Đáp án đề thi học kỳ II năm học 2014-2015 môn Phân tích thiết kế hệ thống cơ điện tử - ĐH Sư phạm Kỹ thuật

Chia sẻ: Đinh Y | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:4

Thêm vào BST

Báo xấu

55
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đáp án đề thi học kỳ II năm học 2014-2015 môn Phân tích thiết kế hệ thống cơ điện tử giúp các bạn sinh viên có thêm tài liệu để củng cố các kiến thức, ôn tập kiểm tra, thi cuối kỳ. Đây là tài liệu bổ ích để các em ôn luyện và kiểm tra kiến thức tốt, chuẩn bị cho kì thi học kì. Mời các em và các quý thầy cô giáo bộ môn tham khảo.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Đáp án đề thi học kỳ II năm học 2014-2015 môn Phân tích thiết kế hệ thống cơ điện tử - ĐH Sư phạm Kỹ thuật

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT ĐÁP ÁN ĐỀ THI CUỐI KỲ HK 2/ 2014-2015 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Môn: PHÂN TÍCH THIẾT KẾ HT CƠ ĐIỆN TỬ KHOA CƠ KHÍ MÁY Mã môn học: 1229450 Thời gian: 60 phút. BỘ MÔN CƠ ĐIỆN TỬ Được phép sử dụng tài liệu. ------------------------- Câu 1: (3 điểm) Tính bậc tự do của các cơ cấu sau theo công thức Gruebler - Kutzbach: Công thức Gruebler – Kutzbach: m = d*(b-1) – Σ ui Trong đó: - m: bậc tự do; d=3,6 (cơ cấu phẳng hoặc không gian); - b: số khâu của cơ cấu (tính cả khâu cố định); - ui: số ràng buộc của khớp i. a) m = 1 (1 đ) b) m = 1 (1 đ) c) m =-4 (0.5 đ) d) m=-4 (Theo Gruebler Kutzbach). bậc tự do thật: m = 1 do 2 trục xoay trùng nhau. (0.5đ) Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV Trang: 1/2
Câu 2: (7 điểm) Cho cơ cấu PRP gồm 2 khớp trượt và một khớp quay như hình vẽ. a. Thiết lập bảng các thông số của hệ thống theo quy ước Denavit Hatenberg. αi di θi ai 1 π/2 r1 0 l 2 π/2 0 θ2 + π/2 0 3 0 r3 0 0 b. Thiết lập các ma trận chuyển đổi thuần nhất T01, T12 và T23. Xác định tọa độ điểm P trong hệ quy chiếu R0(O0,x0,y0,z0). Xác định các thông số vị trí khớp (θ2, r3) theo tọa độ điểm P(xP,0,zp)/R0 và r1. Trình bày phương án điều khiển cơ cấu di chuyển theo một quỹ đạo cho trước của điểm P. 1 0 0 l   S 0 C 2 0 1 0 0 0    2    0 0 1 0   C 0 S 2 0 0 1 0 0 T01   ; T12   2  ; T23  0 0 0 1 0 r1   0 0 1 r3    1 0   0 0 0 1   0 1  0 0 0 1   0 0   S 0 C 2 r3 C 2 l  0   2     0 1 0 0  0  T03    ; P/ R     C 2 0 S 2 r3 S 2  r1  3 0    0  1   0 0 1   r C l  3 2  0   P  T03  P   . /R 0 /R 3  r3 S 2  r1  1    Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV Trang: 2/2
 z r  x l    arctan  P 1 ; r  P 2  x l  3 C 2  P  Phương án điều khiển quỹ đạo cơ cấu: Thiết lập các tọa độ điểm P trên quỹ đạo và điều khiển vị trí các khớp θ2 và r3 tương ứng theo công thức đã tính ở trên. c. Viết ma trận Jacobi của hệ thống tại điểm P trong hệ quy chiếu R1(O1,x1,y1,z1). 0   0 0  0 TC ( S 0 / S1 )  r1    r1    z0  / R1 0   1  0  / R 1 0    0  z   1      2  r S   1 TC ( S1 / S 2 )   2  PO  z   3 2  1 1  / R1    r3 C 2    0  / R1 0    0  0  0   TC ( S 3 / S 2 )  r3     r3  C   2  2  / R1 z    S 2     0  / R1   0 1 0   J   0  r S C  P/R  3 2 2 1  1 r C S 2   3 2  d. Xác định vùng kỳ dị (Singularity) của hệ thống.   det  J P / R   C 2  1   → Cơ cấu nằm trong vùng kỳ dị khi  2   . 2 Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV Trang: 3/2
e. Một lực F/R0 = (Fx,0,Fz)/R0 tác động lên cơ cấu tại điểm P (Lưu ý: Vectơ lực F được viết trong hệ quy chiếu R0(O0,x0,y0,z0)). Hãy viết lại vec-tơ lực F trong hệ quy chiếu R1(O1,x1,y1,z1), từ đó xác định vec-tơ lực – mômen cần cung cấp tại các khớp của cơ cấu để cân bằng với lực F. F  Fx Fz 0  / R1 Từ đó ta suy ra vectơ các thành phần mô-men và thành phần lực bên ngoài tác động lên hệ thống sẽ là (công thức cho cơ cấu phẳng): F ext   0 Fx Fz  / R1 Với thành phần mô-men bằng 0. Từ đó ta suy ra độ lớn cần thiết của vectơ lực khớp C của cơ cấu để cân bằng với F là:      F1  0 0 1  0   Fz       r C    Fx      Fx r S  Fz r C  T C   M2   J  Fext   1  r S /  3 2 3 2 F   3 2 3 2 F  P R      3  1 0 C 2 S 2   z   FxC 2  Fz S 2  Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV Trang: 4/2