Báo cáo thí nghiệm cơ học máy bài thí nghiệm nguyên lí máy 1 khảo sát động học của cơ cấu 4 khâu bản lề

ĐẠI HỌC QUỐC GIA ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CƠ HỌC MÁY Sinh viên thực hiện: Bùi Khánh Toàn -1912216-L12 Nguyễn Hồng Trung-1912317-L04 Huỳnh Lê Hữu Tuấn -1915762-L09 Đinh Trung Trực – 1915753-L09 Nhóm: 11 Thành phố Hồ Chí Minh – 2021 BÀI THÍ NGHIỆM NGUYÊN LÍ MÁY KHẢO SÁT ĐỘNG HỌC CỦA CƠ CẤU KHÂU BẢN LỀ I Mục đích: Khảo sát đặc điểm động học cấu khâu lề Hiểu rõ nguyên lý chuyển động đặc tính động học cấu khâu lề II Thí nghiệm: 2.1 Đọc ghi thơng số mơ hình thí nghiệm Chiều dài khâu 1: 80mm Chiều dài khâu 2: 150mm Chiều dài khâu 3: 250mm Chiều dài giá: 250mm Tốc độ quay khâu dẫn: rad/s = 229,183 độ/𝑠 2.2 Kết đo động học khâu dẫn: Đồ thị vị trí khâu: -Giữa khâu giá: -Giữa khâu giá: -Giữa khâu giá: Đồ thị vận tốc góc khâu: -Giữa khâu giá: -Giữa khâu giá: -Giữa khâu giá: Đồ thị gia tốc góc khâu: -Giữa khâu giá gia tốc -Giữa khâu giá: -Giữa khâu giá: III Kết luận: 3.1 Xác định hành trình góc lắc khâu bị dẫn, từ suy khả làm việc, hệ số suất cấu Hành trình góc lắc: 𝜃 = 19,62° Hệ số làm việc k: 𝑘= 𝜑𝑙𝑣 180° + 𝜃 180 + 19,62 = = = 1,2 𝜑𝑐𝑘 180 − 𝜃 180 − 19,62 3.2 Các đường cong vị trí, vận tốc, gia tốc có phải đường cong trơn hay khơng, có phù hợp với điều kiện làm việc thực cấu hay không? Các đường cong đường cong trơn phù hợp với điều kiện làm việc mơ cấu 3.3 Trong q trình chuyển động cấu, đồ thị khâu bị dẫn có lặp lại hay khơng q trình lặp lại có giống hay khơng? Giải thích tượng Do vận tốc quay khâu dẫn khơng đổi khơng có đảo chiều trình hoạt động nên đồ thị khâu dẫn có lặp lại q trình lặp lại giống 3.4 Nhận xét vị trí đạt cực trị đồ thị -Khâu giá: Vận tốc góc Gia tốc góc Max 372.42 Min 372.42 Vận tốc góc Gia tốc góc -Khâu giá: Max -71.42 205.6 Min -138.47 -205.6 Vận tốc góc Gia tốc góc Max 121 996.3 Min -178.33 -1559.4 -Khâu giá: - Các vị trí đạt cực trị đồ thị vị trí tương đương - Các đồ thi giá trị cực đại cực tiểu vận tốc có khác - Các vị trí đạt cực trị đồ thị gia tốc góc khác khoảng cách cực trị thay đổi - Giá trị vận tốc góc cực đại : 372.42 rad/s - Giá trị gia tốc góc cực đại : 336.3 rad/s BÀI THÍ NGHIỆM NGUYÊN LÍ MÁY CÂN BẰNG TĨNH I Mục đích Bài thí nghiệm giúp sinh viên hiểu rõ chất tượng cân tĩnh, biết cách sử dụng thiết bị cân tĩnh nguyên lý cân tĩnh để cân vật quay có bề dày nhỏ II Thí nghiệm 2.1 Đường kính đĩa trịn: d = 200 mm 2.2 Khối lượng cân bằng: m’= 40g Vị trí đặt khối lượng cân r’ = 35 mm r cân r = 37,5 mm • r’ ban đầu 𝑚= 𝑚′.𝑟′ 𝑟 = 40.35 37,5 = 37,33g • r’ giảm 2.5 mm 𝑚= 𝑚′.𝑟′ 𝑟 = 40.32,5 37,5 = 34,67g • r’ tăng 2.5 mm 𝑚= 𝑚′.𝑟′ 𝑟 = 40.37,5 37,5 = 40g III Kết Luận 3.1 Xác định tích khối lượng lệch tâm điểm đặt (mr): • r’ ban đầu mr = 1399,875 • r’ giảm 2.5 mm mr = 1300,125 • r’ tăng 2.5 mm mr = 1500 3.2 Nếu đĩa tròn khơng cân bằng, lực qn tính sinh vật quay với vận tốc 1000 vòng/phút ? Lực ảnh hưởng đến kết cấu máy/thiết bị thực tế ? Fqt = mrω2 = 1399,875 10−6 (1000 2π ) ^2 = 15,3513N 60 • r’ giảm 2.5 mm Fqt = mrω2 = 1300,125 10−6 (1000 2π ) ^2 = 14,2575N 60 • r’ tăng 2.5 mm Fqt = mrω2 = 1500 10−6 (1000 2π ) ^2 = 16,4493N 60 Lực quán tính làm tăng áp lực khớp động, dẫn đến tăng ma sát, giảm hiệu suất, tăng tượng mài mòn với chi tiết máy, gây ồn, ảnh hưởng đến chất lượng vận hành giảm tuổi thọ máy Là nguyên nhân chủ yếu gây tượng rung động máy móng máy Nên phải cân máy trước đưa vào sử dụng Ảnh hưởng lực quán tính nêu cịn trở nên nghiêm trọng xảy tượng cộng hưởng 3.3 Giả sử vật cần cân có dạng vành mỏng với đường kính d, dựa vào kết thí nghiệm làm để suy giá trị khối lượng cân (m') cần thiết để cân vành mỏng Khối lượng cân cần thiết để cân vành mỏng m’ = 40g BÀI THÍ NGHIỆM NGUYÊN LÍ MÁY PHÂN TÍCH ĐỘNG HỌC CƠ CẤU CAM I Mục đích: Tìm hiểu cấu tạo thực cấu cam, loại cấu cam thực tế thực hành phân tích động học cho cấu cam II Thí nghiệm: 2.1 Kết đo đạc biên dạng góc cơng nghệ cam (đính kèm kết quả) 𝛾đ = 72.33 𝑑𝑒𝑔 𝛾𝑥 = 131.45 𝑑𝑒𝑔 𝛾𝑣 = 72.33 𝑑𝑒𝑔 𝛾𝑔 = 83,89 𝑑𝑒𝑔 2.2 Kết phân tích động học cấu cam cần đẩy đáy theo phương pháp chuyển động thực đổi giá, đồ thị tương quan vị trí cam cần III Kết luận: 3.1 Ưu nhược điểm hai phương pháp phân tích động học: chuyển động thực đổi giá: a Chuyển động thực: • Ưu điểm: Có thể lấy nhiều vị trí biên dạng cam để khảo sát dựng đồ thị cần • Nhược điểm: - Phải đo góc i , i nên có sai số lớn - Ở điểm tiếp xúc Bi phải tính lại giá trị góc quay - Phải tính đo lại đồ dài biểu diễn trục ứng với góc quay b Đổi giá: • Ưu điểm: Cho phép xác định chuyển vị cần theo góc quay chọn trước cam • Nhược điểm: Phải chia đường tròn thành nhiều cung để khảo sát vẽ đồ thị 3.2 Dựa lý thuyết thực tế thí nghiệm, điểm cần lưu ý thiết kế cấu cam cần đẩy đáy bằng: - Phải chọn vị trí tâm Cam hợp lý - Làm việc được, không bị tượng tự hãm - Kích thước nhỏ gọn - dọc biên dạng cam theo chiều kim đồng hồ mà tâm cong biên dạng cam nằm phía tay phải - Điều kiện lồi biên dạng cam điểm biên dạng cam, phải có  > - Đảm bảo quy luật chuyển động cần - Đáy cần tiếp xúc với điểm biên dạng cam -> Biên dạng cam phải đường cong lồi 3.3 Những biện pháp thực tế sử dụng để hạn chế tượng ma sát mài mòn cấu cam: - Sử dụng vật liệu chịu mài mịn tốt - Gia cơng nhẵn bóng bề mặt - Bôi trơn dầu mỡ - Khi lắp cấu cần lắp kín che chắn tốt để tránh nụi bẩn tạp chất BÀI THÍ NGHIỆM NGUYÊN LÝ MÁY CHẾ TẠO BÁNH RĂNG THÂN KHAI THEO PHƯƠNG PHÁP BAO HÌNH I Mục đích: Giúp sinh viên hiểu rõ trình chế tạo bánh thân khai phương pháp bao hình thực tế II.Thí nghiệm 2.1 Đo tính tốn thơng số mơ hình thí nghiệm: Đường kính vịng chia : d = 180 mm Modun : m = 10 Góc áp lực vòng chia: 𝛼0 = 20o III Kết luận 3.1 Với biên dạng thu , nhận xét kết thí nghiệm có phù hợp với lý thuyết khơng? Kết thí nghiệm phù hợp với lý thuyết 3.2 Trong q trình cắt có xảy tượng cắt lẹm chân hay không? Và cách khắc phục? Trong q trình cắt có xảy tượng cắt chân Khi đó, ta phải dịch chỉnh dương để tránh tượng Hiện tượng cắt chân xảy số z bánh cắt ít, hệ số dịch dao x nhỏ Số bánh zmin=17(1-x) hệ số dịch dao nhỏ xmin=(17-z)/17 3.3 Những yếu tố ảnh hưởng đến sai số chế tạo bánh thực tế? • Độ xác máy • Độ mịn dao • Sai số trình cắt • Chọn sai dao • Biến dạng nhiệt ứng suất dư BÀI THÍ NGHIỆM NGUYÊN LÍ MÁY PHÂN TÍCH ĐỘNG HỌC HỆ THỐNG BÁNH RĂNG I Mục đích: Bài thí nghiệm giúp sinh viên hiểu rõ chuyển động hệ thống bánh phẳng, biết cách tính tỉ số truyền phân tích chuyển động quay thực tế hệ thống bánh phức tạp II Thí nghiệm: 2.1 Lược đồ động mơ hình hệ thống bánh (đính kèm lược đồ) 2.2 Lược đồ động chế độ vận hành mơ hình hệ thống bánh (đính kèm lược đồ) -Trường hợp C1 mở, C2 đóng: - Trường hợp C1 đóng, C2 đóng: - Trường hợp C1 đóng, C2 mở: III Kết luận: 3.1 Số bậc tự hệ thống bánh thường vi sai tổng quát, liên hệ với mô hình hệ thống bánh thí nghiệm ứng dụng hệ thống bánh thựctế hộp tốc độ, vi sai hộp số tơ -Ta có cơng thức tính số bậc tự bánh thường bánh vi sai: 𝑊 = 3𝑛 − 2𝑃5 − 𝑃4 -Vây ta có số bậc tự mơ hình thí nghiệm là: Với : 𝑛 = 𝑃5 = 𝑃4 = Suy : 𝑊 = 3𝑛 − 2𝑃5 − 𝑃4 = × − × − = -Trong thực tế hệ thống bánh sử dụng rộng rãi giới, nhà máy dùng hệ thống bánh để chỉnh tỉ số truyền khác phù hợp với nhu cầu sản suất Đối với xe ô tô hệ thống bánh cịn áp dụng hộp tốc độ, hộp số hay hộp giảm tốc mục đích nhằm giữ tốc độ động khơng đổi tốc độ bánh xe thay đổi theo cấp số từ tạo tốc độ ổn định đường chạy 3.2 Mơ hình hệ thống bánh thí nghiệm có hệ vi sai bên trong? Có thể tạo tối đa tỉ số truyền với hệ thống này? Tính cụ thể tỉ số truyền theo lược đồ động tương ứng dựng câu 2.2