Môn nguyên lý máy, bài tập lớn, đồ án (23)

Đại học Bách Khoa Hà Nội Viện Cơ khí Bộ môn Cơ sở thiết kế máy Robot Bài giảng Chuyển động thực & Làm chuyển động máy Giảng viên: TS Nguyễn Bá Hưng Đặt vấn đề Đặt vấn đề Nội dung học  Xác định đại lượng thay lập phương trình chuyển động thực máy  Các chế độ chuyển động máy xác định chuyển động thực máy  Làm chuyển động bình ổn máy 1.PT chuyển động & đại lượng thay  Phương trình biến thiên động “ Tổng công tất lực tác động lên hệ khoảng thời gian biến thiên động hệ khoảng thời gian đó” E-E0=∆E=Ađ + Ac      E0 – động thời điểm t0 E - động thời điểm t ∆E – biến thiên động Ađ – công động (công lực phát động), Ađ dương Ac – công cản (cơng lực cản), Ac âm hay dương 1.PT chuyển động & đại lượng thay (0,  vị trí khâu dẫn ứng với t0, t ) 1.PT chuyển động & đại lượng thay (0,  vị trí khâu dẫn ứng với t0, t ) 1.PT chuyển động & đại lượng thay Công suất tức thời lực cản Ac Đặt: Ac Mtt: gọi mô men thay lực cản khâu dẫn (mô men cản thay thế) 1.PT chuyển động & đại lượng thay Công suất tức thời lực cản Ac Đặt: Ac Mtt: gọi mô men thay lực cản khâu dẫn (mô men cản thay thế) 1.PT chuyển động & đại lượng thay  Công cản mô men cản thay  Việc thay dựa nguyên tắc công suất không đổi: công suất mô men cản thay phải công suất tất lực cản toàn máy  Như Mtt đại diện cho chế độ lực tác động máy dựa nguyên tắc công suất không đổi Các chế độ làm việc xác định chuyển động thực máy  Chế độ chuyển động bình ổn (1() biến thiên có chu kỳ) 1 Để 1() biến thiên có chu kỳ, ta đồng thời có: tb     1 1 tb ( ) ( Mở máy ) Làm việc Tắt máy Trong đó: •  chu kỳ động học • A chu kỳ cơng •  chu kỳ động lực học Các chế độ làm việc xác định chuyển động thực máy  Chế độ chuyển động bình ổn (1() biến thiên có chu kỳ) 1 Để 1() biến thiên có chu kỳ, ta đồng thời có: tb     1 1 tb ( ) ( Mở máy ) Làm việc Tắt máy Trong đó: •  chu kỳ động học • A chu kỳ cơng •  chu kỳ động lực học Các chế độ làm việc xác định chuyển động thực máy  Nguyên tắc xác định chuyển động thực máy  Giả thiết: Mđ, Mtt Jtt hàm góc quay  khâu dẫn  Nếu lập đồ thị E(J) xác định vận tốc góc theo cơng thức Các chế độ làm việc xác định chuyển động thực máy  Dữ liệu cho trước để xác định chuyển động thực  Các đồ thị mô men cản thay Mtt, mô men động Mđ  Đồ thị quan hệ Jtt()  Xét chu kỳ cơng A máy chuyển động bình ổn Mtt() Mđ() Ac() Ađ() E(), E() E(J) Jtt() Xây dựng E(J) ? Các chế độ làm việc xác định chuyển động thực máy  Trình tự thiết lập đồ thị E(J) i ii iii iv Tích phân đồ thị Mtt() Mđ() để có hai đồ thị Ac() Ađ() Từ Ac() Ađ() => dựng đồ thị ∆E() Dựng đồ thị E() dựa ∆E() đồ thị động E0 ban đầu Khử  từ hai đồ thị J() ∆E () E () ta đồ thị ∆E(J) E(J) A Các chế độ làm việc xác định chuyển động thực máy  Trình tự thiết lập đồ thị E(J) i ii iii iv Tích phân đồ thị Mtt() Mđ() để có hai đồ thị Ac() Ađ() Từ Ac() Ađ() => dựng đồ thị ∆E() Dựng đồ thị E() dựa ∆E() đồ thị động E0 ban đầu Khử  từ hai đồ thị J() ∆E () E () ta đồ thị ∆E(J) E(J) A Làm chuyển động máy-bánh đà  Lý phải làm giải pháp kỹ thuật 1 (1) Đạo hàm hai vế (1): D 1 1 đó: (2) với: Bánh đà Làm chuyển động máy-bánh đà  Lý phải làm giải pháp kỹ thuật 1 (1) Đạo hàm hai vế (1): D 1 1 đó: (2) với: Bánh đà Làm chuyển động máy-bánh đà  Đặc điểm chuyển động bình ổn máy  Hệ số khơng chuyển động máy • Vận tốc góc khâu dẫn 1 dao động quanh giá trị trung bình 1tb: • Hệ số khơng đều: đánh giá chất lượng chuyển động bình ổn • Hệ số khơng cho phép Với loại máy, tùy thuộc yêu cầu kỹ thuật, độ xác sản phẩm, người ta quy định hệ số không cho phép [] Làm chuyển động máy-bánh đà  Đặc điểm chuyển động bình ổn máy  Hệ số không cho phép số loại máy: Loại máy [] Máy bơm 1/5  1/30 Máy dệt 1/40  1/50 CTM thường 1/20  1/50 Động đốt 1/80  1/150 Động điện 1/100  1/300 Động máy bay 1/200 Khi [] chuyển động bình ổn máy coi chuyển động “đều” Làm chuyển động máy-bánh đà  Làm chuyển động bình ổn máy  Giả thiết: • Mđ, Mtt Jtt hàm góc quay  khâu dẫn • Giá trị [], 1tb cho trước • Hệ số khơng >[] • Kết luận: • Xác định mơ men quán tính bánh đà để sau lắp bánh đà lên khâu dẫn, có =[] • Ngun tắc: giảm biên độ dao động 1() 1max [1max] 1tb [1min] 1min Làm chuyển động máy-bánh đà  Làm chuyển động bình ổn máy  Cách xác định mơ men qn tính bánh đà Từ Và Và Và Xác định [max] [min] Làm chuyển động máy-bánh đà  Làm chuyển động bình ổn máy  Cách xác định mơ men qn tính bánh đà • • Từ E(J), vẽ hai tiếp tuyến hợp với trục hoành ,max = [max] ,min = [min] E’ Hai tiếp tuyến cắt O’ gốc hệ toạ độ E E’O’J’, chúng cắt trục OE kéo dài a b Dễ thấy ,max = [max] < max ,min = [min] > min ,1max = [1max] < 1max , 1min = [1min] > 1min Dải dao động 1() thu hẹp gắn bánh đà E E E(J) max a min b 0’ [max] P [min] J J J’ J Làm chuyển động máy-bánh đà  Làm chuyển động bình ổn máy  Cách xác định mơ men qn tính bánh đà • Xác định mơ men quán tính bánh đà Jđ: - Kéo dài trục OE cắt trục O’J’ P E’ E E E E(J) Vì max a min b 0’ [max] P [min] J J J’ J Làm chuyển động máy-bánh đà  Ý nghĩa thực tiễn bánh đà  Bánh đà lắp thêm vào khâu làm tăng qn tính khâu => gây trở ngại cho biến thiên vận tốc  Khi cơng động Ađ tăng, khơng có bánh đà vận tốc góc 1 tăng nhanh Nhờ có bánh đà, phần lượng lượng tăng lên phải làm quay bánh đà Ngược lại, công cản Ac tăng, bánh đà quay nhanh trả lại lượng cho máy giúp 1 không bị biến thiên đột ngột Vậy: Bánh đà có nhiệm vụ thu lượng thừa, trả lượng thiếu cho máy chu kỳ chuyển động Bánh đà không sinh thêm hay tiêu bớt lượng máy ... lập đồ thị E(J) i ii iii iv Tích phân đồ thị Mtt() Mđ() để có hai đồ thị Ac() Ađ() Từ Ac() Ađ() => dựng đồ thị ∆E() Dựng đồ thị E() dựa ∆E() đồ thị động E0 ban đầu Khử  từ hai đồ thị... Ac() Ađ() => dựng đồ thị ∆E() Dựng đồ thị E() dựa ∆E() đồ thị động E0 ban đầu Khử  từ hai đồ thị J() ∆E () E () ta đồ thị ∆E(J) E(J) A Làm chuyển động máy-bánh đà  Lý phải làm giải pháp... (1): D 1 1 đó: (2) với: Bánh đà Làm chuyển động máy-bánh đà  Lý phải làm giải pháp kỹ thuật 1 (1) Đạo hàm hai vế (1): D 1 1 đó: (2) với: Bánh đà Làm chuyển động máy-bánh đà  Đặc điểm chuyển