Động lực học máy - P3

Công nghệ cơ khí hay kỹ thuật cơ khí là ngành ứng dụng các nguyên lý vật lý để tạo ra các loại máy móc và thiết bị hoặc các vật dụng hữu ích.

1Chương 3 TẢI TRỌNG ĐỘNG LỰC HỌCVÀ DAO ĐỘNG CỦA CÁC BỘ TRUYỀN ĐỘNG1.Trường hợp mở máy (hoặc hãm máy) không tải.a. Hệ hai khối lượng có tần số cao.teCM ≅J2,φ2J1,φ1MkJ2,φ2J1,φ1Mka/ b/M – momen quy đổi của động cơ khi mở máy (phanh hãm khi dừng máy);J1,J2 – momen qt quy đỏi của khối lượng dẫn và bị dẫn; φ1,φ2 - chuyển vị góc của các khối lượng này;k - độ cứng quy đổi.*/ trường hợp mở máy (hoặc hãm khi momen hãm tác dụng lên khâu dẫn:;)(212121MkdtdJ =−+ϕϕϕ;0)(212222=−+ kdtdJϕϕϕ(1) 2φ = φ1 – φ2 – chuyển vị góc tương đối của 2 khối lượng; ;)(cos1)(2121212⋅+−+= tJJJJkJJkMJϕ(2)Mở máy: t = 0; φ = 0; ;0=dtdϕ;)(1212122JMJJJJkdtd=++ϕϕ(3);)(2212maxJJkMJ+=ϕ;2212maxmaxJJMJkM+==ϕ(4) (5)*/ Momen hãm tác dụng lên khâu bị dẫn:;2211maxJJMJM+=(5a) 3b. Hệ hai khối lượng có tần số thấp.)11(100dtdMMϕω−=M0 – momen q/đổi trên trục đ/c khi bắt đầu chạy không;ω0 - vận tốc chạy không của trục đ/c;)11()(100212121dtdMkdtdJϕωϕϕϕ−=−+0)(212222=−+ϕϕϕkdtdJ(6)(7)Đặt φ = φ1 – φ2 - biến dạng của khâu đàn hồi;0)(J21222121331044=++++dtdJJkMdtdJJkJJdtdMdtdoooϕωϕϕωϕPhương trình đặc tính:0)(J21221213104=++++xJJkMxJJkJJxMxoooωω(8)(9) 4Nghiệm:;21J33323321++−++−−−=abbabbMzooω;210JMzxoω−−=;;21iuzxiuzx−=+=;cossin tDetCeBeAztztxtωωϕ+++=Với hệ thực032>+ab(12);23332332++−++−=abbabbu;93)(212022121JMJJJJkaoω−+=;2)2(932121212010−+=JJkJJJMJMbooωω(13)(14)(10)(11)(15)Nghiệm của (8):Với máy thật x<0; z<0, khi t các thành phần (15) trừ A;0=ox;00;21=⇒=−=∞→Atϕϕϕ;00;0 DBdtdt−=⇒===ϕϕ 5Tìm được:;])[()(2210uxzuJxzMC+−−=;])[(2210uxzJMDB+−=−=;cossin(])[(221021−−++−==−ttuxzeeuxzJkMkMmmztxtωωϕ;)(1])[(222210max21+−++−==−uxzueeuxzJkMkMmmztxtϕ;1uzxarctgutm−=(16)(17)(18) 62. Trường hợp mở máy (hoặc hãm) có tải.a. Hệ hai khối lượng có tần số cao.)(teCM =11,ϕJ22,ϕJkMMc;)(212121MkdtdJ =−+ϕϕϕ;)(212222 cMkdtdJ =−+ϕϕϕ(19)Mc: hàm của vị trí, vận tốc, thời gian hoặc hằng số.Trường hợp φ=φ1-φ2 - biến dạng khâu đàn hồi. ;0;;02===dtdkMtcϕϕ;)()()(cos)(sin21221212121kMJJkJMMtJJJJkBtJJJJkAcc++−++++=ϕ(20)Trong một số trường hợp có thể coi trong pha đầu chỉ có khối lượng J1 ch, đg cho tới khi φ=Mc/k có thể coi thời điểm đó là gốc thời giannghĩa là từ thời điểm đó cả 2 khối lượg mới cùng chuyển động. 7;)()(;0212JJkJMMBAc+−−==;)(cos1)()(2121212kMtJJJJkJJkJMMcc+⋅+−+−−=ϕ;)(cos1)(21212123 ccMtJJJJkJJJMMkM+⋅+−+−−==ϕ;)(22123maxccMJJMMJM++−=Trg hợp hãm máy với momen hãm đặt lên khối lượng 1:;)(22123maxccMJJMMJM−++=Hãm máy với momen hãm đặt trên khối lượng 2:;)(22123maxccMJJMMJM+++= 8Trường hợp động cơ phát hành không biến trở. - Giai đoạn 1. Khối lượng 1 quay, khối lượng 2 đứng im cho tới khi momen trong khâu đàn hồi bằng Mc: );(;11ttMkc==ϕ;JcosJsin11111kMtkBtkA +⋅+⋅=ϕ;0;0;011===dtdtϕϕ(19a));Jcos1(11tkkM⋅−=ϕ(27);JsinJ111tkkkMdtd⋅⋅=ϕ(28)(29)Kết thúc giai đoạn 1: t = t1;arccos;)Jcos1(1111MMMcJtMtkMcc−=⇒=⋅−(31);)2(111kJMMMdtdcctt−==ϕ(32) 9- Giai đoạn 2. Cả hai khối lượng cùng chuyển động.Ph trình chuyển động: (19) và (20)Điều kiện ban đầu:⇒====11;;0ttcdtddtdkMtϕϕϕ;)2(1212JJJMMMkAcc+−=;)()(212JJkJMMBc+−−=−++−== tJJJJkJJJMMMkMcc2121212)(sin)2(ϕcccMJJJMMtJJJJkJJJMM++−+++−−)()()(cos)(2122121212(33a);)()()2(2122122212max cccccMJJJMMJJJMMMMMJJJM ++−++−+−+=(34) 10b. Hệ hai khối lượng tần số thấp.)11((1dtdMMonϕω−=);11()(1212121dtdMkdtdJonϕωϕϕϕ−=−+;)(212222 cMkdtdJ −=−−ϕϕϕ(35)Lời giải của (35) là (15).*/ Trường hợp có biến trở.;0;)(;021===−=dtdkMtcϕϕϕϕ;])[(;221uxzJMMBkMAcnc+−−==⇒])[()(;])[())((221221uxzJMMDuxzuJxzMMCcncn+−−−=+−−−=;cossin])[()(2213 cztxtcnMututuxzeeuxzJcMMkM +−−++−−==ϕ;)(])[()(222213maxcztxtcnMuuxzeeuxzJkMMMmm++−++−−=⋅−=uzxarctgutm1 [...]...   1  3    (M − M 2 − M 3 ) J 3 + + M 3; (13) J1 + J 2 + J 3 21 Thí dụ Xác định hệ số động lực học kđ trong các nhánh cáp khi nâng, hạ và mở máy, hãm máy N,n 2 a/ G1D b/ M2 M3 J1 2 1 k13 k12 R J3 J2 M Q1+Q2 G 2 3 Sơ đồ thực (a) và sơ đồ quy đổi (b) của thang máy 1 - động cơ; 2 – pu li dẫn cáp và cabin; 3 - đối trọng Q1 = 450kG; Q2 = 330kG; G = 580kG; n = 915vg / ph; N = 3,0kW; Mm 2 2 G1D = 0,24kGm... ( z − x)] ⋅ u t m = arctg ; 2 2 2 2 u (ε − 2ωz )u − [ω ( x − z + u ) + ε ( z − u )] (46) (47) 13 3 Động lực học quá trình chất tải sau mở máy ϕ2 a/ Momen cản phụ thuộc vị trí M = M c ϕ2 M = Mc ϕc ϕc φc – góc quay ứng với tải trọng tĩnh ổn định của khối lượng phụ động; k Đối với đa số động cơ sau khi mở máy trục đ/c có vận tốc gần như không đổi J1 , ϕ1 = ωt J 2 ,ϕ2 2 d ϕ1 J1 2 = 0; (a) dt (48) 2 d ϕ2... ch/đg của khối lượng phụ động sau khi chất tải xong: d 2ϕ2 J2 + kϕ2 = kωt − M c ; 2 dt Mc k k ϕ 2 = A sin ⋅ t + B cos ⋅ t + ωt − ; J2 J2 k Gốc thời gian mới: bắt đầu khi chất xong tải: t = 0; ϕ = 2M c ϕ= ktc ϕ max 2M c = ktc Mc ; k dϕ 2 M c = ; dt ktc Mc J2 k sin ⋅t + ; k J2 k J2 Mc + ; k k M 12 max 2 = ϕ max k = M c   tc (62) J2  + 1; k  (63) 17 4 Động lực học các máy khởi động (hãm) có tải Hệ ba...*/ Trường hợp không có biến trở bậc trước phát hành: 2 giai đoạn GĐ 1: Khối lượng chủ động bắt đầu ch/đg đều khi momen trong khâu đàn hồi bằng Mc GĐ 2: Cả 2 khối lượng cùng ch/đg đến lúc kết thúc tác động của momen phát động Mn – Mc d 2ϕ1 1 dϕ1 GĐ 1 (39) J1 2 + ϕ1k = M n (1 − ); ωo dt dt Mn dϕ1 yt yt t = 0; ϕ1 = 0; = 0; ϕ1 = Ae sin qt + Be cos qt + ; (40)... như không đổi J1 , ϕ1 = ωt J 2 ,ϕ2 2 d ϕ1 J1 2 = 0; (a) dt (48) 2 d ϕ2 ϕ2 J2 − (ϕ1 − ϕ 2 )k = − M c ; (b) 2 ϕc dt ϕ1 = ωt ; + (b) (a) Mc k 2 ϕc d ϕ2 ωk + ϕ2 = t; 2 J2 J2 dt ω - vận tốc góc ổn định của khâu chủ động sau khi mở máy 14 không tải Điều kiện ban đầu: t = 0; ϕ 2 = 0; B = 0; dϕ 2 =ω dt →  kϕc  kϕ c + M c A = ω 1 −  kϕ c + M c  J 2ϕ 2  (50)  kϕc  Mc 1 − − ϕ = ϕ1 − ϕ 2 = ω t  ... 580.0,52 J3 = R = = 14,8kGms 2 g 9,81 ( β = 1,1; g = 9,81m / s 2 ) 8 (10) + M,M3 cùng dấu (nâng 2) mở máy F2 max = M 12 max 2( M − M 2 + M 3 ) J 2 M 2 2.350.19,8 = + = + 780 = 1068kG R R ( J1 + J 2 + J 3 ) R 0,5.93,1 9 k d 2 = F2 max 1068 = = 1,37 Q1 + Q 2 780 23 10 (12) + M, M2 cùng dấu (nâng 3 ) mở máy M 13 max 2( M + M 2 − M 3 ) J 3 M 3 2.550.14,8 290 = + = + = 905kG R R ( J1 + J 2 + J 3 ) R 0,5.93,1... ) R 0,5.93,1 0,5 F 905 11 k d 3 = 3 max = = 1,56 G 580 M i 12 M ′ = H F3 max = η 13 (10) + M’, M3 cùng dấu, hãm máy, hạ 2 M 12 max 2( M ′ − M 2 + M 3 ) J 2 M 2 = + = 997 kG R R ( J1 + J 2 + J 3 ) R F′ 997 ′ 2 = 2 max = 14 k d = 1,28 Q1 + Q 2 780 ′ F2 max = 15 (12) + M’, M2 cùng dấu, hãm máy, hạ 3 F3′max = ′ 16 k d 2 = M 13 max 2( M ′ + M 2 − M 3 ) J 2 M 2 = + = 869kG R R ( J1 + J 2 + J 3 ) R F3′max... 2ϕc + M c ; M12 kϕ c + M c (53) M12max kϕc + M c J 2ϕ 2 + M 12 ; kϕ 2 + M c ωk (52) tc t 15 b/ Momen cản là hàm thời gian M = M c t tc d 2ϕ1 J1 2 = 0; dt d 2ϕ 2 t J2 − (ϕ1 − ϕ 2 )k = − M c ; 2 tc dt tc - thời gian ứng với khi tải trọng ngừng tăng; ϕ1 = ωt ; + (b) (a) Mc t d 2ϕ 2 k + ϕ 2 = (ωc − ) ; 2 J2 tc J 2 dt Mc k k ϕ = A sin ⋅ t + B cos ⋅ t + (ω − )t J2 J2 ktc dϕ 2 = ω → A, B Điều kiện ban đầu: . 1Chương 3 TẢI TRỌNG ĐỘNG LỰC HỌCVÀ DAO ĐỘNG CỦA CÁC BỘ TRUYỀN ĐỘNG1.Trường hợp mở máy (hoặc hãm máy) không tải.a. Hệ hai khối lượng có. ===ϕϕ(61);Jsin222kMtkkJktMccc+⋅=ϕ;22maxkMkJktMccc+=ϕ;122maxmax12+==kJtMkMccϕ(62)(63) 184. Động lực học các máy khởi động (hãm) có tải. Hệ ba khối lượng tần số cao với các momen