Đang tải... (xem toàn văn)
Chuyển động thực của máy được mô tả thông qua quy luật chuyển động của khâu dẫn, bớI lẽ nếu biết vận tốc góc của khâu dẫn, ta có thể xác định được vận tốc các khâu bị dẫn. Để mô tả
Thuyết minh đồ án môn học Nguyên Lý MáyVI- Chuyển Động Thực Của Máy – Xác Định Mô Men Quán Tính Của Bánh Đà1. Yêu cầu của việc làm đều chuyển động của máy. Như ta đã biết,để nghiên cứu chuyển động của khâu dẫn,trong đó vận tốc góc của khâu dẫn thực tế không phải là hằng số,mà có sự thay đổi trong phạm vi nào đó.Đây là điều không thể tránh khỏi.Tuy nhiên, ta không thể cho phép vận tốc góc dao động với một biên độ vượt quá giới hạn nào đó,vì khi đó những điều kiện làm việc và yêu cầu công nghệ không được đảm bảo nữa,dẫn tới tốc độ chính xác của máy bị giảm.úng với từng loại máy,người ta khống chế sự dao động vận tốc góc của khâu dẫn ở một giới hạn nhất định.Đặc trưng cho sự khống chế đó người ta đưa ra hệ số không đều cho phép [δ].Khi thiết kế phải đảm bảo máy phải có δ < [δ].Khi đó máy được gọi là máy có chuyển đọng đều.Để thực hiện được điều này người ta phải lắp thêm bánh đà.2. Xác Định Các Đại Lượng Thay Thế. a) Xác định mô men cản thay thế và vẽ biểu đồ Mctt.Để xác định Mctt ta áp dụng công thức : Mctt = ( )11 ωω∑+kkkkkMVPPK ; MK là lực cản và mô men cản ở khâu thứ K.Đối với cơ cấu của máy bào ta đang xét không có MK.Do vậy mô men cản thu gọn được xác định từ lực cản Pc và trọng lượng các khâu.• Cách làm:Với từng vị trí tương ứng,ta xoay hoạ đồ vận tốc đi một góc 900 và đặtcác lực vào các điểm tương ứng,rồi lấy mô men tại gốc hoạ đồ vận tốc theo phương pháp đòn Juacôpski. Tại các vị trí làm việc thì có lực cản,còn các vị trí chạy không thì không có lực cản.Riêng với hai vị trí 0,05H là vị trí số 2 và vị trí số 7 ta tính cho hai trường hợp có cản và không cảnTa có : Mctt = Σ1ωkkVPMctt = ( )1533111 ωPbPPSGPSGc++=( )LcPbPhgGhgGµ 53311++⇒Ta có :+ M1ctt = G1.hg1.µL = 35,64.26,24.0,00198 = 1,85 (Nm)+ M2ctt = (G1.hg1 + G3.hg3).µL = (35,64.29,94 +146,34.9,58).0,00198 = 4,89+ M2ctt= (35,64.29,94 +146,34.9,58 +2900.42,65).0,00198 =249,79 (N.m)+ M3ctt = (35,64.28,84 +146,34.11,49 +2900.56,16).0,00198 = 327,84 (Nm)+ M4ctt = (35,64.15,54 +146,34.6,34 +2900.63,62).0,00198 = 368,17 (Nm)+ M5ctt = (35,64.63,85 - 146,34.3,62 - 35,64.8,27).0,00198 = 364,99 (Nm)+ M6ctt = (-35,64.26,24 - 146,34.11,02 +2900.60,232).0,00198 =341,31 (Nm) Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp Thái Nguyên Lớp K35MA Thuyết minh đồ án môn học Nguyên Lý Máy+ M7ctt = (-35,64.29,94 - 146,34.9,58).0,00198 = - 4,89(Nm)+ M7ctt = (-35,64.29,94 - 146,34.9,58 +2900.42,65).0,00198 = 240,01 (Nm) + M8ctt = (-35,64.28,84 - 146,34.6,11).0,00198 = -3,81 (Nm)+ M9ctt = (-35,64.26,24).0,00198 = -1,85 (Nm)+ M10ctt = (-35,64.14,54 + 146,34.22,72).0,00198 = 5,56 (Nm)+ M11ctt = (35,64.8,27 - 146,34.22,79).0,00198 = - 6,02 (Nm)Bảng trị số McttVị trí1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11hg126,24 29,94 28,84 14,54 8,27 26,24 29,94 28,84 26,24 14,54 8,27hg39,58 11,49 6,34 3,62 11,02 9,58 6,11 22,72 22,79Pb542,65 56,16 63,62 63,85 60,32 42,65Mctt1,85 249,79 5,56-6,02- Biểu đồ mômen cản thay thế được vẽ trên hình :Lập hệ trục toạ độ vuông góc , trục tung biểu thị Mctt với tỷ lệ xích µM = 3(Nm/mm) , trục hoành biểu thị góc xoay với tỷ lệ xích µϕ = Lπ2=0,0314 (1/mm) với L = 200 (mm)Vì ∫=1.ϕϕϕoCcttAdMnên ta tích phân đồ thị Mctt ta được đồ thị công cản AC = Ac(ϕ) . Chọn cực tích phân H =70 (mm)⇒ µA = µM.H.µϕ = 3.70.0,0314 = 6,594 (Nm/mm)Vì giai đoạn máy chuyển động bình ổn do đó sau 1 chu kỳ thì công bằng công cản nên Ađ = AC ở đầu và cuối chu kỳ là như nhau . Nối điểm đầu và cuối của đồ thị AC ta được đồ thị Ađ là 1 đường bậc nhất . Vi phân Ađ ta được đường Mđ là đường hằng số . Cộng 2 đồ thị Ađ và AC ta được đồ thị ∆E(ϕ)b) Xác định mômen quán tính thay thế và vẽ biểu đồ JtgMômen quán tính xác định theo công thức :Jtg = ∑+KKSKSKKJVm2121ωωωJtt = (m5V25S+ m4V23S+ m3V23S+ m1V21S+JS1ω21+JS3ω23+JS4ω24)= [m1ps21 + m3ps23+ (m4 +m5)pb25+JS12211AOlpa +JS32232COlpb]µL2Ta có :• J1tt= [m1ps21+ JS12211AOlpa]µL2 = m1[ps21+1221pa]µL2 = 3,564(302 + 12602). 0,001982 = 0,0167 (kgm2)Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp Thái Nguyên Lớp K35MA Thuyết minh đồ án môn học Nguyên Lý Máy• J2tt= J1+[( m4 +m5)pb25+ m3(ps23+1223pb)]µL2= 0,0167 + [(10,7 +42,8)42,652 + 14,634(21,472 + 1216,382)]0,001982 = 0,4316 (kgm2)• J3tt= 0,0167 +[(10,7 + 42,8 )56,162 +14,634(30,212 + 1295,512)0,001982 = 0,743(kgm2)• J4tt= 0,0167 +[(10,7 + 42,8 )63,622 +14,634(38,942 + 1277,622)0,001982 = 0,974(kgm2)• J5tt= 0,0167 +[(10,7 + 42,8 )63,852 +14,634(39,822 + 1259,632)0,001982 = 0,982(kgm2)• J6tt= 0,0167 +[(10,7 + 42,8 )60,322 +14,634(33,932 + 1205,572)0,001982 = 0,861(kgm2)• J7tt= 0,0167 +[(10,7 + 42,8 )42,652 +14,634(21,472 + 1216,382)0,001982 = 0,4316 (kgm2)• J8tt= 0,0167 +[(10,7 + 42,8 )26,442 +14,634(12,92 + 1229,232)0,001982 = 0,175(kgm2)• J9tt= J1tt• J10tt= 0,0167 +[(10,7 + 42,8 )111,512 +14,634(60,122 + 1225,1032)0,001982 = 2,881 (kgm2)• J11tt= 0,0167 +[(10,7 + 42,8 )158,62 +14,634(93,862 + 1286,1532)0,001982 = 5,907 (kgm2)Sau khi có giá trị số mô men quán tính thay thế ta tiến hành vẽ đồ thị Jtt với tỷ lệ xích µJ = 0,05 (kgm2/mm), µϕ=0,0314 (1/mm).Từ đồ thị ∆E(ϕ) và Jtt(ϕ) khử thông số ϕ ta được đồ thị ∆E(J) trong giai đoạn máy làm việc bình ổn nó là một đường cong kín.c) Xác định mômen quán tính của bánh đà.Từ [δ] =1/30 ta tính ra vận tốc góc cho phép lớn nhất và nhỏ nhất của khâu 1. Ta có : [ω1max] = ω1[1+[δ]/2] =8,85(1+1/30.2) = 9 [ω1min] = ω1[1- [δ]/2] =8,85(1- 1/30.2) = 8,7Từ đây ta tính ra góc nghiêng ψmax ; ψmin :Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp Thái Nguyên Lớp K35MA Thuyết minh đồ án môn học Nguyên Lý Máy [ψmax ] = arctg[ ]( )δωµµ+1.221EJ = arctg3068,0301185,8.594,6.205,02arctg=+ [ψmin ] = arctg[ ]( )δωµµ−1.221EJ = arctg2870,0301185,8.594,6.205,02arctg=−Tra ra : [ψmax ] = 170 , [ψmin ] = 160 Lần lượt kẻ đường thẳng ∆ và ∆’ tiếp tuyến với đường cong vít ten bao phía trên và phía dưới ứng với các góc : [ψmax ] và [ψmin ].Giao của 2 đường thẳng ∆ và ∆’ chính là gốc o’,đoạn thẳng O’H biểu thị Jd.Ta có : tg[ψmax ] - tg[ψmin ] = HOabHObHHOaH'''=−⇒ O’H =[ ] [ ]minmaxµµtgtgab−= 0016177,88tgtg −= 4672 (mm)Vậy : Jd = O’H.µJ = 4672.0,05 = 233,6 (kg.m2)Nừu ta gọi Md là khối lượng của bánh đà thì ta có : Md = 4Jd/D2 với D là đường kính bánh đà,lấy D = 0,7 mTa tính được : Md = 4.233,6/0,72 = 1907 (kg).Bảng mômen quán tính thay thếVị trí Ps1(mm) Ps3(mm) Pb3(mm) Pb5(mm) Jtt(kg.m2)1 0 0 0 0,01672 21,47 38.16 42,65 0,43163 30,21 51,95 56,16 0,7434 30 38,94 62,77 63,62 0,9745 39,82 63,59 63,85 0,9826 33,93 57,05 60,32 0,8617 21,47 38,16 42,65 0,4328 12,9 23,29 26,44 0,1759 0 0 0 0,016710 60,12 103,25 111,51 2,88111 93,86 153,86 158,60 5,907Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp Thái Nguyên Lớp K35MA . môn học Nguyên Lý MáyVI- Chuyển Động Thực Của Máy – Xác Định Mô Men Quán Tính Của Bánh Đà1. Yêu cầu của việc làm đều chuyển động của máy. Như ta đã biết,để. chuyển động của máy. Như ta đã biết,để nghiên cứu chuyển động của khâu dẫn,trong đó vận tốc góc của khâu dẫn thực tế không phải là hằng số,mà có sự thay đổi