Cơ cấu chính của máy bào hai tay quay

Cơ cấu chính của máy bào hai tay quay được tổ hợp từ cơ cấu culít và cơ cấu tay quay con trượt , cơ cấu này gồm 5 khâu được nối với nhau bởi các khớp bản lề và klhớp trượt . Khâu 1 là khâu dẫ

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN- don xin - Xét lược đồ ta thấy :Cơ cấu chính của máy bào hai tay quay được tổ hợp từ cơ cấu culít và cơ cấu tay quay con trượt , cơ cấu này gồm 5 khâu được nối với nhau bởi các khớp bản lề và klhớp trượt . Khâu 1 là khâu dẫn nối với khâu 2 , khâu 3 nối với khâu 4 và khâu 4 nối với khâu 5 bởi các khớp bản lề còn khâu 2 nối với khâu 3 bởi khớp tịnh tiến .- Nguyên lý làm việc :Khi khâu 1 chuyển động quay xung quanh trục cố định O . Khâu 1 quay toàn vòng , truyền chuyển động cho khâu 2 ( khâu chuyển động song phẳng ) , khâu 2 truyền chuyển động sang khâu 3 , làm khâu 3 chuyển động quanh trục cố định B . Khâu 3 truyền chuyển động cho khâu 4 (là khâu chuyển động song phẳng ) khâu 4 truyển chuyển động cho khâu 5 . Khâu 5 là khâu chuyển động tịnh tiến và khứ hồi . chuyển động của khâu 5 là chuyển động cắt chính của dao bào .2- Tính bậc tự do -Xếp loại cơ cấu a) Bậc tự do : - Công thức tổng quát tính bậc tự đo của cơ cấu : W = 3n – (2P5 + P4 ) – S + Rt Ta thấy đay là cơ cấu phẳng toàn khớp thấp nên : n = 5 ( Số khâu động ) P5 = 7 ( số khớp thấp ) TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP  1  (1)(3)(2)(5)(4)THUYẾT MINH ĐỒ ÁN P4 = O ( Số khớp cao ) S = 0 ( Số bậc tự đo thừa ) Rt = 0 ( Số ràng buộc thừa ) W = 3n – 2P5 = 3.5 – 2.7 = 1 Vậy bậc tự do của cơ cấu bằng 1 .b) Xếp loại cơ cấu - Chọn khâu 1 làm khâu dẫn ta tách cơ cấu thành hai nhóm Asua .+ Nhóm 1 , khâu 4 và khâu 5 , đầu bào và thanh truyền .+ Nhóm 2 , khâu 2 và khâu 3 , culít và con trượt Đây là các nhóm loại 2 .Vây máy bào 2 tay quay là cơ cấu loại 2 3 -Tổng hợp cơ cấu chính - Vẽ hoạ đồ vị trí a) Xác định kích thước các khâu Theo bảng số liệu ( số liệu 9 ) H = 390 (mm) λ = R/L = 1/ 2,5 ε = e / R = 1/ 4,5 Từ lược đồ máy bào ngang 2 tay quay ta nhận thấy : Sau một hành trình H ( hành trình làm việc hoặc chay không của đầu bào thì ) thì khâu 3 quay được góc 1800 . Vởy ta có : H = 2R . R = H / 2 = 390/2 = 195 (mm) Từ (2) => L = CD = R. 2,5 = 478,5 (mm) Từ (3) => e = OB = R/4,5 = 43,3 (mm). Chiều dài khâu có con trượt chọn là L > e + R = 238,3 (mm) Chọn L = 268,4 (mm) . TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP  2  ycPcH0,050,05PSBC1C2D1D2O(1(2(3(4(5A1A2THUYẾT MINH ĐỒ ÁN Xét hình vẽ thấy : Cos(1/2)ϕcl = e/R = 1/ 4,5 = 0,222 ϕcl = 154032’10” ϕcl = 3600 - 154032’10” = 205027’50” Trong đó ϕcl : Góc chạy không ϕlv : Góc làm việc Vậy ta có hệ số k : 33,1"10'3215450"272050'0===cklvkϕϕ Vậy k = 1,33 > 1 b) Vẽ hoạ đồ vị trí - Chọn đoạn biểu diễn tay quay OA = 80 (mm) ứng với tỷ lệ xích : µL = )(100244,080195,0mmm= Các khâu biểu diễn trên hoạ đồ vị trí có độ dài : CD = L = )(1964785,0mmL=µ TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP  3  THUYẾT MINH ĐỒ ÁNOB = e = )(7,170433,0mmL=µ- Dùng hoạ đồ trên bản vẽ :+ Lờy điểm O bất kỳ lập hệ trục toạ độ oxy , trên chiều dương trục x lấy điểm B sao cho : OB = e = 1,77 (mm) Lấy tâm O và B lần lượt vẽ hai đường tròn bán kính R = 80 (mm) Nối hai điểm O và B kéo dài được phương trượt của khâu 5 + Đầu tiên ta xác định haoi điểm chêt của cơ cấu này . Giả sử hành trình làm việc bắt đầu từ điêmr A1 . Kéo dài A1O cho cắt đường tròn tâm O ta được một vị trí , tiếp theo kẻ đường vuông góc OA1 qua o ta được thêm hai vị trí trên đường tròn tâm O . Đường OA1 và đường vuông góc với nó chia đường tròn tâm O ra làm 4 phần bằng nhau khi đó ta chia mỗi phần ddó ra làm hai phần bằng nhau nên ta được 4 vị trí nữa . Vởy ta được 9 vị trí . Xác định thêm 2 vị trí cách điểm chết một đoạn = 0,05 H . Cuối cùng ta được 11 vị trí các vị trí đó được đánh số từ 1 -> 11.+ Kích thước động AB được xác định bằng cách đo trực tiếp trên hoạ đồ vị trí Bảng số liệu Vị trí 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11Kích thước đo (mm)AB 80 89 90 99 97 86 87 80 71 62 65AC113 119 120 127 126 117 116 113 107 102 103Kích thước thực (mm)AB0,195 2,17 0,22 0,242 0,237 0,214 0,212 0,193 0,173 0,151 0,159AC0,276 0,24 0,293 0,31 0,307 0,285 0,263 0,276 0,261 0,249 0,251 II - ĐỘNG HỌC CƠ CẤU 1- Vẽ hoạ đồ vận tốc - Xác định vận tốc các điểm và vận tốc góc của các khâu .a)Vẽ hoạ đồ vận tốc :- Giả sử vẽ hoạ đồ vận tốc tại vị trí như hình vẽ: TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP  4  OB(3)C(4)(2)(1)APcyc(5)DTHUYẾT MINH ĐỒ ÁN Chọn 1 làm khâu dẫn và quay đều với vận tốc góc không đổi là ω1 (ω1 có chiều như hình vẽ ) Ta cói mối quan hệ vận tốc : VA1 = ω1. lOA Chiều thuận với chiều ω1 , phương vuông góc với OA Mối quan hệ vận tốc tại điểm A là : 21 AAVV= VV A3/A2A23+=AV (1) + 2AV có phương vuông góc OA , chiều cùng chiều ω1 có trị số : VA2= VA1 = ω1.lAO 3AV có phương vuông góc AB 2/3 AAV có phương song song AB Vởy (1)còn hai ẩn ssố là trị số của VA3 và VA3/A1 => Phương trình (1) có thể giải bằng phương pháp hoạ đồ véc tơ . Tại điểm C có : VV C3/A3A33+=CV(2)+ 3AV biết phương chiều và trị số 3CV có phương vuông góc CB 3/3 ACV có phương vuông góc AC Vởy phương trình (2) còn hai ẩn là trị số của VC3 và VC3A3 có thể giải được bằng phương pháp vẽ hoạ đồ véc tơ Tại điểm D có : VV D4C4C44+=DV (3)34 CCVV= biết phương chiều và trị số 4DV có phương ngang TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP  5  OB(3)C(4)(2)(1)APcyc(5)DTHUYẾT MINH ĐỒ ÁN 44CDV có phương vuông góc DC => Phương trình (3) còn 2 ẩn là trị số của VD4 và VD4C4 ta giảI được bằng cách vẽ hoạ đồ véc tơ.- Vẽ hạo đồ véc tơ : Chọn điểm P bất kỳ làm gốc . Vẽ Pa1 biểu thị vận tốc 1AV Với Pa1 vuông góc OA , a1= a2 Chọn tỷ lệ xích µv 11PaVAv=µ Từ điểm a1 kẻ đường thẳng song song AB , Từ điểm P kẻ đường thẳng vuông góc AB , hai đường thẳng này cắt nhau ta được a3 d4 ≡ d5 P a3 VA3/A2 a1≡ a2 C3 ≡C4 TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP  6  THUYẾT MINH ĐỒ ÁNTừ a3 kẻ đường thẳng có phương vuông góc với AC , từ gốc P kẻ đường thẳng có phương vuông góc BC , hai đường thẳng này cắt nhau cho ta điểm c3 . Đoạn Pc3 biểu diễn véc tơ vận tốc góc 34 CCVV=. Từ điểm c3 kẻ đường thẳng vuông gốc với CD , từ P kẻ đường thẳng song song phương ngang BD , hai đường thẳng này cắt nhau cho ta điểm d4 . Vởy đoạn t6hẳng Pd4 biểu diễn véc tơ vận tốc 54 DDVV= b) Vận tốc góc và vận tốc điểm của các khâu . - Để xác định vận tốc góc ta dựa vào biểu thức : V = ω.l =>ω = lV V : Vận tốc của một điểm trên khâu L : Khoảng cách thực tế giữa hai điểm .+ Vận tốc góc của khâu (3) là : ω3 = BCCABAlVlV33= chiều phụ thuộc vào CV+ Vận tốc thanh truyền (4) ω 4= DCCDlV44+ Từ hoạ đồ cho ta vận tốc các điểm : VA3= Pa3.µv VC3= Pc3.µv Vd4= Pd4.µv 2- Vẽ hoạ đồ vận tốc cho 11 vị trí :- Chọn tỷ lệ xích vận tốc : µv = ω1. µl Mà ω1 = 30.nπ Mắt khác TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP  7  THUYẾT MINH ĐỒ ÁN V= nHkk.1+ n = HkkV).1(.+ n = 82,8739,0.33,233,1.60= k = 1,33 H = 0,39 (m) V = 60 (m/Phút))/(19,93082,87.14,31phutm==ω Gọi Pa1 là đoạn biểu diễn vận tốc của điểm A1 ta có : VA1 = ω1.LAO = Pa1. µv = Pa1ω1µl Pa1 = lAOLµ = OA = 80 (mm) µv = ω1µl = 0,0224 ).(mmSm- Hoạ đò vận tốc được vẽ trên khổ giấy A0 . Bảng số liệu kích thước đoVị trí1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11Pa375 78 79 79 79 79 75 77 79 80 78PC376 69 65 65 72 71 76 89 99 96 69Pd40 31 58 69 45 42 0 38 107 55 124a3c3108 105 100 101 105 104 108 117 127 123 124d4c475 54 16 28 65 64 75 85 32 66 58a1a320 14 5 11 19 14 20 19 5 14 17 Đơn vị (mm) Kích thước thực (m/s)Vị tri 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11Va31,68 1,75 1,77 1,77 1,77 1,77 1,68 1,72 1,77 1,79 1,75VC31,7 1,55 1,46 1,46 1,61 1,59 1,7 1,99 2,22 2,15 1,35Vd40 0,69 1,3 1,55 1,01 0,94 0 0,85 2,40 1,01 0,63VA3C32,42 2,35 2,24 2,26 2,35 2,33 2,42 2,62 2,84 2,76 2,78VD4C41,68 1,21 0,36 0,63 1,46 1,43 1,68 1,9 0,72 1,48 1,3Va3a10,45 0,31 0,11 0,25 0,43 0,31 0,45 0,43 0,11 0,31 0,383- Vẽ hoạ đồ gia tốc : Dựa vào phương trình gia tốc ta lập các phương trình và vẽ hoạ đồ gia tốc . TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP  8  THUYẾT MINH ĐỒ ÁN- Vẽ vị trí bất kỳ như trên hình vẽ .Chọn tỷ lệ xich gia tốc là µa . µa = '1121'11211'1 .aOAalaalOAAπµωπωπ==chọn πa’1= 80 (mm) bằng đoạn biểu diễn OA1 trên hoạ đồ vị trí  µa1= ω21. µl = (9,19)2.0,0244 = 0,206 ).(2mmSm-Phương trình quan hệ gia tốc trên các khâu . nTAaaa111+=OAAnla211ω= chiều hướng từ A→O01=τAa do OA quay đều OAAAlaa221ω==_Tại điểm A có : rAAkAAAAaaaa131313++=nTaa11+ = rAAkAAAaaa13131++ (1) Trong đó aA1= OAl21ω Chiều hướng từ A -> OkAAa13có phương chiều là chiều của véc tơ vận tốc VA2A3 quay đi một góc 900 thuận theo chiều ω1 trị số : akA3A1 = 2ω1. VA2A3.rAAa13 có phương song song AB3ATa có phương vuông góc AB3Ana = BAl23ω chiều từ A -> B (1) còn hai ẩn là trị số của rAAa13 và 3ATa có thể giải được bằng phương pháp hoạ đồ véc tơ- Tại điểm C : nCATCAACCaaaaa++==343 (2) nCATCAATCnCaaaaa++=+333 3Aa Đã biết phương chiều và trị số nCAa chiều từ C -> B , trị số anCA= CACAl2ωTCAa có phương vuông góc CA nCa3 chiều từ C->B trị số anC3= Cbl23ωTCa3 phương vuông góc CB  (2) còn 2 ẩn số là trị số của TCAa và TCa3 . Giải được bằng phương pháp hoạ đồ véc tơ . TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP  9  THUYẾT MINH ĐỒ ÁN- Tại điểm D có : nCDTCDCDaaaa444444++= (3)4Ca Biết phương chiều và trị số anD4C4 = DCDCl2ω có chiều hướng từ D-> CTCDa44 có phương vuông góc với DC4Da có phương ngang -> Phương trình (3) còn hai ẩn số là trị số của TCDa44 và 4Da. Giải được bằng phương pháp hoạ đồ véc tơ . Vởy ta được hoạ đồ gía tốc như hình vẽ trên . Từ đó vẽ được hoạ đồ gia tốc cho vị trí 4 và 7 .- Chọn µa như trên - Tính các đoạn biểu diễn :+ 1Aa πa21 = OA1 = 80 (mm)+ kAAa23 ABaaPaABaaPaLVVVaLLvABAAAAAkAAµωµµω .2 2.2.221133132323323332==== Mặt khác : akAAkaaµ.'123= => ABaaPaka133'1.2= Vậy dựng được đoạn a’1k+ na3 ABPaABPaLPallVLallLABvABABAABnµωµµωµω 212322123223225233===== Mà an3 = πq’.µa => πq’ = ABPa23 + 33ACa anCA = ω2CA.LCA = π anCAµa π anCA = LLLaCAvaCACACAaCACACAacLacLLVLµωµµωµµµµω212212332233222 .=== π anCA = CAac233+ nCa3aDCCBnClaµπω==233 TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP  10  [...]... LỰC KHỚP ĐỘNG - Xác định áp lực tại các khớp động và tính mômen cân bằng trên khâu dẫn Cơ sở để giải bài toán là dùng nguyên lý Đalămbe Khi thêm lực quán tính vào các khâu , cơ cấu và máy ta được các ph]ng trình cân bằng của lực , các khâu các cơ cấu Giải phương trình này bằng phương pháp vẽ đa giác lực Nghiệm của phương trình là các áp lực tại khớp động - Trọng lượng các khâu q = 50 Kg/m - Lực... ≡ a 2 -Từ ′ ′ a1 dựng a1 k 2 Pa3 a3 a1 AB chiều ω1 ′ a1 k = có độ dài ′ a1 =80(mm) có phương chiều là chiều của véc tơ vận tốc V A / A quay đi 90othuận r -Từ K kẻ phương của a A / A có phương ⁄⁄ AB n τ n -Từ π kẻ véc tơ a3 có phương ⁄⁄AB từ mút của a3 kẻ a3 có phương ⊥AB giao r τ ′ ′ ′ điểm của a3 và a A / A ta được điểm a3 nối π với a3 được véc tơ π a3 -Dựng tam giác đồng dạng ta được điểm C’3≡C4’... 200(mm) µ A = µ M µ ϕ H = 4,92( radNm / m) Vẽ đồ thị Jtt-ϕ Từ biểu thức VSK 2   ω ) + J SK ( K ) 2  mk ( Jtt= ∑ ω1 ω1     TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP  22  THUYẾT MINH ĐỒ ÁN Đối với máy bào hai tay quay ta có : ( ) 2  PC3  d c  J tt = m1 PS + m3 PS + m4 PS + m5 PS µ + J S1 + J S3   + J S4  4 4   DC   BC  2 1 2 3 2 4 2 5 2 2 L ↓ Biêủ diễn trên hoạ đồ vị trí Biểu diễn trên hoạ đồ... áp lực khớp động → R 34 C S4 → K R 05 P qt P qt5 G4 D T → G5 PC Ta có : ∑ P =0 →(1)      R34 + G4 + G5 + Pqt + Pqt + PC + R05 = 0 ⇔ Phương trình trên có 3 nghiệm là: + Độ lớn của R05 +Độ lớn của R34  +Phương chiều của R34  -Để giải đ]ợc ta tách khâu 4 và R34 được phân tích thành hình vẽ β 4 5 τ n R34 và R34 TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP  14   R34 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN → → n R34 n R34... chiều của a D C (từ D→C) 4 Có trị số 2 ′ C 3 = ω DC l DC = 4 2 4 C4d CD a τ 4C4 ( ⊥CD ) D Từ mút t kẻ phương Từ gốc π kẻ phương ngang là phương của nhau ta được điểm d 4′ ≡ d 5′ Số liệu cho bản vẽ A0 (mm) ′ ′ Vị Π a3′ Π C3′ Π d ′ Π s3 Π s 4 trí 4 63 59 39 23 35 7 70 57 64 29 58 4 Số liệu thực ′ Vị Π a3′ Π C3′ Π d ′ Π s3 trí 4 12,98 12,15 6,18 4,74 7 14,12 11,74 13,18 5,97 4 ′ Π s4 gia tốc điểm D Hai. .. THUẬT CÔNG NGHIỆP  24  11 2,43 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN thực Biểu 18,6 23,7 24,9 44,7 55,1 33,7 31,9 18,6 21,6 130 56,5 diễn Xác định mô men quán tính bánh đà JD dựa vào đường cong thuộc máy bào Ta biết khi lắp bánh đà vào máy thì mô men quán tính tại mọi vị trí đều tăng một lượng bằng Jd Mô men quán tính tăng động năng tại mội điểm cũng tăng một lợng là : Ed=Jd.ω21/2 =>0 →O’ khi xác định được O’=> xác... CÔNG NGHIỆP  12  THUYẾT MINH ĐỒ ÁN G32 = 50 0,195 = 9,75 Kg = 97,5 N G3 = G31 + G32 = 231,7 N - Phân tích lực tại vị trí 4 - Lực quán tính của khâu 3 có trị số : Pqt3 = m3.aS3 = 23,27 4,74 = 109,8 (N) Lực quán tính này đặt tại tâm va đập K , ở phía ngoài của S3 và cách S3 một khoảng lBK Khoảng cách từ B -> K là : LBK = lBS3 + lS3K 2 m3 l BS 3 + J S 3 JB = = m3 l BS 3 m3 l BS 3 Với JB = JB1 + JB2... MCTT10=0,00244(39.97,5+45.231,7+13.239,2)=42,3(Nm) 11 h1=34 h2=15 h3=31 MCTT11=0,00244(97,5.34+15.231,7-239,2.31)=-1,5(Nm) Tại hai vị trí 0,05H khi chưa có PC có bước nhảy MCTT2=-36,2(Nm) MCTT7=16,8(Nm) ϕ1=0, ϕ2=350, ϕ3=450, ϕ4=900, ϕ5=1350, ϕ6=1800, ϕ7=1830, ϕ8=2060 ϕ9=2250, ϕ10=2700, ϕ11=3150 ϕ=3600 Chọn tỷ lệ xích: với MCTT 261 MCTT= 150 = 1,74( Nm / mm) Với ϕ: góc quay 2π=3600 Chọn đoạn biểu diễn là 200(mm) µ A = µ M µ ϕ H = 4,92( radNm / m)... R43 đã biết  R12 phương ⊥ AB Phương trình trên giải được bằng phương pháp hoạ đồ lực h5 =60(mm) h4 =117(mm) h3=43(mm) τ R03 = − 231,7.60 + 2004,8.117 + 109,8.43 = 2299,8( N ) 98 -Tính mô men cân bằng của khâu dẫn (theo 2 phương pháp cổ điển và đòn ju cốp ky) TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP  17  THUYẾT MINH ĐỒ ÁN Phương trình cân bằng đối với điểm O ∑M O = M CB − R21 µ L h7 − G1 µ L h6 = 0 ⇒ M... = 36858,3.0,00244 = 89,9345 (Nm) Tính theo Jucopxky Từ (*) ta thay Pc = 0 MCB = 0,00244(97,5.11 + (1400- 630,7 )43 + 138,3 15 – 285,8 25 – 239,2.31 – 231,7 2) = - 94,4 (Nm) ( Có chiều ngược với chiều của MCB ứng với PC= 1400 ) Tính bánh đà TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP  20  THUYẾT MINH ĐỒ ÁN 1.Vị trí 1 h1=10mm h3=38 h2=16 MCTT1=µL(G1h1-G3h2-G4h3)=0,00244(97,5.10-231,7.16-239,2.38)=-28,8(Nm) . xin - Xét lược đồ ta thấy :Cơ cấu chính của máy bào hai tay quay được tổ hợp từ cơ cấu culít và cơ cấu tay quay con trượt , cơ cấu này gồm 5 khâu được. động của khâu 5 là chuyển động cắt chính của dao bào .2- Tính bậc tự do -Xếp loại cơ cấu a) Bậc tự do : - Công thức tổng quát tính bậc tự đo của cơ cấu