Bài giảng nguyên lý máy chương 6 ths trương quang trường

NGUYÊN LÝ MÁY GV: ThS TRƯƠNG QUANG TRƯỜNG KHOA CƠ KHÍ – CÔNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HCM Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths Trương Quang Trường Trường ĐH Nông Lâm TPHCM Nguyên Lý Máy Ch ơng CÁC CHỈ TIÊU CHẤT L ỢNG CỦA MÁY Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths Trương Quang Trường -2- Trường ĐH Nông Lâm TPHCM ĐẠI CƯƠNG Các tiêu chất l ợng bản: Đều n định Cân Hiệu suất Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths Trương Quang Trường Trường ĐH Nông Lâm TPHCM I LÀM Đ U CHUY N Đ NG CỦA MÁY Hệ số không - Từ phương trình chuyển động máy dJ M d  M c  1 d1 d dJ d M d  M c  12 J  1   d dt dt J dJ - Để máy chuyển động 1   M d  M c  12 0 d - Điều kiện thực thực tế  giai đọan chuyển động bình ổn, vận tốc máy dao động khoảng 1max  1min - Để đánh giá độ chuyển động không máy  dùng hệ số chuyển động   1min   1min không  , tb  1max   1max tb - Hệ số chuyển động không  quy định tiêu chuẩn cho lọai máy ví dụ, máy nông nghiệp    1/ 1/150 máy bơm, máy công cụ    1/ 20 1/150 - Khi   1max   1min   ,  Ths Trương Quang Trường tb     1max   1min   , 1max/min   Khí– tbCông1Nghệ Khoa Cơ  tb  -4-   Trường ĐH Nông Lâm TPHCM I LÀM Đ U CHUY N Đ NG CỦA MÁY Biện pháp làm chuyển động máy J  J   - J phụ thuộc vị trí cấu J  {0 { dJ   M d  M c  1 dJ   dJ d d   1   J  J     d d d J  J   phan _ co _ dinh - Do - Giảm - Tăng phan _ thay _ doi _ theo _  1 cách tăng phần cố định moment quán tính J cách lắp khối lượng phụ gọi bánh đà, J d lên + khâu dẫn, + khâu có tỉ số truyền với khâu dẫn không đổi - Bánh đà có tác dụng tích trữ lượng Ad  Ac giải phóng lượng Ad  Ac , nhờ điều hòa việc phân phối lượng giai đọan chuyển động khác chu kỳ động lực học máy J d lớn có tác dụng tốt lớn Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths Trương Quang Trường -5- Trường ĐH Nông Lâm TPHCM I LÀM Đ U CHUY N Đ NG CỦA MÁY Biện pháp làm chuyển động máy Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths Trương Quang Trường -6- Trường ĐH Nông Lâm TPHCM I LÀM Đ U CHUY N Đ NG CỦA MÁY Biện pháp làm chuyển động máy Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths Trương Quang Trường -7- Trường ĐH Nông Lâm TPHCM I LÀM Đ U CHUY N Đ NG CỦA MÁY Biện pháp làm chuyển động máy Ví dụ: Xác định mômen quán tính bánh đà (thu trục chính) máy tiện Cho mômen động Mđ số, máy tiện vật có bán kính r (tính m) góc từ 0o đến 270o từ 300o đến 330o với lực cắt F (tính N) số Cho tb, [], mômen quán tính (thay trục chính) máy Jo (tính kgm2) Mc M B r C A D Md   F 270 30 30 360 a) Ths Trương Quang Trường b) -8- Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Trường ĐH Nông Lâm TPHCM I LÀM Đ U CHUY N Đ NG CỦA MÁY Biện pháp làm chuyển động máy Theo sơ đồ lực cắt hình ta có: dao tiếp xúc với vật gia công góc từ 0o đến 270o từ 300o đến 330o F r  Mcản =  dao tiếp xúc với vật gia công góc 0 Ta có: Fr (270  30)2 - Tổng công cản: Ac  (J)  Fr.2 360 - Tổng công động: Ađ = Mđ.2 (J) Để máy làm việc bình ổn: Ađ = Ac  Mđ = Fr Trên hình vẽ ta thấy Emax biểu diễn diện tích hình ABCD nên ta có: 3  Emax   Fr  Fr  2  Fr 4  Emax Fr Mômen quán tính thay bánh đà: * (kgm2) JM  Ths Trương Quang Trường [ ]. tb  Jo  4[ ]. - - tính bánh đà) Tất nhiên sau ta phải tính J (mômen quán J o tb Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Trường ĐH Nông Lâm TPHCM II ĐI U CH NH T Đ NG CHUY N Đ NG MÁY - Máy chuyển động bình ổn  Ađ = Ac - Ac thay đổi bất thường  chuyển động máy bình ổn  Điều chỉnh tự động Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths Trương Quang Trường - 10 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM III CÂN B NG MÁY Cân khâu quay b) Cân khâu quay dày - Khi vật quay cân động túy, tồn moment lực quán tính ur uur Pqt  0, M qt  - Thực tế, vật quay tồn lực quán tính moment lực quán tính ur uur Pqt  0, M qt  Ths Trương Quang Trường  ta gọi chung cân động - 18 - Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Trường ĐH Nông Lâm TPHCM III CÂN B NG MÁY Cân khâu quay b) Cân khâu quay dày II I P'l3 Pl3 P'l2 P''l3 P''l2 Pl2 Pl1 P'l1 P''l1 - Nguyên tắc cân bằng: vật quay hoàn toàn đ ợc cân phân phối lại khối l ợng hai mặt phẳng tùy ý vuông góc với trục quay  Bài toán xử lý lượng cân mặt phẳng (I) (II) Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths Trương Quang Trường - 19 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM III CÂN B NG MÁY Cân khâu quay c) Giới thiệu máy cân động I II O O A Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths Trương Quang Trường - 20 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM III CÂN B NG MÁY Cân khâu quay c) Giới thiệu máy cân động Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths Trương Quang Trường - 21 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM III CÂN B NG MÁY Cân cấu a Nguyên tắc cân - Chỉ xét cấu phẳng - Cơ cấu hệ chất điểm có khối tâm di động trình chuyển động cấu Nếu thu gọn lực quán tính toàn cấu khối tâm nó, ta vector P moment M - Cơ cấu hoàn toàn cân P = M = - Cân M phức tạp  xét cân lực quán tính P ur r P  ma s ur r P   as  m : khối lượng cấu aS : gia tốc khối tâm cấu  Cân cấu cách bố trí khối l ợng khâu cho khối tâm luôn cố định Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths Trương Quang Trường - 22 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM III CÂN B NG MÁY Cân cấu b Ví dụ: Cân cấu tay quay – trượt s2 l1 l2 s1 r2 r1 rS r3 - Khối lượng khâu m1, m2, m3 r r r - Trọng tâm S1, S2, S3 đặt r1 , r , r r r r1  s1 r r r r  l1  s r r r r r  l1  l  s - Khối tâm cấu r r r r r r r r r m r1  m r  m r m1 s1   m2  m3  l1 m s  m l m s 3 rs     m m m m ur r  r m1 s1   m2  m3  l1  ur Khoa Cơ Khí – Công Nghệ  Để khối tâm cố định, r s  const   uur Ths Trương Quang Trường Trường ĐH Nông Lâm TPHCM  - 23 - s2  m3 l2  m III CÂN B NG MÁY Cân cấu b Ví dụ: Cân cấu tay quay – trượt s1 s2 rS r r  m m  r r s1   l1   m1 m1 s1   m2  m3  l1    r  r r m3 r   m s m l 2    s s2   l  m2  Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths Trương Quang Trường - 24 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM VI HIỆU SU T Định nghĩa - Hiệu suất (, %) tỉ số công có ích tổng công mà máy tiêu thụ: Aci Ad  Ams Ams    1 Ad Ad Ad Aci: công có ích Ad: công phát động (công mà máy tiêu thụ) Ams: công lực ma sát - Hiển nhiên   < Ths Trương Quang Trường Khoa Cơ Khí – Công Nghệ - 25 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM IV HIỆU SU T Tên gọi Hiệu suất  Đ ợc che kín Để hở Bộ truyền bánh trụ 0,96  0,98 0,93  0,95 Bộ truyền động bánh côn 0,95  0,97 0,92  0,94 Bộ truyền trục vít Z1 = 0,70  0,75 Z1 = 0,75  0,82 Z1 = 0,87  0,92 Bộ truyền xích 0,95  0,97 0,90  0,93 Bộ truyền bánh ma sát 0,90  0,96 0,70  0,88 Bộ truyền đai Một cặp ổ lăn Một cặp ổ trượt Ths Trương Quang Trường 0,95  0,96 0,99  0,995 0,98  0,99 - 26 - Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Trường ĐH Nông Lâm TPHCM IV HIỆU SU T Hệ thống khớp động, cấu, máy, lắp nối tiếp Ad A1 1 2 A2 3 A3 n An A ci Ad: công đưa vào chuỗi động Aci: công lấy sau chuỗi động Ai: công lại sau qua thành phần có hiệu suất i - Hiệu suất chuỗi nối tiếp Aci An An 1 A3 A2 A1    Ad An 1 An  A2 A1 Ad  An   n n 1 2 1    Ai Ad  i   Ai 1 - 27 -  Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths Trương Quang Trường Trường ĐH Nông Lâm TPHCM IV HIỆU SU T Hệ thống khớp động, cấu, máy, lắp nối tiếp Ví dụ Khoa Cơ Khí – Công Nghệ  = Aci / Ađ = đai x 3 x - 228br- = 0,95.0,993.0,972= 0,867 Ths Trương Quang Trường Trường ĐH Nông Lâm TPHCM IV HIỆU SU T Hệ thống khớp động, cấu, máy, lắp song song Ad 1 A ci1 2 A ci2 ĐC i n Ad: công đưa vào chuỗi động Acii: công lại sau qua thành phần có hiệu suất i Hiệu suất chuỗi song song A cii A cin n với Aci   Ad A i 1 n cii Acii  i 1 n n Đặc biệt: 1 = 2 = … = n = c Ths Trương Quang Trường - 29 -  A i 1 n ci Aci  i 1 c i  A i 1 ci n  Aci   c i 1 Nghệ Khoa Cơ Khí – Công  Trường ĐH c Nông Lâm TPHCM IV HIỆU SU T Hệ thống khớp động, cấu, máy, lắp hỗn hợp ĐC 1 '2 '3 A ci1 ''2 ''3 A ci2 '''2 ''' A ci3 Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths Trương Quang Trường - 30 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM IV HIỆU SU T Hệ thống khớp động, cấu, máy, lắp hỗn hợp VD: =? Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths Trương Quang Trường - 31 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths Trương Quang Trường - 32 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM [...]... - 19 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM III CÂN B NG MÁY 1 Cân bằng khâu quay c) Giới thiệu máy cân bằng động I 5 II 2 O O 4 3 A 1 7 6 Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths Trương Quang Trường - 20 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM 8 III CÂN B NG MÁY 1 Cân bằng khâu quay c) Giới thiệu máy cân bằng động Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths Trương Quang Trường - 21 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM III CÂN B NG MÁY 2 Cân bằng cơ cấu a Nguyên. .. – Công Nghệ Ths Trương Quang Trường - 15 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM III CÂN B NG MÁY 1 Cân bằng khâu quay a) Cân bằng khâu quay mỏng Pl1 Pl2 m1 m2 r1 r2 0 rd D Ths Trương Quang Trường uur ur 2 Pl1  m1 r1  uur ur 2 Pl 2  m2 r2  uur ur 2 Pl 3  m3 r3  uur uur uur Pl1  Pl 2  Pl 3 # 0 md r3 m3 Pl3 M t cân b ng tĩnh Khoa Cơ Khí – Công Nghệ - 16 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM III CÂN B NG MÁY 1 Cân bằng... Ai Ad  i   Ai 1 - 27 -  Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths Trương Quang Trường Trường ĐH Nông Lâm TPHCM IV HIỆU SU T 1 Hệ thống khớp động, cơ cấu, máy, lắp nối tiếp Ví dụ Khoa Cơ Khí – Công Nghệ  = Aci / Ađ = đai x 3 x - 228br- = 0,95.0,993.0,972= 0, 867 Ths Trương Quang Trường Trường ĐH Nông Lâm TPHCM IV HIỆU SU T 2 Hệ thống khớp động, cơ cấu, máy, lắp song song Ad 1 A ci1 2 A ci2 ĐC i n Ad:... làm giảm độ chính xác của máy và ảnh hưởng đến các máy xung quanh, nếu cộng hưởng có thể phá hủy máy  Phải khử lực quán tính, loại trừ nguồn gốc gây nên rung động Đây là mục đích của việc cân bằng máy Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths Trương Quang Trường - 13 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM III CÂN B NG MÁY Mục đích cân bằng máy Ví dụ: vật có khối lượng m = 10 kg, quay với tốc độ n = 60 00 vg/ph, chỉ cần khối... n = c Ths Trương Quang Trường - 29 -  A i 1 n ci Aci  i 1 c i  A i 1 1 ci n  Aci   c i 1 Nghệ Khoa Cơ Khí – Công  Trường ĐH c Nông Lâm TPHCM IV HIỆU SU T 3 Hệ thống khớp động, cơ cấu, máy, lắp hỗn hợp ĐC 1 '2 '3 A ci1 ''2 ''3 A ci2 '''2 ''' 3 A ci3 Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths Trương Quang Trường - 30 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM IV HIỆU SU T 3 Hệ thống khớp động, cơ cấu, máy, lắp... định, r s  const   uur Ths Trương Quang Trường Trường ĐH Nông Lâm TPHCM  - 23 - 2 s2  m3 l2  0 m III CÂN B NG MÁY 2 Cân bằng cơ cấu b Ví dụ: Cân bằng cơ cấu tay quay – con trượt s1 s2 rS r r  m m  2 3 r r s1   l1   m1 m1 s1   m2  m3  l1  0   r  r r m3 r   0 m s m l 2 2   3  s s2   l 2  m2  Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths Trương Quang Trường - 24 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM... sẽ chuyển động bình ổn với giá trị ’ Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths Trươnglại Quang ĐH Nông Lâm TPHCM Ngược nếuTrường Ac tăng, hệ thống điều chỉnh- 11tự- động này sẽ làm choTrường Ađ tăng theo II ĐI U CH NH T Đ NG CHUY N Đ NG MÁY 2 B đi Ộ ch nh ly tâm gián ti p I  R  A A o=0 o o 0 t x D E C F a 0 d e c b A B J G K H V Ths Trương Quang Trường - 12 - * u điểm: - Độ nhạy cao - Sai số tĩnh của vận tốc... cần thêm vào! Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths Trương Quang Trường - 17 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM III CÂN B NG MÁY 1 Cân bằng khâu quay b) Cân bằng khâu quay dày - Khi vật quay mất cân bằng động thuần túy, tồn tại moment lực quán tính ur uur Pqt  0, M qt  0 - Thực tế, vật quay tồn tại cả lực quán tính và moment lực quán tính ur uur Pqt  0, M qt  0 Ths Trương Quang Trường  ta gọi chung là mất cân bằng... Ths Trương Quang Trường - 30 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM IV HIỆU SU T 3 Hệ thống khớp động, cơ cấu, máy, lắp hỗn hợp VD: =? Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths Trương Quang Trường - 31 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths Trương Quang Trường - 32 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM ... 0,82 Z1 = 4 0,87  0,92 Bộ truyền xích 0,95  0,97 0,90  0,93 Bộ truyền bánh ma sát 0,90  0, 96 0,70  0,88 Bộ truyền đai Một cặp ổ lăn Một cặp ổ trượt Ths Trương Quang Trường 0,95  0, 96 0,99  0,995 0,98  0,99 - 26 - Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Trường ĐH Nông Lâm TPHCM IV HIỆU SU T 1 Hệ thống khớp động, cơ cấu, máy, lắp nối tiếp Ad A1 1 2 A2 3 A3 n An A ci Ad: công đưa vào chuỗi động Aci: công lấy ... Khí – Công Nghệ Ths Trương Quang Trường -6- Trường ĐH Nông Lâm TPHCM I LÀM Đ U CHUY N Đ NG CỦA MÁY Biện pháp làm chuyển động máy Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths Trương Quang Trường -7- Trường ĐH Nông... Nghệ Ths Trương Quang Trường - 19 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM III CÂN B NG MÁY Cân khâu quay c) Giới thiệu máy cân động I II O O A Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths Trương Quang Trường - 20 - Trường ĐH... Công Nghệ Ths Trương Quang Trường - 30 - Trường ĐH Nông Lâm TPHCM IV HIỆU SU T Hệ thống khớp động, cấu, máy, lắp hỗn hợp VD: =? Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Ths Trương Quang Trường - 31 - Trường ĐH