Đề thi Olympic Cơ học toàn quốc môn Nguyên lý máy năm 2021

Tài liệu này là đề thi chính thức của kỳ thi Olympic Cơ học Toàn quốc năm 2021, chuyên ngành Nguyên lý Máy. Nó trình bày các bài toán chuyên sâu về phân tích động học và động lực học của các cơ cấu máy.

Tài liệu này hướng đến các sinh viên, giảng viên và nhà nghiên cứu trong lĩnh vực cơ học, đặc biệt là ngành Nguyên lý Máy và Động lực học máy. Nó cũng là nguồn tài liệu tham khảo quý giá cho các thí sinh tham gia các kỳ thi Olympic Cơ học.

Tài liệu này là đề thi Olympic Cơ học Toàn quốc năm 2021 môn Nguyên lý Máy, bao gồm bốn bài toán chính tập trung vào phân tích cơ cấu và hệ truyền động. Bài I tập trung vào động học của cơ cấu 4 khâu bản lề phẳng. Yêu cầu bao gồm việc xác định vị trí, vận tốc góc và gia tốc góc của các khâu bằng phương pháp họa đồ, cũng như tìm các vị trí đặc biệt của cơ cấu khi vận tốc góc của hai khâu bằng nhau. Bài II đề cập đến động lực học của cơ cấu tay quay con trượt chính tâm. Các nhiệm vụ bao gồm tính toán áp lực tại các khớp động và mômen cân bằng, đồng thời xác định giá trị mômen phát động cần thiết để cơ cấu chuyển động bình ổn dựa trên công của lực cản. Bài III khám phá cơ cấu thanh phẳng 6 khâu, yêu cầu chứng minh khả năng quay toàn vòng của một số khâu và xác định hành trình góc của khâu 5, thiết lập mối quan hệ giữa các kích thước hình học của cơ cấu để đạt được hành trình góc mong muốn. Bài IV liên quan đến hệ bánh răng, đặc biệt là hệ bánh răng hành tinh. Các câu hỏi yêu cầu tính toán tốc độ quay và chiều quay của các bánh răng trong các trường hợp khác nhau (ví dụ: khi một bánh răng quay với tốc độ gấp đôi cần, hoặc khi một bánh răng đứng yên so với giá), vẽ biểu đồ phân bố vận tốc, và phân tích khả năng điều khiển chuyển động của một bánh răng thông qua việc thay đổi tốc độ và chiều quay của bánh răng khác.