguyên tắc cân bằng VQM: cần và chỉ cần 1 khối lượng cân bằng (đối trọng)
2
(cid:1)(cid:2)(cid:13) trong đó
9/20/2017
•
trên mặt phẳng thứ i có:
Cân bằng vật quay 1. Cân bằng vật quay mỏng (VQM) d) Kỹ thuật cân bằng tĩnh
Cân bằng vật quay 2. Cân bằng vật quay dày (VQD) a) Điều kiện cân bằng VQD
(i=1..n)
(cid:5)(cid:3), (cid:8)(cid:3) •
(cid:1)(cid:2)(cid:3) = (cid:5)(cid:3)(cid:6)(cid:7)(cid:8)(cid:3)
- Phương pháp dò trực tiếp - Phương pháp đối trọng thử - Phương pháp hiệu số mô-men - …
ωωωω
(cid:1)(cid:2)(cid:7) (cid:1)(cid:2)(cid:15) (cid:5)(cid:7) (cid:5)(cid:15) (cid:8)(cid:7) (cid:8)(cid:15) Trọng tâm (cid:8)(cid:13) (cid:5)(cid:13)
{(cid:1)(cid:2)(cid:3)}
• VQD cân bằng khi • N/x:
là hệ lực không gian, sẽ là 1 hệ lực cân bằng khi
và
Trạng thái cân bằng phiếm định
10
(cid:13) (cid:3)(cid:14)(cid:15)
= 0
∑ (cid:30)((cid:1)(cid:2)(cid:3))
= 0
Nguyên lý máy – Bài 4: Cân bằng máy
{(cid:1)(cid:2)(cid:3)} (cid:13) ∑ (cid:1)(cid:2)(cid:3) (cid:3)(cid:14)(cid:15) Nguyên lý máy – Bài 4: Cân bằng máy
Cân bằng vật quay 2. Cân bằng vật quay dày (VQD) b) Nguyên tắc cân bằng VQD
Cân bằng vật quay 2. Cân bằng vật quay dày (VQD) c) Nguyên lý máy cân bằng động kiểu khung
(cid:1)(cid:2)(cid:13) là một hệ lực cân bằng
" (cid:1)(cid:2)(cid:7)
"" (cid:1)(cid:2)(cid:7)
" (cid:1)(cid:2)(cid:15)
"" (cid:1)(cid:2)(cid:15)
ωωωω
" (cid:1)(cid:2)(cid:13)
"" (cid:1)(cid:2)(cid:13)
(I) (II) (cid:1)(cid:2)(cid:7) (cid:1)(cid:2)(cid:15) (I) (cid:5)(cid:7) (II) (cid:5)(cid:15) (cid:8)(cid:7) (cid:8)(cid:15) (cid:8)(cid:13) (cid:5)(cid:13)
A ∼∼∼∼
"" (cid:1)(cid:2)
0
c
k
{
(cid:1)(cid:2)(cid:3) {
#
" } phẳng, đồng quy "" } phẳng, đồng quy
{(cid:1)(cid:2)(cid:3)}
(cid:1)(cid:2)(cid:3)
11
12
Nguyên tắc c/b VQD: cần và chỉ cần 2 đối trọng đặt trong 2 mặt phẳng khác nhau vuông góc với trục quay
Nguyên lý máy – Bài 4: Cân bằng máy
Nguyên lý máy – Bài 4: Cân bằng máy
3
!(cid:15) (cid:1)(cid:2)(cid:13) !(cid:7) !(cid:13) L
9/20/2017
Vật quay mỏng hay Vật quay dày?
1. Cân bằng vật quay 1.2 Cân bằng vật quay dày (VQD) d) Phương pháp 3 lần thử
A1 A2
- Lần 1: ω, Ao ∼ Ao
2Ao
"" (cid:1)(cid:2) - Lần 2: ω, mtrt , A1
∼
At
D
rt A1 A2 At α mt Ao
L
-rt
(cid:1)(cid:2)$ A1 = Ao + At - Lần 3: ω, -mtrt , A2 A2 = Ao - At
- Kích thước: L/D - Tốc độ quay khi làm việc: nlàm việc - Mức độ rung động cho phép của máy (mức độ quan trọng)
mt (cid:5)%&% = (cid:5)$&$ '% '$
A1 + A2 = 2Ao
14
13
Nguyên lý máy – Bài 4: Cân bằng máy
Nguyên lý máy – Bài 4: Cân bằng máy
Máy cân bằng
15
Nguyên lý máy – Bài 4: Cân bằng máy
4
