Báo cáo khoa học: Phương pháp thực nghiệm xác định mô men quán tính của các chi tiết máy

Chia sẻ: Nguyễn Phi Nhung Nhung | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

Thêm vào BST

Báo xấu

143
lượt xem 21
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

1Nâng cao năng suất v( chất l-ợng l(m việc của các máy móc trong sản xuất nông nghiệp đang l( vấn đề bức xúc trong thời kỳ công nghiệp hoá, hiện đại hoá nông nghiệp v( nông thôn Việt Nam. Các máy móc l(m việc thụ động đ

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Báo cáo khoa học: Phương pháp thực nghiệm xác định mô men quán tính của các chi tiết máy

Báo cáo khoa học: Phương pháp thực nghiệm xác định mô men quán tính của các chi tiết máy
T¹p chÝ KHKT N«ng nghiÖp, TËp 1, sè 2/2003 Ph−¬ng ph¸p thùc nghiÖm x¸c ®Þnh m« men qu¸n tÝnh cña c¸c chi tiÕt m¸y Experimental methods for determining the moments of inertia of machinery details. §Æng §×nh Tr×nh1 summary Calculating the amount of the moments of inertia by theoretical method brings error in manufacturing and assembling machinery details. This paper introduces some experimental methods (rotating method, rolling method, falling gravity method, two ropes hanging method) and appropriate equipments for determining the moments of inertia of simple and complicated machinery details which are necessary for better design and improvement of machinery. Keywords: Machinery details, moment of inertia, experimental method. 1 N©ng cao n¨ng suÊt v chÊt l−îng l m ®Þnh ®−îc lùc qu¸n tÝnh v m«men lùc viÖc cña c¸c m¸y mãc trong s¶n xuÊt n«ng qu¸n tÝnh cña c¸c chi tiÕt m¸y chuyÓn nghiÖp ®ang l vÊn ®Ò bøc xóc trong thêi ®éng cÇn ph¶i x¸c ®Þnh m«men qu¸n tÝnh kú c«ng nghiÖp ho¸, hiÖn ®¹i ho¸ n«ng khèi l−îng cña chóng. nghiÖp v n«ng th«n ViÖt Nam. C¸c m¸y C¸c chi tiÕt m¸y sö dông trong m¸y mãc l m viÖc thô ®éng ® v ®ang ®−îc mãc n«ng nghiÖp th−êng cã cÊu t¹o rÊt thay thÕ dÇn b»ng m¸y mãc l m viÖc tÝch phøc t¹p. Khèi l−îng ph©n bè kh«ng ®ång cùc. ViÖc n©ng cao n¨ng suÊt v chÊt ®Òu. ViÖc tÝnh to¸n m«men qu¸n tÝnh khèi l−îng l m viÖc cña m¸y mãc ®−îc gi¶i l−îng cña chóng b»ng ph−¬ng ph¸p tÝnh quyÕt theo h−íng n©ng cao vËn tèc l m to¸n th−êng rÊt khã kh¨n, trong chÕ t¹o viÖc cña m¸y ®ang ®−îc c¸c nh khoa häc l¾p r¸p c¸c chi tiÕt m¸y th−êng ®Ó l¹i c¸c quan t©m v nghiªn cøu. sai sè. V× vËy ngay c¶ khi c¸c chi tiÕt m¸y Khi tèc ®é l m viÖc cña m¸y mãc thÊp, cã thÓ x¸c ®Þnh ®−îc mo men qu¸n tÝnh lùc qu¸n tÝnh v m« men qu¸n tÝnh cña c¸c khèi l−îng b»ng ph−¬ng ph¸p tÝnh to¸n th× chi tiÕt nhá, do ®ã cã thÓ bá qua khi tÝnh vÉn ph¶i kiÓm tra l¹i kÕt qu¶ ®ã trªn c¸c to¸n ®éng lùc c¸c c¬ cÊu v m¸y. Song khi thiÕt bÞ thùc nghiÖm. m¸y mãc l m viÖc ë tèc ®é cao th× lùc XuÊt ph¸t tõ nh÷ng vÊn ®Ò nªu trªn, qu¸n tÝnh v m« men qu¸n tÝnh cña c¸c chi viÖc t×m ra c¸c ph−¬ng ph¸p thùc nghiÖm tiÕt m¸y chuyÓn ®éng cã gi¸ trÞ rÊt lín, ®«i x¸c ®Þnh m«men qu¸n tÝnh khèi l−îng cña khi cßn lín h¬n c¶ ngo¹i lùc t¸c dông, v× c¸c chi tiÕt m¸y l cÇn thiÕt cho viÖc tÝnh vËy, kh«ng thÓ bá qua khi tÝnh to¸n ®éng to¸n ®éng lùc häc c¬ cÊu m¸y khi thiÕt kÕ. lùc häc thiÕt kÕ c¬ cÊu m¸y. Muèn x¸c Chóng t«i xin giíi thiÖu mét sè ph−¬ng ph¸p thùc nghiÖm x¸c ®Þnh m«men qu¸n tÝnh cña c¸c chi tiÕt m¸y th−êng gÆp trong c¬ khÝ n«ng nghiÖp. 1 Bé m«n C¬ häc kü thuËt, Khoa C¬ ®iÖn 152
ph−¬ng ph¸p thùc nghiÖm x¸c ®Þnh m« men qu¸n tÝnh... 1. Ph−¬ng ph¸p l¨n Ph−¬ng ph¸p n y ®−îc sö dông ®Ó x¸c ®Þnh m« men qu¸n tÝnh cña c¸c chi tiÕt b Vc n h×nh trô. f c VÝ dô: Cho chi tiÕt b¸nh ®ai cã b¸n h kÝnh R v träng l−îng Q l¨n víi vËn tèc q ban ®Çu V0 = 0 trªn mÆt ph¼ng nghiªng d α BD cã chiÒu cao h (h×nh 1). Thêi gian l¨n t trªn qu ng ®−êng S ®−îc ®o b»ng ®ång hå s ®iÖn víi ®é chÝnh x¸c 0,01s. øng dông ®Þnh lý biÕn thiªn ®éng n¨ng ta x¸c ®Þnh ®−îc m«men qu¸n tÝnh khèi l−îng cña chi tiÕt víi trôc m trôc n y vu«ng gãc víi mÆt ph¼ng h×nh vÏ qua H×nh 1 träng t©m C cña chi tiÕt m¸y. y + NÕu lóc ®Çu bá qua c«ng cña lùc ma s¸t l¨n, ta cã: ( ) QR 2 hgt 2 − 2S 2 n Jc = S2g f c + NÕu kÓ ®Õn c«ng cña lùc ma s¸t l¨n, ta cã: x h ) ( QR hgt 2 − 2RS 2 − kgt 2 S 2 − h 2 qk Jc = α b 2S 2 g Trong ®ã: Jc : l m«men qu¸n tÝnh khèi l−îng cña chi tiÕt víi trôc vu«ng gãc víi mÆt b ph¼ng h×nh vÏ qua C; ω: VËn tèc gãc cña chi tiÕt quay quanh C; H×nh 2 vc: VËn tèc chuyÓn ®éng cña khèi t©m C; k: HÖ sè ma s¸t l¨n. O HÖ sè ma s¸t l¨n dùa trªn thÝ nghiÖm m« t¶ trªn h×nh 2 v 3. A1 D1 ϕ HÖ sè ma s¸t l¨n tÜnh tÝnh theo c«ng R thøc : α S1 S2 h B1 k=R b HÖ sè ma s¸t l¨n ®éng tÝnh theo c«ng thøc: RS1 sin α k= (2S 2 − S1 )cos α + 2 R sin ϕ 0 H×nh 3 153
§Æng §×nh Tr×nh [ ] 2. Ph−¬ng ph¸p dïng cuén d©y quÊn R 2 P2 gt 2 − 2S(Q + 2P2 ) Jc = Ph−¬ng ph¸p n y ®−îc sö dông ®Ó x¸c 2gS ®Þnh m«men qu¸n tÝnh cña c¸c chi tiÕt kh«ng trßn. G¾n chi tiÕt kh«ng trßn lªn VB B v nh l¨n ® x¸c ®Þnh ®−îc m« men qu¸n M tÝnh. QuÊn 2 sîi d©y m¶nh lªn v nh l¨n, C hai ®Çu cña hai sîi d©y n y ®−îc g¾n v o VC A ®iÓm A cña mÆt ph¼ng l¨n, hai ®Çu d©y kia cña hai d©y quÊn quanh rßng räc M v g¾n Q víi träng vËt P. S R C T A P Q H×nh 5 Vc T T 3. Ph−¬ng ph¸p träng l−îng r¬i P2 P2 Víi c¸c chi tiÕt cã cÊu t¹o phøc t¹p trong m¸y mãc n«ng nghiÖp nh− trèng ®Ëp VC 2 Vc lóa, trèng phay, b¸nh ® …sö dông ph−¬ng V ph¸p träng l−îng r¬i ®Ó x¸c ®Þnh m« men qu¸n tÝnh khèi l−îng cña chóng. Víi H×nh 4 ph−¬ng ph¸p n y, kh«ng th¸o chi tiÕt m¸y Theo §Æng ThÕ Huy, NguyÔn Kh¾c ra khái gèi ®ì v dïng ph−¬ng ph¸p träng Th−êng (1978) biÕn ®æi tõ ph−¬ng tr×nh vËt r¬i cho phÐp lo¹i bá m« men ma s¸t ë chuyÓn ®éng ta cã m« men qu¸n tÝnh ®−îc gèi ®ì. Ph−¬ng ph¸p ®−îc m« t¶ trªn h×nh x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: 6. Cuèn ®−îc sîi d©y m¶nh ®−îc luån qua 3 rßng räc A; B; D hai ®Çu cña sîi d©y cã [2 P(gt ] ) treo hai träng vËt cã khèi l−îng Pi ®Ó r¬i tù 2 − 2h − Qh R 2 Jc = do tõ ®é cao H. M« men qu¸n tÝnh ®−îc h x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: Trong ®ã: P: träng l−îng vËt r¬i treo ë ®iÓm T; h: ChiÒu cao r¬i cña träng vËt P; t: Thêi gian r¬i;   P2 P   R 2 2h 2 − 2  + (P + P2 )g  Q: träng l−îng cña chi tiÕt cÇn x¸c ®Þnh 1 t  1 m«men qu¸n tÝnh khèi l−îng Jc;  2 t1  J=   R: B¸n kÝnh cña v nh l¨n; 1 1 gh 2 − 2  S: §o¹n ®−êng m v nh l¨n l¨n ®−îc. t t  1 2 NÕu sö dông thiÕt bÞ h×nh 5 th× m«men qu¸n tÝnh ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: 154
ph−¬ng ph¸p thùc nghiÖm x¸c ®Þnh m« men qu¸n tÝnh... ®Õn khi thanh 2 n»m ngang v hÖ ë vÞ trÝ c©n b»ng. Khi ®ã ph−¬ng t¸c dông cña A B träng lùc G cña hÖ thèng qua c¹nh s¾c cña h×nh l¨ng trô 3. Gäi kho¶ng c¸ch cña c¸c sîi d©y so víi c¹nh s¾c cña h×nh l¨ng trô R tam gi¸c khi hÖ c©n b»ng thanh 2 n»m ngang ta cã kho¶ng c¸ch l a v a1; Gi¶ C thiÕt a>a1, khi ®ã ta dÞch sîi d©y bªn ph¶i theo t− thÕ song song víi vÞ trÝ ban ®Çu cho ®Õn khi a1 = a. Khi ®ã trèng ®−îc treo T nghiªng so víi mÆt ph¼ng n»m ngang 1 T gãc nhá (
§Æng §×nh Tr×nh KÕt qu¶ m« men qu¸n tÝnh cña trèng theo nguyªn lý träng l−îng r¬i ® ®−îc ph©n lo¹i sÏ l : chÕ t¹o t¹i x−ëng C¬ ®iÖn, Tr−êng §¹i häc N«ng nghiÖp I, chóng t«i ® ®o m«men qu¸n tÝnh khèi l−îng cña trèng mang dao 2  Ta    G (l1 + l 2 ) trong m¸y b¨m th¸i th©n l¸ døa. Víi c¸c J=  2π (*) th«ng sè l thu ®−îc l : t 1 = 4,36s; t 2 = 2l1l 2 4,85s; P1 = 66N; P2 = 55N; H = 3,26m; R = 0,633m. Trong ®ã: Thay v o c«ng thøc (*) ta tÝnh ®−îc l1; l2: ChiÒu d i cña c¸c sîi d©y treo m«men qu¸n tÝnh khèi l−îng cña trèng trªn chi tiÕt mang dao b¨m th¸i th©n l¸ døa J = T: Chu kú dao ®éng cña chi tiÕt m¸y 327,22kgm2 víi ®é lÖch chuÈn δ = 0,375; x¸c ®Þnh b»ng c¸ch ®o biÕn ®éng cña phÐp ®o γ = 0,4% v x¸c Víi ph−¬ng ph¸p thùc nghiÖm trªn ta suÊt tin cËy tÝnh to¸n p = 0,95. cã thÓ ho n to n x¸c ®Þnh ®−îc m«men T i liÖu tham kh¶o qu¸n tÝnh cña bÊt kú chi tiÕt m¸y n o dï §Æng ThÕ Huy (1995), Mét sè vÊn ®Ò C¬ häc møc ®é phøc t¹p ®Õn ®©u b»ng c¸c thiÕt bÞ gi¶i tÝch v c¬ häc m¸y, Nxb N«ng nghiÖp, cã thÓ chÕ t¹o dÔ d ng v ®é chÝnh x¸c H Néi. cao. §©y l nh÷ng biÖn ph¸p phô trî cho §Æng ThÕ Huy, NguyÔn Kh¾c Th−êng (1978), qu¸ tr×nh tÝnh to¸n thiÕt kÕ m¸y cÇn thiÕt. Gi¸o tr×nh nguyªn lý m¸y, Nxb N«ng th«n, VÝ dô: B»ng thiÕt bÞ ®o momen qu¸n tÝnh H Néi. 156