Bài giảng động cơ học máy

Bài giảng động cơ học máy

1 ĐỘNG LỰC HỌC MÁY HÀ NỘI - 2006 1 ĐỘNG LỰC HỌC CÁC HỆ DẪN ĐỘNG HỆ THỐNG CỨNG 1. Phƣơng trình chuyển động của hệ thống cứng   ;,, 2 )( 2 dxtvxP vxm d                .,, 2 1 2 2 2 tvxP dt dx dx xmd dt xd xm         Trƣờng hợp: m(x)=m=C te ;P(x,v,t)=P = C te . 2 2 P dt xd m      ;,, 2 2   dtM J d        Chuyển động thẳng: Chuyển động quay: Trƣờng hợp: J(φ)=J=C te ;M(φ,ω,t)=M=C te . 2 2 M dt d J           .,, 2 1 2 2 2 tM dt d J d d dt d J               2 2.Lời giải tổng quát của phƣơng trình chuyển động của hệ thống cứng     ;,, 22 0 2 2 dxtvxPv m dt dxxm x o o               ; ,,2 2 0 o o x v xm m xm dxtvxP dt dx   m o ,v o -khối lƣợng và vận tốc ban đầu       ; ,,2 2 dtv xm m xm dxtvxP x t o t o o x o                3                     2 2 2 ,,2 o o x o v xm m xm dxtvxP dt d dt xd a       ; ,,2 0 2 000                       x x xm vm xm dxtvxP dx t ; 2 2 0 v m Px dt dx  Trƣờng hợp m(x)=m=C te ; P(x,v,t)=P=C te ; ; 2 2 m P dt xd  ; 2 2 0 v m Px dx dt   . 2 0 2 0          vv m Px P m t . 0 vt m P dt dx  4 Trƣờng hợp: J(φ)=J=C te ;M(φ,ω,t)=Mφ/φ 1 . ; 2 2 0 1 2 2 0 0 1           J M J d M dt d ;ln 0 1 1 0 2 0 1 2                                         A J M M J J M d t . 2 0 1 2     J M A . 2 1 1 2 0 1 2 0       J M t J M t e M J e             5 Trƣờng hợp     .0;; 0 1 1        MMCJJ te   ; 1 1 2 2     M dt d J dt d J   ; 1 1    d M J dt   ;ln 1 11     M J t ;1 1 1               J tM e dt d ; 1 2 2    J tM e J M dt d   .1 1 2 1 1              J tM e M J t 6 Trƣờng hợp     .1; 1          t t MtMCJJ te  ;1 1 1 2 2          t t M J dt d  ; 2 1 1 J t t M dt d             . 3 1 2 1 2 1 t t t M J             te CMiJiJ  ;J 2 1 2 2 00 2 0    Trƣờng hợp ; 2 2 00 2 1   iJ M dt d  . 2 1 2 00  M iJ dt  7 PHƢƠNG PHÁP CHUNG GIẢI PHƢƠNG TRÌNH CHUYỂN ĐỘNG CỦA HỆ ĐÀN HỒI   )1.2(; . 2 2 2 1 1 1 tfya dt yd a dt yd a dt yd n n n n n n n      a 1 ,a 2 ,…,a n – các hệ số không đổi đã biết; f(t) – hàm thời gian đã biết. Phƣơng trình đặc tính của phƣơng trình thuần nhất tƣơng ứng: 0 2 2 1 1   n nnn axaxax 8 Các nghiệm x 1 ,x 2 ,…,x n có thể là: 1/ Nghiệm thực và riêng biệt; 2/ Nghiệm kép; 3/ Nghiệm ảo thuần tuý; 4/ Nghiệm phức liên hợp; Nghiệm tƣơng ứng của phƣơng trình thuần nhất là: ; /1 2 2 1 10 t n x n txtx eCeCeCy    ; /2 12 3210 xtn n etCtCtCCy   ;cossin cos sincossin/3 21224 231211 txCtxCtxC txCtxCtxCy nnnn    teCteCteC teCteCteCy n t n nn t n n t ttt      cossin co s sincossin/4 2122 2 4 2 2 31 1 21 1 10    Nghiệm tổng quát của phƣơng trình ( 2.1 ): .* 0 yyy  9 CÁC TRƢỜNG HỢP CỤ THỂ 1. Phƣơng trình bậc hai với f(t) tuỳ ý.   ; 2 2 tfby dt dy a dt yd  xey at 2       tFtfex a b dt xd at           2 2 2 2 4 )8.2( ( 2.8 ) ( 2.9 ) ;0 4 / 2 1 2  k a ba   tFxk dt xd  2 1 2 2 ( 2.10 ) ;sincos 1211 tkCtkCx o      tkttktx 11 sincos*   ;0sincos 11  tk dt d tk dt d  (2.11); (2.12)   tFtk dt d tk dt d k  111 cossin  (2.13) (2.14) [...]... 3 TẢI TRỌNG ĐỘNG LỰC HỌC VÀ DAO ĐỘNG CỦA CÁC BỘ TRUYỀN ĐỘNG 1.Trường hợp mở máy (hoặc hãm máy) không tải a Hệ hai khối lượng có tần số cao M  C te M M M – momen quy đổi của động cơ khi mở máy (phanh hãm khi k k dừng máy) ; J1,J2 – momen qt quy đỏi của khối J2,φ2 J1,φ1 J2,φ2 J1,φ1 lượng dẫn và bị dẫn; φ1,φ2 - chuyển vị góc của các khối a/ b/ lượng này; k - độ cứng quy đổi */ trường hợp mở máy (hoặc hãm... M’, M2 cùng dấu, hãm máy, hạ 3 F3max   16 kd 2  M13 max 2( M   M 2  M 3 ) J 2 M 2    869kG R R( J1  J 2  J 3 ) R F3max 869   1,52 G 580 24 Chương 4 DAO ĐỘNG NGẪU NHIÊN - ĐỘNG LỰC HỌC THỐNG KÊ Tác động bên ngoài lên LHM di động: - Lực cản của các bộ phận làm việc; XĐ,Ng.nh 0,5 – 20 Hz - Mặt đường (đồng) không bằng phẳng; Ng nh - Lực quán tính chưa cân bằng từ động cơ XĐ 25 – 50 kHz F1(t)... J1 (k1  k2 )k1 k2   1  3    (M  M 2  M 3 ) J 3 (13)   M 3; J1  J 2  J 3 21 Thí dụ Xác định hệ số động lực học kđ trong các nhánh cáp khi nâng, hạ và mở máy, hãm máy N,n a/ G1D2 b/ M2 M3 J1 2 1 k13 k12 J3 J2 M Q1+Q2 G 2 3 Sơ đồ thực (a) và sơ đồ quy đổi (b) của thang máy 1 - động cơ; 2 – pu li dẫn cáp và cabin; 3 - đối trọng Q1  450kG; Q2  330kG; G  580kG; n  915vg / ph; N  3,0kW; Mm... ( z  x)]  u tm  arctg ; 2 2 2 2 u (  2z )u  [ ( x  z  u )   ( z  u )] (46) (47) 13 3 Động lực học quá trình chất tải sau mở máy 2 a/ Momen cản phụ thuộc vị trí M  M c 2 M  Mc c c φc – góc quay ứng với tải trọng tĩnh ổn định của khối lượng phụ động; k Đối với đa số động cơ sau khi mở máy trục đ/c có vận tốc gần như không đổi J1, 1  t J 2 ,2 d 21 (a) J1 2  0; dt (48) 2 d 2 2... ch/đg của khối lượng phụ động sau khi chất tải xong: d 2 2 J2  k 2  kt  M c ; 2 dt Mc k k 2  A sin  t  B cos  t  t  ; J2 J2 k Gốc thời gian mới: bắt đầu khi chất xong tải: M d 2M c t  0;   c ;  ; k 2M c  ktc  max 2M c  ktc dt J2 sin k J2 Mc  ; k k ktc Mc k t  ; J2 k M12 max 2   max k  M c   tc (62) J2   1; k  (63) 17 4 Động lực học các máy khởi động (hãm) có tải Hệ ba... động cơ XĐ 25 – 50 kHz F1(t) X1(t) F2(t) H(s) X2(t) F3(t) X3(t) Nhiệm vụ nghiên cứu động lực học: 1 Xây dựng sơ đồ (mô hình) tính toán; 2 Lập ph/trình vi phân c/đ của hệ (liên hệ các tín hiệu ở cửa vào và ra); 3 Xác định các đặc trưng của tín hiệu ở cửa vào và ra; 4 Tổng hợp hệ thống theo yêu cầu nghiên cứu động lực học: - Phân tích và tổng hợp hệ thống nhằm làm giảm tối đa ảnh hưởng xấu; 1 - Sao chép... mở máy F2 max  9 k d 2 M12 max 2( M  M 2  M 3 ) J 2 M 2 2.350.19,8     780  1068kG R R( J1  J 2  J 3 ) R 0,5.93,1 F2 max 1068    1,37 Q1  Q 2 780 23 10 (12) + M, M2 cùng dấu (nâng 3 ) mở máy M13 max 2( M  M 2  M 3 ) J 3 M 3 2.550.14,8 290 F3 max       905kG R R( J1  J 2  J 3 ) R 0,5.93,1 0,5 F 905 11 kd 3  3 max   1,56 G 580 M i 12 M   H  13 (10) + M’, M3 cùng dấu, hãm máy, ... J1[( z  x)  u ]    1 xz 10 tm  arctg  u u */ Trường hợp không có biến trở bậc trước phát hành: 2 giai đoạn GĐ 1: Khối lượng chủ động bắt đầu ch/đg đều khi momen trong khâu đàn hồi bằng Mc GĐ 2: Cả 2 khối lượng cùng ch/đg đến lúc kết thúc tác động của momen phát động Mn – Mc d 21 1 d1 GĐ 1 (39) J1 2  1k  M n (1  ); o dt dt Mn d1 yt yt (40) t  0; 1  0;  0; 1  Ae sin qt  Be cos qt... lượg mới cùng chuyển động (M  M c ) J 2 A  0; B   ; k ( J1  J 2 ) (M  M c ) J 2  k ( J1  J 2 )  k ( J1  J 2 )  M c t  ; 1  cos J1J 2   k (M  M c ) J 2 M 3  k   J1  J 2  k ( J1  J 2 )  t  Mc; 1  cos J1J 2   2 J 2 (M  M c ) M 3max   Mc; J1  J 2 Trg hợp hãm máy với momen hãm đặt lên khối lượng 1: 2 J 2 (M  M c ) M 3max   Mc; J1  J 2 Hãm máy với momen hãm đặt... J1, 1  t J 2 ,2 d 21 (a) J1 2  0; dt (48) 2 d 2 2 J2  (1   2 )k   M c ; (b) dt 2 (a) 1  t; d 2 2 dt 2 k  c + (b) Mc c J2 2  k J2 t; ω - vận tốc góc ổn định của khâu chủ động sau khi mở máy 14 không tải Điều kiện ban đầu: t  0;  2  0; d 2  dt   kc  kc  M c B  0; A   1  (50)  J 22  kc  M c   kc  Mc J 2 2 J 2 2    1   2   t 1   k  M  . 1 ĐỘNG LỰC HỌC MÁY HÀ NỘI - 2006 1 ĐỘNG LỰC HỌC CÁC HỆ DẪN ĐỘNG HỆ THỐNG CỨNG 1. Phƣơng trình chuyển động của hệ thống cứng   ;,, 2 )( 2 dxtvxP vxm d.  .sinF 1 sincos 1 1 1211 2            t o t at dtk k tkCtkCey  ( 2.17 ) ( 2.16 ) ( 2.15 ) 1 Chương 3 TẢI TRỌNG ĐỘNG LỰC HỌC VÀ DAO ĐỘNG CỦA CÁC BỘ TRUYỀN ĐỘNG 1.Trường hợp mở máy (hoặc hãm máy) không tải. a. Hệ hai khối lượng có tần số cao. te CM.  J 2 ,φ 2 J 1 ,φ 1 M k J 2 ,φ 2 J 1 ,φ 1 M k a/ b/ M – momen quy đổi của động cơ khi mở máy (phanh hãm khi dừng máy) ; J 1 ,J 2 – momen qt quy đỏi của khối lượng dẫn và bị dẫn; φ 1 ,φ 2