4nguyên lý máy , chương 4 cân bằng máy, động lực học các cơ cấu máy

ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GIAO THÔNG VẬN TẢI CƠ SỞ ĐÀO TẠO THÁI NGUYÊN NGUYÊN LÝ MÁY CHƯƠNG CÂN BẰNG MÁY, ĐỘNG LỰC HỌC CÁC CƠ CẤU VÀ MÁY NỘI DUNG 4.1 Đại cương 4.2 Các trạng thái cân vật quay 4.3 Cân vật quay có chiều dày nhỏ 4.4 Cân vật quay có chiều dày lớn 4.5 Tự cân 4.6 Động lực học cấu máy Ths Vũ Thế Truyền CHƯƠNG CÂN BẰNG MÁY, ĐỘNG LỰC HỌC CÁC CƠ CẤU VÀ MÁY 4.1 Đại cương I Mục đích cân máy - Khi cấu máy làm việc, ln xuất lực qn tính - Lực qn tính thay đổi theo chu kỳ làm việc máy phụ thuộc vị trí cấu  áp lực khớp phụ thuộc vào lực quán tính thay đổi có chu kỳ - Áp lực gọi phản lực động phụ (phân biệt với áp lực không đổi tải trọng tĩnh gây nên) - Vì biến thiên có chu kỳ nên lực qn tính nguyên nhân chủ yếu gây tượng rung động máy móng máy  làm giảm độ xác máy ảnh hưởng đến máy xung quanh, cộng hưởng phá hủy máy  Phải khử lực quán tính, lọai trừ nguồn gốc gây nên rung động CHƯƠNG CÂN BẰNG MÁY, ĐỘNG LỰC HỌC CÁC CƠ CẤU VÀ MÁY 4.1 Đại cương II Nội dung cân máy - Cân vật quay – phân phối lại khối lượng vật quay để khử lực quán tính ly tâm moment quán tính cac vật quay - Cân cấu – phân phối lại khối lượng khâu cấu để cấu làm việc, tổng lực quán tính tịan cấu triệt tiêu khơng tạo nên áp lực động 4.2 Cân vật quay I Các trạng thái cân vật quay Ba trạng thái cân vật quay - Mất cân tĩnh - Mất cân động túy - Mất cân động hỗn hợp (mất cân động) CHƯƠNG CÂN BẰNG MÁY, ĐỘNG LỰC HỌC CÁC CƠ CẤU VÀ MÁY 4.2 Cân vật quay I Các trạng thái cân vật quay Mất cân tĩnh - Khi đĩa quay quanh trục, phần tử đĩa gây lực qn tính hịan tịan cân nhau, khơng có lực tác dụng lên trục ngọai trừ thân trọng lượng đĩa  Ta nói dĩa cân tĩnh - Gắn vào đĩa khối lượng m bán kính r, trọng tâm đĩa lệch đọan - Khi vật quay với vận tốc góc ω R= m r≠0 M +m , sinh lực quán tính ly tâm Pqt = mrω = ( M + m ) Rω ≠  Ta nói đĩa cân tĩnh §2 Cân vật quay I Các trạng thái cân vật quay Mất cân động túy - Xét vật cân tĩnh - Gắn hai khối nặng có khối lượng m1, m2 nằm hai bên trục quay có bán ur ur kính tương ứng r1, r2 thỏa mãn m1 r1 = −m2 r2 §2 Cân vật quay I Các trạng thái cân vật quay Mất cân động túy - Trọng tâm dĩa không thay đổi u r ur uu r m r +m r 2 rG = 1 =0 m1 + m2 + M ur u r  P1qt = m r ω 1 - Khi vật quay với vận tốc góc ω , sinh lực quán tính ly tâm  ur ur  P qt = m2 r2ω - Hai lực tạo nên ngẫu M qt = Pqt a = Pqt a ≠ gây nên phản lực động phụ trục  vật cân trạng thái tĩnh mà không cân trạng thái động  vật cân động túy §2 Cân vật quay I Các trạng thái cân vật quay Mất cân động hỗn hợp (mất cân động) - Khi vật quay cân tĩnh, tồn lực quán tính ur uur P qt ≠ 0, M qt = - Khi vật quay cân động túy, tồn moment lực quán tính ur uur P qt = 0, M qt ≠ - Thực tế, vật quay tồn lực quán tính moment lực quán tính ur uur P qt ≠ 0, M qt ≠  ta gọi chung cân động hỗn hợp hay cân động §2 Cân vật quay II Cân vật quay có chiều dày nhỏ Nguyên tắc cân - Định nghĩa : vật có chiều dày nhỏ kích thước chiều trục tương đối nhỏ so với kích thước hướng kính cho giả thuyết khối lượng vật quay phân bố mặt phẳng vuông góc với trục quay - Các chi tiết máy bánh răng, pulley… xem thuộc lọai Nguyên tắc cân bằng: vật có chiều dày nhỏ cân trọng tâm chúng không trùng với trục quay Khi làm việc, phát sinh lực quán tính ly tâm tác dụng lên trục làm vật cân tĩnh => cân phân bố lại khối lượng cho trọng tâm vật trùng với tâm quay để khử lực quán tính sinh làm việc - §2 Cân vật quay II Cân vật quay có chiều dày nhỏ Thí nghiệm cân tĩnh a Phương pháp dò trực tiếp Ưu điểm: thiết bị đơn giản, rẻ tiền, dễ thực Khuyết điểm: dị thời gian, thiếu xác tồn ma sát trục dao cân §2 Cân vật quay II Cân vật quay có chiều dày nhỏ Thí nghiệm cân tĩnh b Phương pháp hiệu số môment => lượng cân MrG = ( mmax − mmin ) r M : khối lượng vật quay rG : bán kính trọng tâm §2 Cân vật quay III Cân vật quay có chiều dày lớn Nguyên tắc cân - Định nghĩa: vật có chiều dày lớn kích thước chiều trục tương đối so với kích thước hướng kính mà khối lượng khơng thể phân bố mặt phẳng vng góc với trục quay - Ngun tắc cân bằng: vật quay hòan tòan cân phân phối lại khối lượng hai mặt phẳng tùy ý vng góc với trục quay §2 Cân vật quay III Cân vật quay có chiều dày lớn Sơ lược máy cân động §2 Cân vật quay IV Tự cân - Thực tế có lọai máy khối lượng vật quay thay đổi liên tục máy giặt, máy ly tâm… làm cho giá trị vị trí cân vật quay thay đổi liên tục - Để cân vật quay trường hợp này, người ta gắn vào trục vật quay phận có lăn làm nhiệm vụ đối trọng cân Biện pháp gọi tự cân ... Mất cân động hỗn hợp (mất cân động) CHƯƠNG CÂN BẰNG MÁY, ĐỘNG LỰC HỌC CÁC CƠ CẤU VÀ MÁY 4. 2 Cân vật quay I Các trạng thái cân vật quay Mất cân tĩnh - Khi đĩa quay quanh trục, phần tử đĩa gây lực. ..CHƯƠNG CÂN BẰNG MÁY, ĐỘNG LỰC HỌC CÁC CƠ CẤU VÀ MÁY 4. 1 Đại cương I Mục đích cân máy - Khi cấu máy làm việc, ln xuất lực qn tính - Lực qn tính thay đổi theo chu kỳ làm việc máy phụ thuộc... động máy móng máy  làm giảm độ xác máy ảnh hưởng đến máy xung quanh, cộng hưởng phá hủy máy  Phải khử lực quán tính, lọai trừ nguồn gốc gây nên rung động CHƯƠNG CÂN BẰNG MÁY, ĐỘNG LỰC HỌC CÁC