CBHD NGUYỄN VĂN LONG ĐỒ ÁN CƠ HỌC MÁY CBHD Nguyễn Văn Long Đồ Án Cơ Học Máy BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ ĐỒ ÁN CƠ HỌC MÁY PROJECT ON THEORY OF MACHINE MÁY BÀO NGANG Cán bộ hương dẫn S[.]
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ - ĐỒ ÁN CƠ HỌC MÁY PROJECT ON THEORY OF MACHINE MÁY BÀO NGANG Cán hương dẫn : ThS Nguyễn Văn Long Sinh viên thực hiên: Trần Quốc Thịnh MSSV: B1803324 Cơ Khí Chế Tạo Máy A1 K44 Cần thơ 12/2020 Mục lục PHẦN 1:PHÂN TÍCH CẤU TRÚC CƠ CẤU CHÍNH 1.1Cấu trúc cấu: .2 1.2 Bậc tự do: .3 1.3Xếp hạng cấu: .3 1.4.Hoạt động máy lược đồ cấu: PHẦN TỔNG HỢP CƠ CẤU TOÀN THANH PHẲNG TOÀN KHỚP THẤP 2.1Tóm tắt yêu cầu: 2.1.1Các số liệu biết: 2.1.2Cần xác định : 2.2 Thực 2.3 BÀI TỐN VỊ TRÍ: .6 PHẦN 3:BÀI TOÁN VẬN TỐC: .6 3.1Tóm tắt yêu cầu .6 3.2 Thưc hiên: .6 PHẦN 4: BÀI TOÁN GIA TỐC: 11 PHẦN 5:ĐỒ THỊ ĐỘNG HỌC VÀ PHƯƠNG PHÁP VI PHÂN ĐỒ THỊ .17 5.2 Đồ thị vận tốc 18 5.3 Đồ thị gia tốc 18 PHẦN 6:PHÂN TÍCH ĐỘNG LỰC HỌC CƠ CẤU THANH PHẲNG TOÀN KHỚP 20 6.1 Lực cản kĩ thuật 20 6.2 Trọng lượng khâu: (lấy g=9,81(ms 2) 21 6.3 Xác định lực quán tính, điểm đặt moment quán tính khâu 21 6.4 Phản lực khớp động 22 6.4.1 Xét cấu vị trí thứ (vị trí có lực cản kĩ thuật Pci) .22 PHẦN 7:PHÂN TÍCH ĐỘNG LỰC HỌC CƠ CẤU THANH PHẲNG TOÀN KHỚP 30 7.1 Xác định lực moment cản thay Mctt : 30 7.2 Xác định moment quán tính thu gọn JT .31 7.2.1 Moment quán tính bánh đà 31 CBHD: Nguyễn Văn Long Đồ Án Cơ Học Máy f ĐẨU ĐỂ : MÁY BÀO NGANG Phương án: TÌM HIỂU ĐỂ BÀI VÀ SỰ HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC CƠ CẤU Bảng số liệu Stt Thông số Hành trình đầu bào Hệ số tăng tốc Chiều dài giá O2O5 Tỷ số chiều dài truyền tay quay Khối lượng culít (khâu 3) Mơ men qn tính khâu trục qua trọng tâm Khối lượng truyền (khâu 4) Mơ men qn tính khâu trục qua trọng tâm Khối lượng đầu bào Số vòng quay Tọa độ điểm đặt lực cắt Tọa độ trọng tâm đầu bào 10 11 12 13 14 đơn vị mm k lo2o5 1.8 370 mm BF λ= O B Tỷ số chiều dài xác định trọng tâm Vận tốc góc tay quay O2A Giá trị 600 lo s l O5 B lB S lBF Ký hiệu H 0.5 0.5 S-1 ω 1¿ 15 Mô đun cặp bánh 16 Số bánh 17 Chiều dài cần lắc 18 Góc lắc cần lắc cấu cản dao ngang 19 Góc truyền động nhỏ cho phép 20 Góc quay cam 21 Hệ số không cho phép SVTH:Trần Quốc Thịnh & Nguyễn 0.34 ¿ m3 22 kg Js3 0.9 kg.m2 m4 kg Js4 0.015 kg.m2 m5 nO2A YP xs mI mII Z4 Z5 lo4c βmaxmax γmin φđ φx φv δ 52 130 165 210 16 14 40 130 18 45 65 60 1/30 kg Vòng/ph mm mm mm mm độ độ độ Thanh Phát CBHD: Nguyễn Văn Long Đồ Án Cơ Học Máy PHẦN 1:PHÂN TÍCH CẤU TRÚC CƠ CẤU CHÍNH 1.1Cấu trúc cấu: * Các khâu Số lượng khâu n¿ ta quy ước sau: Khâu 0: Giá Khâu 1: Tay quay O2A Khâu 2: Con trượt A Khâu 3: Culit O5B Khâu 4: Thanh truyền BF Khâu 5: Thanh trượt F *Các khớp động: Khớp : Khớp quay giá với tay quay O2A Khớp : Khớp quay tay quay O2A với trượt A Khớp : Khớp trượt trượt A với culit O5B Khớp : Khớp quay culit O5B với giá Khóp : Khớp quay culit O5B với truyền BF SVTH:Trần Quốc Thịnh & Nguyễn Thanh Phát CBHD: Nguyễn Văn Long Đồ Án Cơ Học Máy Khớp : Khớp quay truyền BF với trượt F Khớp : Khớp trượt trượt F với giá 1.2 Bậc tự do: Cơ cấu có : Số khớp thấp p5 =7; số khớp cao p4 =0 Vậy bậc tự cấu là: w =3n-2p5-p4=3.5-2.7 =1 1.3Xếp hạng cấu: Nếu coi khâu khâu dẫn cấu gồm nhóm axua: Nhóm tay (khâu 4, khâu 5, khớp 5, khớp 6, khớp 7): hạng Nhóm tay (khâu 2, khâu 3, khớp 2, khớp 3, khớp 4): hạng Khi thay khâu dẫn khâu khác ta cấu hạng hai Vậy cấu máy bào ngang cấu hạng 1.4.Hoạt động máy lược đồ cấu: Dẫn động từ động vào bánh Z hệ vi sai, làm bánh Z quay, trượt A lắp vào bánh Z khớp loại Chuyển động quay bánh Z gây chuyển động lắc cho lắc O 5B qua khâu BF làm đầu bào chuyển động qua lại Cam O tạo chuyển động lắc cho hệ thống CO4, O4D DE bánh cóc Do sau hành trình đầu bào, có chuyển động đưa phơi P vào vị trí cắt Theo kiện đầu bài, quy luật lực cắt tác dụng lên đầu bào (lực cản) coi số quy luật biến thiên gia tốc góc cần lắc O 2A quy luật hình sin Trong trình làm việc xuất lực quán tính khâu, đặc biệt đầu bào Các khớp quay chịu áp lực động nên khâu dẫn khơng cịn quay giả thuyết PHẦN 2:TỔNG HỢP CƠ CẤU TỒN THANH PHẲNG TỒN KHỚP THẤP 2.1Tóm tắt yêu cầu: 2.1.1Các số liệu biết: Hành trình đầu bào: H = 600(mm) Chiều dài giá: lo2o5 = 370(mm) Hệ số tăng tốc: k = 1.8 SVTH:Trần Quốc Thịnh & Nguyễn Thanh Phát CBHD: Nguyễn Văn Long Đồ Án Cơ Học Máy BF Tỉ số chiều dài λ = O B =0.34 2.1.2Cần xác định : Góc lắc cần lắc O5B ( Ө ) Chiều dài tay quay O2A (1O2A) Chiều dài cần lắc O5B ( 1O5B) Chiều dài truyền BF (lBF) Khoảng cách từ O5 đến phương trượt XX trượt F (1O5M) 2.2 Thực Theo lược đổ cấu tạo cho cấu ta vẽ lượt đồ động ( hình 2) biểu diễn cấu vị trí: vị trí trung gian hai vị trí giới hạn (vị trí biên), hai vị trí biên đường tâm Culít O5B tiếp tuyến với vịng trịn qũi đạo trượt A Vẽ hành trình F1F2 = H trượt F Góc lắc φ Culít O5B tính sau: θ=180 k −1 1,2−1 =180 =30 ᵒ k+ 1,2+1 Vì trục đối xứng O5E góc lắc θ vng góc với phương chuyển động XX trượt F, nên B1B2=H Trong tam giác vng O5DB1 O5A1O2 chiều dài Culít O5B tay quay O2A tính sau: l O5 B= H θ 2× sin = 600 15 2× sin =691.429 ( mm ) θ 15 ᵒ l O2 A=¿ lo2o5× sin =370 ×sin =160.537(mm) 2 Chiều dài truyền BF lấy bằng: lBF=1O5B× λ=0,34 ×691.429=235.0858(mm) Phương trượt XX trượt F đặt đoạn biểu thị độ võng DE cung quay B, giá trượt chịu áp lực pháp tuyến nhỏ Khi khoảng cách từ XX đến tâm quay O5 tính sau: SVTH:Trần Quốc Thịnh & Nguyễn Thanh Phát CBHD: Nguyễn Văn Long 1O5M= l O5 B− lO5 B−l O5 B cos Đồ Án Cơ Học Máy θ = lO5 B θ 657.1865(mm) ×(1+cos )=¿ 2 Chiều quay tay quay OA chọn cho trình bào truyền BF chịu lực kéo, trình làm việc (bào) tay quay quay góc lớn khơng, trình bào phải tiến hành theo chiều từ trái sang phải phải chọn tay quay O 2A quay theo chiều kim đồng hồ Ở đầu cuối hành trình làm việc khơng dao có khoảng chừa phần hành trình mà dao khơng tiếp xúc với sản phẩm gia cơng Khoảng chừa 0,05H = 0,05.430 = 21,5 (mm) Góc quay tay quay O 2A ứng với vị trí xác định phương pháp vẽ Kết ta thu bảng sau: Thông số θ (°) Giá trị 51.4285̊ l O2 A (mm) 160.537 l O5 B(mm) 691.429 1BF (mm) 235.086 1O5M(mm) 657.1865 µl= 1(mm/mm) ta có : Khoảng cách Giá trị O2O5 (mm) 370 O2A (mm) 160.537 SVTH:Trần Quốc Thịnh & Nguyễn O5B (mm) 691.429 BF (mm) 235.086 O5M (mm) 657.1865 Thanh Phát CBHD: Nguyễn Văn Long Đồ Án Cơ Học Máy 2.3 BÀI TỐN VỊ TRÍ: PHẦN 3:BÀI TỐN VẬN TỐC: 3.1 Tóm tắt u cầu 3.2 Thưc hiên: Chon khâu dẫn tay quay O2A.Chiều quay tay quay O2A chọn cho trình bào O2A quay cung lớn, trình bào tiến hành từ trái sang phải chọn tay quay O2A quay theo chiều kim đồng hồ Từ ta có bảng sau đây: Nhận xét Khâu nối khâu khóp Kết luận ⃗ V A1=⃗ V A2 quay Khâu nối khâu khớp ⃗ V A3 =⃗ V A2+⃗ V A3 A trượt Điểm A3 điểm B3 thuộc l O5 B ⃗ ⃗ V A3 VB = lO A khâu Khâu nối khâu nối ⃗ V F =⃗ V B +⃗ V FB khớp trượt Điểm S3 điểm B3 thuộc lO5 S ⃗ ⃗ V B3 V S 3= l O2 B khâu Điểm s4 thuộc khâu SVTH:Trần Quốc Thịnh & Nguyễn Biểu diển họa đồ ⃗ pa 1=⃗ pa2 ⃗ V S 4= lB S ⃗ VFB lBF ⃗ pa = ⃗ pa + ⃗ pa a ⃗ pb= l O5 B ⃗ pa3 lO A ⃗ pf =⃗ pfb pb+⃗ ⃗ ps 3= ⃗ ps = lO5 S ⃗ pb3 l O2 B lB S ⃗ pfb lBF Thanh Phát CBHD: Nguyễn Văn Long Đồ Án Cơ Học Máy Phương Chiều Cách tính độ dài Theo chiều ω Vng góc O2A ω ×l O A ⃗ pa 2 ⃗ pa a Song song O5B Xác dịnh hoạ đồ Đo hoạ đồ ⃗ pa Vng góc O5B Cùng chiều ⃗ pa ⃗ pb Cùng phương ⃗ pa Xác dịnh hoạ đồ Đo hoạ đồ ⃗ pfb Vng góc BF Xác định hoạ đồ Đo hoạ đồ ⃗ pf Song song XX Xác định hoạ đồ Đo hoạ đồ ⃗ ps Cùng phương ⃗ pb Cùng phương ⃗ pa ⃗ ps Xác định trôn hoạ đổ Xác định hoạ đồ Đo hoạ đồ ⃗ ps 3= lO5 S ⃗ pb3 l O2 B Đo hoạ đồ Ta khảo sát trình tự dựng họa đổ vận tốc cho cấu vị trí 3, vị trí khác tiến hành tương tự Tay quay O2A quay với vận tốc góc ω 1= π n1 V A1=⃗ V A2 = =13.6136 (s )và ta có: ⃗ 30 ω ×l O A = 13.6136× 0.160537 = 2.1854(m/s) Chọn tỷ xích họa đồ vận tốc µv= 0.01 mm/ s mm Vận tốc đỉểm A3 Culít trùng với điểm A2 trượt xác định theo pt: Đại lượng Phương Chiều Độ lớn ⃗ V A3 Vng góc O5A ? ⃗ V A2 + Vng góc O2A Cùng chiều ω 3049,14(mm/s) ⃗ V A3 A // O5A ? hay ⃗ pa = ⃗ pa + ⃗ pa a (⃗ pa ⊥O5A, ⃗ pa a // O5A) SVTH:Trần Quốc Thịnh & Nguyễn Thanh Phát CBHD: Nguyễn Văn Long Biểu diễn họa đổ: pa2 = Đồ Án Cơ Học Máy VA =2.1854 (m/s ) (pa2 ⊥O2A theo chiều ω 1) µv Chọn điểm p tùy ý làm gốc, vẽ pa2 ⊥O2A theo chiều ω 1, pa2=2.1854 (m/s) Qua p kẻ Δ1 ⊥O5B, qua a2 kẻ Δ2//O5B, a3 giao Δ1 Δ2,vẽ ⃗ pa ⃗ pa a Đo họa đồ ta được: pa3 =0.9929(m/s) Pa3a2=19468 (m/s) Vận tốc điểm B Culít xác định theo định lý đồng dạng: ⃗ pb= l O5 B ⃗ pa3 =1.6576 (m/s) lO2 A Vận tốc điểm F xác theo phương trình: ⃗ V F =⃗ V B +⃗ V FB hay ⃗ pf =⃗ pfb ¿//xx) pb+⃗ Trên tia pa3 lấy điểm b cho pb =1.6576 (m/s), vẽ ⃗ pb, Qua p kẻ Δ3//XX, qua b kẻ Δ4⊥BF, f giao Δ3 Δ4, vẽ⃗ pf ⃗ pfb Lấy S3, S4 trung điểm pb pbf, vẽ ⃗ ps 3và ⃗ ps Đo họa đồ ta được: pf=0.6436 (m/s), bf =1.4771 (m/s) SVTH:Trần Quốc Thịnh & Nguyễn Thanh Phát ... 7.2 Xác định moment quán tính thu gọn JT .31 7.2.1 Moment quán tính bánh đà 31 CBHD: Nguyễn Văn Long Đồ Án Cơ Học Máy f ĐẨU ĐỂ : MÁY BÀO NGANG Phương án: TÌM HIỂU ĐỂ BÀI... Biểu diễn hoạ đồ Đo hoạ đồ ⃗ aF Song song XX Xác định hoạ đồ Đo hoạ đồ ⃗ an B Song song O5B ⃗ at B Vng góc O5B ⃗ a n FB Song song FB 10 ⃗ at FB Vng góc FB Từ B đến 05 Xác định hoạ đồ Từ F đến B... ta đồ thị biểu diễn vận tốc đầu bào 5.3 Đồ thị gia tốc SVTH:Trần Quốc Thịnh & Nguyễn Thanh Phát 17 CBHD: Nguyễn Văn Long Đồ Án Cơ Học Máy - Vi phân đồ thị vận tốc phương pháp tương tự ta đồ thị