bài tập lớn nguyên lý máy

TRƯỜNG ĐẠI HỌA BÁCH KHOA HÀ NỘIBÀI TẬP LỚNNGUYÊN LÝ MÁYNhóm thực hiện : Nhóm 8ĐỀ BÀI:... Phương pháp giải tích... Taa có hành trình của piston H=105mm=0.105mVà ti lệ chiều dài trục khuỷu

TRƯỜNG ĐẠI HỌA BÁCH KHOA HÀ NỘI

BÀI TẬP LỚN

NGUYÊN LÝ MÁY

Nhóm thực hiện : Nhóm 8

ĐỀ BÀI:

Phương pháp giải tích

Taa có hành trình của piston H=105(mm)=0.105(m)

Và ti lệ chiều dài trục khuỷu AB/BC=4

TỪ ĐÓ TA CÓ HỆ PHƯƠNG TRÌNH

1.1 Bài toán vị trí của lược đồ:

Nhân vô hướng phương trình trên lần lượt với và ta được:

Với nên ta có:

Từ hệ trên ta có:

)

1.2 Tọa độ các đỉnh của đa giác:

Chọn ( nên:

Với điểm B:

Với điểm C:

Với điểm ( trung điểm BC):

2 Bài toán vận tốc:

Nhân tích vô hướng của hai vế với , ta có:

hay

Theo đó ta có hệ phương trình:

Xét =

Với

Xét =

Xét =

Với

= =

= =

Vận tốc điểm : =

3 Bài toán gia tốc:

Nhân tích vô hướng vế trái của với và ta được:

hay

Theo đó ta có hệ phương trình:

Đặt

Khi đó hệ phương trình trở thành:

Xét

Với

Xét

Với

Xét

= =

= =

Gia tốc điểm

Ta có bảng số liệu sau

PHƯƠNG PHÁP HỌA ĐỒ

1 Xác định kích thước động học:

Kếết quả: = 52.5 (mm)

= 210 (mm)

2 Phân Tích Đ ng H cộ ọ

2.1: h a đồồ c câấuọ ơ

Hành trình cơ cấu:

Chọn AB = 52.5 (mm)

à Tỉ lệ xích hoạ đồ: = = = 0,001(

à BC = 210 (mm) à

Từ Ta dựng đoạn AB dài 52.5 (mm), hợp với phương Ox góc 240

à Dựng được điểm B

Từ B ta dựng đường tròn tâm B, bán kính R=210 (mm) Từ A ta dựng đường thẳng vuông góc Ox, đường thẳng này cắt đường tròn tâm B tại C

à Dựng được điểm C

Đo đoạn AC ta được AC = 203.33 (mm)

à

Ta có là trung điểm BC:

à

= = )

Ta dựng được hoạ đồ cơ cấu:

2 Hoạ đồ vân tốc:

Theo đề bài ta có: = = == 130,90 (

à Tỉ lệ xích hoạ đồ: 0,001= (

Vận tốc điểm B:

Do và A thuộc giá cố định nên

Vận tốc điểm C:

Suy ra:

V i: ớ

Chọn điểm p bất kì làm gốc hoạ đồ

Dựng vectơ vuông góc với AB, chiều theo chiều , có độ lớn = = = 52,498 mm biểu thị vân tốc

Từ ta dựng đường vuông góc với BC

Từ p ta dựng đường song song với AC, khi đó và cắt nhau tại , khi đó ta được vecto biểu thị vận tốc

=> Hoạ đồ vận tốc

ta có: = 52,498 (mm)

Do

Khi đó biểu thị vận tốc

Từ hoạ đồ vận tốc ta thấy = 22,99 (mm)

= = 22,99* = 3 ()

Khi đó = = =28,66(rad/s)

3 Hoạ đồ gia tốc :

Tỉ lệ xích hoạ đồ: = 17,135 (

Xét v i v trí ớ ị

Gia tốc điểm B:

Do trục khuỷu quay đều nên và A thuộc giá cố định nên = = 899,578(m/)

Gia tốc điểm C:

Do nên ta có:

Trong đó:

= 0

= 0

Chọn điểm bất kì làm gốc hoạ đồ

Từ ta dựng vecto song song với AB, chiều từ B A, có độ lớn = à

= = 52,499 mm biểu thị vecto

Từ ta dựng đường thẳng song song với BC chiều từ C đến B,có độ lớn b’2nb’2c’2=

Từ ta dựng đường thẳng vuông góc với BC

Từ p dựng đường thẳng song song với AC

Khi đó và cắt nhau tại , vecto biểu diễn vecto

Đo trên hoạ đồ = 38,7mm = = 38,7.17,135= 663,12(m/

=> họa đồ gia tốc

Đo trên hoạ đồ ta thấy = 44,01 (mm)

= 44,01.17,135= 754,14(m/=

Từ hoạ đồ gia tốc ta có:

Và:

(m/)

Sai số 0% 3,1% 0,0015% 0,015% 0,078%

dâẫn:

D ki n: ữ ệ

iá trị Đ n v ơ ị

1 m 2 4 Kg

2 m 3 1,5 Kg

3 d 3 120 mm

4 p 0 0,1 N/mm 2

5 p m 0,45 N/mm 2

6 J 1 0,04 kg.m 2

7 J 2 0,12 kg.m 2

8 a c 698 m/s 2

9 a S2 663,02 m/s 2

10 l AC 0,16279 m

11 l ACmin 0,1575 m

12 Hành trình H 0,105 m

13 rad/s 2

14 240

15 P 0 0,1 N/mm 2

:

Ta có:

Xét trến đo n (c;d) tạ ươ ứng ng v i H (Hc;Hd) ta có: ớ

Áp l c tác đ ng lến khâu 3:ự ộ

Tr ng l c tác d ng lến khâu 2:ọ ự ụ

Tr ng l c tác d ng lến khâu 3:ọ ự ụ

L c quán tnh trến khâu 2:ự

4 754,14= 3016,56N

L c quán tnh trến khâu 3:ự

Momen quán tnh trến khâu 2:

Đo t h a đồồ trến Autocad ta có: ừ ọ

Phương trình cân bằng lực cho khâu 2 và 3 ta có:

= 0 Mà: , thay vào phương trình trên ta có:

= 0

N t

12

p q2 G 2

G 3

N 23 t

N 23 n

p q3

N 43 n

N n

12

p 3

Xét tổng moment tại điểm C của khâu 2:

V y chiếồu c a đúng v i chiếồu gi s ậ ủ ớ ả ử

Chọn tỉ lệ xích hoạ đồ lực: = = = 10

Chọn điểm a bất kì làm gốc hoạ đồ

Từ a dựng vecto vuông góc với BC, chiều từ B A , độ lớn ab = mm, biểu à

diễn vecto

Từ b ta dựng vecto vuông góc với AB, chiều hướng lên, độ lớn bc = =

= 113,097 mm, biểu diễn vecto

Từ c ta dựng vecto vuông góc với AB, chiều hướng xuống, độ lớn cd = =

= mm, biểu diễn vecto

Do có độ lớn nhỏ nên ta bỏ qua

Từ d ta dựng vecto có phương trùng với phương , có chiều ngược với , độ lớn df = = = 301,656mm, biểu diễn vecto

Do có độ lớn nhỏ nên ta bỏ qua

Từ f ta dựng đường thẳng song song với BC

Từ a ta dựng đường thẳng có phương song song với OX

giao nhau tại g

∆4 biểu diễn , ∆5 biểu diễn

Từ họa đồ lực trên Autocad ta có:

à = = 3300,023 N

à = 913N

Gọi là khoảng cách từ giá của vecto đến điểm C thuộc khâu 3 Xét moment tại điểm C trên khâu 3 có:

Nà h =0 hà =0

Phương trình cân bằng lực cho khâu 3: = 0

Chiếu lên trục Ox và Oy, ta có: = 913 N

= 14,72 + 1130,97 – = -150,16 N

àN23 = = = 925,27 N

Phương trình cân bằng lực cho khâu dẫn:

M - Nà CB 21.h21 = 0

à M = N = CB 21 3300,023 = 64,799 Mm