BÀI T P L N NGUYẬ Ớ ÊN LÝ MÁY Trang :
TR NG Đ I H C HÀNG H I ƯỜ Ạ Ọ Ả
B MÔN NGUYÊN LÝ - CHI TI T MÁYỘ Ế
BÀI T P L N Ậ Ớ
NGUYÊN LÝ MÁY
Giáo viên h ng d n:ướ ẫ
Sinh viên th c hi n:ự ệ
L p:DTA49-DH1ớ
H i Phòng năm:2009-2010 ả
2
BÀI T P L N NGUYẬ Ớ ÊN LÝ MÁY Trang :
* Đ bàiề: Tính toán c c u chính c a đ ng c đ t trongơ ấ ủ ộ ơ ố
1. Các thông s cho tr c.ố ướ
STT n
(vg/ph)
S
(mm) λ= r/ l D
(mm) δ
44 2800 175 1/ 4 152 1/85
Trong do n:vòng quay tr c khu uụ ỷ
D: đ ng kính xilanh.ườ
S: hành trình pittong.
θmax: gia t c l n nh t c a biênố ớ ấ ủ
δ: h s không đ cho phép v n t c khâuệ ố ề ậ ố
d n.ẫ
R: bán kính tay quay.
L: chi u dài tay quay.ề
2. L c đ chung c a c c u tay quay con tr t.ượ ồ ủ ơ ấ ượ
B
A
O1
2
3
§ C T § C D
s
p
p
m ax
3. Các gia tr c a khâu.ị ủ
- Tr ng l ng khâu 2: Gọ ượ 2 = 90 (KG/m) x l (m)
- Tr ng l ng khâu 3:ọ ượ G3 = 0,35G2
- Tr ng tâm khâu 2 (Sọ2): lAS = 0,35lAB
- Bán kính quán tính khâu 2: ρ22 = 0,17. lAB2
- Áp su t l n nh tấ ớ ấ : pmax = 50 KG/cm2
3
BÀI T P L N NGUYẬ Ớ ÊN LÝ MÁY Trang :
PH N I : PHÂN TÍCH C U TRÚCẦ Ấ
1.Tính b c t do, x p lo i c c u:ậ ự ế ạ ơ ấ
Công th c tính b c t do c a c c u ph ngứ ậ ự ủ ơ ấ ẳ
W = 3n- 2p
5
- p
4
+ r +r
th
- w
th
Trong đó:
•n _ s khâu đ ng. Trong đ ng c đ t trong hai kì thì th c ch t áp l cố ộ ộ ơ ố ự ấ ự
c a khí đ t cháy sinh công đ y pít tông (khâu 3) tr t thông qua tay biênủ ố ẩ ượ
(khâu 2). Khi n tr c khu u (tay quay- khâu 1) quay, c c u có ba khâuế ụ ỷ ơ ấ
đ ng nên n = 3.ộ
•P5 _ S kh p lo i 5ố ớ ạ
Khâu 1 n i v i giá b mg kh p quayố ớ ằ ớ
Khâu 2 n i v i khâu 1 b ng kh p quayố ớ ằ ớ
Khâu 2 n i v i khâu 3 b ng kh p quayố ớ ằ ớ
Khâu 3 n i v i giá b ng kh p tr tố ớ ằ ớ ượ
⇒ C b n kh p đ u là kh p th p lo i 5 nên có pả ố ớ ề ớ ấ ạ
5
= 4.
•p
4
_ S kh p lo i 4. C c u không có kh p lo i 4 nên pố ớ ạ ơ ấ ớ ạ
4
= 0.
•r_ S ràng bu c trùng, r = 0. ố ộ
•rth_ Số ràng bu c th a, rộ ừ th = 0.
•Wth _ Số b c t do th a, trong t t c các khâu khi tham gia chuy nậ ự ừ ấ ả ể
đ ng đ u làm thay đ i c u hình c a c c u nên không có chuy n đ ngộ ề ổ ấ ủ ơ ấ ể ộ
th a.ừ
⇒ V y s b c t do: W = 3 3 - 2 4 - 0 + 0 + 0 - 0 = 1.ậ ố ậ ự
* Tách nhóm :
- Tách nhóm g m khâuồ ( 2 và 3 ): nhóm tách ra có hai kh p ch là A vàớ ờ
kh p tr t B . C hai kh p A, B có v trí xác đ nh khi c c u chuy n đ ng.ớ ượ ở ả ớ ị ị ơ ấ ể ộ
Kh p trong là kh p quay t i B, b c t do c a nhóm tách là W = 3n -2pớ ớ ạ ậ ự ủ
5
= 3. 2-
2 .3 = 0
3
B
2
A
⇒ Nhóm tách ra là nhóm Axua lo i 2ạ
4
BÀI T P L N NGUYẬ Ớ ÊN LÝ MÁY Trang :
- C c u còn l i là khâu d n 1 n i v i giá b ng kh p quay: ơ ấ ạ ẫ ố ớ ằ ớ
1
O
KL: C c u đ ng c đ t trong g m m t nhóm Axua lo i 2 và m t khâu d nơ ấ ộ ơ ố ồ ộ ạ ộ ẫ
h p thành nên c c u thu c lo i 2.ợ ơ ấ ộ ạ
2. Tính kích th c th c c a c c u:ướ ự ủ ơ ấ
Ta có OA = r
S: hành trình c a pittông, do S = 2r nên ủ
Có λ = r/l = 1/4 ⇒ l = 4r = 4.87,5 = 350 (mm)
* Tính v n t c góc khâu 1:ậ ố
Ta l i có: ạ
)(07,293
30
2800.14,3
30
.
1
1
−
===
s
n
π
ω
PH N II : PHÂN TÍCH Đ NG H CẦ Ộ Ọ
1. Bài toán v trí:ị
* Trình t gi i:ự ả
- Ch n t l xích ho đ v trí ọ ỉ ệ ạ ồ ị
75,1
50
5,87
===
OA
r
l
µ
(mm/mm).
- V vòng tròn tâm O bán kính OA = 50 mm, chia vòng tròn thành tám ph nẽ ầ
b ng nhau, đ c xác đ nh b i m i đi m chia nên d c các đi m t ng ng la:ằ ượ ị ở ỗ ể ượ ể ươ ứ
A0, A1, A2, A3, A4, A5, A6, A7.
- T các đi m Aừ ể i làm tâm quay các cung tròn có bán kính là AB
)(200
75,1
350 mm
l
AB
l
AB
===
µ
- Các cung này c t theo ph ng tr t c a piston yy t i các đi m t ng ngắ ươ ượ ủ ạ ể ươ ứ
là Bi. T ng ng m i đi m Aươ ứ ỗ ể i ta xác đ nh các đi m Bị ể i t ng ng. N i các đi mươ ứ ố ể
Ai v i Bới ta đ c v trí c a c c u t i các góc quay OAượ ị ủ ơ ấ ạ iBi.
- V trí tr ng tâm c a khâu 2 là Sị ọ ủ 2i đ c xác đ nh:ượ ị
AiS2i = 0,35.AB = 0,35.200 = 70 (mm)
- N i các Số2i b ng đ ng cong tr n ta đ c qu đ o c a Sằ ườ ơ ượ ỹ ạ ủ 2 trong chu kì
chuy n đ ng c a c c u.ể ộ ủ ơ ấ
Bài toán v trí c c u c a đ ng c hai kì đ c xác đ nh b i tám v trí c aị ơ ấ ủ ộ ơ ượ ị ở ị ủ
khâu d n sau nh ng kho ng góc quay ẫ ữ ả π/4 trong m t chu kì chuy n v (m t vòngộ ể ị ộ
quay c a khâu d n ủ ẫ φ = 2π). Xác đ nh qu đ o c a các đi m Sị ỹ ạ ủ ể 2 trong chu kì
5
BÀI T P L N NGUYẬ Ớ ÊN LÝ MÁY Trang :
chuy n đ ng c a c c u. Ta đ c ho đ v trí c c u c a đ ng c hai kì nhể ộ ủ ơ ấ ượ ạ ồ ị ơ ấ ủ ộ ơ ư
hình v . ẽ
2. Bài toán v n t c.ậ ố
Ta gi i bài toán v n t c theo ph ng pháp v ho đ và v tám ho đ ngả ậ ố ươ ẽ ạ ồ ẽ ạ ồ ứ
tám v trí c a c c u:ị ủ ơ ấ
Nh n xét: C c u có m t b c t do lo i 2 d ng 2.ậ ơ ấ ộ ậ ự ạ ạ
* Gi i bài toán v n t c :ả ậ ố
T i các đi m Aạ ể i trên chu kì chuy n đ ng c a khâu d n ta có v n t c c aể ộ ủ ẫ ậ ố ủ
chúng đ c xác đ nh nh nhau, nh ng khi v trên ho đ chúng đ c xác đ nhượ ị ư ư ẽ ạ ồ ượ ị
b i các đi m Aở ể i t ng ng.ươ ứ
Gi i ph ng trình véc t .ả ươ ơ
1A
V
có:
- VA1= ω1.lOA = 293,07.87,5= 25644(mm/s)=25,644(m/s)
- Ph ng vuông góc v i OA.ươ ớ
- Chi u theo ềω1, quay cùng chi u kim đ ng h .ề ồ ồ
Xét t i A: ạ
12 AA VV
=
.
Xét khâu 2: ta có
2222 ABAB VVV
+=
(1)
- = -
22 AB
V
: Bi t ph ng c a nó vuông góc v i ABế ươ ủ ớ
T i khâu 3: Do khâu 3 chuy n đ ng t nh ti n nên ạ ể ộ ị ế
32 BB VV
=
Gi i ph ng trình (1) b ng ph ng pháp v ho đ :ả ươ ằ ươ ẽ ạ ồ
- Ch n c c pọ ự i.
- Ch n t l xích ọ ỉ ệ
)/(513,0
50
644,25 1
1
1mmms
pb
VA
v
−
===
µ
- V ẽ
1
pa
bi u th ể ị
1A
V
.
- T các đi m aừ ể 1i v đ ng th ng ẽ ườ ẳ ∆1 ⊥ AB bi u di n ph ng c a ể ễ ươ ủ
22 AB
V
- T các đi m pừ ể i v đ ng th ng ẽ ườ ẳ ∆2 // yy bi u di n ph ng ể ễ ươ
3B
V
⇒ Giao đi m c a ể ủ ∆1 và ∆2 là b = b2 = b3.
K t qu là : Vế ả B3 = µv. pib
VB2A2 = µv. aib
⇒ V n t c góc c a khâuậ ố ủ 2 là:
AB
BA
l
V
22
2
=
ω
(s-1)
6