(TIỂU LUẬN) môn học NGUYÊN lý máy đề a PHƯƠNG án 11 xác định vận tốc, gia tốc các điểm c, e trên cơ cấu vận tốc góc, gia tốc góc các khâu

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC : NGUYÊN LÝ MÁY ĐỀ A PHƯƠNG ÁN 11 GVGD : PHẠM MINH TUẤN SVTH : 1712847 - ĐINH HỒNG QUỐC 1712940 - NGUYỄN THÀNH SANG 1713141 - ĐINH NHẬT THÀNH 1533085 - HOÀNG NGỌC THẢO 1713265 - THẠCH RỰC THI Tp HCM, Tháng năm 2019 NHIỆM VỤ: TÊN HOÀNG NGỌC THẢO ĐINH NHẬT THÀNH NGUYỄN THÀNH SANG ĐINH HỒNG QUỐC THẠCH RỰC THI NHIỆM VỤ PHẦN 1: TÍNH VẬN TỐC – GIA TỐC PHẦN 2: TÍNH ÁP LỰC KHỚP ĐỘNG PHẦN 3: TÍNH MOMENT CÂN BẰNG PHẦN 4: VẼ CAD MỤC LỤC I Xác định vận tốc, gia tốc điểm C, E cấu Vận tốc góc, gia tốc góc khâu…………………………………………………………… .4 1.1 Các thông số 1.2 Vẽ lược đồ cấu: Bài toán vận tốc: 1.4 Bài toán gia tốc: II- Phân tích lực cấu 11 2.1 Tìm phản lực khớp động 11 2.1.1 Nhóm gồm khâu (4,5) khớp (D4, D5, E) 11 2.1.2 Nhóm gồm khâu (2,3) khớp (B, C2, C3) 12 2.2 Tìm phản lực khâu dẫn 14 BI Tính moment cân đặt lên khâu dẫn phương pháp: Phân tích lực di chuyển 14 IV Mô chuyển động 15 ĐỀ BÀI Xác định vận tốc, gia tốc điểm C, E cấu Vận tốc góc, gia tốc góc khâu Xác định thông số vẽ lược đồ cấu 1.1 Các thông số - Chiều dài: lAB = 75 (mm); lBC = 225 (mm); lBD = 50 (mm); lDE = 180 (mm) - Góc: α = 70 ; β = 50 - Xác định thông số chưa biết: chiều dài đoạn DC: Áp dụng định lý Cosin tam giác BCD, ta có: + − ) / (2 ) DC = I Cos ( ̂ ) =( BD2 + BC2 − BD BC cos (DBC) DC = √225 + 50 − 225.50 cos 50 = 229,86 (mm) 1.2 Vẽ lược đồ cấu: Chọn tỷ lệ xích µl = 0,003.( - ) Cho trước phương Ax Ay đối xứng qua trục thẳng đứng tạo với góc α làm phương trượt piston C E -Dựng AB tạo với phương ngang góc γ cho trước (chọn vị trí ban đầu γ = ) Ta có: AB = = = 25mm Tương tự, ta tính được: BC = 75 (mm); BD = 16,667 (mm) DE = 60 (mm); DC = 69,613 (mm) Vẽ đường tròn tâm B bán kính R1 = BC = 75 (mm) cắt Ax C - Nối C với D ta khâu - Từ D vẽ đường tròn tâm D bán kính R2 = DE = 60 (mm) cắt phương Ay E - Quỹ đạo điểm B đường tròn tâm A bán kính AB Vẽ BD hợp với BC góc β = 50 với BD = 16,667 (mm) Bài toán vận tốc: Cho ω = 20 (rad/s), γ = 60 Xác định: VC, VD, VE * Phương trình vận tốc điểm C: Độ lớn: Phương, chiều: Hình 1.1: Họa đồ vận tốc cách vẽ: - Vẽ họa đồ vận tốc theo phương trình trên: chọn điểm p làm gốc biểu diễn ⃗ đoạn pb = 60 mm có phương vng góc AB Vậy tỉ lệ xích họa đồ vận tốc là: - Từ b vẽ đường thẳng Δ1 vng góc BC biểu diễn cho phương Từ p vẽ đường thẳng Δ2 song song AC biểu diễn cho phương Giao điểm c Δ1 Δ2 mút ⃗ # Từ họa đồ vận tốc, ta có: ⃗ biểu thị cho ⃗ biểu thị cho # ⃗ ⃗ ) ⃗ ' biểu thị cho * ⃗ : # Độ lớn: VC = ⃗ // AC, chiều theo ⃗ μv pc = 0,025 x 61.7956 = 1.54489 ( ) ⃗ * # ⃗ : ⊥ BC, chiều theo ' Độ lớn: VCB = μv bc = 0,025 x 29.0016 = 0.72504 (m/s) S ? ⊥ BD *Phương trình vận tốc điểm D: Độ lớn: Phương, chiều: - Vẽ họa đồ vận tốc xác định ⃗ : Từ d vẽ đường thẳng ⊥ ΒD biểu diễn cho phương Từ p vẽ đường thẳng ⊥ CD biểu diễn cho phương Giao điểm e Từ họa đồ vận tốc , ta có: * ⃗ : ⃗ phương chiều theo m Độ lớn: VD = μv pd = 0,025 x 65.3659 = 1.63 ( s ) * ⃗ S: ⃗ ⊥ BD, phương chiều theo m Độ lớn: VDB = μv bd = 0,025 x 6.4448 = 0.16( s ) * ⃗ S : ⊥ CD, chiều theo Độ lớn: VDC = μv cd = 0,025 x 26.9192 = 0.67 ( s ) *Phương trình vận tốc điểm E: Độ lớn: Phương, chiều: ⃗ ⃗ m - Vẽ họa đồ vận tốc xác định : ⃗ Từ d vẽ đường thẳng ⊥ DE biểu diễn cho phương Từ p vẽ đường thẳng // AE biểu diễn cho phương Giao điểm e mút Từ họa đồ vận tốc, ta có: * ⃗ ⃗ ⃗ ] ] ⃗ : // AE, chiều theo Độ lớn: VE = μv pe = 0,025 x 47.6394 = 1.19 ( s ) * ⃗ ]: ⊥ DE, chiều theo Độ lớn: VED = μv de = 0,025 x 35.1643 = 0.88( s ) Ta tính được: ω2 = ω4 = 1.4 Bài toán gia tốc: = ) ) # = lAB = (20) x 0.075 = 30 (m/ lCB = (3.22) x 0.225 = 2.3 (m/ * Phương trình gia tốc điểm C: ⥂ Độ lớn: Phương, chiều: m Giải pt phương pháp họa đồ gia tốc: - Chọn - Tỷ lệ xích họa đồ gia tốc là: ′ làm gốc họa đồ Từ ′ vẽ = 54 mm, phương // AB, chiều hướng từ B → A ⃗ biểu diễn cho ⃗ = 30 (m/ ) biết với ′ ′ - Từ ′ vẽ - Từ - Từ # ′ vẽ đường thẳng x2 // AC biểu diễn cho phương f ⃗ Giao điểm ′ x1 x2 mút f ⃗ # Hình 1.2: họa đồ gia tốc Từ họa đồ gia tốc, ta có: ′ ′ biểu thị cho ⃗ f ⃗ ⃗ * # biểu thị cho vẽ đường thẳng x1 ⊥ BC biểu diễn cho phương # ⃗: / /AC, chiều theo p′c′ Độ lớn: = μa p′c′ = 0.55 x 14.5116 = 7.98 ( m ) ⃗ * # : ⊥ AC, chiều theo Độ lớn: Ta có: = a # = μa # = 0.55 x 48.8388 = 26.86 ( m ) = a Phương trình gia tốc điểm D: ⃗= ⃗+ ⃗= ⃗+ S ⃗ S Sử dụng định lý tam giác đồng dạng thuận gia tốc, ta có ΔBCD đồng dạng thuận với Δ ′ ′ ′ Vì ΔBCD ∽ Δ ′ ′ ′ ⇒ góc p’ = góc = góc = 50 ; góc ′ = góc Từ ta vẽ điểm d’ * ⃗: ℎươ q chiều theo p′d′ Độ lớn: m * Phương trình gia tốc điểm E: ]= S= 4.9 0.18 = 4.32 ( ) ⥂ Độ lớn: Phương, chiều: Vẽ họa đồ gia tốc xác định f ⃗ Từ ′ vẽ ′ ] ⃗ biểu diễn cho ]vẽ Từ Từ đường thẳng y1 ⊥ DE biểu diễn cho phương ′ vẽ đường thẳng y2 // AE biểu diễn cho phương ⃗ Giao điểm ′ y1 y2 mút ⃗ ′ ′ biểu thị cho ⃗ ]⃗ biểu thị cho ⃗ ∗ ⃗: ⃗ / /AC, chiều theo ′ ′ ∗ m = μa p′e′ = 0.55 x 30.6259 = 16.84 ( Độ lớn: ) ⃗ S: ] ℎươ q chiều theo ⃗ Độ lớn: 4= c = S = μa ] = 0.55 x 36.8787 = 20.3 ( m ) c = 112.8 ( w ).- II- Phân tích lực cấu 2.1 Tìm phản lực khớp động 2.1.1 Nhóm gồm khâu (4,5) khớp (D4, D5, E) * Phương trình cân cho khâu 4: ⃗ ΣF=R ΣM =R h ⃗ ⃗ ⃗ Từ(2) ⇒R =0 ⇒R =R ⃗ ⃗ ⃗ ⃗ Thay vào (1) ta : R + R = ⇒ R = - R ⇒ ⃗ ⃗ Do R R b có phương // DE * Phương trình cân cho khâu 5: ⃗ ΣF= R b ΣM ⃗ ⃗ (4) ⇒ x1 = Vì R lực giá tác dụng lên khâu ⇒ R qua E có phương ⊥ AE R Độ lớn : b ⃗ ⃗ ? Phương : // DE Chiều : ⃗ +R +P=0 ? Kết Luận: Lực (N) 2.1.2 Nhóm gồm khâu (2,3) khớp (B, C2, C3) Kẻ CI ⊥ R42 ⟹ lCI = 184,062(mm) * Phương trình cân cho khâu 2: R -⃗ lBC + R42 lCI = Ta có: R Phương // DE, chiều từ E → D τ ⇒R 12 = 2711,8 (N) * Phương trình cân cho khâu 3: ⃗ ⃗ ΣF=R ⃗ F = ΣM Từ (6) ⇒ x2 = Vì R ⃗ lực giá tác dụng lên khâu 3⇒ R ⃗ qua C có phương⊥ AC ⃗ ⃗ R + P = ⟹ R =PC=5800(N) ⃗ ⃗ R+R=0⟹R3=R Xét nhóm : ⃗ R -+R b ⃗ ⃗ ⃗ + R + P =0 ⟺ Độ lớn: Phương: Chiều: Ta có: b - Kết luận : R Lực (N) R - - 2711,8 R R - 5189,94 R R 5855,71 745,17 5800 745,17 5847,67 2.2 Tìm phản lực khâu dẫn R ⃗+R ⃗=0 ⟺R ⃗ =-R ⃗ ⇒R ⃗ Tính moment cân đặt lên khâu dẫn phương pháp: Phân tích lực di chuyển  Phương pháp phân tích lực BI Kẻ AK⊥R21⟹lAK = 48,55 mm ∑ MA = ⟹ Mcb=R21.lAK = 5855,71.48,55*10-3 = 284,29 (Nmm) (Cùng chiều kim đồng hồ)  Phương pháp di chuyển : # = ⃗.⃗.⃗ (Cùng chiều kim đồng hồ)  Tỉ lệ sai số ∆ = 3% IV Mô chuyển động ... điểm C, E cấu Vận tốc g? ?c, gia tốc góc khâu Xác định thơng số vẽ lược đồ cấu 1.1 Các thông số - Chiều dài: lAB = 75 (mm); lBC = 225 (mm); lBD = 50 (mm); lDE = 180 (mm) - Góc: α = 70 ; β = 50 - Xác. .. ω = 20 (rad/s), γ = 60 Xác định: VC, VD, VE * Phương trình vận tốc điểm C: Độ lớn: Phương, chiều: Hình 1.1: H? ?a đồ vận tốc cách vẽ: - Vẽ h? ?a đồ vận tốc theo phương trình trên: chọn điểm p làm... thẳng // AE biểu diễn cho phương Giao điểm e mút Từ h? ?a đồ vận t? ?c, ta có: * ⃗ ⃗ ⃗ ] ] ⃗ : // AE, chiều theo Độ lớn: VE = μv pe = 0,025 x 47.6394 = 1.19 ( s ) * ⃗ ]: ⊥ DE, chiều theo Độ lớn: VED =