1 ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ THUYẾT MINH BÀI TẬP LỚN NGUYÊN LÝ MÁY GVHD THẦY PHẠM MINH TUẤN NHÓM L08 ĐỀ A PHƯƠNG ÁN 7 Dương Lê Khánh Luân 1812993 H.
ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ THUYẾT MINH BÀI TẬP LỚN NGUYÊN LÝ MÁY GVHD: THẦY PHẠM MINH TUẤN NHÓM L08 - ĐỀ A - PHƯƠNG ÁN Dương Lê Khánh Luân 1812993 Hà Minh Nghi 1827022 Nguyễn Thanh Nhân 1813334 Đỗ Văn Pháp 1813465 DANH SÁCH THÀNH VIÊN Họ tên Phạm Hoàng Long Dương Lê Khánh Luân Hà Minh Nghi Nguyễn Thanh Nhân Đỗ Văn Pháp MSSV 1812931 1812993 1827022 1813334 1813465 Tỉ lệ đóng góp 0% 25% 25% 25% 25% MỤC LỤC A ĐỀ A – PHƯƠNG ÁN B PHẦN TÍNH TỐN Xác định vận tốc, gia tốc điểm C, E cấu Vận tốc góc, gia tốc góc khâu a Vận tốc b Gia tốc Tính áp lực khớp động khớp 11 Tính moment cân đặt khâu dẫn hai phương pháp: phân tích lực di chuyển 15 A ĐỀ A – PHƯƠNG ÁN Cho cấu động hai xi-lanh kiểu chữ V hình vẽ với thơng số (bỏ qua khối lượng khâu): -Kích thước khâu: lAB = 75mm, l BC = 225mm, lBD = 50mm, lDE = 180mm -Vận tốc góc khâu dẫn: 1 = 20rad/s -Góc hai phương trượt: = 72o -Góc BD BC: = 69o -Vị trí khâu dẫn (góc hợp tay quay phương ngang): = 295o -Lực cản kỹ thuật: PC = 2100N; PE = 4351N Nhiệm vụ: Xác định vận tốc, gia tốc điểm C, E cấu Vận tốc góc, gia tốc góc khâu Tính áp lực khớp động khớp Tính moment cân đặt khâu dẫn hai phương pháp: phân tích lực di chuyển B PHẦN TÍNH TỐN Xác định vận tốc, gia tốc điểm C, E cấu Vận tốc góc, gia tốc góc khâu a Vận tốc * Họa đồ vận tốc * Tính tốn 𝜔1 = 𝜔 = 20 ( 𝑣⃗𝐵1 = 𝑣⃗𝐵2 𝑣⃗3 = 𝑣⃗𝐶3 𝑇𝑎 𝑐ó: 𝑟𝑎𝑑 ) 𝑠 𝑚𝑚 𝜔1 𝐴𝐵 = 75𝜔 = 1500 ( ) ={ 𝑠 ⊥ 𝐴𝐵 () = 𝑣⃗𝐶2 //AC ? = 𝑣⃗𝐵2 + 𝑣⃗𝐶2𝐵2 ⊥ 𝐴𝐵 () ⊥ 𝐶𝐵 75𝜔 𝐶𝐵𝜔2 = ? 75𝜔 𝑣𝐶2𝐵2 𝑣𝐶2 = = sin 107° sin 29° sin 44° 𝑣⃗𝐶2𝐵2 𝑚𝑚 38,022𝜔 = 760,44 ( ) ={ 𝑠 ⊥ 𝐶𝐵 () 𝑣⃗3 = 𝑣⃗𝐶3 = 𝑣⃗𝐶2 𝑚𝑚 54,48𝜔 = 1089,6 ( ) ={ 𝑠 //AC () 𝑟𝑎𝑑 ) 38,022𝜔 = 𝐶𝐵𝜔2 = 225𝜔2 𝜔2 = { 𝑠 𝑛𝑔ượ𝑐 𝑐ℎ𝑖ề𝑢 𝐾Đ𝐻 0,169𝜔 = 3,38 ( 𝜔3 = 𝑣⃗𝐷2𝐵2 𝑣⃗𝐷4 𝑚𝑚 𝐷𝐵𝜔2 = 50.0,169𝜔 = 169 ( ) ={ 𝑠 ⊥ 𝐷𝐵() = 𝑣⃗𝐷2 = 𝑣⃗𝐵2 + 𝑣⃗𝐷2𝐵2 ? ⊥ 𝐴𝐵 () ⊥ 𝐷𝐵() ? 75𝜔 8,45𝜔 2 𝑇𝑎 𝑐ó: 𝑣𝐷2 = 𝑣𝐵2 + 𝑣𝐷2𝐵2 − 2𝑣𝐵2 𝑣𝐷2𝐵2 cos 25° 𝑣⃗𝐷4 = 𝑣⃗𝐷2 𝑚𝑚 67,436𝜔 = 1348,72 ( ) ={ 𝑠 hợp với phương ngang góc 22°() 𝑣⃗5 𝑣⃗𝐸5 = 𝑇𝑎 𝑐ó: = 𝑣⃗𝐸4 //AE ? = 𝑣⃗𝐷4 + 𝑣⃗𝐸4𝐷4 () ⊥ 𝐸𝐷 67,436𝜔 𝐸𝐷𝜔4 = ? 67,436𝜔 𝑣𝐸4𝐷4 𝑣𝐸4 = = sin 98° sin 76° sin 6° 𝑣⃗𝐸4𝐷4 𝑚𝑚 66,076𝜔 = 1321,52 ( ) ={ 𝑠 ⊥ 𝐸𝐷 () 𝑣⃗5 = 𝑣⃗𝐸5 = 𝑣⃗𝐸4 = { 7,118𝜔 = 142,36 ( 𝑚𝑚 ) 𝑠 //AE () 𝑟𝑎𝑑 0,367𝜔 = 7,34 ( ) 66,076𝜔 = 𝐸𝐷𝜔4 = 180𝜔4 𝜔4 = { 𝑠 𝑛𝑔ượ𝑐 𝑐ℎ𝑖ề𝑢 𝐾Đ𝐻 b Gia tốc * Họa đồ gia tốc 𝜔5 = * Tính tốn 𝜀1 = 𝑎⃗𝐵1 = 𝑎⃗𝐵2 𝑛 𝑎⃗𝐶2𝐵2 𝑎⃗3 = 𝑎⃗𝐶3 𝑇𝑎 𝑐ó: 𝑚𝑚 𝜔12 𝐴𝐵 = 75𝜔2 = 30000 ( ) 𝑠 ={ ↑↓ ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 𝐴𝐵 ( ) 𝑚𝑚 𝐶𝐵𝜔22 = 6,426𝜔2 = 2570,4 ( ) ={ 𝑠 ⊥ 𝐵𝐶 () = 𝑎⃗𝐶2 //AC ? 𝑛 𝑡 = 𝑎⃗𝐵2 + 𝑎⃗𝐶2𝐵2 + 𝑎⃗𝐶2𝐵2 ↑↓ ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 𝐴𝐵 ( ) ↑↓ ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 𝐵𝐶 () ⊥ BC 75𝜔 6,426𝜔2 𝜀2 𝐵𝐶 =? 6,426𝜔2 6,426𝜔2 𝑡 𝑎𝐶2𝐵2 − sin 46° = tan 46° = 𝑎𝐶2 sin 73° sin 61° sin 46° 75𝜔2 − 𝑚𝑚 66,629𝜔 = 26651,6 ( ) 𝑡 𝑎⃗𝐶2𝐵2 ={ 𝑠2 ⊥ 𝐵𝐶 () 𝑚𝑚 49,696𝜔2 = 19878,4 ( ) 𝑎⃗3 = 𝑎⃗𝐶3 = 𝑎⃗𝐶2 = { 𝑠 //AC () 𝑟𝑎𝑑 0,296𝜔2 = 118,4 ( ) 66,629𝜔 = 𝜀2 𝐵𝐶 = 225𝜀2 𝜀2 = { 𝑠 𝑐ù𝑛𝑔 𝑐ℎ𝑖ề𝑢 𝐾Đ𝐻 𝜀3 = 𝑛 𝑎⃗𝐷2𝐵2 𝑚𝑚 𝐷𝐵𝜔22 = 50.0,029𝜔2 = 580 ( ) 𝑠 ={ ↑↓ ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 𝐵𝐷 () 𝑡 𝑎⃗𝐷2𝐵2 𝑚𝑚 𝐷𝐵𝜀2 = 50.0,296𝜔2 = 5920 ( ) ={ 𝑠 ( ) ⊥ 𝐷𝐵 𝑛 𝑡 = 𝑎⃗𝐵2 + 𝑎⃗𝐷2𝐵2 + 𝑎⃗𝐷2𝐵2 ↑↓ ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 𝐴𝐵 ( ) ↑↓ ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 𝐵𝐷 () ⊥ 𝐷𝐵() 75𝜔 1,45𝜔2 14,8𝜔2 𝑎⃗𝐷4 = 𝑎⃗𝐷2 ? ? 1,45𝜔2 75𝜔 − cos 25° = 𝑎𝐷2 𝑇𝑎 𝑐ó: sin 55° sin 115° 𝑚𝑚 81,21𝜔2 = 32484 ( ) = 𝑎⃗𝐷2 = { 𝑠 hợp với phương ngang góc 105°( ) 𝑎⃗𝐷4 𝑛 𝑎⃗𝐸4𝐷4 𝑎⃗5 = 𝑎⃗𝐸5 𝑇𝑎 𝑐ó: 𝑚𝑚 𝐸𝐷𝜔42 = 180.0,135𝜔2 = 9720 ( ) 𝑠 ={ ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ () ↑↓ 𝐷𝐸 = 𝑎⃗𝐸4 //AE ? = 𝑛 𝑡 𝑎⃗𝐷4 + 𝑎⃗𝐸4𝐷4 + 𝑎⃗𝐸4𝐷4 ( ) ↑↓ ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 𝐷𝐸 () ⊥ ED 81,21𝜔 24,3𝜔2 𝜀4 𝐸𝐷 =? 24,3𝜔2 24,3𝜔2 𝑡 𝑎 − sin 77° = 𝑎𝐸4 = 𝐸4𝐷4 tan 77° sin 82° sin 77° sin 21° 𝑚𝑚 48,113𝜔 = 19245,2 ( ) 𝑡 𝑎⃗𝐸4𝐷4 ={ 𝑠2 ⊥ 𝐸𝐷 () 81,21𝜔2 − 𝑎⃗5 = 𝑎⃗𝐸5 = 𝑎⃗𝐸4 𝑚𝑚 55,367𝜔2 = 22146,8 ( ) ={ 𝑠 //AE ( ) 10 𝑟𝑎𝑑 0,267𝜔 = 106,8 ( ) 48,113𝜔2 = 𝜀4 𝐸𝐷 = 180𝜀4 𝜀4 = { 𝑠2 𝑛𝑔ượ𝑐 𝑐ℎ𝑖ề𝑢 𝐾Đ𝐻 𝜀5 = Tính áp lực khớp động khớp *Hệ quy chiếu *Giả sử Mcb chiều 1 *Khâu 5: ∑ 𝐹𝑥 = 𝑁05 cos(36°) + 𝑃𝐸 cos(54°) − 𝑅45𝑥 = ∑ 𝐹𝑦 = 𝑁05 sin(36°) − 𝑃𝐸 sin(54°) + 𝑅45𝑦 = { ∑ 𝑀𝐸 = 𝑀05 = 11 *Khâu 4: ∑ 𝐹𝑥 = 𝑅54𝑥 − 𝑅24𝑥 = ∑ 𝐹𝑦 = −𝑅54𝑦 + 𝑅24𝑦 = ( ) {∑ 𝑀𝐷 = −𝑅54𝑥 180 sin 62° + 𝑅54𝑦 180sin (28°) = *Khâu 3: ∑ 𝐹𝑥 = 𝑅23𝑥 − 𝑁03 cos(36°) − 𝑃𝐶 cos (54°) = ∑ 𝐹𝑦 = −𝑅23𝑦 + 𝑁03 sin(36°) − 𝑃𝐶 sin (54°) = { ∑ 𝑀𝐶 = 𝑀03 = 12 *Khâu 2: ∑ 𝐹𝑥 = −𝑅12𝑥 + 𝑅42𝑥 − 𝑅32𝑥 = ∑ 𝐹𝑦 = −𝑅42𝑦 + 𝑅12𝑦 + 𝑅32𝑦 = ∑ 𝑀𝐵 = −𝑅42𝑥 50 sin(40°) + 𝑅42𝑦 50 sin(50°) + 𝑅32𝑥 225 sin(71°) +𝑅32𝑦 225sin (19°) = { *Khâu 1: ∑ 𝐹𝑥 = 𝑅21𝑥 − 𝑅01𝑥 = ∑ 𝐹𝑦 = −𝑅21𝑦 + 𝑅01𝑦 = ( ) ( ) {∑ 𝑀𝐵 = 𝑅01𝑥 75 sin 65° − 𝑅01𝑦 75 sin 25° + 𝑀𝑐𝑏 = 13 *Giải hệ phương trình được: 𝑅01𝑥 = 1657,242 (𝑁) 𝑅01𝑦 = 6180,587 (𝑁) 𝑅12𝑥 = 𝑅21𝑥 = 1657,242 (𝑁) 𝑅12𝑦 = 𝑅21𝑦 = 6180,587 (𝑁) 𝑅23𝑥 = 𝑅32𝑥 = 405,504 (𝑁) 𝑅23𝑦 = 𝑅32𝑦 = −2301,127 (𝑁) 𝑅24𝑥 = 𝑅42𝑥 = 2062,745 (𝑁) 𝑅24𝑦 = 𝑅42𝑦 = 3879,46 (𝑁) 𝑀03 = 𝑁03 = −1024,509 (𝑁) 𝑅45𝑥 = 𝑅54𝑥 = 2062,745 (𝑁) 𝑅45𝑦 = 𝑅54𝑦 = 3879,46 (𝑁) 𝑀05 = 𝑁05 = −611,493 (𝑁) 14 Tính moment cân đặt khâu dẫn hai phương pháp: phân tích lực di chuyển *Phân tích lực: từ hệ phương trình câu ta 83254,335 (𝑁 𝑚𝑚) 𝑀𝑐𝑏 = { 𝑐ù𝑛𝑔 𝑐ℎ𝑖ề𝑢 𝜔1 *Di chuyển khả dĩ: giả sử Mcb chiều 1 Ta có: 𝑀𝑐𝑏 𝜔1 − 𝑃𝐶 𝑣3 + 𝑃𝐸 𝑣5 = ↔ 𝑀𝑐𝑏 𝜔 − 2100.54,48𝜔 + 4351.7,118𝜔 = ↔ 𝑀𝑐𝑏 = 83437,582 (𝑁 𝑚𝑚) > 83437,582 (𝑁 𝑚𝑚) → 𝑀𝑐𝑏 = { 𝑐ù𝑛𝑔 𝑐ℎ𝑖ề𝑢 𝜔1 15