Chương 2 . Phân tích đọng học các cơ cấu và máyI.TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG HỌC CƠ CẤUII. VÉCTƠIII. PHÂN TÍCH ĐỘNG HỌC CƠ CẤU SỬ DỤNGPHƢƠNG PHÁP GIẢI TÍCH VÉC TƠIV. PHÂN TÍCH ĐỘNG HỌC CƠ CẤU SỬ DỤNGPHƢƠNG PHÁP HỌA ĐỒ VÉCTƠ
NỘI DUNG CỦA CHƢƠNG I TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG HỌC CƠ CẤU II VÉCTƠ III PHÂN TÍCH ĐỘNG HỌC CƠ CẤU SỬ DỤNG PHƢƠNG PHÁP GIẢI TÍCH VÉC TƠ IV PHÂN TÍCH ĐỘNG HỌC CƠ CẤU SỬ DỤNG PHƢƠNG PHÁP HỌA ĐỒ VÉCTƠ I TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG HỌC CƠ CẤU CHUYỂN ĐỘNG CỦA MÁY 1.1 Chuyển động phẳng Chuyển động tịnh tiến Chuyển động quay Chuyển động song phẳng 1.2 Chuyển động không gian I TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG HỌC CƠ CẤU NỘI DUNG BÀI TỐN PHÂN TÍCH ĐỘNG HỌC Bài tốn vị trí: Xác định vị trí điểm cấu vị trí định khâu dẫn quĩ đạo điểm cấu q trình cấu chuyển động Bài tốn vận tốc: Xác định vận tốc điểm khâu, vận tốc góc khâu vị trí qui luật vận tốc điểm khâu, vận tốc góc khâu cấu chuyển động Bài toán gia tốc: Xác định gia tốc điểm khâu, gia tốc góc khâu vị trí qui luật gia tốc điểm khâu, gia tốc góc khâu cấu chuyển động I TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG HỌC CƠ CẤU Ý NGHĨA CỦA PHÂN TÍCH ĐỘNG HỌC CƠ CẤU Xác định vị trí, quĩ tích điểm giúp cho việc thiết kế máy Vận tốc để xác định đại lƣợng động lực học nhƣ động năng, công suất…để tính tốn lƣợng, làm chuyển động máy Gia tốc dùng để tính lực quán tính, giải toán động lực học PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Giải tích vector Họa đồ vector… II VÉCTƠ CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN Để phân tích động học động lực học giải tích, cần nắm khái niệm sau: o o o o Góc véctơ Chiếu véctơ hệ tọa đồ Decac Các loại véctơ Đạo hàm véctơ theo thời gian 1.1 Góc véctơ Có nhiều cách để mơ tả góc véctơ, thừa nhận qui ƣớc sau: o Góc véctơ góc với chiều dƣơng trục x theo hƣớng ngƣợc chiều kim đồng hồ 1.1 Góc véctơ 1.2 Chiếu vector lên trục Véc tơ R có độ lớn R góc θ Chiếu lên hai trục x, y ta đƣợc: o Chiếu lên trục x: Rx=R.cosθ (1) o Chiếu lên trục y: Ry=R.sinθ (2) 1.3 Các loại vector Độ lớn góc véctơ số thay đổi theo thời gian Ta chia véctơ thành loại sau: Độ lớn khơng đổi, góc thay đổi o Góc độ lớn khơng đổi o Góc thay đổi, độ lớn khơng đổi Khâu giá độ lớn góc khơng đổi 2.1 Cơ cấu bốn khâu lề o Chọn tỉ xích: 2.1 Cơ cấu bốn khâu lề p ω3 quay thuận chiều kim đồng hồ ω4 quay ngƣợc chiều kim đồng hồ 2.2 Cơ cấu tay quay trƣợt Chiều dài khâu biết, vận tốc góc tay quay cho trƣớc, ta giải toán động học cấu ứng với vị trí xác định VtA=ω2·RAO ω3= VtBA / RBA ω4= PHÂN TÍCH GIA TỐC Số liệu cho trƣớc: + Lƣợc đồ động cấu + Khâu dẫn qui luật vận tốc, gia tốc khâu dẫn Yêu cầu: + Xác định gia tốc tất khâu vị trí định Chúng ta tìm hiểu cách giải toán gia tốc họa đồ véctơ thơng qua số ví dụ điển hình Cơ cấu bốn khâu lề o Xây dựng họa đồ vận tốc o Từ kết họa đồ vận tốc, xây dựng họa đồ gia tốc khâu cấu o Cách rút gia tốc từ họa đồ gia tốc o Thành phần gia tốc pháp o Thành phần gia tốc tiếp tuyến atBA = α3RBA atB = α4RBC o Chọn tỉ xích: π o Từ họa đồ gia tốc, rút đƣợc: α4= atB /RBC α3= atBA /RBA Cơ cấu tay quay trượt lệch tâm o Từ kết họa đồ vận tốc, ta xây dựng họa đồ gia tốc khâu cấu o Gia tốc góc khâu dẫn không (do ω2 số) o Cách rút gia tốc từ họa đồ gia tốc Cơ cấu tay quay trượt lệch tâm o Phƣơng trình gia tốc: atA anA atBA anBA arBQ o atA : Gia tốc tiếp tuyến điểm A Phương vng góc với khâu OA Độ lớn: atA=0 o anA : Gia tốc pháp tuyến điểm A Phƣơng dọc theo AO Độ lớn: anA= ω2.ROA o anBA : Gia tốc pháp tuyến điểm B so với A Phƣơng dọc theo BA Độ lớn: anBA= ω3.RAB o atBA : Gia tốc tiếp tuyến điểm B so với A Phƣơng vng góc BA o arBQ : Gia tốc điểm B so với Q Phƣơng vuông dọc theo BQ Độ lớn chưa biết Độ lớn chưa biết o Chọn tỉ xích: o Vẽ họa đồ gia tốc: atBA atA anBA arBQ anA atBA anBA arBQ anA VÍ DỤ Phƣơng trình vận tốc: Phƣơng trình gia tốc: PTGT: PTGT: ... 2sin300 – R3sinθ3 = (2b) o Giải hệ (2a) (2b) R3= 5 .29 1; θ3 = 1 .23 7(rad)= 70.880 Bài toán vận tốc Đạo hàm PT vị trí theo thời gian -R2(sin? ?2) ? ?2 + R3(sinθ3)ω3 – (dR3/dt)cosθ3 = (3a) R2(cos? ?2) ? ?2. .. Vt o Đạo hàm bậc hai (thành phần gia tốc) d2Rx/dt2 = (d2R/dt2)cosθ – 2R(sinθ)ω – R(cosθ)? ?2 – R(sinθ)α d2Ry/dt2 = (d2R/dt2)sinθ + 2R(cosθ)ω – R(sinθ)? ?2 +R(cosθ)α As Ac An At CƠ SỞ CỦA PHƢƠNG PHÁP... véctơ R2 + R2 – R3 = o Phƣơng trình vị trí (chiếu (1) lên trục x y) R1cosθ1 + R2cos? ?2 – R3cosθ3 = (1a) R1sinθ1 + R2sin? ?2 – R3sinθ3 = (1b) o Thay số (2a) (2b) 4cos900+ 2cos300– R3cosθ3 = (2a) 4sin900