bài tập PHÂN TÍCH ĐỘNG học PHÂN TÍCH lực cơ cấu THANH

Bằng cách vẽ họa đồ vận tốc và họa đồ gia tốc, hãy xác định vận tốc góc, gia tốc góc của các khâu B BC s s... 2 Giả s vàử tại thời điểm đang xét, cơ cấu cân bằng dưới tác dụng của mômen

Nhóm 4 BÀI TẬP PHÂN TÍCH ĐỘNG HỌC & PHÂN TÍCH LỰC CƠ CẤU THANH

Bµi 1

Cho cơ cấu 6 khâu ABCDEF như hình vẽ Lưới ô

vuông với cạnh mỗi ô vuông nhỏ a = 1m cho phép xác

định các kích thước động học và vị trí đang xét của cơ

cấu Tại thời điểm đang xét, khâu 1 đang quay nhanh dần

theo chiều kim đồng hồ với vận tốc góc 1=10(1/s) vàs) và) và

V

l  = 2,5 (s-1)

 Bµi to¸n gia tèc;

 XÐt c¸c ®iÓA, B2, B3 hiÖn ®ang

®ang trïng t¹i ®iÓm B ta cã

t B BC

a l

 

    = 50 (s-2)

a =

4

n D

a +

4

t D

Bµi 2

Cho cơ cấu 6 khâu ABCDEF trên lưới ô vuông cạnh

a=1m như hvẽ Biết rằng tại thời điểm đang xét, khâu 1

đang quay theo chiều ngược kim đồng hồ, chậm dần với

2

1 2

1 200

1 10

V

s lED V

E ED

1 5

1 5

5 4





*Bµi to¸n gia tèc;

XÐt c¸c ®iÓm B1, B2, B3 hiÖn trïng t¹i ®iÓm B ta cã

a t

B quay thuận chièu kim đồng hồ

2=1=200 m/s2 quay thuận chièu kim đồng hồ

S lED

s lEF

a t

E 

Bµi 3

Cho cơ cấu 6 khâu ABCDEF trên lưới ô

vuông như hình vẽ Biết rằng tại thời điểm

đang xét, khâu 1 đang quay đều theo chiều kim

đồng hồ với vận tốc góc 1 = 10 (1/s) vàs) và) Bằng

cách vẽ họa đồ vận tốc và họa đồ gia tốc, hãy

xác định vận tốc góc, gia tốc góc của các khâu

B BC

s s

*Bµi to¸n gia tèc;

XÐt c¸c ®iÓm B1, B2, B3 hiÖn ®ang trïng t¹i ®iÓm B ta cã

t B BC

t E EF

a

-1)

Bµi 4

Cho cơ cấu 6 khâu ABCDE trên lưới ô

vuông như hình vẽ Biết rằng tại thời điểm

đang xét, khâu 1 đang quay nhanh dần,

cùng chiều kim đồng hồ với vận tốc góc

1=2(1/s) vàs) và) và gia tốc góc 1=8(1/s) vàs) và2) Bằng

cách vẽ họa đồ vận tốc và họa đồ gia tốc,

hãy xác định vận tốc góc, gia tốc góc của

 2 = 3 = 3 2

12

B BC

V

-1)

 Bµi to¸n gia tèc;

*XÐt c¸c ®iÓm B1, B2, B3 hiÖn ®ang trïng t¹i ®iÓm B ta cã

t B BC

t

E D ED

Cho cơ cấu 6 khâu ABCDE trên lưới ô

vuông như hình vẽ Tại thời điểm đang xét,

khâu 1 đang quay đều theo chiều ngược kim đ/s) và

hồ với vận tốc góc 1=5(1/s) vàs) và) Bằng cách vẽ

họa đồ vận tốc và họa đồ gia tốc, hãy xác định

vận tốc góc, gia tốc góc của các khâu 2, 3 và 4

Hình bài 5.

* Bµi to¸n vËn tèc;

XÐt c¸c ®iÓm B1, B2, B3 hiÖn ®ang trïng t¹i ®iÓm B ta cã:

s s

B BC

*Bµi to¸n gia tèc;

XÐt c¸c ®iÓm B1, B2, B3 hiÖn ®ang trïng t¹i ®iÓm B ta cã

t B BC

t

E D ED

a

-2)

6 Cho cơ cấu 6 khâu ABCDEF trên lưới ô

vuông như hình vẽ Biết rằng tại thời điểm

đang xét, khâu 1 đang quay theo chiều kim

đồng hồ, chậm dần với vận tốc góc 1=2(1/s) vàs) và)

và gia tốc góc 1=4(1/s) vàs) và2) Bằng cách vẽ họa đồ

vận tốc và họa đồ gia tốc, hãy xác định vận tốc

góc, gia tốc góc của các khâu 2, 3, 4 và 5

Giải

*Bài toán vận tốc

+ xét các điểm B1, B2 ,B3 hiện trùng nhau tại B

1 ( 2 2

2   s



)(

2 4 4 4

  ngược chiều kim đồng hồ

 Bài toán gia tốc

+ xét các điểm B1,B2,B3 hiện trùng nhau tại B

a 2 1 + r

B B

a 2 1 (3)B->C CD B->A CD /s) và/s) vàAB

 ngược chiều kim đồng hồ

a 4 4 + t

D E

a 4 4 (4)E->F EF D->C  CD E->D ED

4 4 4

) /s) và (

24 2 4

 ngược chiều kim đhồ

7 Cho cơ cấu thanh phẳng ABCDEF

rên lưới ô vuông như hình vẽ Tại thời

điểm đang xét, khâu 1 đang quay nhanh dần

theo chiều kim đồng hồ với vận tốc góc

1=3(1/s) vàs) và) và gia tốc góc 1=9(1/s) vàs) và2) Bằng cách

vẽ họa đồ vận tốc và họa đồ gia tốc, hãy xác

định vận tốc góc, gia tốc góc của các khâu 2, 3,

2 3 4 4

  ngược chiều kim đhồ

 Bài toán gia tốc

+ xét các điểm B1,B2,B3 hiện trùng nhau tại B

a 3 2 + r

B B

a 3 2 (3)B->C BC B->A AB - > /s) và/s) vàBC

a 3= 18 (m/s) vàs) và2)

)(

18 2

3 3

a 4 4 + t

D E

a 4 4 (4)E->F EF D->C  CD E->D ED

) /s) và ( 2 18

4

a E D 

)(

18 2 4

4 4

 ngược chiều kim đồng hồ

) /s) và (

4 5



8 Cho cơ cấu thanh phẳng ABCDEF trên

lưới ô vuông như hình vẽ Tại thời điểm đang

xét, khâu 1 đang quay ngược chiều kim đồng

4 4

 Bài toán gia tốc

+ xét các điểm B1,B2,B3 hiện trùng nhau tại B

a 3 2 + r

B B

a 3 2 (3)B->C

dựa vào hoạ đồ ta có a B3B2 75 2(m/s) vàs )

t

B

a 3= 50 2 (m/s) vàs) và2) 3 50 2/s) và 2 50( 2)

3 2



cùng chiều kim đồng hồ

a 4 4 (4)E->F EF D->C  CD ED

4 4

E t

D

)(

50 2 4

4 4

 cùng chiều kim đồng hồ

)(

50 2 4

 ngược chiều kim đồng hồ

9 Cho cơ cấu thanh phẳng ABCDEF trên

lưới ô vuông như hình vẽ Tại thời điểm đang

xét, khâu 1 đang quay nhanh dần theo chiều

kim đồng hồ với vận tốc góc 1=4(1/s) vàs) và) và gia

tốc góc 1=16 (1/s) vàs) và2) Bằng cách vẽ họa đồ vận

tốc và họa đồ gia tốc, hãy xác định vận tốc góc,

gia tốc góc của các khâu 4 và 5

2 4 4 4

  ngược chiều kim đồng hồ

 Bài toán gia tốc

+ xét các điểm B1,B2,B3 hiện trùng nhau tại B

a 3 2 + r

B B

a 3 2 (3)/s) và/s) vàHC B->A AB /s) và/s) vàBH

a 4 4 + t

D E

a 4 4 (4)E->F EF E->D ED



)/s) và(

 ngược chiều kđhồ

10 Cho cơ cấu thanh phẳng ABCDE trên

lưới ô vuông như hình vẽ Biết rằng tại thời

điểm đang xét, khâu 1 đang quay cùng chiều

kim đồng hồ, chậm dần với vận tốc góc 1=4

(1/s) vàs) và) và gia tốc góc 1=24(1/s) vàs) và2) Bằng cách vẽ

họa đồ vận tốc và họa đồ gia tốc, hãy xác định

vận tốc góc, gia tốc góc của các khâu 4 và 5

 (1/s) vàs) và) thuận chiều kim đồng hồ

+ xét các điểm D3, D4, D5 hiện trùng nhau tại D

5 5

 Bài toán gia tốc

+ xét các điểm B1,B2,B3 hiện trùng nhau tại B

a 5 4 + r

D D

a 5 4 (4)D->E DE /s) và/s) vàDE

28 2 5

5 4



 cùng chiều kim đồng hồ

11 Cho cơ cấu thanh phẳng ABCDEF trên lưới ô vuông như hình vẽ.

1) Giả s) vàử biết khâu 1 đang quay cùng chiều kim đồng hồ với vận tốc góc

1=4(1/s) vàs) và) Bằng cách vẽ họa đồ vận tốc, hãy xác định vận tốc góc của các khâu

2, 3, 4 và 5.

2) Giả s) vàử tại thời điểm đang xét, cơ cấu cân bằng dưới tác dụng của mômen

M5=1000Nm trên khâu 5 và mômen cân bằng Mcb trên khâu dẫn 1 (Mcb không vẽ trên hình; bỏ qua trọng lượng, lực quán tính của các khâu và ma s) vàát tại các khớp động) Hãy xác định mômen cân bằng Mcb (bao gồm cả trị s) vàố và chiều) và áp lực tại khớp tịnh tiến B.

Hình bài 11.

a,Bài toán vận tốc:

-Xét các điểm B1,B2,B3 hiện đang trùng nhau tại B.

1 2 1

+Dựa vào hoạ đồ ta có:

12 Cho cơ cấu thanh phẳng ABCDE trên lưới ô vuông như hình vẽ.

1) Giả s) vàử cho khâu 1 quay cùng chiều kim đồng hồ với vận tốc góc 1=2(1/s) vàs) và) Bằng cách vẽ họa đồ vận tốc, hãy xác định vận tốc góc của các khâu 2, 3, 4 và 5 2) Giả s) vàử tại thời điểm đang xét, cơ cấu cân bằng dưới tác dụng của mômen

M5=2000Nm trên khâu 5 và mômen cân bằng Mcb trên khâu dẫn 1 (Mcb không vẽ trên hình; bỏ qua trọng lượng, lực quán tính của các khâu và ma s) vàát tại các khớp động) Hãy xác định mômen cân bằng Mcb (cả trị s) vàố và chiều) và áp lực tại khớp tịnh tiến D.

Hình bài 12.

+Bài toán vận tốc *Xét các điểm B1,B2,B3 đang trùng nhau tại B.

5 5

Vậy Mcb có chiều như giả thiết có độ lớn Mcb =1000 N.

*Xác định véc tơ R45 =? Xét cân bằng khâu 5.

13 Cho cơ cấu thanh phẳng ABCDE trên lưới ô vuông như hình vẽ.

1) Giả s) vàử biết khâu 1 đang quay cùng chiều kim đồng hồ với vận tốc góc

1=4(1/s) vàs) và) Bằng cách vẽ họa đồ vận tốc, hãy xác định vận tốc góc của các khâu

2, 3, 4 và 5.

2) Giả s) vàử tại thời điểm đang xét, cơ cấu cân bằng dưới tác dụng của mômen

M5=3000Nm trên khâu 5 và mômen cân bằng Mcb trên khâu dẫn 1 (Mcb không vẽ trên hình; bỏ qua trọng lượng, lực quán tính của các khâu và ma s) vàát tại các khớp động) Hãy xác định mômen cân bằng Mcb (cả trị s) vàố và chiều) và áp lực tại khớp tịnh tiến D.

Hình bài 13.

Bài toán vận tốc *Xét các điểm B1,B2,B3 đang trùng nhau tại B

2 3 2

3 B B B

V   (1)

 BC AB /s) và/s) vàBC

-Bài toán về lực: *Xác định Mcb =?

Giả s) vàử Mcb có chiều như hình vẽ áp dụng pt cân bằng công s) vàuất ta có.

0

1

5 5

Vậy Mcb có chiều như giả thiết có độ lớn Mcb =1500 N.

*Xác định véc tơ R43 =? Xét cân bằng khâu 5

14 Cho cơ cấu thanh phẳng ABCDE trên lưới ô vuông như hình vẽ.

1) Giả s) vàử khâu 1 đang quay ngược chiều kim đồng hồ với vận tốc góc 1=10(1/s) vàs) và) Bằng cách vẽ họa đồ vận tốc, hãy xác định vận tốc góc của các khâu 2, 3, 4 và 5 2) Giả s) vàử tại thời điểm đang xét, cơ cấu cân bằng dưới tác dụng của mômen

M5=2000Nm trên khâu 5 và mômen cân bằng Mcb trên khâu dẫn 1 (Mcb không vẽ trên hình; bỏ qua trọng lượng, lực quán tính của các khâu và ma s) vàát tại các khớp động) Hãy xác định mômen cân bằng Mcb (cả trị s) vàố và chiều) và áp lực tại khớp tịnh tiến B.

Hình bài 14.

Bài toán vận tốc *Xét các điểm B1,B2,B3

đang trùng nhau tại B

2 3 2

+vẽ hoạ đồ cho pt 1 +Dựa vào hoạ đồ ta có :

VB3 = 10 m/s) vàs) và => 10

1

10

3 3

Vậy Mcb có chiều như giả thiết có độ lớn Mcb =1000 N.

*Xác định véc tơ R32 =? Xét cân bằng khâu dẫn Giả s) vàử R21 có chiều như hình vẽ

Vậy R véc tơ 21 có chiều như giả thiết và độ lớn R21 =1000 N.

+Xét cân bằng khâu 2 ta có :R12R32  0 =>R32  R12 R21 Vậy R32

có chiều giống véc tơ R21 .Độ lớn R32 =1000 N Hay RB =1000

N

15 Cho cơ cấu thanh phẳng ABCDE trên lưới ô vuông như hình vẽ.

1) Giả s) vàử khâu 1 đang quay ngược chiều kim đồng hồ với vận tốc góc 1=8(1/s) vàs) và) Bằng cách vẽ họa đồ vận tốc, hãy xác định vận tốc góc của các khâu 2, 3, 4 và 5.

Hình bài 15.

2) Giả s) vàử tại thời điểm đang xét, cơ cấu cân bằng dưới tác dụng của mômen

M5=2000Nm trên khâu 5 và mômen cân bằng Mcb trên khâu dẫn 1 (Mcb không vẽ trên hình; bỏ qua trọng lượng, lực quán tính của các khâu và ma s) vàát tại các khớp động) Hãy xác định mômen cân bằng Mcb (cả trị s) vàố và chiều) và áp lực tại khớp tịnh tiến B.

Bài toán vận tốc *Xét các điểm B1,B2,B3 đang trùng nhau tại B

2 3 2

1

5 5

+Xét cân bằng khâu 2 ta có :R12R32  0 =>R32  R12 R21 Vậy R32 có phương chiều giống véc tơ R21 .Độ lớn R32 =2000 N ( véc tơ R32=- véc tơ R23) Hay RB =2000 N

16 Cho cơ cấu thanh phẳng ABCDEF trên lưới ô vuông, trong đó các khâu động

được đánh s) vàố lần lượt từ 1 đến 5 như hình vẽ Tại thời điểm đang xét khâu 1 đang

chuyển động nhanh dần s) vàang trái với vận tốc V1 = 2m/s) vàs) và và gia tốc a1= 6m/s) vàs) và2 Bằng cách vẽ họa đồ vận tốc và họa đồ gia tốc, hãy xác định vận tốc góc, gia tốc góc của các khâu 2, 3, 4 và 5.

Bài toán vận tốc *Xét các điểm B1,B2,B3 đang trùng nhau tại B

2 3 2

a 3 2+ r

B B

25

D E

- Vẽ hoạ đồ cho PT4

- Từ hoạ đồ ta có :

2 4

l

a

 (1/s) vàs) và2) ngược KĐH.

 (1/s) vàs) và2) ngược chiều KĐH.

17 Cho cơ cấu thanh phẳng ABCDEF trên lưới ô vuông như hình vẽ Tại thời

điểm đang xét khâu 1 quay chậm dần theo chiều kim đồng hồ, với vận tốc góc

1=4 (1/s) vàs) và) và gia tốc góc 1=16 (1/s) vàs) và2) Bằng cách vẽ họa đồ vận tốc và họa đồ gia tốc, hãy xác định vận tốc góc, gia tốc góc của các khâu 2, 3, 4 và xác định vận tốc dài, gia tốc dài của khâu 5.

 (1/s) vàs) và) (Quay thuận chiều KĐH)

* Xét các điểm D3, D4, D5 hiện trùng nhau tại D.

A B



AB

t A B

18 Cho cơ cấu thanh phẳng OABCDE trên lưới ô vuông như hình vẽ Tại thời

điểm đang xét khâu 1 quay ngược chiều kim đồng hồ, nhanh dần với vận tốc góc

A B



AB

t A B

Vậy khâu 5 chuyển động với vận tốc a = 8 (m/s) vàs) và2)

19 Cho cơ cấu thanh phẳng OABCDE trên lưới ô vuông như hình vẽ Tại

thời điểm đang xét khâu 1 quay ngược chiều kim đồng hồ, chậm dần với vận tốc góc 1=10 (1/s) vàs) và) và gia tốc góc 1=8 (1/s) vàs) và2) Bằng cách vẽ họa đồ vận tốc và họa đồ gia tốc, hãy xác định vận tốc góc, gia tốc góc của các khâu 2, 3, 4 và xác định vận tốc dài, gia tốc dài của khâu 5.

 (1/s) vàs) và) (Quay thuận chiều KĐH)

* Xét các điểm D3, D4, D5 hiện trùng nhau tại D.

Vẽ hoạ đồ cho PT 2: Từ hoạ đồ ta có

VD4 = 20 (m/s) vàs) và)  Vậy khâu 5 cđ với vận tốc là 20 (m/s) vàs) và)

A B

4 3

BC

t B t

20 Cho cơ cấu thanh phẳng ABCDE trên lưới ô vuông như hình vẽ Tại thời điểm

đang xét khâu 1 chuyển động s) vàang phải, chậm dần với vận tốc V1=10m/s) vàs) và và gia tốc

a1=40m/s) vàs) và2 Bằng phương pháp vẽ họa đồ vận tốc và họa đồ gia tốc, hãy xác định vận tốc góc, gia tốc góc của các khâu 2, 3, 4 và xác định vận tốc dài, gia tốc dài của khâu 5.

* Bài toán gia tốc:

- Xét các điểm B1, B2, B3 hiện đag trùg nhau tại B:

270

3 3



BC

t B

D E

21 Cho cơ cấu thanh phẳng ABCDE trên lưới ô vuông như hình vẽ Tại

thời điểm đang xét khâu 1 quay cùng chiều kim đồng hồ, nhanh dần với vận tốc

góc 1=6 rad/s) vàs) và và gia tốc góc 1=24 rad/s) vàs) và2 Bằng cách vẽ họa đồ vận tốc và họa đồ gia tốc, hãy xác định vận tốc góc, gia tốc góc của các khâu 2, 3, 4 và xác định vận tốc dài, gia tốc dài của khâu 5.

* Bài toán gia tốc:

- Xét các điểm B1, B2, B3 hiện đag trùg nhau tại B:

2

2 V B B (?)

D E

22 Cho cơ cấu thanh phẳng OABCDE trên lưới ô vuông như hình vẽ Tại

thời điểm đang xét khâu 1 quay ngược chiều kim đồng hồ, chậm dần với vận tốc góc 1=4rad/s) vàs) và và gia tốc góc 1=16rad/s) vàs) và2 Bằng phương pháp vẽ họa đồ vận tốc và họa đồ gia tốc, hãy xác định vận tốc góc, gia tốc góc của các khâu 2, 3, 4 và 5.

2 2 3 3

* Bài toán gia tốc:

- Xét các điểm A1, A2, A3 hiện đag trùg nhau tại A:

2 8 3

Từ hoạ đồ ta có:

.a t D4C4  0(m/s) vàs) và2)  4  0

2 8

28

l

a

 (1/s) vàs) và2) Quay thuận chiều KĐH

23 Cho cơ cấu thanh phẳng ABCDE trên lưới ô vuông như hình vẽ Tại thời

điểm đang xét khâu 1 đang đang chuyển động s) vàang phải, chậm dần với vận tốc

V1=6m/s) vàs) và và gia tốc a1=36m/s) vàs) và2 Bằng phương pháp vẽ họa đồ vận tốc và họa đồ gia tốc, hãy xác định vận tốc góc, gia tốc góc của các khâu 2, 3, 4 và 5.

2 2



AB

t A B

l

a

 (1/s) vàs) và2) Quay thuận chiều KĐH

2 54

254

l

a

 (1/s) vàs) và2) Quay thuận chiều KĐH

* Xét các điểm D3,D4, D5 hiện đag trùg nhau tại D: q

162 5 5

24 Cho cơ cấu thanh phẳng ABCDEF trên lưới ô vuông như hình vẽ.

1) Giả s) vàử khâu 1 đang chuyển động xuống dưới với vận tốc V1=4m/s) vàs) và.

Bằng cách vẽ họa đồ vận tốc, hãy xác định vận tốc góc của các khâu 2, 3, 4 và 5 2) Giả s) vàử tại thời điểm đang xét, cơ cấu cân bằng dưới tác dụng của mômen

M5=2000Nm tác dụng trên khâu 5 và lực cân bằng Pcb tác dụng trên khâu dẫn 1 (Pcb tác dụng dọc theo đường tịnh tiến của khâu 1 và không vẽ trên hình; bỏ qua trọng lượng, lực quán tính của các khâu và ma s) vàát tại các khớp động) Hãy xác định lực cân bằng Pcb (cả trị s) vàố và chiều) và áp lực tại khớp quay D.

VE4D4 = 2 2 (m/s) vàs) và)  2 ( 1 /s) và )

2

2 2 4 4

4.2000

0

0

1

5 5 5

5 1 5

5

V

M P M

V P M

0 0

05 5 4

5

t EF t

ED t EF t

2000 )

( 2

2000 34 34 34

D n

25 Cho cơ cấu thanh phẳng ABCDEF trên lưới ô vuông như hình vẽ.

1) Giả s) vàử khâu 1 đang chuyển động s) vàang phải với vận tốc V1=8m/s) vàs) và.

Bằng cách vẽ họa đồ vận tốc, hãy xác định vận tốc góc của các khâu 2, 3, 4 và 5 2) Giả s) vàử tại thời điểm đang xét, cơ cấu cân bằng dưới tác dụng của mômen

M5=4000Nm tác dụng trên khâu 5 và lực cân bằng Pcb tác dụng trên khâu dẫn 1 (Pcb tác dụng dọc theo đường tịnh tiến của khâu 1 và không vẽ trên hình; bỏ qua trọng lượng, lực quán tính của các khâu và ma s) vàát tại các khớp động) Hãy xác định lực cân bằng Pcb (cả trị s) vàố và chiều) và áp lực tại khớp quay D.