Môn nguyên lý máy, bài tập lớn, đồ án (2)

TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CƠ KHÍ BỘ MÔN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY VÀ RÔBỐT - o0o - BÀI TẬP LỚN NGUYÊN LÝ MÁY ĐỀ BÀI: THIẾT KẾ NGUYÊN LÝ CƠ CẤU MÁY DỆT Nhóm số: ……… Người hướng dẫn : ThS Hoàng Văn Bạo Sinh viên thực : STT MSSV Họ tên SV …………………… ……………………………………………………………… …………………… ……………………………………………………………… …………………… ……………………………………………………………… …………………… ……………………………………………………………… …………………… ……………………………………………………………… Hà Nội, 20xx - ĐỀ BÀI I Nhiệm vụ thiết kế: Thiết kế nguyên lý cấu máy dệt Hoạ đồ cấu hình vẽ II Nội dung yêu cầu tập lớn Bằng phương pháp giải tích tính vị trí, gia tốc gia tốc cấu ứng với vị trí khâu dẫn 1 = [0, 15, , 360] (độ); Bằng phương pháp họa độ véc tơ tính vẽ hoạ đồ vị trí, gia tốc gia tốc cấu ứng với vị trí khâu dẫn 1 = [0, 60, , 360] (độ) So sánh kết với câu 1; Tính áp lực khớp động mô men cân khâu dẫn ứng với vị trí khâu dẫn 1 = [0, 60, , 360] (độ) Bảng số liệu kèm theo tính tốn Tọa độ trục tâm quay batăng a = … (mm) Tọa độ trục tâm quay batăng b = … (mm) Góc lắc giới hạn lớn batăng max = … (độ) Góc lắc giới hạn nhỏ batăng min = … (độ) Chiều dài batăng lCD = … (mm) Khối lượng trục m1 = … (kg) Khối lượng truyền m2 = … (kg) Khối lượng batăng m3 = … (kg) Mô men quán tính khâu: Trục 1, JSi truyền 2, ba tăng = mi li2 12 (kgm2) lAS1 = 0,6lAB (mm) lBS2 = 0,5lBC (mm) lDS3 = 0,7lCD (mm) 11 Gia tốc trung bình trục n1 = … (v/ph) 12 Mômen cản kĩ thuật batăng MC = … (Nm) 10 Tọa độ trọng tâm khâu III Cách trình bày BTL đóng thành gồm:  Bìa/ Đầu đề thiết kế/ Mục lục/ phần làm;  Hoạ đồ cấu, hoạ đồ gia tốc, gia tốc, họa đồ lực, giấy khổ A3;  Thuyết minh viết tay đánh máy hai mặt giấy khổ A4 Hoàng Văn Bạo Trang 2/22 MỤC LỤC ĐỀ BÀI 2 PHẦN GIẢI BÀI TỐN VỊ TRÍ 1.1 TÍNH TỐN 1.2 VẼ VỊ TRÍ CƠ CẤU ỨNG VỚI GĨC 1 ĐÃ CHO PHẦN BÀI TOÁN VẬN TỐC 2.1 XÁC ĐỊNH CÁC ĐẠI LƯỢNG TỪ CÁC DỮ LIỆU ĐÃ CHO 2.2 GIẢI BÀI TOÁN VẬN TỐC BẰNG HỌA ĐỒ VÉCTƠ 2.2.1 Xác định vận tốc điểm C3 = C2, vận tốc góc khâu vận tốc góc khâu 2.2.2 khâu Vẽ họa đồ vận tốc, xác định vận tốc điểm C3 = C2, vận tốc góc khâu 2, vận tốc góc 2.2.3 Xác định vận tốc điểm tâm khâu 10 PHẦN BÀI TOÁN GIA TỐC 12 3.1 XÁC ĐỊNH CÁC ĐẠI LƯỢNG TỪ CÁC DỮ LIỆU ĐÃ CHO 12 3.2 GIẢI BÀI TOÁN GIA TỐC BẰNG HỌA ĐỒ VÉCTƠ 13 3.2.1 Xác định gia tốc điểm C3 = C2, gia tốc góc khâu gia tốc góc khâu 13 3.2.2 Vẽ họa đồ gia tốc điểm C3 = C2, gia tốc góc khâu gia tốc điểm D 14 3.2.3 Xác định gia tốc điểm tâm khâu 15 PHẦN BÀI TOÁN ÁP LỰC KHỚP ĐỘNG 19 4.1 Xác định gia tốc góc khâu, gia tốc dài cá điểm khâu 19 4.2 Xác định ngoại lực tác động cấu 19 4.3 Xác định lực quán tính khâu 19 4.4 Tách nhóm tĩnh định 21 4.5 Xác định mô men cân khâu dẫn 22 Hoàng Văn Bạo Trang 3/22 Hình vẽ lược đồ cấu máy dệt: Hình vẽ lược đồ cấu chính: Hồng Văn Bạo Trang 4/22 PHẦN GIẢI BÀI TỐN VỊ TRÍ 1.1 TÍNH TOÁN Cách biểu diễn khác lược đồ cấu chính:   Quy ước: Khi viết: (j, k) = Q(X) (j+k) = Q(X) (j/k) = Q(X) hiểu khâu j nối với khâu k khớp quay X; Khi viết: (j, k) = TT(X) (j+k) = TT(X) (j/k) = TT(X) hiểu khâu j nối với khâu k khớp tịnh tiên X; Với lược đồ cấu hình vẽ, ta thấy cấu gồm giá (giả sử kí hiệu khâu 0) khâu động (1, 2, 3) với khâu dẫn khâu 1: (0, 1) =Q(A); (1, 2) = Q(B); (2, 3) = Q(C); (3, 0) = Q(D)    Bậc tự cấu: W = 3.n – (2.T + 1.C) = 3.3 – (2.4 + 1.0) = Khi khâu quay quanh A: Quỹ đạo điểm B vẽ thành vòng trịn (A, AB); Với kích thước sơ hình vẽ khâu (CD) khơng quay tồn vịng nên chuyển động lắc qua lại quanh C Khâu chuyển động song phẳng Điểm C gần A khâu gập với khâu 2, điểm thẳng hàng theo thứ tự (B’, A, C’), ứng với góc định vị khâu γmin; Điểm C xa A khâu duỗi thẳng với khâu 2, điểm thẳng hàng theo thứ tự (A, B’’, C’’), ứng với góc định vị khâu γmax; Tổng hợp thơng số: Căn vào số liệu cho (theo phương án): Đã có kích thước lCD 2 Có kích thước a, b xác định AD: AD  a  b (l1) Góc  : tan( )  a / b Hồng Văn Bạo Trang 5/22 Có  max  tìm góc lắc CD:    max   Góc min ứng với trường hợp khâu gập với khâu 2: min     AC '  B 'C ' B ' A  l2  l1  AD2  CD '2  2.cos(min ) (l2) Góc max ứng với trường hợp khâu duỗi thẳng với khâu 2: max   max    min   AC ''  AB '' B ''C ''  B ''C '' AB ''  l2  l1  AD2  CD '2  2.cos(max ) (l3) Từ phương trình trên: l2  l1  AD2  CD '2  2.cos(max )  AD2  CD '2  2.cos(min ) AD2  CD '2  2.cos(max )  AD2  CD '2  2.cos(min ) (l4) (l5) Vị trí trọng tâm khâu: Theo cho, ta tính vị trí trọng tâm khâu (1, 2, 3) tương ứng lAS1 , lAS2 , lAS3: lAS  0,6.lAB lBS2  0,5.lBC lDS  0,7.lCD 1.2 VẼ VỊ TRÍ CƠ CẤU ỨNG VỚI GĨC 1 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) Xác định điểm A, D: Lấy điểm A; Xác định điểm D kích thước a, b Vẽ vị trí cấu ứng với góc φ1: Tại A, vẽ vịng trịn quỹ đạo điểm B (A, AB), với AB l1; Căn góc φ1, xác định điểm B, nối AB ta có khâu Tại D, vẽ vịng trịn quỹ đạo điểm C (D, DC), với DC lCD; Tại B, vẽ vòng tròn (B, BC), BC l2; Các vòng tròn (D, DC) (B, BC) cắt C; Vẽ vòng tròn biểu diễn khớp quay, giá; Hoàng Văn Bạo Trang 6/22 Nối tâm khớp thể khâu Hoàn thiện họa đồ cấu Hoàng Văn Bạo Trang 7/22 PHẦN BÀI TOÁN VẬN TỐC 2.1 XÁC ĐỊNH CÁC ĐẠI LƯỢNG TỪ CÁC DỮ LIỆU ĐÃ CHO Vận tốc góc khâu (khâu dẫn, cho n1 nên tính ω1): 1  n1  2  (rad/s)  n1  60 30 Gọi giá khâu 0; Tại A: có A1 thuộc khâu 1; A0 thuộc khâu (giá); (1, 0) = Q(A) hay khớp quay A nối khâu với khâu (giá) => v A1  v A  ; theo hình vẽ khơng có khâu khác nên viết v A  Tại D: có D3 thuộc khâu 3; D0 thuộc khâu (giá) (3, 0) = Q(D) hay khớp quay D nối khâu với khâu (giá) => vD  vD  ; theo hình vẽ khơng có khâu khác nên viết vD  Tại B: có B1 thuộc khâu 1; B2 thuộc khâu 2: (2, 1) = Q(B) hay khớp quay B nối khâu với khâu => vB2  vB1 ; theo hình vẽ khơng có khâu khác nên viết v B Phương trình véc tơ vận tốc điểm B1 A1 (hai điểm khâu 1): vB1  v A1  vB1/ A1 (v1) Cũng viết: vB  v A  vB / A (v1’) Trong đó: v A1  v A  hay v A  Phuong :  BA Phuong :  BA   vB1/ A1 Chieu : theo chieu 1 hay vB / A Chieu : theo chieu 1 Gia tri :  l Gia tri :  l BA BA   Phuong :  BA (OK )  Cũng viết: vB  vB / A  vB1/ A1 Chieu : theo chieu 1 (OK ) Gia tri :  l BA (OK )  2.2 (v1’’) GIẢI BÀI TOÁN VẬN TỐC BẰNG HỌA ĐỒ VÉCTƠ 2.2.1 Xác định vận tốc điểm C3 = C2, vận tốc góc khâu vận tốc góc khâu Tại C có khớp quay nối khâu khâu nên vC  vC ; theo hình vẽ khơng có khâu khác nên viết v C Phương trình véc tơ vận tốc điểm C2 điểm B2 (trên khâu 2): vC  vB2  vC 2/B2 (v2) Cũng viết vC  vB  vC / B (v2’) Hoàng Văn Bạo Trang 8/22 Trong đó: vB2  vB1 xác định trên; Phuong :  CB (OK )  vC /B  vC 2/B2 Chieu : theo chieu 2 (?) Gia tri :  l (?) CB  (v2’’) Phương trình véc tơ vận tốc điểm C3 điểm D3 (trên khâu 3): vC  vD  vC 3/D   vC 3/ D (v3) Cũng viết vC  vD  vC /D   vC /D (v3’) Trong đó: vD  vD  xác định trên; vC /D Phuong :  CD (OK )   vC 3/D Chieu : theo chieu 3 (?) Gia tri :  l (?) CD  (v3’’) Có thể viết gộp thành Hệ phương trình véc tơ vận tốc cho điểm C3 = C2: vC  vC  vB2  vC 2/B2  vC  vD  vC 3/D vC  vB  vC /B Hoặc  vC  vD  vC /D (v4) (v4’) 2.2.2 Vẽ họa đồ vận tốc, xác định vận tốc điểm C3 = C2, vận tốc góc khâu 2, vận tốc góc khâu Vẽ họa đồ véc tơ, xác định vận tốc điểm C3 = C2 ( vC  vC ), vận tốc góc khâu (2), vận tốc góc khâu (3):   Chọn tỉ lệ biểu diễn phù hợp; 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 véc tơ vB2  vB1 véc tơ có gốc p điểm b2 điểm b1 (véc tơ pb2  pb1 ); - Tại vB2  vB1 (điểm b2, b1 họa đồ) vẽ phương vC 2/ B2  CB gọi đường thẳng Δ’1 Đến vẽ biểu diễn phương trình hệ PT trên; - Từ gốc chung p vẽ biểu diễn vD  vD  điểm nên điểm d3  p ; từ vẽ tiếp phương vC 3/ D  CD gọi đường thẳng Δ’2 Phương (Δ’1) x (Δ’2) = c3 = c2; véctơ vC  vC thể véctơ pc2  pC họa đồ vận tốc  Xác định vận tốc góc khâu vận tốc dài điểm: Hoàng Văn Bạo Trang 9/22 - Vận tốc điểm C2 = C3 (có thể nói gọn vận tốc điểm C): véctơ vC  vC thể véctơ pc2  pC họa đồ vận tốc Đây véc tơ vận tốc tuyệt đối điểm C2 điểm C3; - Vận tốc vC 2/ B2 biểu diễn véc tơ b2 c2 họa đồ vận tốc Đây véc tơ vận tốc tương đối điểm C2 điểm B2; vC 2/B2 - Vận tốc góc khâu 2: 2  - Vận tốc vC 3/ D véc tơ pc3  d3c3 họa đồ vận tốc Đây vừa véc tơ vận tốc tuyệt đối lCB điểm C3, vừa véc tơ vận tốc tương đối điểm C3 so với điểm D3 (vì vD  vD  ) - Vận tốc góc khâu 3: 3  vC 3/ D lCD 2.2.3 Xác định vận tốc điểm tâm khâu  Vận tốc trọng tâm khâu 1: Viết phương trình véc tơ vận tốc điểm S1 với điểm A1 (trên khâu 1, v A1  v A  ): v S  v A1  v S 1/ A1   v S 1/ A1 Phuong :  S1 A  BA (OK )  vS1/ A1 Chieu : theo chieu 1 (OK ) Gia tri :  l S A (OK )  Cách khác: Viết phương trình véc tơ vận tốc điểm S1 với điểm B1 (trên khâu 1, vB1  ): v S  vB1  v S 1/B1 Phuong :  S1B  BA (OK )  v S1/B1 Chieu : theo chieu 1 (OK ) Gia tri :  l S 1B (OK )   Vận tốc trọng tâm khâu 2: Viết phương trình véc tơ vận tốc điểm S2 với điểm B2 (trên khâu 2): v S  vB2  v S 2/B2 Phuong :  S2B  CB (OK )  v S 2/B2 Chieu : theo chieu 2 (OK ) Gia tri :  l S 2B (OK )  Cách khác: Viết phương trình véc tơ vận tốc điểm S2 với điểm C2 (trên khâu 2): v S  vC  v S 2/C Hoàng Văn Bạo Trang 10/22 vC  Phuong :  S2C  CB (OK )  xác định; v S 2/C Chieu : theo chieu 2 (OK ) Gia tri :  l (OK ) S 2C  Vận tốc trọng tâm khâu 3: Viết phương trình véc tơ vận tốc điểm S3 với điểm D3 (trên khâu 3, vD  vD  ): v S  vD  v S 3/ D   v S 3/ D Phuong :  S3D  CD (OK )  v S 3/D Chieu : theo chieu 3 (OK ) Gia tri :  l (OK ) S 3D  Cách khác: Viết phương trình véc tơ vận tốc điểm S3 với điểm C3 (trên khâu 3, vC  ): v S  vC  v S 3/C vC Phuong :  S3C  CD (OK )  xác định; v S 3/C Chieu : theo chieu 3 (OK ) Gia tri :  l (OK ) S 3C    Vẽ tiếp họa đồ vận tốc Chú ý: - Véc tơ vận tốc v S biểu diễn ps1 họa đồ vận tốc; - Véc tơ vận tốc v S biểu diễn ps2 họa đồ vận tốc; - Véc tơ vận tốc v S biểu diễn ps3 họa đồ vận tốc; Đến hồn thành tốn Vận tốc Hồng Văn Bạo Trang 11/22 PHẦN BÀI TOÁN GIA TỐC 3.1 XÁC ĐỊNH CÁC ĐẠI LƯỢNG TỪ CÁC DỮ LIỆU ĐÃ CHO Vận tốc góc khâu (khâu dẫn, cho n1 nên tính ω1): 1  n1  2  (rad/s)  n1  60 30 Sau giải toán Vận tốc, xác định vận tốc góc khâu (ω2) vận tốc góc khâu (ω3) Gọi giá khâu 0; Tại A: có A1 thuộc khâu 1; A0 thuộc khâu (giá); (1, 0) = Q(A) hay khớp quay A nối khâu với khâu (giá) => aA1  aA  ; theo hình vẽ khơng có khâu khác nên viết aA  Tại D: có D3 thuộc khâu 3; D0 thuộc khâu (giá) (3, 0) = Q(D) hay khớp quay D nối khâu với khâu (giá) => aD  aD  ; theo hình vẽ khơng có khâu khác nên viết aD  Tại B: có B1 thuộc khâu 1; B2 thuộc khâu 2: (2, 1) = Q(B) hay khớp quay B nối khâu với khâu => aB2  aB1 ; theo hình vẽ khơng có khâu khác nên viết aB Phương trình véc tơ gia tốc điểm B1 A1 (hai điểm khâu 1): aB1  aA1  aB1/ A1  aA1  aBn1/ A1  aBt 1/ A1   aBn1/ A1  aBt 1/ A1 (a1) Cũng viết: aB  aA  aB / A  aA  aBn/ A  aBt / A   aBn/ A  aBt / A (a1’) Trong đó: aA1  aA  hay aA  n B1/ A1 a Phuong : / /BA   Huong tu B  A  Chieu : tu B  A   Gia tri : (1 ) lBA n B/ A Hoặc: a t B1/ A1 a Phuong : / /BA   Huong tu B  A  Chieu : tu B  A   Gia tri : (1 ) lBA Phuong :  BA Phuong :  BA   t Chieu : theo chieu  aB / A Chieu : theo chieu  Gia tri :  l Gia tri :  l BA BA   t Thường giả thiết 1  const    , aB1/ A1  Phương trình (a1) trở thành: aB1  aA1  aB1/ A1  aA1  aBn1/ A1  aBt 1/ A1   aBn1/ A1  Hồng Văn Bạo (a1’’) Trang 12/22 Cũng viết: aB1  aA1  aB1/ A1  aA1  a n B1/ A1 a t B1/ A1 0a n B1/ A1 0a n B1/ A1 Phuong : / /BA   Huong tu B  A  Chieu : tu B  A   Gia tri : (1 ) lBA (a1’’’) 3.2 GIẢI BÀI TOÁN GIA TỐC BẰNG HỌA ĐỒ VÉCTƠ 3.2.1 Xác định gia tốc điểm C3 = C2, gia tốc góc khâu gia tốc góc khâu Tại C có khớp quay nối khâu khâu nên aC  aC ; theo hình vẽ khơng có khâu khác nên viết aC Phương trình véc tơ gia tốc điểm C2 điểm B2 (trên khâu 2): aC  aB2  aC 2/B2  aB2  aCn2/B2  aCt 2/B2 (a2) Cũng viết aC  aB  aC /B  aB  aCn/B  aCt /B (a2’) Trong đó: aB2  aB1 xác định trên; n C 2/ B2 a Phuong : / /CB   Huong tu C  B (OK )  Chieu : tu C  B   Gia tri : (2 ) lBC (OK ) Phuong : / /CB   Huong tu C  B (OK )  Hoặc: aCn/ B Chieu : tu C  B   Gia tri : (2 ) lBC (OK ) Phuong :  CB (OK ) Phuong :  CB (OK )   aCt 2/B2 Chieu : theo chieu  (?) aCt /B Chieu : theo chieu  (?) Gia tri :  l Gia tri :  l (?) (?) BC BC   (a2’’) Phương trình véc tơ gia tốc điểm C3 điểm D3 (trên khâu 3): aC  aD  aC 3/D  aD  aCn3/D  aCt 3/D   aCn3/D  aCt 3/D (a3) n t n t Cũng viết: aC  aD  aC /D  aD  aC /D  aC /D   aC /D  aC /D (a3’) Trong đó: aD  aD  hay aD  Phuong : / /CD   Huong tu C  D (OK )  aCn3/ D Chieu : tu C  D   Gia tri : (3 ) lCD (?) Hoàng Văn Bạo Trang 13/22 n C /D Hoặc: a t C 3/ D a Phuong : / /CD   Huong tu C  D (OK )  Chieu : tu C  D   Gia tri : (3 ) lCD (?) Phuong :  CD (OK ) Phuong :  CD (OK )   t Chieu : theo chieu  (?) aC /D Chieu : theo chieu  (?) Gia tri :  l Gia tri :  l (?) (?) CD CD   (a3’’) Có thể viết gộp thành Hệ phương trình véc tơ gia tốc cho điểm C3 = C2: n t a  a  a  a  C C B2 C 2/B2  aB2  aC 2/B2  aC 2/B2  aC  aD  aC 3/D  aD  aCn3/D  aCt 3/D   aCn3/D  aCt 3/D (a4) a  a  a  a  an  at  C B C /B B C /B C /B Hoặc  aC  aD  aC /D  aD  aCn/D  aCt /D   aCn/D  aCt /D (a4’) 3.2.2 Vẽ họa đồ gia tốc điểm C3 = C2, gia tốc góc khâu gia tốc điểm D Vẽ họa đồ véc tơ, xác định gia tốc điểm C3 = C2 ( aC  aC ), gia tốc góc khâu (ε2), gia tốc góc khâu (ε3) gia tốc điểm C:   Chọn tỉ lệ biểu diễn phù hợp; Lấy điểm gốc chung p’ tiến hành vẽ họa đồ véctơ gia tốc theo bước: - Từ điểm p’ chọn làm gốc chung, vẽ biểu diễn aB2  aB1 véctơ có gốc p’ điểm b1 điểm b2 (véc tơ p ' b2  p ' b1 ) - n Qua aB2  aB1 (điểm b2, b1 họa đồ) vẽ biểu diễn tiếp aC 2/ B2 véc tơ b2 nC n t Tại véc tơ aC 2/ B2 (điểm nC2 họa đồ), vẽ tiếp phương aC 2/ B2  CB gọi đường thẳng Δ’’1 Đến vẽ biểu diễn phương trình hệ PT trên; - Từ gốc chung p’, vẽ biểu diễn aD  aD  điểm nên d3  p ' họa đồ; từ t vẽ tiếp phương aC 2/ B2  CD gọi đường thẳng Δ’2 Phương (Δ’1) x (Δ’2) = c3 = c2; véctơ aC  aC thể véctơ p ' c2  p 'C họa đồ gia tốc  Xác định gia tốc góc khâu gia tốc dài điểm: - Gia tốc điểm C2 điểm C3: véctơ aC  aC thể véctơ p ' c2  p 'C họa đồ gia tốc; - Gia tốc aC 2/ B2 véc tơ b2 c2 họa đồ gia tốc; - Gia tốc góc khâu 2:   - Gia tốc aC 3/ D véc tơ p ' c3  dc3 họa đồ gia tốc; Hoàng Văn Bạo aCt 2/ B2 lCB Trang 14/22 - Gia tốc góc khâu 3:   aCt 3/D lCD 3.2.3 Xác định gia tốc điểm tâm khâu  Gia tốc trọng tâm khâu 1: Viết phương trình véc tơ gia tốc điểm S1 với điểm A1 (trên khâu 1, aA1  aA  ): aS  aA1  aS 1/ A1  aA1  aSn1/ A1  aSt 1/ A1   aSn1/ A1  aSt 1/ A1 (a5) Cũng viết: aS  aA  aS 1/ A  aA  aSn1/ A  aSt 1/ A   aSn1/ A  aSt 1/ A Trong đó: aA1  aA  hay aA  Phuong : / / S1 A   Huong tu S1  A  aSn1/ A1 Chieu : tu S1  A   Gia tri : (1 ) lS A (OK ) Hoặc: a a t S 1/ A1 n S 1/ A (OK ) Phuong : / / S1 A   Huong tu S1  A  Chieu : tu S1  A   Gia tri : (1 ) lS A (OK ) (OK ) Phuong :  S1 A (OK ) Phuong :  S1 A (OK )   t Chieu : theo chieu  (OK ) aS 1/ A Chieu : theo chieu  (OK ) Gia tri :  l Gia tri :  l (OK ) (OK ) S1 A S1 A   Thường giả thiết 1  const    , aSt 1/ A1  hay aSt 1/ A  Phương trình (a5) trở thành: aS  aA1  aS1/ A1  aA1  aSn1/ A1  aSt 1/ A1   aSn1/ A1   aSn1/ A1 (a5’) n t n n Hoặc: aS  aA  aS 1/ A  aA1  aS 1/ A  aS 1/ A   aS 1/ A   aS1/ A (a5’’) Cách khác: Viết phương trình véc tơ gia tốc điểm S1 với điểm B1 (trên khâu 1, aB1  ): aS  aB1  aS 1/B1  aA1  aSn1/B1  aSt 1/B1 (a6) n t Cũng viết: aS  aB  aS 1/ B  aA1  aS 1/ B  aS 1/ B (a6’) Trong đó: aB1 hay aB xác định a n S 1/ B1 Phuong : / / S1B   Huong tu S1  B  Chieu : tu S1  B   Gia tri : (1 ) lS 1B (OK ) Hoàng Văn Bạo (OK ) Trang 15/22 Hoặc: a a  t S 1/ B1 n S 1/ B Phuong : / / S1B   Huong tu S1  B  Chieu : tu S1  B   Gia tri : (1 ) lS 1B (OK ) (OK ) Phuong :  S1B  AB (OK ) Phuong :  S1B  AB (OK )   t Chieu : theo chieu  (OK ) aS 1/ B Chieu : theo chieu  (OK ) Gia tri :  l Gia tri :  l (OK ) (OK ) S1B S1B   Gia tốc trọng tâm khâu 2: Viết phương trình véc tơ gia tốc điểm S2 với điểm B2 (trên khâu 2, aB2  aB1  biết): aS  aB2  aS 2/ B2  aS  aSn2/ B2  aSt 2/ B2 (a7) Cũng viết: aS  aB  aS 2/ B  aS  aSn2/ B  aSt 2/ B Trong đó: aB2  aB1 hay aB biết; Phuong : / / S2B   Huong tu S2  B  aSn2/ B2 Chieu : tu S2  B   Gia tri : (2 ) lS 2B (OK ) (OK ) Phuong : / / S2B   Huong tu S2  B  Hoặc: aSn2/ B Chieu : tu S2  B   Gia tri : (2 ) lS 2B (OK ) a t S 2/ B2 (OK ) Phuong :  S2B (OK ) Phuong :  S2B (OK )   t Chieu : theo chieu  (OK ) aS 2/ B Chieu : theo chieu  (OK ) Gia tri :  l Gia tri :  l (OK ) (OK ) S2B S2B   n t  aS 2/B2  aS 2/B2  aS 2/B2 Cách khác: Viết phương trình véc tơ gia tốc điểm S2 với điểm C2 (trên khâu 2, với aC ) biết: aS  aC  aS 2/C  aS  aSn2/C  aSt 2/C (a7’) n t Cũng viết: aS  aC  aS 2/C  aS  aS 2/C  aS 2/C Trong đó: aC  aC hay aC biết; a n S 2/ C Phuong : / / S2C   Huong tu S2  C  Chieu : tu S2  C   Gia tri : (2 ) lS 2C (OK ) Hoàng Văn Bạo (OK ) Trang 16/22 Hoặc: a a t S 2/ C n S 2/ C Phuong : / / S2C   Huong tu S2  C  Chieu : tu S2  C   Gia tri : (2 ) lS 2C (OK ) (OK ) Phuong :  S2C (OK ) Phuong :  S2C (OK )   t Chieu : theo chieu  (OK ) aS 2/C Chieu : theo chieu  (OK ) Gia tri :  l Gia tri :  l (OK ) (OK ) S2C S2C    aS 2/C  aSn2/C  aSt 2/C  Gia tốc trọng tâm khâu 3: Viết phương trình véc tơ gia tốc điểm S3 với điểm D3 (trên khâu 3, aD  aD  khuyến khích theo cách này): aS  aD  aS 3/D  aD  aSn3/ D  aSt 3/ D   aSn3/ D  aSt 3/ D3 (a8) Cũng viết: aS  aD  aS 3/D  aD  aSn3/D  aSt 3/D   aSn3/D  aSt 3/D Trong đó: aD  aD  hay aD  a n S 3/ D Phuong : / / S3D   Huong tu S1  A  Chieu : tu S3  D   Gia tri : (3 ) lS 3D (OK ) Hoặc: a n S 3/ D (OK ) Phuong : / / S3D   Huong tu S1  A  Chieu : tu S3  D   Gia tri : (3 ) lS 3D (OK ) (OK ) Phuong :  S3D (OK ) Phuong :  S3D (OK )   aSt 3/ D Chieu : theo chieu  (OK ) aSt 3/ D Chieu : theo chieu  (OK ) Gia tri :  l Gia tri :  l (OK ) (OK ) S3D S3D   n t  aS  aS 3/ D  aS 3/ D  aS 3/ D Cách khác: Viết phương trình véc tơ gia tốc điểm S1 với điểm B1 (trên khâu 1, aC  aC  biết): aS  aC  aS 3/C  aC  aSn3/C  aSt 3/C (a8’) n t Cũng viết: aS  aC  aS 3/C  aC  aS 3/C  aS 3/C Trong đó: aC  aC hay aC biết; Hoàng Văn Bạo Trang 17/22 a n S 3/ C Phuong : / / S3C   Huong tu S1  C  Chieu : tu S3  C   Gia tri : (3 ) lS 3C (OK ) Hoặc: a n S 3/ C (OK ) Phuong : / / S3C   Huong tu S1  C  Chieu : tu S3  C   Gia tri : (3 ) lS 3C (OK ) (OK ) Phuong :  S3C (OK ) Phuong :  S3C (OK )   aSt 3/C Chieu : theo chieu  (OK ) aSt 3/C Chieu : theo chieu  (OK ) Gia tri :  l Gia tri :  l (OK ) (OK ) S3C S3C     Vẽ tiếp họa đồ gia tốc Chú ý: - Véc tơ gia tốc aS biểu diễn p ' s1 họa đồ gia tốc; - Véc tơ gia tốc aS biểu diễn p ' s2 họa đồ gia tốc; - Véc tơ gia tốc aS biểu diễn p ' s3 họa đồ gia tốc; Đến hoàn thành tốn Gia tốc Hồng Văn Bạo Trang 18/22 PHẦN BÀI TOÁN ÁP LỰC KHỚP ĐỘNG 4.1 Xác định gia tốc góc khâu, gia tốc dài cá điểm khâu 4.2 Xác định ngoại lực tác động cấu - Lực cản kĩ thuật: Mô men cản Mc Trọng lượng khâu Gi  mi  g Trong gia tốc trọng trường g lấy giá trị gần 10 (kgm/s2) 4.3  Xác định lực quán tính khâu Khâu 1: quay quanh trục cố định không qua trọng tâm: Từ phương trình gia tốc: aS  aA1  aS 1/ A1  Pq1  m1  aS  m1  (aA1  aS 1/ A1 )  (m1  0)  (m1  aS 1/ A1 )  Pq1/ A  Pq1/ S A1 Trong đó: PS 1/ A  Diem dat : K A1  Pq1/ A Phuong , chieu : nguoc aS 1/ A1 Gia tri : m  a S 1/ A1  Điểm K K A xác định qua: lS1K1 A   JS m1  lAS Khâu 2: chuyển động song phẳng, xem gồm chuyển động tịnh tiến theo điểm B điểm C chuyển động quay tương đối khâu quanh điểm B điểm C đó: Từ phương trình gia tốc: aS  aB2  aS 2/B2  Pq  m2  aS  m2  (aB2  aS 2/B2 )  (m2  aB2 )  (m2  aS 2/B2 )  Pq 2/B  Pq 2/ S 2B Trong đó: Diem dat : S2  Pq 2/B Phuong , chieu : nguoc aB2 Gia tri : m  a B2  Hoàng Văn Bạo Trang 19/22 Diem dat : K B2  Pq 2/B Phuong , chieu : nguoc aS 2/B2 Gia tri : m  a S 2/ B2  Điểm KB2 xác định qua: lS2KB  JS m2  lBS Cũng gộp lại, tính với lực: Diem dat : T2B  Pq  m2  aS Phuong , chieu : nguoc aS Gia tri : m  a S2  Điểm đặt T2B điểm cắt Pq 2/ B Pq 2/ S 2B xác định sau: S2 vẽ phương aB2 KB2 vẽ phương aS 2/ B2 Hai phương cắt T2B Hoặc từ phương trình gia tốc: aS  aC  aS 2/C  Pq  m2  aS  m2  (aC  aS 2/C )  (m2  aC )  (m2  aS 2/C )  Pq 2/C  Pq 2/ S 2C Trong đó: Diem dat : S2  Pq 2/C Phuong , chieu : nguoc aC Gia tri : m  a C2  Diem dat : KC  Pq 2/C Phuong , chieu : nguoc aS 2/C Gia tri : m  a S 2/ C  Điểm KC xác định qua: lS2KC  JS m2  lCS Cũng gộp lại, tính với lực: Diem dat : T2C  Pq  m2  aS Phuong , chieu : nguoc aS Gia tri : m  a S2  Điểm đặt T2C điểm cắt Pq 2/C Pq 2/ S 2C xác định sau: S2 vẽ phương aC KC vẽ phương aS 2/C Hai phương cắt T2C  Khâu 3: quay quanh trục cố định khơng qua trọng tâm: Từ phương trình gia tốc: Hoàng Văn Bạo Trang 20/22 aS  aD  aS 3/D  Pq  m3  aS  m3  (aD  aS 3/ D )  (m3  0)  (m3  aS 3/ D )  Pq 3/ D  Pq 32/ S 3D Trong đó: Pq 3/ D  Diem dat : K D  Pq 3/ D Phuong , chieu : nguoc aS 3/ D Gia tri : m  a S 3/ D  Điểm K K 3D xác định qua: lS3K3 D  4.4 JS m3  lDS Tách nhóm tĩnh định Tách nhóm khâu gồm (2 +3) khỏi khâu dẫn giá Các lực tác động nhóm gồm:   Ngoại lực: Lực cản kĩ thuật: Mô men cản Mc Trọng lượng khâu 2, Lực quán tính: phân tích - Khâu quay quanh trục cố định A khơng qua tâm S1: Lực qn tính Pq1 - Khâu chuyển động song phẳng: dựa vào gia tốc điểm B điểm C phân tích Khâu chuyển động quay quanh trục cố định D không qua trọng tâm S3: Lực quán tính - Pq  Áp lực khớp động (tại khớp chờ): - Tại khớp quay B khâu có áp lực khớp động N12 - Tại khớp quay D khâu có áp lực khớp động N03  Phương trình cân lực nhóm khâu: N03  G3  Pq  G2  Pq  N12  Do N03 N12 biết điểm đặt, ta tiến hành tách: N03  N 03n  N t03 N12  N12n  N 12t Viết phương trình cân mơ men khớp quay C cho khâu khâu 3:  M (2)  t => N 03  M (3)  t => N12 C C Viết lại phương trình cân lực cho nhóm: Hồng Văn Bạo Trang 21/22 N 03n  N t03  G3  Pq  G2  Pq  N12t  N12n   Vẽ họa đồ véc tơ: - Vẽ đường thẳng Δ1//DC để biểu diễn phương N 03n ; đường thẳng Δ1, lấy điểm để vẽ biểu diễn N t03 - Tại N t03 , vẽ biểu diễn tiếp G3 … - Tại N12t , vẽ đường thẳng Δ2//BC để biểu diễn phương N12n - Đường thẳng Δ1 x Δ2 N 03n điểm gốc N12n  Tách khớp quay C: - Trên khâu 3, C3 có N23 - Trên khâu 2, C2 có N32 Tiếp tục xác định đại lượng 4.5  Xác định mô men cân khâu dẫn Sau có áp lực nhóm khâu bị dẫn tác động lên khâu N21 B1 Trên khâu lúc có lác lực tác động: G1 , Pq1 , N21  Giả sử đặt mô men cân khâu MCB , viết phương trình cân mơ men cho khâu khớp quay A:  M (1)  A Hoàng Văn Bạo Trang 22/22 ...  Hoạ đồ cấu, hoạ đồ gia tốc, gia tốc, họa đồ lực, giấy khổ A3;  Thuyết minh viết tay đánh máy hai mặt giấy khổ A4 Hoàng Văn Bạo Trang 2/22 MỤC LỤC ĐỀ BÀI 2 PHẦN GIẢI BÀI TỐN...ĐỀ BÀI I Nhiệm vụ thiết kế: Thiết kế nguyên lý cấu máy dệt Hoạ đồ cấu hình vẽ II Nội dung yêu cầu tập lớn Bằng phương pháp giải tích tính vị trí,... ỨNG VỚI GÓC 1 ĐÃ CHO PHẦN BÀI TOÁN VẬN TỐC 2.1 XÁC ĐỊNH CÁC ĐẠI LƯỢNG TỪ CÁC DỮ LIỆU ĐÃ CHO 2.2 GIẢI BÀI TOÁN VẬN TỐC BẰNG HỌA ĐỒ VÉCTƠ 2.2.1 Xác định vận