BÀI TẬP LỚN NGUYÊN LÝ MÁY THIẾT KẾ NGUYÊN LÝ CƠ CẤU ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG KIỂU CHỮ V

BÀI TẬP LỚN NGUYÊN LÝ MÁY THIẾT KẾ NGUYÊN LÝ CƠ CẤU ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG KIỂU CHỮ V TÍNH TOÁN Căn cứ vào các số liệu đã cho (theo từng phương án): + Hành trình Pít tông HC = … (mm) (đã cho) + Từ hành trình Pít tông sẽ tính được lAB: Ta thấy: Hành trình pít tông là khoảng cách giữa điểm chết dưới (ĐCD) và điểm chết trên (ĐCT). Pít tông C sẽ đạt được các vị trí này khi điểm B nằm phía trái hoặc phía phải điểm A trên đường thẳng AC. Do đó: 2 H l AB = (mm) + Tính chiều dài lBC: Từ tỉ lệ AB BC λ = (đã cho), suy ra lBC=λ.lAB (mm). + Tính chiều dài lBD: CBBD = 4 (đã cho)  4 BC BD l l = (mm) 1.2. VẼ VỊ TRÍ CƠ CẤU ỨNG VỚI GÓC ϕ1 ĐÃ CHO + Chọn tỉ lệ biểu diễn chung cho tất cả các kích thước trên bản vẽ (nên chọn tỉ lệ 1:1; 1:2; 1:5 …1:10 … để biểu diễn được hình vẽ trên khổ giấy A4). + Vẽ vòng tròn quỹ đạo điểm B (A, AB). + Vẽ 2 đường tâm xy lanh (làm với nhau góc γ = 600 ) Vẽ đường đối xứng thẳng đứng, vẽ các đường tâm xy lanh trái và phải làm với đường đối xứng góc 300 . + Căn cứ góc φ1, xác định được điểm B, nối AB ta có khâu 1. + Xác định điểm C: Vẽ vòng tròn tâm (B, BC) cắt đường tâm xy lanh phải tại C, nối BC. + Xác định điểm D: Căn cứ góc β và kích thước BD (đã có) ta xác định được điểm D, nối BD. + Nối DC, đo đoạn DC ta có lDC. Đến đây đã có khâu 2. + Xác định điểm E: DE = DC nên vẽ vòng tròn (D, DC) cắt đường tâm xy lanh trái tại E, nối DE ta có khâu 4. + Vẽ tiếp các Pít tông E, C, vẽ các khớp quay, giá … + Hoàn thiện, tô đậm vị trí chính thức của cơ cấu ứng với góc ϕ1 đã cho. Đến đây đã hoàn thành bài toán Vị trí. Hoàng Văn Bạo – ĐH Bách khoa Hà Nội Trang 413 Nguyên lý máy Hướng dẫn BTL – Thiết kế nguyên lý cơ cấu ĐCĐT chữ V PHẦN 2. BÀI TOÁN VẬN TỐC 2.1. XÁC ĐỊNH CÁC ĐẠI LƯỢNG TỪ CÁC DỮ LIỆU ĐÃ CHO + Tính ω1: Từ n1 đã cho, ta có 60 30 2 1 1 1 π π ω = n ⋅ = n ⋅ (rads). + Khớp quay A nối khâu 1 với khâu 0 (giá), nên v A = 0 + Khớp quay B nối khâu 2 và khâu 1 có: 1 1. ` ω ω      = ⊥ BA B l chiê u BA v 2.2. GIẢI BÀI TOÁN VẬV TỐC BẰNG HỌA ĐỒ VÉCTƠ 1. Xác định vận tốc điểm C3 = C2, vận tốc góc khâu 2 và vận tốc điểm D Tại C có khớp quay nối khâu 2 và khâu 3 nên có vC2 = vC3 ; ngoài ra tại C cũng có khớp tịnh tiến nối khâu 3 với giá (khâu 0), điểm C0 thuộc giá (khâu 0) có vC0 = 0 Viết Hệ phương trình véc tơ vận tốc cho điểm C3 = C2:     = + = = + r C C C C C C B C B v v v v v v v 3 0 3 0 3 2 2 ; trong đó B v đã biết; vC2B ⊥ CB ; vC0 = 0 v CA r C C 3 0 Vẽ họa đồ véc tơ, xác định vận tốc điểm C3 = C2 ( C2 C3 v = v ), vận tốc góc khâu 2 (ω2) và vận tốc điểm D: + Chọn tỉ lệ biểu diễn. + Lấy điểm gốc chung p rồi tiến hành vẽ họa đồ véctơ vận tốc theo các bước: Từ điểm p được chọn làm gốc chung, vẽ biểu diễn B v bằng véctơ pb (1) Qua mút của B v (điểm b trên họa đồ) vẽ phương của vC2B ⊥ CB (2) Từ gốc chung p vẽ biểu diễn vC0 = 0 chỉ là một điểm nên c0=p; từ đây vẽ phương của v CA r C C 3 0 (3) Phương của (2) x (3) = c3=c2; véctơ C2 C3 v = v được thể hiện bằng véctơ pc2 = pC3 trên họa đồ vận tốc. Khâu 3 chuyển động tịnh tiến theo đường tâm xylanh Phải nên vận tốc điểm C3 cũng là vận tốc cả khâu 3. + Vận tốc vC2B là véc tơ bc2 = bc3 trên họa đồ vận tốc; vận tốc góc khâu 2 ( CB C B l v 2 ω2 = ). + Vận tốc điểm D ( D v ) có thể viết Hệ phương trình quan hệ với vận tốc các điểm B ( D B DB v = v + v ) hoặc C2=C3 ( D C2 DC2 v = v + v ) hoặc thông qua định lí đồng dạng thuận hoặc kết hợp     = + = + D C2 DC2 D B DB v v v v v v ; v B đã biết; vDB ⊥ DB ; vC2 đã biết; 2 DC2 vDC ⊥ + Vẽ tiếp họa đồ vận tốc: Từ mút của B v (điểm b trên họa đồ vận tốc) vẽ phương của vDB ⊥ DB (4) Từ mút của vC2 (điểm c2 trên họa đồ vận tốc) vẽ phương của vDC2 ⊥ DC (5) Phương của (4) x (5) = d; véctơ D v được thể hiện bằng véctơ pd trên họa đồ vận tốc

Nguyên lý máy Hướng dẫn BTL – Thiết kế nguyên lý cấu ĐCĐT chữ V NỘI DUNG VÀ CÁCH TRÌNH BÀY TRANG BÌA ĐẦU ĐỀ (TRANG 1, VÀ TRANG SỐ LIỆU) MỤC LỤC (theo phần làm) Phần BÀI TỐN VỊ TRÍ Phần BÀI TOÁN VẬN TỐC Phần BÀI TOÁN GIA TỐC Phần BÀI TOÁN PHÂN TÍCH LỰC, TÍNH CÁC ĐẠI LƯỢNG THAY THẾ Phần BÀI TOÁN THIẾT KẾ CƠ CẤU CAM TÀI LIỆU THAM KHẢO TRANG BÌA (Mẫu) Hồng Văn Bạo – ĐH Bách khoa Hà Nội - Trang 1/13 - Nguyên lý máy Hướng dẫn BTL – Thiết kế nguyên lý cấu ĐCĐT chữ V TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA HÀ NỘI KHOA CƠ KHÍ BỘ MƠN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY VÀ RÔBỐT - o0o - BÀI TẬP LỚN NGUYÊN LÝ MÁY ĐỀ BÀI: THIẾT KẾ NGUYÊN LÝ CƠ CẤU ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG KIỂU CHỮ V Phương án số: ……… Người hướng dẫn : Hoàng Văn Bạo Người thực : Lớp : ………, 200… - Hoàng Văn Bạo – ĐH Bách khoa Hà Nội - Trang 2/13 - Nguyên lý máy Hướng dẫn BTL – Thiết kế nguyên lý cấu ĐCĐT chữ V MỤC LỤC TT 1.1 1.2 2.1 2.2 3.1 3.2 4.1 4.2 4.3 4.4 NỘI DUNG PHẦN BÀI TỐN VỊ TRÍ TÍNH TỐN VẼ VỊ TRÍ CỦA CƠ CẤU ỨNG VỚI GÓC ϕ1 ĐÃ CHO PHẦN BÀI TỐN VẬN TỐC TÍNH TỐN GIẢI BÀI TỐN VẬN TỐC BẰNG HỌA ĐỒ VÉCTƠ PHẦN BÀI TOÁN GIA TỐC TÍNH TỐN GIẢI BÀI TỐN VẬN TỐC BẰNG HỌA ĐỒ VÉCTƠ PHẦN BÀI TỐN PHÂN TÍCH LỰC XÁC ĐỊNH CÁC NGOẠI LỰC TÁC ĐỘNG LÊN CƠ CẤU GIẢI BÀI TOÁN ÁP LỰC KHỚP ĐỘNG BẰNG HỌA ĐỒ VÉCTƠ XÁC ĐỊNH MƠMEN CÂN BẰNG TÍNH CÁC ĐẠI LƯỢNG THAY THẾ Hoàng Văn Bạo – ĐH Bách khoa Hà Nội TRANG - Trang 3/13 - Nguyên lý máy Hướng dẫn BTL – Thiết kế nguyên lý cấu ĐCĐT chữ V PHẦN GIẢI BÀI TỐN VỊ TRÍ 1.1 TÍNH TOÁN Căn vào số liệu cho (theo phương án): + Hành trình Pít tơng HC = … (mm) (đã cho) + Từ hành trình Pít tơng tính lAB: Ta thấy: Hành trình pít tơng khoảng cách điểm chết (ĐCD) điểm chết (ĐCT) Pít tơng C đạt vị trí điểm B nằm phía trái phía phải điểm A đường thẳng AC Do đó: l AB = H (mm) + Tính chiều dài lBC: Từ tỉ lệ λ = BC (đã cho), suy lBC=λ.lAB (mm) AB + Tính chiều dài lBD: CB/BD = (đã cho)  l BD = l BC (mm) 1.2 VẼ VỊ TRÍ CƠ CẤU ỨNG VỚI GÓC ϕ1 ĐÃ CHO + Chọn tỉ lệ biểu diễn chung cho tất kích thước vẽ (nên chọn tỉ lệ 1:1; 1:2; 1:5 …1:10 … để biểu diễn hình vẽ khổ giấy A4) + Vẽ vòng tròn quỹ đạo điểm B (A, AB) + Vẽ đường tâm xy lanh (làm với góc γ = 600) Vẽ đường đối xứng thẳng đứng, vẽ đường tâm xy lanh trái phải làm với đường đối xứng góc 300 + Căn góc φ1, xác định điểm B, nối AB ta có khâu + Xác định điểm C: Vẽ vòng tròn tâm (B, BC) cắt đường tâm xy lanh phải C, nối BC + Xác định điểm D: Căn góc β kích thước BD (đã có) ta xác định điểm D, nối BD + Nối DC, đo đoạn DC ta có lDC Đến có khâu + Xác định điểm E: DE = DC nên vẽ vòng tròn (D, DC) cắt đường tâm xy lanh trái E, nối DE ta có khâu + Vẽ tiếp Pít tơng E, C, vẽ khớp quay, giá … + Hồn thiện, tơ đậm vị trí thức cấu ứng với góc ϕ1 cho Đến hồn thành tốn Vị trí Hồng Văn Bạo – ĐH Bách khoa Hà Nội - Trang 4/13 - Nguyên lý máy Hướng dẫn BTL – Thiết kế nguyên lý cấu ĐCĐT chữ V PHẦN BÀI TOÁN VẬN TỐC 2.1 XÁC ĐỊNH CÁC ĐẠI LƯỢNG TỪ CÁC DỮ LIỆU ĐÃ CHO 2π π (rad/s) = n1 ⋅ 30 60 + Khớp quay A nối khâu với khâu (giá), nên v A = + Tính ω1: Từ n1 cho, ta có ω1 = n1 ⋅ ⊥ BA  + Khớp quay B nối khâu khâu có: v B chiê`u ω1 = ω l  BA 2.2 GIẢI BÀI TOÁN VẬV TỐC BẰNG HỌA ĐỒ VÉCTƠ Xác định vận tốc điểm C3 = C2, vận tốc góc khâu vận tốc điểm D * Tại C có khớp quay nối khâu khâu nên có v C = v C ; C có khớp tịnh tiến nối khâu với giá (khâu 0), điểm C0 thuộc giá (khâu 0) có v C = Viết Hệ phương trình véc tơ vận tốc cho điểm C3 = C2: v C = v C = v B + v C 2B ; v B biết; v C 2B ⊥ CB ; v C = v Cr 3C // CA  r v C = v C + v C 3C * Vẽ họa đồ véc tơ, xác định vận tốc điểm C3 = C2 ( v C = v C ), vận tốc góc khâu (ω2) vận tốc điểm D: + Chọn tỉ lệ biểu diễn + Lấy điểm gốc chung p tiến hành vẽ họa đồ véctơ vận tốc theo bước: - Từ điểm p chọn làm gốc chung, vẽ biểu diễn v B véctơ pb (1) - Qua mút v B (điểm b họa đồ) vẽ phương v C 2B ⊥ CB (2) - Từ gốc chung p vẽ biểu diễn v C = điểm nên c0=p; từ vẽ phương v Cr 3C // CA (3) Phương (2) x (3) = c3=c2; véctơ v C = v C thể véctơ pc = pC họa đồ vận tốc Khâu chuyển động tịnh tiến theo đường tâm xylanh Phải nên vận tốc điểm C3 vận tốc khâu - + Vận tốc v C 2B véc tơ bc = bc3 họa đồ vận tốc; vận tốc góc khâu ( ω = v C2B l CB ) + Vận tốc điểm D ( v D ) viết Hệ phương trình quan hệ với vận tốc điểm B ( v D = v B + v DB ) C2=C3 ( v D = v C + v DC ) thơng qua định lí đồng dạng thuận kết v D = v B + v DB hợp  v D = v C + v DC2 ; v B biết; v DB ⊥ DB ; v C biết; v DC ⊥ DC2 + Vẽ tiếp họa đồ vận tốc: - Từ mút v B (điểm b họa đồ vận tốc) vẽ phương v DB ⊥ DB (4) - Từ mút v C (điểm c2 họa đồ vận tốc) vẽ phương v DC ⊥ DC (5) - Phương (4) x (5) = d; véctơ v D thể véctơ pd họa đồ vận tốc 2.3 Xác định vận tốc điểm E5=E4, vận tốc góc khâu Hồng Văn Bạo – ĐH Bách khoa Hà Nội - Trang 5/13 - Nguyên lý máy Hướng dẫn BTL – Thiết kế nguyên lý cấu ĐCĐT chữ V * Tại E có khớp quay nối khâu nên E4=E5 v E = v E ; ngồi cịn có khớp tịnh tiến nối khâu với giá, điểm E0 thuộc giá có v E = Viết phương trình véc tơ vận tốc điểm E4=E5 với điểm D điểm E0: v E = v E = v D + v E 4D ; v D biết; v E 4D ⊥ ED ; v E = ; v Er 5E // EA  v E = v E + v Er 5E * Vẽ tiếp họa đồ véctơ vận tốc: - Từ mút v D (điểm d họa đồ vận tốc) vẽ phương v E 4D ⊥ ED - Từ gốc chung p vẽ biểu diễn v E = điểm nên e0=p; từ vẽ phương (6) v Er 5E // EA - (7) Phương (6) x (7) = e5=e4; véctơ v E = v E thể véctơ pe5 = pe4 họa đồ vận tốc Khâu chuyển động tịnh tiến theo đường tâm xylanh Trái nên vận tốc điểm E5 vận tốc khâu + Vận tốc v E 4D véc tơ de4 = de5 họa đồ vận tốc; vận tốc góc khâu ( ω4 = v E 4D l ED ) 2.4 Xác định vận tốc điểm S2 (trọng tâm khâu 2) Đầu cho BS2=S2C có nghĩa S2 trung điểm BC họa đồ cấu nên theo định lí đồng dạng thuận họa đồ vận tốc điểm mút s2 véctơ vận tốc v S trung điểm bc Vận tốc v S họa đồ vận tốc véctơ pS Đến hồn thành tốn Vận tốc Hồng Văn Bạo – ĐH Bách khoa Hà Nội - Trang 6/13 - Nguyên lý máy Hướng dẫn BTL – Thiết kế nguyên lý cấu ĐCĐT chữ V PHẦN BÀI TOÁN GIA TỐC 3.1 XÁC ĐỊNH CÁC ĐẠI LƯỢNG TỪ CÁC DỮ LIỆU ĐÃ CHO + Khớp quay A nối khâu với khâu (giá), nên a A = B → A + Khớp quay B nối khâu khâu có: aB  = ω1 l BA 3.2 GIẢI BÀI TOÁN GIA TỐC BẰNG HỌA ĐỒ VÉCTƠ Xác định vận tốc điểm C3 = C2, điểm D vận tốc góc khâu * Tại C có khớp quay nối khâu khâu nên có aC = aC ; ngồi C có khớp tịnh tiến nối khâu với giá (khâu 0), điểm C0 thuộc giá có aC = Viết Hệ phương trình véc tơ gia tốc tốc cho điểm C3 = C2: n t a = a = a + a C3 C2 B C B = aB + aC B + aC B ;  aC = aC + aCC3C + aCr 3C C → B Trong aB biết; aCn 2B  = ω l 2 CB ; aCt 2B ⊥ CB ; aC = ; aCC3C = khâu chuyển động tịnh tiến (ω3=0); aCr 3C // CA * Vẽ họa đồ véctơ, xác định gia tốc điểm C3 = C2 ( aC = aC ), gia tốc góc khâu (ε2) gia tốc điểm D: + Chọn tỉ lệ biểu diễn + Lấy điểm gốc chung p’ tiến hành vẽ họa đồ véctơ gia tốc theo bước: - Từ điểm gốc chung p’, vẽ biểu diễn aB (hướng BA) véctơ p' b - Qua mút aB (điểm b họa đồ) vẽ biểu diễn gia tốc aCn 2B (hướng CB) véctơ (1) bnCB với điểm nCB (2) - Tại aCn 2B (điểm nCB) vẽ phương aCt 2B ⊥ CB (3) - Từ gốc chung p’ vẽ biểu diễn aC = điểm nên c0=p’; tiếp đến aCC3C = nên điểm p’; từ vẽ phương aCr 3C // CA - (4) Phương (3) x (4) = c3=c2; véctơ aC = aC thể véctơ p 'c2 = p 'C họa đồ gia tốc Khâu chuyển động tịnh tiến theo đường tâm xylanh Phải nên gia tốc điểm C3 gia tốc khâu + Gia tốc aCt 2B véctơ nCB c2 = nCB c3 họa đồ Gia tốc góc khâu ( ε = aCt 2B lCB ) + Gia tốc điểm D ( aD ) viết Hệ phương trình quan hệ với gia tốc điểm B n t n t ( aD = aB + aDB = aB + aDB ) C2=C3 ( aD = aC + aDC = aC + aDC + aDB + aDC ) thông a = a + a = a + a n + a t D B DB B DB DB qua định lí đồng dạng thuận kết hợp  aD = aC + aDC = aC + a D → B n đó: aB biết; aDB  ω ⋅ l DB 2 n DC D → C n t ; aDB ⊥ DB ; aC = aC biết; aDC 2 + Vẽ tiếp họa đồ gia tốc tốc: Hoàng Văn Bạo – ĐH Bách khoa Hà Nội +a ; t DC 2 ω2 ⋅ l DC t ; aDC ⊥ DC - Trang 7/13 - Nguyên lý máy Hướng dẫn BTL – Thiết kế nguyên lý cấu ĐCĐT chữ V - n (hướng DB) Từ mút aB (điểm b họa đồ gia tốc) vẽ biểu diễn gia tốc aDB véctơ bnDB với điểm nDB (5) - t n Từ mút aDB (điểm nDB họa đồ gia tốc) vẽ phương aDB ⊥ DB (6) - n Từ mút aC (điểm c2 họa đồ gia tốc) vẽ biểu diễn gia tốc aDC (hướng DC) véctơ bnDC với điểm nDC2 (7) - n t Từ mút aDC (điểm nDC2 họa đồ gia tốc) vẽ phương aDC ⊥ DC (8) - Phương (6) x (8) = d; véctơ aD thể véctơ p 'd họa đồ gia tốc 2.3 Xác định gia tốc điểm E5=E4 * Tại E có khớp quay nối khâu nên E4=E5 aE = aE ; ngồi cịn có khớp tịnh tiến nối khâu với giá, điểm E0 thuộc giá có aE = Viết phương trình véc tơ với điểm D điểm E0: n t a = a = a + a E5 E4 D E D = aD + aE D + aE D  aE = aE + aEC5E + aEr 5E E → D Trong aD biết; aEn D  ; aEt 4D ⊥ EB ; = ω4 l ED aE = ; aEC5E = khâu chuyển động tịnh tiến (ω5=0); aEr 5E // EA * Vẽ tiếp họa đồ véctơ gia tốc: - Từ mút aD (điểm d họa đồ gia tốc) vẽ biểu diễn gia tốc aEn 4D (hướng ED)bằng véctơ ne 4D với điểm nE4D (9) - Từ mút aEn 4D (điểm nE4D họa đồ gia tốc) vẽ phương aEt 4D ⊥ ED (10) - Từ gốc chung p’ vẽ biểu diễn aE = điểm nên e0=p’; tiếp đến aEC5E = nên điểm p’; từ vẽ phương aEr 5E // EA - (11) Phương (10) x (11) = e5=e4; véctơ aE = aE thể véctơ p 'e5 = p 'e4 họa đồ gia tốc Khâu chuyển động tịnh tiến theo đường tâm xylanh Trái nên gia tốc điểm E5 gia tốc khâu + Gia tốc aEt 4D véc tơ nE 4De4 = nE 4De5 họa đồ gia tốc; gia tốc góc khâu ( ε = aEt 4D l ED ) 2.4 Xác định gia tốc điểm S2 (trọng tâm khâu 2) Đầu cho BS2=S2C có nghĩa S2 trung điểm BC họa đồ cấu nên theo định lí đồng dạng thuận họa đồ gia tốc điểm mút s2 véctơ gia tốc aS trung điểm bc Gia tốc aS họa đồ gia tốc véctơ p 'S Đến hồn thành tốn Gia tốc Hồng Văn Bạo – ĐH Bách khoa Hà Nội - Trang 8/13 - Nguyên lý máy Hướng dẫn BTL – Thiết kế nguyên lý cấu ĐCĐT chữ V - PHẦN BÀI TỐN PHÂN TÍCH LỰC 4.1 XÁC ĐỊNH CÁC NGOẠI LỰC TÁC ĐỘNG LÊN CƠ CẤU * Các ngoại lực + Lực cơng nghệ (lực cản có ích): Lực khí thể tác dụng lê Pít tơng F3 , F5 + Trọng lực khâu cho khối lượng: với khâu i có khối lượng mi ta có trọng lực Gi = mi ⋅ g , đặt trọng tâm Si khâu Trong có m2, m3, m5 nên có trọng lực G2 = m ⋅ g đặt S2; G3 = m3 ⋅ g đặt C3; G5 = m5 ⋅ g đặt E * Lực quán tính: + Khâu i chuyển động tịnh tiến: Fqi = −m i ⋅ aSi Trong có khâu 3, chuyển động tịnh tiến với m3, m5 nên có lực qn tính Fq = −m3 ⋅ aS = −m3 ⋅ aC đặt C3; Fq = −m5 ⋅ aS = −m5 ⋅ aE đặt E5 + Khâu chuyển động song phẳng Trong có khâu chuyển động song phẳng có khối lượng m2, mơmen qn tính trọng tâm JS2, gia tốc trọng tâm aS ; Có thể tính theo cách sau: - Hoặc tính Fq = −m2 ⋅ aS = −m2 (aB + aS 2B ) = FqB21 + FqB22 ; nên Fq = −m ⋅ aS đặt TB giao phương aB qua S2 phương aS 2B qua KB trường hợp khâu quay quanh trục cố định qua B ( l BK = JS2 ) m2 ⋅ l BS2 - Hoặc tính Fq = −m ⋅ aS = −m (aC + aS 2C ) = FqC21 + FqC22 nên Fq = −m2 ⋅ aS đặt TC giao phương aC qua S2 phương aS 2C qua KC trường hợp khâu quay quanh trục cố định qua C ( l CK = JS2 ) m2 ⋅ l CS2 4.2 GIẢI BÀI TOÁN ÁP LỰC KHỚP ĐỘNG BẰNG HỌA ĐỒ VÉCTƠ ĐIỀU KIỆN TĨNH ĐỊNH * Các nhóm tĩnh định tách phải thỏa mãn điều kiện: ⋅ n = ⋅ p5 + 1⋅ p4 ⋅ n = ⋅ T + ⋅ C * Tiến hành tách nhóm tĩnh định theo thứ tự từ xa gần khâu dẫn XÁC ĐỊNH ÁP LỰC KHỚP ĐỘNG CỦA NHÓM KHÂU 4, * Tách nhóm khâu khỏi giá (khớp E) khỏi khâu (khớp D) Tại khớp tách xuất Áp lực khớp động: + Tại khớp E nối khâu với giá tách xuất áp lực N 05 (biết phương vng góc với phương tịnh tiến khâu giá tức N 05 ⊥ EA ) + Tại khớp D nối khâu với khâu tách xuất áp lực N24 (biết điểm đặt D) + Viết Phương trình cân lực cho nhóm n ∑F i =1 i =0 N 05 + G5 + Fq + N 24 = Hoàng Văn Bạo – ĐH Bách khoa Hà Nội - Trang 9/13 - Nguyên lý máy Hướng dẫn BTL – Thiết kế nguyên lý cấu ĐCĐT chữ V + Trong nhóm có N 05 biết phương, N24 chưa biết phương nên muốn giải phương trình t n họa đồ véctơ, ta tiến hành phân tích lực N24 thành thành phần: N24 = N24 với + N24 n t đặt D, hướng dọc khâu vng góc khâu DE N 24 , N 24 t Viết phương trình cân mơ men cho khâu khớp quay E, ta xác định N 24 Trong khâu khơng có ngoại lực khác nên ta có ∑M E / Khâu t t t n n n hướng dọc khâu = N 24 l DE = ⇒ N 24 = Do N 24 = N 24 + N 24 = + N 24 = N 24 (tức //DE) Viết lại phương trình cân lực cho nhóm: t n n N 05 + G5 + Fq + N 24 + N 24 = ⇔ N 05 + G5 + Fq + + N 24 =0 n * Vẽ họa đồ lực cho nhóm khâu 5, để xác định lực N 05 , N 24 = N 24 + Xác định tỉ lệ biểu diễn: Tùy thuộc khổ giấy đơn vị vẽ + Vẽ họa đồ lực cho nhóm khâu 5, 4: - Vẽ phương N05 ⊥ EA phương lấy điểm làm N05 để đặt gốc véctơ G5 , vẽ biểu diễn véctơ G5 (1) - Tại G5 đặt tiếp gốc Gq , vẽ biểu diễn Gq (2) - t t , vẽ biểu diễn N 24 Tại Gq đặt gốc N24 = nên điểm đó; vẽ biểu n diễn phương N24 // ED - (3) n Điểm cắt phương N05 ⊥ EA phương N24 // ED n đồng thời gốc N05 N24 t n n N24 = N24 (ở Vẽ xong họa đồ lực cho nhóm xác định N05 N 24 + N24 t n n ) = nên N 24 = + N 24 = N 24 N 24 Chú ý: lực biểu diễn với tỉ lệ xác định * Xác định lực N 05 N 24 , suy N 50 = −N 05 N 42 = −N 24 * Tách khâu khỏi nhóm khâu 4, Trên khâu lúc có N 24 D (đã xác định) xuất N 54 Với phương trình cân lực n ∑F i =1 i = cho khâu, ta tìm N 54 , suy N 45 = −N 54 Ở đây: N 54 + N 24 = suy N 54 = −N 24 XÁC ĐỊNH ÁP LỰC KHỚP ĐỘNG NHĨM KHÂU 2,3 * Khi tách nhóm khâu 3, khỏi khâu (khớp D), khỏi khâu (khớp B) giá (khớp tịnh tiến C) Tại khớp tách xuất Áp lực khớp động: + Tại khớp D nối khâu với khâu tách xuất áp lực N 42 = −N 24 với N 24 xác định + Tại khớp B nối khâu với khâu tách xuất áp lực N12 biết điểm đặt B + Tại khớp C nối khâu với giá tách xuất áp lực N 03 biết phương ⊥CA Viết phương trình cân lực cho nhóm tách ra: n ∑F i =1 Hoàng Văn Bạo – ĐH Bách khoa Hà Nội i =0 - Trang 10/13 - Nguyên lý máy Hướng dẫn BTL – Thiết kế nguyên lý cấu ĐCĐT chữ V n Ta có: ∑F i =1 = N 03 + G3 + Fq + G2 + Fq + N 42 + N12 = i n t n + Tiếp tục phân tích N12 thành thành phần: N12 = N12 với N12 đặt B, hướng dọc + N12 t khâu BC, N12 đặt B, hướng vng góc khâu BC t Có thể viết phương trình cân lực cho khâu khớp quay C xác định N12 n Viết lại phương trình cân lực với ẩn số N 03 N12 : n ∑F i =1 i t n = N 03 + G3 + Fq + G2 + Fq + N 42 + N12 + N12 =0 n n t * Vẽ tiếp họa đồ lực để xác định N 03 N12 , suy N12 = N12 tiếp đến N 30 = −N 03 + N12 N 21 = −N12 * Khi tách khỏi khâu 3, khâu có N 32 C Viết phương trình cân cho khâu, ta xác định N 32 suy N 23 = −N 32 Đến toán áp lực khớp động giải xong 4.3 TÍNH MƠMEN CÂN BẰNG TRÊN KHÂU DẪN Ta sử dụng dụng cách: * Phương pháp áp lực khớp động Sau phân tích áp lực khớp động, khâu dẫn, B có áp lực khớp động N 21 = −N12 + Nếu đặt lực cân xác định trước điểm đặt phương viết PT cân mômen cho khâu dẫn khớp quay nối giá ΣM (đối với A cho khâu 1) = + Nếu đặt mômen cân bằng, giả thiết trước chiều viết PT cân mômen cho khâu dẫn khớp quay nối giá ΣM (đối với A cho khâu 1) = Chú ý: mômen áp lực N 21 = −N12 tạo khâu khớp quay A N21.h21 với h21 cánh tay đòn lực N 21 = −N12 tâm quay A (là đoạn thẳng kẻ từ A, vuông góc với phương lực N 21 ) * Phương pháp cân công suất Áp dụng nguyên lý di chuyển ta có ∑ [F v n i =1 i i ] + M i ω i = ⇔ ∑ [F v n i =1 i i ] + M i ω i = - Nếu đặt lực cân Fcb , vận tốc điểm đặt lực v cb ⇒ Fcb v cb = − ∑ [F v n i =1 i i + M i ω i ] - Nếu đặt mô men cân M cb khâu có vận tốc góc ω cb ⇒ M cb ω cb = − ∑ [F v n i =1 i i + M i ω i ] Trong đó: Fi lực tác dụng điểm có vận tốc v i (kể lực qn tính) M i mơmen tác dụng khâu có vận tốc góc ω i (kể mơmen lực qn tính) Từ tính MCB Chú ý: Nếu MCB tính mà