Hàm Logic Trong Thiết Bị Đi part part 19

Chia sẻ: Dwqdqwdqwd Dqwdqwd | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:7

Thêm vào BST

Báo xấu

61
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trong khi thiết kế máy ngắt hiện đại cần đặc biệt lưu ý đến vấn đề nâng cao các chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật, trọng lượng ít nhất trong một đơn vị công suất ngắt. Kết cấu của máy ngắt cần phải đơn giản, vững chắc, các chi tiết và các mối kết cấu trong tất cả các loại máy ngắt phải thống nhất và cần phải áp dụng các phương pháp gia công tiên tiến. ...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Hàm Logic Trong Thiết Bị Đi part part 19

Trong trường hợp lực đàn hồi của lò xo và lực hãm của bộ phận chống rung tác động cùng một lúc, tính các đặc tuyến theo các phương trình (9-13), (9-14) và (9-15), trong đó thay thế lực tổng p03 và chỗ p0. Như vậy, trên cơ sở của các đẳng thức đã dẫn ra ta xây dựng các đặc tuyến: h=f(t), v=f1(t) và v=f2(t) cho tất cả các giai đoạn chuyển động của điểm qui đổi của bộ phận cơ khí đó. Đối với hệ thống có cản thủy lực thay đổi theo thời gian (ví dụ khi pít tông của hệ thống thổi dầu cưỡng bức của buồng dập hồ quang nối với bộ phận cơ khí) phương trình khởi điểm về sự chuyển động sẽ có dạng phức tạp hơn, ví dụ: (m + m1 )x " − k 2 (x ' )2 + kx ± p0 = 0 (9-33) Trong đó: m là khối lượng qui đổi của các phần động của bộ phận cơ khí. k2 : hệ số cản dầu chảy ra khỏi lỗ của hình trụ. k : độ cứng của lò xo. p0 : lực tổng không đổi. Trên cơ sở của phương trình này tiến hành tính các đặc tuyến động bằng phương pháp số gần đúng. 3. Phương pháp đồ thị tính toán động lực học bộ phận truyền động cơ khí mở bằng lò xo Trong trường hợp khi ở bộ phận truyền động cơ khí khối lượng qui đổi và lực tác động qui đổi trong quá trình chuyển động thay đổi phức tạp theo thời gian (hay theo hành trình), nếu giải bằng phương pháp giải tích thì khó khăn và nhiều công phu. Đặc biệt với bài toán kiểu thứ hai giải bằng phương pháp giải tích rất khó khăn. Ví dụ: khi cho trước đặc tuyến về tốc độ khối lượng qui đổi và các lực tác động qui đổi (trừ lực lò xo mở). Trong trường hợp này để giảm bớt khó khăn người ta dùng phương pháp đồ thị. Giải phương trình Đalambe (9-4) bằng đồ thị với một lực chưa biết, ví dụ lực qui đổi của lò xo mở hay tổng một số lực, là cơ sở của phương pháp này. Sơ bộ gần đúng cách giải bài toán đã nêu qui về các bước sau: 1) Tính khối lượng qui đổi. 2) Tính các lực tác động qui đổi (trừ lực lò xo). 3) Tính lực quán tính qui đổi. 4) Tính lực qui đổi của lò xo. 5) Xác định đặc tuyến của lò xo mở. 6) Xác định lực qui đổi của bộ phận chống rung tác động ở cuối hành trình. 7) Với đặc tuyến lò xo mở ra đã chọn, tính kiểm tra đặc tuyến tốc độ. Khi cho trước đặc tuyến tốc độ, phương pháp tính khối lượng qui đổi và các lực tác động qui đổi ta đã xét ở trên. Đối với trường hợp chuyển động của điểm qui đổi có một bậc tự do, trên cơ sở của phương trình động năng ta tính được lực quán tính qui đổi: - Với trường hợp chuyển động thẳng đều thì: d ⎛ m qâ .v qâ ⎞ 2 pqâ (h) = ⎜ ⎟ (9-34) dh ⎜ 2⎟ ⎝ ⎠ 214
Trong đó: mqđ là khối lượng qui đổi của điểm tương ứng với vị trí h. vqđ : tốc độ chuyển động của điểm qui đổi. - Với trường hợp chuyển động theo cung vòng tròn: d ⎛ Jqâωqâ ⎞ 2 2 M qâ (ϕ) = ⎜ ⎟ (9-35) dϕ ⎜ 2 ⎟ ⎝ ⎠ Trong đó: Jqđ là mô men quán tính qui đổi ở góc quay ϕ. ωqđ : tốc độ góc của điểm qui đổi. Như vậy, có đặc tuyến khởi điểm về tốc độ vqđ=f(h) và các giá trị của khối lượng qui đổi mqd(h) ở những vị trí khác nhau của điểm qui đổi n, ta có thể tính và xây dựng được các tuyến động năng: m qâ v qâ 2 = f 1 (h) 2 Lấy vi phân hàm số này, ta sẽ được các giá trị của lực quán tính cho các vị trí khác nhau của điểm qui đổi pqâ = f 2 (h) đối với trường hợp chuyển động thẳng đều. Ở hình 9-11 là một ví dụ về cách xây dựng đó. Sau khi tổng cộng các lực qui đổi tìm được (trong trường hợp này trừ lực lò xo mở và lực của bộ phận chống rung, lực bộ phận chống rung tác động ở cuối hành trình), ta xây dựng được biểu đồ của lực tổng cho các vị trí khác nhau của điểm qui đổi: ∑ p(h) = pqt ± ptrl + pmsâ + pmst + ptl có dạng ở hình 9-11. Ở phần dương của biểu đồ là lực tổng chung hướng ngược chiều với chuyển động của điểm qui đổi và tác động của nó phải bù bằng tác động của lực lò xo. Ở phần âm của biểu đồ là lực có hướng cùng chiều với chuyển động của điểm đó. Lực này chủ yếu do quán tính cơ khí tạo nên nó phải được bù bằng tác động của lực qui đổi của bộ phận chống rung. Trong trường hợp đơn giản nhất, khi lò xo mở nối trực tiếp với điểm qui đổi và tác động cùng hướng với chuyển động của điểm đó, ta có đặc tuyến phải tìm của lò xo mở, thẳng hơn đường cong của lực tổng qui đổi ∑ p(h) = f (h) ở phần dương của biểu đồ hình 9-12, sao cho diện tích bị giới hạn bởi đường đặc tuyến của lò xo và đường cong của lực tổng bằng nhau. 215
Thường ở các bộ phận cơ khí của máy ngắt lò xo mở kg.s2 tác động không trực tiếp vào ν[ m / s] m xà ngang (điểm qui đổi), mà kg.m mqđ, vào một số các chi tiết khác [kg] của bộ phận cơ khí, điểm gắn ν 4,0 2,0 200 chặt của lò xo thực hiện động mqđ ở hướng h1. Trong trường hợp 15 3,0 1,5 150 này lực tổng nhận được từ: ∑ p(h) = f (h) cần phải qui đổi 1,0 100 10 2,0 về điểm gắn chặt của lò xo, 2 mν dựa trên cơ sở của phương 5 1,0 0,5 50 2 trình: pqđ dh ∑ p1 = f 1 (h1 ) = dh ∑ p(h) h[m] 0 0 0 1 02 04 05 01 03 (9-36) -50 Trong đó: ∑ p1 là lực tổng qui đổi về điểm gắn chặt. -100 h : chuyển vị của điểm qui đổi cơ sở. -150 h1 : chuyển vị điểm Hình 9-11. Phương pháp đồ thị tính lực quán tính qui đổi của bộ gắn chặt của lò xo. phận truyền động cơ khí. Trong kết quả tính toán có thể dựng biểu đồ lực ∑ p1 = f 1 (h1 ) và đặc tuyến của lò xo mở bằng phương pháp trên. ∑ p theo hành trình không thể hoàn Nói chung, đặc điểm thay đổi của lực tổng toàn trùng với đặc tuyến của lò xo. Do đó, khi lực của lò xo tác động, đặc tuyến tốc độ khác với đặc tuyến cho trước không nhiều. Để xác định mức độ sai lệch giữa các đặc tuyến này, ta tiến hành tính và dựng đặc tuyến về tốc độ của điểm qui đổi tác động của tất cả các lực tác động qui đổi (trong đó có lực của lò xo ta chọn) vào điểm đó, trên cơ sở phương trình: ∑ p(h) h v(h) = 2∫ (9-37) m qâ (h) 0 Trong trường hợp không phù hợp giữa các đặc tuyến cho trước và đặc tuyến nhận được ta phải tính gần đúng lần thứ hai, trong bước này phải thay đổi giá trị của lực quán tính qui đổi. Như vậy phương pháp được nghiên cứu là phương pháp đồ thị liên tục gần đúng. 216
Trong nhiều trường hợp như đã nói trên, khối lượng qui đổi là p trong suốt hành trình. Khi đó (đề cập đến một bậc tự do của điểm qui đổi) để tính lực quán tính, qui đổi plx có thể sử dụng phương trình: ∑ p(h) dv pqt = m qt v (9-38) pmst pmsđ dh ptl Đơn giản hơn phương trình h (9-34). Trên cơ sở của đặc tuyến nhận được của lò xo mở ta tìm được pqt các kích thước kết cấu của lò xo. Muốn vậy ta sử dụng các phương pν trình chung về lí thuyết đàn hồi và sức bền vật liệu hay của bảng tính có trong các cẩm nang tương ứng. Hình 9-12. Biểu đồ của lực qui đổi tác động trong bộ phận cơ khí - đặc tuyến qui đổi của lò xo. 9.4. TÍNH TOÁN ĐộNG LựC HọC CủA Bộ PHậN CƠ KHÍ CHạY BằNG HƠI CủA BUồNG DậP Hồ QUANG MÁY NGắT KHÔNG KHÍ Phương pháp giải bài toán chung về động lực học của bộ phận cơ khí chạy bằng hơi đã giới thiệu ở chương trước. Ở dưới đây ta sẽ xét trường hợp riêng đối với bộ phận cơ đơn giản nhất chạy bằng hơi của buồng dập hồ quang máy ngắt không khí, hình 9-13 và hình 9- 1c. Trong thiết bị này khi mở pít tông và tiếp điểm nối liền với pít tông chuyển động dưới tác dụng của áp suất không khí nén chảy từ bình chứa vào buồng dập hồ quang. Từ sơ đồ ta thấy rằng, các tiếp điểm tách rời nhau cùng một lúc với lò xo đóng tiếp điểm bị nén lại. 217
Lực hãm của bộ phận chống rung tác động ở lúc mở, thường xuất hiện tận cuối hành trình của hệ thống động, như vậy trong suốt hành trình lực này hầu như không xuất hiện. Ở tiếp điểm trượt xuất hiện lực ma sát, lực nén được nhận là ν( t ) không thay đổi trong suốt hành trình, khối lượng của hệ thống động cũng không thay đổi. pt Với các điều kiện đó trên cơ sở nguyên tắc Đalambe phương trình chung của lực tác động có thể viết dưới dạng: h( h= t) pqt + pmtt + pms + ptr .l = pt Fo (9-39) 0 Trong đó: pt là áp suất của không Hình 9-13. Sơ đồ về bộ phận cơ khí của tổ hợp pít tông khí trong buồng dập hồ quang tại tiếp điểm của buồng dập hồ quang máy ngắt thời điểm t. không khí. . F0 : diện tích làm việc của pít tông. Đặc tuyến của lò xo trong bộ phận cơ khí này (hình 9-14) cần phải thỏa mãn các yêu cầu: 1) Lực nén ban đầu phải bảo đảm độ nén cần thiết vào tiếp điểm (chương 3). 2) Ở các bộ phận cơ khí không có các thiết bị đặc biệt để giảm tốc độ ban đầu của pít tông (ở đây ta sẽ không nghiên cứu các thiết bị này) và trị số hành trình của tiếp điểm động h0 không lớn. Lực ban đầu của lò xo cần được chọn sao cho hệ thống tiếp điểm động bắt đầu chuyển động ở thời điểm áp suất không khí trong buồng dập hồ quang tăng đạt tới giá trị tối thiểu cho trước ptmin, nghĩa là: plxbâ = p t min F0 3) Khi trị số hành trình của tiếp điểm không lớn, sự thay đổi tương đối của lực lò xo cần phải nhỏ. Giá trị tuyệt đối của lực lò xo có thể đạt tới những giá trị lớn ( 100 ÷ 200 kg ) như vậy lực này là lực cơ bản tác động chống lại sự chuyển động của hệ thống tiếp điểm. 218
plx Xuất phát từ các đặc điểm plxmax h plxbđ này, nếu công nhận lực lò xo trong 0 h1 h0 suốt hành trình là Hình 9-14. Đặc tuyến của lò xo đóng. không thay đổi và bằng lực trung + plxbâ p bình: plx .trb = lx max , thì không ảnh hưởng lớn đến kết quả. 2 Trong lúc mở, áp suất không khí nén trong buồng dập hồ quang pt không còn là không đổi, mà theo mức độ đổ đầy vào buồng nó tăng từ giá trị bằng không lên theo một qui luật nào đó. Đặc điểm thay đổi ν[ m / s] h[mm] của áp suất phụ thuộc vào 10 các đặc tuyến khí động học của máy ngắt. Trong 8 40 trường hợp đang xét áp suất trong buồng không 6 30 phụ thuộc vào vị trí và tốc ν độ chuyển động của pít 20 4 tông (vì thể tích làm việc của trụ tròn tương đối bé), h mà chỉ phụ thuộc vào đặc 2 10 điểm đổ đầy buồng, thể tích của buồng dập hồ 0 8 t[10-3 Hình 9-15. Các đặc tuyến chuyển động6 ủa bộ phận cơ khí pít tông 2 4 c quang có thể tính là không s] tiếp điểm của buồng dập hồ quang máy ngắt không khí. thay đổi. Cho nên, để tính toán nhất thiết phải biết đặc tuyến của áp suất trong buồng dập hồ quang pt=f(t) khi đổ đầy. Trong kết quả tính toán khí động học của hệ thống đang xét ta nhận được đặc tuyến này (xem chương 8). Trong tính toán gần đúng sơ bộ ta nhận được: pt = f (t ) = pt min + bt (9-40) Trong đó: b là hằng số biểu thị độ tăng áp suất ở lúc bắt đầu điền đầy buồng. Khi đó, phương trình chuyển động (9-39) trình bày dưới dạng: dv m − F0 bt + (p0 − p t min F0 ) = 0 (9-41) dt Trong đó: p0 = plxtrb + pm0 ± ptr .l Khi tốc độ ban đầu bằng không, nghiệm của phương trình có dạng: p − p t min F0 F .b v = 0 t2 − 0 t (9-42) 2m m 219
t F0 .b 3 p0 − p t min F0 2 Và h(t ) = ∫ vdt = t− t (9-43) 6m 2m 0 Các đặc tuyến này có dạng ở hình 9-15. Trong trường hợp độ tăng áp suất trong buồng dập hồ quang p=f(t) xảy ra theo qui luật phức tạp hơn, tính sự chuyển động cần phải tiến hành bằng phương pháp gần đúng. -------------------------------------------------------------------------------------------------- 220