(Tiểu luận) báo cáo thí nghiệm cơ học máy khảo sát động học của cơ cấu 4 khâu bản lề

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ  BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CƠ HỌC MÁY KHẢO SÁT ĐỘNG HỌC CỦA CƠ CẤU KHÂU BẢN LỀ TP Hồ Chí Minh, ngày 12 tháng năm 2022 Bài Thí nghiệm Nguyên lý máy KHẢO SÁT ĐỘNG HỌC CỦA CƠ CẤU KHÂU BẢN LỀ GVHD: Trịnh Nguyễn Chí Trung Nhóm: Lớp: L05 Sinh viên thực hiện: Họ tên Mã số sinh viên Bùi Duy Nhựt 2014060 Nguyễn Hòa Nhã 2013954 Nguyễn Việt Nguyên 2013931 Bùi Văn Quốc 2014293 Nguyễn Duy Tân 2014454 I - Mục đích: Khảo sát yếu tố động học đặc trưng cấu khâu lề bao gồm: vận tốc, gia tốc, vị trí tương đối khâu để hiểu rõ nguyên lý đặc tính chuyển động cấu - Đánh giá vị trí chuyển động đặc biệt cấu như: vị trí cấu đổi chiều chuyển động, vị trí biên cấu, vị trí vận tốc/gia tốc đạt cực trị,… - Đánh giá khả làm việc thực tế cấu II 2.1 Thí nghiệm: Đọc ghi thơng số mơ hình thí nghiệm Chiều dài khâu 1: l1 = 0,08 m Chiều dài khâu 2: l2 = 0,15 m Chiều dài khâu 3: l3 = 0,25 m l0 = 0,25 m Chiều dài giá: Tốc độ quay khâu dẫn:  2.2 = Kết đo động học khâu dẫn / ( quay chiều kim đồồng hồ) Ta có đồồ thị biểu diễn đồặc tính đồộng học khâu dẫn ( so với khâu giá) Đồ thị vị trí :  Đồ thị vận tốc:  Đồ thị gia tốc:  Khâu dẫn chuyển động quay với vận tốc góc rad/s , với tâm khớp lề nối khâu dẫn với giá Thông qua khâu 2, chuyển động khâu dẫn làm cho khâu lắc qua lại hai vị trí biên, tạo nên quỹ tích đường cong  III Kết luận: 3.1 Xác định hành trình góc lắc khâu bị dẫn, từ suy khả làm việc, hệ số suất cấu  - Từ kết mơ ta có sơ đồ cấu hai vị trí biên: Xác định hành trình góc lắc (α) cấu: Xét tam giác AC’D theo định lí Cosin ta có: ′2 − ̂ cos − ′ ′= ′ 0,232 − 0,252 − 0,252 = −2 ̂ => ′ ≈ 54,76° ≈ 0,577 −2.0,25.0,25 Xét tam giác ACD theo đồịnh lí Cosin ta có: ̂ 2 −− 0,07 − 0,25 − 0,25 = cos ≈ 0,961 = −2 −2.0,25.0,25 ̂ => ADC ≈ 16,05° ̂ => α = ADC′ − ̂ ≈ 54,76° − 16,05° ≈ 38,71°  Ngồi dùng trực tiếp phần mềm Inventor, AutoCad,… để đo góc Xác đồịnh góc θθ: Xét tam giác ACD theo đồịnh lí Cosin ta có: ̂ −− 2 0,25 − 0,25 − 0,07 = ≈ 0,14 cos= −2 −2.0,25.0,07 ̂ => CAD ≈ 81,95° Xét tam giác AC’D theo định lí Cosin ta có: ̂ cos ′ ′ − − ′ ′2 = 0,252 − 0,252 − 0,232 = −2 ̂  => θ = CAD − ′ => ′ ̂ ≈ 62,61° ̂ ≈ 81,95° − 62,61° ≈ 19,34° Xác đồịnh hệ số suất : k= 180° + θ 180° − θ = 180° − 19,34° ≈ 1,24 180° + 19,34° ≈ 0,46 −2.0,25.0,23 + + Từ kết phân tích phần mềm, ta đồo đồược khoảng thời gian khâu lắc hai vị trí biên sau: Chiều 1: Chiều 2: ≈ 0,695 ≈ 0,560 Trên thực tế, ta chọn chiều chiều làm việc chiều chiều chạy không đồể đồảm bảo cho hệ số suất k>1 ( thời gian chạy khơng ngắn có thể) với đồó ta có cấu làm việc với hiệu tốt t 0,695 k = lv = ≈ 1,24 tck 0,56 Kết khảo sát phù hợp với kết tính tốn lí thuyết nên khả làm việc cấu thực tế hoàn toàn khả thi Trong trường hợp phải chọn chiều chiều làm việc ta đổi chiều quay khâu dẫn để đảm bảo suất hoạt động cấu 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 khơng? Đồ thị biểu diễn vị trí, vận tốc, gia tốc khâu ( so với giá):  Các đường cong đường cong trơn biến đổi có chu kì nên thay đổi giá trị chiều đại lượng chuyển tiếp cách mượt mà, không bị gãy khúc làm việc thực tế hoạt động ổn định, trơn tru điều kiện lí tưởng cấu 3.3 Trong 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 Quan sát q trình chuyển động cấu kết hợp đồ thị ta nhận thấy chuyển động khâu bị dẫn (khâu 3) có lặp lại q trình lặp lại  Giải thích: Trong q trình chuyển động ta quan sát chuyển động khâu quay tồn vịng quanh điểm A từ điều kiện quay tồn vịng khâu nối giá ta nhận xét: + ≤ { | + 0,08 + 0,25 ≤ 0,15 + 0,25 => { − 4|≥|2− 3| => ℎỏ đồ ề ệ , khâu quay |0,08 − 0,25| ≥ |0,15 − 0,25| tồn vịng Và vận tốc góc khâu dẫn số nên khâu có chuyển đồộng trịn đồều, chuyển đồộng chuyển đồộng có chu kì nên có tính tuần hồn Do đồó khâu bị dẫn có chuyển đồộng tuần hồn theo khâu dẫn có vị trí, vận tốc, gia tốc thay đồổi tuần hồn chu kì chuyển đồộng khâu dẫn 3.4 Nhận xét vị trí đạt cực trị đồ thị ( khâu so với giá)  a Đồ thị vận tốc : Vận tốc góc cực đại: Tại vị trí khâu dẫn hợp với giá góc: 0,11 rad 3≈ 2,39450 /  Vận tốc góc cực tiểu : ≈ −1,61910 Tại vị trí khâu dẫn hợp với giá góc: 2,36 rad b Đồ thị gia tốc: /  Gia tốc góc cực đồại:  Gia tốc góc cực tiểu: 3= 16,10400 = −10,28910 / Tại vị trí khâu dẫn hợp với giá góc: 0,76 rad Tại vị trí khâu dẫn hợp với giá góc: 0,4 rad ( nằm khâu giá) /