3nguyên lý máy , chương 3 động lực học cơ cấu

ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GIAO THÔNG VẬN TẢI CƠ SỞ ĐÀO TẠO THÁI NGUYÊN NGUYÊN LÝ MÁY CHƯƠNG ĐỘNG LỰC HỌC CƠ CẤU NỘI DUNG 3.1 Đại cương lực tác dụng lên cấu 3.2 Lực quán tính 3.3 Phản lực khớp động Ths Vũ Thế Truyền CHƯƠNG ĐỘNG LỰC HỌC CƠ CẤU 3.1 Đại cương lực tác động lên cấu Là lực cấu tác dụng vào cấu 3.1.1 Ngoại lực - Lực cản kỹ thuật (Pc): lực từ đối tượng công nghệ tác dụng lên phận làm việc máy - Trọng lượng khâu Gi: Khi trọng tâm khâu lên có tác dụng lực cản ngược lại - Lực phát động MD: Lực từ nguồn dẫn động tác dụng lên khâu dẫn cấu thông qua hệ truyền lực để khắc phục lực cản khác cấu 3.1.2 Lực quán tính Tồn khâu chuyển động có gia tốc, tác dụng từ khâu gia tốc lên khâu gây gia tốc - Cơ cấu hệ thống chuyển động có gia tốc (có lực quán tính Pqt, Mqt), ngọai lực tác động lên khơng triệt tiêu nhau dùng điều kiện cân lực để giải toán - Để giải tốn hệ lực khơng cân  dùng ngun lý D’Alambert Nếu lực tác dụng lên hệ chuyển động, ta thêm vào lực quán tính xem chúng ngọai lực hệ xem trạng thái cân bằng, dùng phương pháp tĩnh học để phân tích lực hệ CHƯƠNG ĐỘNG LỰC HỌC CƠ CẤU 3.1 Đại cương lực tác động lên cấu 3.1.3 Nội lực (Phản lực khớp động) - Là lực tác dụng lẫn khâu cấu (phản lực liên kết) - Tại tiếp điểm thành phần khớp động, phản lực gồm hai phần + Thành phần áp lực: vng góc với phương chuyển động tương đối Tổng thành phần áp lực khớp  áp lực khớp động + Thành phần ma sát: song song với phương chuyển động tương đối Tổng thành phần ma sát khớp  lực ma sát CHƯƠNG ĐỘNG LỰC HỌC CƠ CẤU 3.2 Lực qn tính Xét khâu có khối lượng m(kg), mơmen qn tính trọng tâm Js (kgm2) chuyển động với gia tốc trọng tâm as (m.s2), gia tốc góc ԑ (rad/s2) a Khâu chuyển động tịnh tiến b Khâu quay quanh điểm cố định trùng tâm c Khâu quay quanh trục không qua khối tâm Khâu quay (ԑ=0) Tìm vị trí K: d Khâu chuyển động song phẳng CHƯƠNG ĐỘNG LỰC HỌC CƠ CẤU 3.3 Phản lực khớp động 3.3.1 Điều kiện tĩnh định chuỗi động phẳng Xét chuỗi động phẳng gồm n khâu động, p4 khớp loại 4, p5 khớp loại - Một khâu chuỗi động phẳng lập phương trình ->n khâu thiết lập 3n phương trình cân tĩnh học Áp lực khớp xác định yếu tố: độ lớn, phương chiều điểm đặt - Khớp loại 5: phản lực cần tìm chứa ẩn số => có 2p5 ẩn cần phải xác định - Khớp loại 4: độ lớn phản lực ẩn => có 1p4 ẩn cần phải xác định  Số ẩn số phản lực cần tìm chuỗi động phẳng là: (2p5 + p4)  Điều kiện tĩnh định chuỗi : chuỗi động hở tách khỏi cấu có w = 3n = 2p5 + p4 (số phương trình số ẩn số lập được) => Để xác định phản lực khớp động phải tách cấu thành nhóm tĩnh định viết phương trình cho nhóm CHƯƠNG ĐỘNG LỰC HỌC CƠ CẤU 3.3 Phản lực khớp động 3.3.2 Phản lực khớp động cấu phẳng loại II 3.3.2.1 Cơ cấu bốn khâu lề Cho cấu khâu lề hình vẽ, biết lAB, lBC, lCD , P1, P2, P3 Tìm phản lực khớp động B, C, D ? Bài giải h2 * Tách nhóm tĩnh định BCD (khâu 2,3) * Đặt phản lực ; vào khớp chờ B,C * Viết phương trình cân lực cho tồn nhóm: (1) * Phân tích phương trình (1) viết lại sau: h3 (2) - Xác định ; + Khâu cân bằng: + Khâu cân bằng: - Xác định ; : Vẽ đa giác lực khép kín phương trình (hình vẽ) => Vecto ab, db biểu diễn phản lực ; - Tìm phản lực khớp động C: Tách khớp C, xét cân khâu 2: Vẽ đa giác lực khép kín => Vecto cb biểu diễn phản lực d P3 c a P2 b CHƯƠNG ĐỘNG LỰC HỌC CƠ CẤU 3.3 Phản lực khớp động 3.3.2 Phản lực khớp động cấu phẳng loại II 3.3.2.2 Cơ cấu tay quay trượt Cho cấu tay quay trượt hình vẽ, biết lAB, lBC, P1, P2, P3 Tìm phản lực khớp động B, C? Bài giải * Tách nhóm tĩnh định (khâu 2,3) h2 * Đặt phản lực ; vào khớp chờ B,C * Viết phương trình cân lực cho tồn nhóm: (1) * Phân tích phương trình (1) viết lại sau: Khâu cân bằng: - Xác định - Xác định (2) ; : Vẽ đa giác lực khép kín hình vẽ => Vecto ba, cb biểu diễn phản lực - Xác định điểm đặt => - Tìm phản lực C: P3 c a ; Khâu cân bằng: đặt cách tâm C phía bên phải đoan x d P2 b -Vẽ đa giác lực => vecto db biểu diễn ... C, xét cân khâu 2: Vẽ đa giác lực khép kín => Vecto cb biểu diễn phản lực d P3 c a P2 b CHƯƠNG ĐỘNG LỰC HỌC CƠ CẤU 3. 3 Phản lực khớp động 3. 3.2 Phản lực khớp động cấu phẳng loại II 3. 3.2.2 Cơ. .. phải tách cấu thành nhóm tĩnh định viết phương trình cho nhóm CHƯƠNG ĐỘNG LỰC HỌC CƠ CẤU 3. 3 Phản lực khớp động 3. 3.2 Phản lực khớp động cấu phẳng loại II 3. 3.2.1 Cơ cấu bốn khâu lề Cho cấu khâu... hệ CHƯƠNG ĐỘNG LỰC HỌC CƠ CẤU 3. 1 Đại cương lực tác động lên cấu 3. 1 .3 Nội lực (Phản lực khớp động) - Là lực tác dụng lẫn khâu cấu (phản lực liên kết) - Tại tiếp điểm thành phần khớp động, phản