Chương 5: Tổng hợp cơ cấu chính. Ta xác đònh các thông số còn lại dựa vào hành trình H của đầu bào, hệ số năng suất k, khoảng cách tâm l 0102 , tỷ số 2 / BOBC ll Từ hình 1 ta thấy hai vò chết ( chính là vò trí biên bên phải, và vò trí biên bên trái ) của culit O 2 B đối xứng qua phương O 1 O 2 nghóa là b 1 b 2 song song với c 1 c 2 do đó: l B1B2 = l C1C2 = H 3.1 Trong tam giác vuông O 1 A 2 O 2 có chiều dài tay quay: L O1A2 = l O1O2 sin 212 OOA 3.2 Trong đó l O1O2 đã biết Góc O 1 A 2 O 2 = 2 mà bằng chính góc nhọn tạo bởi hai vò trí chết của tay quay nên: 1 1 180 0 k k 3.3 Trong tam giác vuông O 2 MB 2 ta có chiều dài culit O 2 B là: 2 2 sin 221 2 22 Sin H AOO l l MB BO 3.4 Và từ đó ta có chiều dài thanh truyền 22 BOBC ll 3.5 Để góc áp lực trung bình của thanh truyền lên con trượt kéo đầu bào (chính là góc tạo bởi phương BC và phương trượt xx ) trong quá trình làm việc bé nhất, ta chọn phương trượt xx đi qua giữa vò trí xa nhất và gần nhất của điểm B đối với tâm quay O 2 tức là phương trượt xx đi qua trung điểm NM. Do đó vò trí phương trượt hoàn toàn xác đònh: )( 2 1 22 NOMO llh 3.6 Với 2 2 22 Sin H ll BONO Và 2 cot 2 2 g H l MO Nên ) 2 cot 2 sin 1 ( 4 g H h 3.7 O2 A1 A2 O1 B2 M N C1 B1 h C2 Hình 1. Ngoài cách xác đònh vận tốc bằng phương pháp giải tích trình bày ở phần trên ta còn có thể xác đònh gần đúng vận tốc của đầu bào bằng cách dưới đây. a l0 C B b r R E F A D G H v1 v2 vra vr 0 O 1 L Hình 5 Vận tốc của tay quay min/ 1000 2 1 m rn v 2.1 Với r là bán kính tay quay.(mm) n là vận tốc của tay quay (vong/phút ) Vận tốc của cần lắc tại điểm A là: )cos( 12 bavv 2.2 Từ vận tốc của cần lắc tại điểm A ta có vận tốc của cần lắc tại điểm D là: arl bR vv ra cos cos 0 2 2.3 Với arl ar arctgb cos sin 0 Từ tam giác DEF ta có bvv rar cos 2.4 Từ các công thức 2.1, 2.2, 2.3 thay vào phương trình 2.4 , và xét tam giác OO 1 L và tam giác OHG ta được công thức phía dưới . phutm aHR babnrRH v r / )cos2(1000 )cos(cos2 2 2.5 Từ trên ta thấy : Vận tốc lớn nhất lúc cắt là: )2(1000 2 max HR nRH v c 2.6 Vận tốc lớn nhất lúc về )2(1000 2 max LR nRH v r 2.7 3 C 1 A B 2 E 5 F P n Hình 6 Xác đònh lực tác dunïg lên cơ cấu tại vò trí nguy hiểm. Xét cơ cấu tại vò trí nguy hiểm nhất được biểu diễn như trên hình 6 a) Xét các nhóm 2 khâu 3 khớp: - Khâu 4,5 khớp D,E,F R05 P R34 Xét khâu 5 ta có: R05 P R45 E F R 45 có phương song song với DE có trò chưa biết R 05 có phương vuông góc với EF có trò chưa biết Chiếu các lực lên phương nằm ngang ta có: R 45 .cosDEF = P R 45 =P/cosDEF Xeùt khaâu 4 ta coù :R 34 =-R 54 =R 45 R34 R54 E D - Xeùt khaâu 2,3 khôùp B,C,D R01 C B R12 R43 D - Xeùt khaâu 3: R01 C B R32 R12 R23 B R43 D Lấy mô men với tâm C ta có : R 43 .l 3 cosDEF – R 23 .(l 0 +l 1 )=0 R 23 =R 43 .cosDEF.l 3 /(l 0 +l 1 ) Với l 1 ,l 3 là chiều dài khâu 1, khâu 3. l 0 là khoảng cách giữa 2 tâm quay. Xét khâu 2: do khâu 2 không có ngoại lực tác dụng do đó các lực R 12 , R 32 đồng quy tại điểm B. Suy ra R 12 =R 32 b) Xét khâu 1 : 0. 121 lRMM cbA => 10 13 121 ll lPl lRM cb 3.1 R21 Mcb Chương 6 : Xác đònh kích thước các khâu Thay phương trình 1.4 vào trong phương trình 2.7 ta có ) 2 sin1.(1000 )2(1000 2 max nH LR nRH v r 4.1 Với H: hành trình đầu bào : góc mở của cần lắc R= 22 BO l =l 3 chiều dài khâu 3 Từ các thông số cho trước của máy bào và công thức 4.1. và chọn trước phutmv r /10 max Công suất cắt của máy bào là: N c =2 KW Số hành trình kép nhỏ nhất của đầu bào là : n min =12,3 hành trình/phút Số cấp tốc độ Z= 8 Công bội 41,1 Hành trình lớn nhất của đầu bào là H = 320 mm Ta xác đònh đựơc góc mở của cần lắc là : =27,2 Từ: Công thức 1.3 ta suy ra được hệ số năng lượng : 35,1 Công thức 1.4 ta xác đònh được chiều dài khau 3 là : l 3 =680mm Thay phương trình 1.4 và 1.2 vào 3.1 ta có được phương trình sau: ) 2 sin1(2 . 10 13 121 HP ll lPl lRM cb 4.2 Trong đó l O1O2 =l 1 chiều dài khâu 1. 22 BO l =l 3 chiều dài khâu 3 l 0 khoảng cách giữa 2 tâm quay. Từ công thức 4.1 và 4.2 ta thấy rằng v max và momen cân bằng M cb không phụ thuộc vào kích thước của khâu 1 mà chỉ phụ thuộc và hành trình đầu bào , và góc mở của khâu 3 ( cần lắc ). Do đó mà ta có thể xác đònh tuỳ ý kích thước khâu 1 dựa vào l 0 được chọn phụ thuộc vào kết cấu. đây ta chọn l 0 = 350mm Từ công thức 1.1 ta có : mmll 836,13sin.350 2 sin 01 Chọn hệ số k=0,25 ta có l 4 =kl 3 =0,25.680=170mm Theo công thức 1.7 ta xác đònh được khoảng cách giữa tâm quay của cần lắc và phương trựơt xx là: ) 2 cot 2 sin 1 ( 4 g H h =670 mm 4.5.Tính toán động học bánh đà. a. Mục đích: Xác đònh moment quán tính của bánh đà J đ ( bánh răng culit lớn) để đảm bảo cho máy làm việc với vận tốc góc tb và hệ số không đều cho phép [ ] khi biết trước các hàm M đ ( ) ,M c ( ), J( ) dưới dạng đồ thò. Phương pháp giải là phương pháp đồ thò Wittenbauer. b. Các thông số: - Chu kì động lực học : A = 2 - Lực cản : Lực cắt và lực động trong các khâu. - Lực động : moment động. . thò Wittenbauer. b. Các thông số: - Chu kì động lực học : A = 2 - Lực cản : Lực cắt và lực động trong các khâu. - Lực động : moment động. . khâu 1 dựa vào l 0 được chọn phụ thuộc vào kết cấu. đây ta chọn l 0 = 350 mm Từ công thức 1.1 ta có : mmll 836,13sin. 350 2 sin 01 Chọn hệ số k=0, 25 ta có l 4 =kl 3 =0, 25. 680=170mm Theo. D,E,F R 05 P R34 Xét khâu 5 ta có: R 05 P R 45 E F R 45 có phương song song với DE có trò chưa biết R 05 có phương vuông góc với EF có trò chưa biết Chiếu các lực lên phương nằm ngang ta có: R 45 .cosDEF