Chương 5: Tổng hợp cơ cấu chính. Ta xác đònh các thông số còn lại dựa vào hành trình H của đầu bào, hệ số năng suất k, khoảng cách tâm l 0102 , tỷ số 2 / BOBC ll  Từ hình 1 ta thấy hai vò chết ( chính là vò trí biên bên phải, và vò trí biên bên trái ) của culit O 2 B đối xứng qua phương O 1 O 2 nghóa là b 1 b 2 song song với c 1 c 2 do đó: l B1B2 = l C1C2 = H 3.1 Trong tam giác vuông O 1 A 2 O 2 có chiều dài tay quay: L O1A2 = l O1O2 sin 212 OOA 3.2 Trong đó l O1O2 đã biết Góc O 1 A 2 O 2 = 2  mà  bằng chính góc nhọn tạo bởi hai vò trí chết của tay quay nên: 1 1 180 0    k k  3.3 Trong tam giác vuông O 2 MB 2 ta có chiều dài culit O 2 B là: 2 2 sin 221 2 22  Sin H AOO l l MB BO  3.4 Và từ đó ta có chiều dài thanh truyền 22 BOBC ll   3.5 Để góc áp lực trung bình của thanh truyền lên con trượt kéo đầu bào (chính là góc tạo bởi phương BC và phương trượt xx ) trong quá trình làm việc bé nhất, ta chọn phương trượt xx đi qua giữa vò trí xa nhất và gần nhất của điểm B đối với tâm quay O 2 tức là phương trượt xx đi qua trung điểm NM. Do đó vò trí phương trượt hoàn toàn xác đònh: )( 2 1 22 NOMO llh  3.6 Với 2 2 22  Sin H ll BONO  Và 2 cot 2 2  g H l MO  Nên ) 2 cot 2 sin 1 ( 4   g H h  3.7 O2 A1 A2 O1 B2 M N C1 B1 h C2 Hình 1. Ngoài cách xác đònh vận tốc bằng phương pháp giải tích trình bày ở phần trên ta còn có thể xác đònh gần đúng vận tốc của đầu bào bằng cách dưới đây. a l0 C B b r R E F A D G H v1 v2 vra vr 0 O 1 L Hình 5 Vận tốc của tay quay min/ 1000 2 1 m rn v   2.1 Với r là bán kính tay quay.(mm) n là vận tốc của tay quay (vong/phút ) Vận tốc của cần lắc tại điểm A là: )cos( 12 bavv  2.2 Từ vận tốc của cần lắc tại điểm A ta có vận tốc của cần lắc tại điểm D là: arl bR vv ra cos cos 0 2   2.3 Với arl ar arctgb cos sin 0   Từ tam giác DEF ta có bvv rar cos 2.4 Từ các công thức 2.1, 2.2, 2.3 thay vào phương trình 2.4 , và xét tam giác OO 1 L và tam giác OHG ta được công thức phía dưới . phutm aHR babnrRH v r / )cos2(1000 )cos(cos2 2     2.5 Từ trên ta thấy : Vận tốc lớn nhất lúc cắt là: )2(1000 2 max HR nRH v c    2.6 Vận tốc lớn nhất lúc về )2(1000 2 max LR nRH v r    2.7 3 C 1 A B 2 E 5 F P n Hình 6 Xác đònh lực tác dunïg lên cơ cấu tại vò trí nguy hiểm. Xét cơ cấu tại vò trí nguy hiểm nhất được biểu diễn như trên hình 6 a) Xét các nhóm 2 khâu 3 khớp: - Khâu 4,5 khớp D,E,F R05 P R34 Xét khâu 5 ta có: R05 P R45 E F R 45 có phương song song với DE có trò chưa biết R 05 có phương vuông góc với EF có trò chưa biết Chiếu các lực lên phương nằm ngang ta có: R 45 .cosDEF = P  R 45 =P/cosDEF Xeùt khaâu 4 ta coù :R 34 =-R 54 =R 45 R34 R54 E D - Xeùt khaâu 2,3 khôùp B,C,D R01 C B R12 R43 D - Xeùt khaâu 3: R01 C B R32 R12 R23 B R43 D Lấy mô men với tâm C ta có : R 43 .l 3 cosDEF – R 23 .(l 0 +l 1 )=0  R 23 =R 43 .cosDEF.l 3 /(l 0 +l 1 ) Với l 1 ,l 3 là chiều dài khâu 1, khâu 3. l 0 là khoảng cách giữa 2 tâm quay. Xét khâu 2: do khâu 2 không có ngoại lực tác dụng do đó các lực R 12 , R 32 đồng quy tại điểm B. Suy ra R 12 =R 32 b) Xét khâu 1 : 0. 121   lRMM cbA => 10 13 121 ll lPl lRM cb   3.1 R21 Mcb Chương 6 : Xác đònh kích thước các khâu Thay phương trình 1.4 vào trong phương trình 2.7 ta có ) 2 sin1.(1000 )2(1000 2 max        nH LR nRH v r 4.1 Với H: hành trình đầu bào  : góc mở của cần lắc R= 22 BO l =l 3 chiều dài khâu 3 Từ các thông số cho trước của máy bào và công thức 4.1. và chọn trước phutmv r /10 max  Công suất cắt của máy bào là: N c =2 KW Số hành trình kép nhỏ nhất của đầu bào là : n min =12,3 hành trình/phút Số cấp tốc độ Z= 8 Công bội 41,1   Hành trình lớn nhất của đầu bào là H = 320 mm Ta xác đònh đựơc góc mở của cần lắc là :  =27,2 Từ: Công thức 1.3 ta suy ra được hệ số năng lượng : 35,1   Công thức 1.4 ta xác đònh được chiều dài khau 3 là : l 3 =680mm Thay phương trình 1.4 và 1.2 vào 3.1 ta có được phương trình sau: ) 2 sin1(2 . 10 13 121      HP ll lPl lRM cb 4.2 Trong đó l O1O2 =l 1 chiều dài khâu 1. 22 BO l =l 3 chiều dài khâu 3 l 0 khoảng cách giữa 2 tâm quay. Từ công thức 4.1 và 4.2 ta thấy rằng v max và momen cân bằng M cb không phụ thuộc vào kích thước của khâu 1 mà chỉ phụ thuộc và hành trình đầu bào , và góc mở của khâu 3 ( cần lắc ). Do đó mà ta có thể xác đònh tuỳ ý kích thước khâu 1 dựa vào l 0 được chọn phụ thuộc vào kết cấu. đây ta chọn l 0 = 350mm Từ công thức 1.1 ta có : mmll 836,13sin.350 2 sin 01   Chọn hệ số k=0,25 ta có l 4 =kl 3 =0,25.680=170mm Theo công thức 1.7 ta xác đònh được khoảng cách giữa tâm quay của cần lắc và phương trựơt xx là: ) 2 cot 2 sin 1 ( 4   g H h  =670 mm 4.5.Tính toán động học bánh đà. a. Mục đích: Xác đònh moment quán tính của bánh đà J đ ( bánh răng culit lớn) để đảm bảo cho máy làm việc với vận tốc góc tb  và hệ số không đều cho phép [  ] khi biết trước các hàm M đ (  ) ,M c (  ), J(  ) dưới dạng đồ thò. Phương pháp giải là phương pháp đồ thò Wittenbauer. b. Các thông số: - Chu kì động lực học : A  = 2  - Lực cản : Lực cắt và lực động trong các khâu. - Lực động : moment động. . thò Wittenbauer. b. Các thông số: - Chu kì động lực học : A  = 2  - Lực cản : Lực cắt và lực động trong các khâu. - Lực động : moment động. . khâu 1 dựa vào l 0 được chọn phụ thuộc vào kết cấu. đây ta chọn l 0 = 350 mm Từ công thức 1.1 ta có : mmll 836,13sin. 350 2 sin 01   Chọn hệ số k=0, 25 ta có l 4 =kl 3 =0, 25. 680=170mm Theo. D,E,F R 05 P R34 Xét khâu 5 ta có: R 05 P R 45 E F R 45 có phương song song với DE có trò chưa biết R 05 có phương vuông góc với EF có trò chưa biết Chiếu các lực lên phương nằm ngang ta có: R 45 .cosDEF