Nguyên Lý Máy - Động Cơ Hai Xi Lanh Kiểu Chữ V

File word (có thể chỉnh sửa), sử dụng Mathtype, Autocad Đề A, phương án 6, TS. Lê Thanh Long ĐH Bách Khoa Thành phố Hồ Chí MinhNhóm 4, (chiều tiết 911) L09, năm học 2019 2020Bao gồm: Phân tích lực, bài toán vận tốcgia tốc, tính moment thay thế đặt trên khâu dẫn bằng hai cách

Trang 1

MỤC LỤC

Trang Nội dung

2 Đề bài

3 Phần 1 Tính vận tốc, gia tốc

1.1 Xác định các thông số, vẽ lược đồ cơ cấu

1.2 Bài toán vận tốc 1.3 Bài toán gia tốc

11 Phần 2 Tính áp lực khớp động

16 Phần 3 Tính moment cân bằng

BÀI TẬP LỚN MÔN NGUYÊN LÝ MÁY

Trang 2

ĐỀ A – PHƯƠNG ÁN 6

Đề bài: Cho cơ cấu động cơ hai xi lanh kiểu chữ V như hình vẽ với các thông số

(bỏ qua khối lượng các khâu) như sau:

mm

Yêu cầu:

1 Xác định vận tốc, gia tốc các điểm C, E trên cơ cấu Vận tốc góc, gia

tốc góc các khâu

2 Tính áp lực khớp động trên các khớp

3 Tính moment cân bằng đặt trên khâu dẫn bằng hai phương pháp: phân tích lực và di chuyển khả dĩ

Trang 3

PHẦN 1: TÍNH VẬN TỐC, GIA TỐC 1.1 Xác định các thông số, vẽ lược đồ cơ cấu.

25

AB

l  mm, l BC 75mm, l BD 16,67mm, l DE 60mm

Cách vẽ (sử dụng phần mềm AutoCAD):

1 Vẽ hai phương Ax và Ay đối xứng với nhau qua trục thẳng đứng, tạo

làm hai phương trượt của piston C và E.

2 Dựng AB tạo với phương ngang một góc 30 với l  AB 25mm.

3 Vẽ đường tròn tâm B, bán kính 75 mm cắt Ax tại điểm C.

4 Vẽ đoạn BD hợp với BC một góc  50 và l BD 16,67mm

5 Nối C với D, được khâu 2 của cơ cấu.

6 Từ điểm D, vẽ đường tròn tâm D, bán kính bằng với l DE 60mm cắt

Ay tại điểm E.

Trang 4

Hình 1 Lược đồ cơ cấu (tỷ lệ xích l 0,003m/mm)

1.2 Bài toán vận tốc.

Họa đồ vận tốc:

Trang 5

Hình 2 Họa đồ vận tốc (tỷ lệ xích

1 30

v

 

m/mm.s)

Phương trình vận tốc điểm C:

C

v

= v B

+ v CB

Vẽ họa đồ vận tốc theo phương trình vận tốc của điểm C:

1 Chọn điểm p bất kỳ làm gốc, biểu diễn v B

mm có phương vuông góc với AB, chiều hướng như bảng.

Vậy có thể tính được tỉ lệ xích của họa đồ vận tốc:

Trang 6

1,5 1

B v

v pb

m/mm.s

2 Từ b vẽ đường thẳng d 1 vuông góc với BC biểu diễn phương v CB

3 Từ p vẽ đường thẳng d 2 song song với AC biểu diễn phương v C

và v C

Theo họa đồ vận



Từ đó ta tính được (độ dài các đoạn thẳng đo bằng AutoCAD):

1

30

C

AC pc v













BC,

1

30

CB

bc v













Phương trình vận tốc điểm D:

D v

= v B

+ v DB

=

C

v

+

DC

v

-Vẽ họa đồ vận tốc theo phương trình vận tốc của điểm D:

1 Từ b vẽ đường thẳng d 3 vuông góc với BD biểu diễn phương v DB

2 Từ c vẽ đường thẳng d 4 vuông góc với CD biểu diễn phương v DC

Theo họa đồ vận



tính được (độ dài các đoạn thẳng đo bằng AutoCAD):

ְk

1

30

D

Theo pd v













Trang 7

Phương trình vận tốc điểm E:

E

v

= v D

+ v ED

 DE

-Vẽ họa đồ vận tốc theo phương trình vận tốc của điểm E:

1 Từ d vẽ đường thẳng d 5 vuông góc với DE biểu diễn phương v ED

2 Từ p vẽ đường thẳng d 6 song song với AE biểu diễn phương v ED



,

1

30

ED

DE de v













1

30

E

AE pe v













Từ các vận tốc đã tính trên, ta tính được vận tốc góc các khâu:

2

1,35

0,225

CB BC

v

rad s l













;

4

0,41

0,18

ED DE

v

rad s l













1.3 Bài toán gia tốc.

n

Họa đồ gia tốc:

Trang 8

Hình 3 Họa đồ gia tốc (tỷ lệ xích

1 2

a

m/mm.s 2 )

Phương trình gia tốc điểm C:

C a

= a B

CB

a

+

CB

a 

Trang 9

-Vẽ họa đồ gia tốc theo phương trình gia tốc của điểm C:

1 Chọn điểm p bất kỳ làm gốc của họa đồ Từ p vẽ p b 

biểu diễn cho 30

B

a 

Vậy có thể tính được tỷ lệ xích của họa đồ gia tốc:

B a

a

p b

2 Từ b vẽ b n  CB

theo phương song song với BC,

chiều C  B với

8,1.2 16,2

n CB CB

a

b n



mm

3 Từ n vẽ đường thẳng x CB 1 vuông góc với BC biểu diễn phương a CB

4 Từ p vẽ đường thẳng x 2 song song với AC biểu diễn phương a C

và a C

Theo họa đồ gia

2

1

2

C

AC p c a





 







2

,

1

2

CB CB

BC n c a

















Gia tốc điểm D: Sử dụng định lý tam giác đồng dạng thuận trong gia tốc, ta có

BCD b c d  

2 1

2

D

Theo p d a





 







Phương trình gia tốc điểm E:

E a

ED

a

+

ED

a 

Trang 10

Phương //AE Theo

p d 

-Vẽ họa đồ gia tốc theo phương trình gia tốc của điểm C:

1 Từ d vẽ d n  ED

theo phương song song với DE,

chiều E  D với

0,94.2 1,88

n ED ED

a

d n



mm

2 Từ n vẽ đường thẳng y ED 1 vuông góc với DE biểu diễn phương a ED

4 Từ p vẽ đường thẳng y 2 song song với AE biểu diễn phương a E

2 1

2

E

Theo p e a





 







2 1

2

ED ED

Theo n e a

















Từ các gia tốc đã tính trên, ta tính được gia tốc góc các khâu:

2 2

12,83

0,225

CB BC

a

rad s l



;

2 4

30,18

0,18

ED DE

a

rad s l



Trang 11

PHẦN 2: TÍNH ÁP LỰC KHỚP ĐỘNG

Cơ cấu gồm: Khâu dẫn 1 và 2 nhóm tĩnh định 2 khâu, 3 khớp

Hình 4 Tách nhóm tĩnh định cơ cấu

Khi tách các khâu thì áp lực khớp động trở thành ngoại lực tác dụng lên các khâu:

, R32, R 42

, P C

Trang 12

Hình 5 Phân tích lực cơ cấu

Phương trình cân bằng lực và moment cho khâu 4:

 

24 54

24 1 54

0

i

E i









vuông

n

R

song song với DE.

Thay vào phương trình cân bằng moment cho khâu 4, ta được:

24 1 0 24 0 24 24n

Vậy R 24

và R54

cùng phương (phương song song với DE), ngược chiều

và R 24  R54

Trang 13

 

45 05

45 05 1

0









là lực do

đi qua E và có phương vuông góc với AE.

Phương trình cân bằng lực cho khâu 5 chiếu lên phương song song với

AE, ta được:



3300

cos 27 cos

E E

P

AED

N Phương trình cân bằng lực cho khâu 5 chiếu lên phương vuông góc với

AE, ta được:

Kết luận đối với khâu 4 và khâu 5:

05

R

45

R

54

R



24

n

R

 R42

 

12 32 42

12 42 2

0

i









Với h 2 = CI (I là hình chiếu của C lên DE), h 2 = 195,66mm

vuông góc với

BC và 12

n

R



song song với BC.

Thay vào phương trình cân bằng moment cho khâu 2, ta được:

Trang 14

42 2 12

2561,35 0,225

BC

R h R

l



N

 

23 03

23 03 2

0









đi qua C và

có phương vuông góc với AC.

Từ các phương trình trên:

2 12 32 42 0

F R R R 

    (1); F3  R23 R 03 P C 0 (2)

C

n

R

bằng phương pháp vẽ họa đồ lực

Các bước vẽ họa đồ lực:

1 Chọn một điểm a bất kỳ, từ a vẽ ab

mm Từ đó, tính được tỷ lệ xích của họa đồ lực:

5400

100 54

C F

P ab

N/mm

2 Từ b vẽ bc



DE, chiều từ E  D.

3 Từ c vẽ cd

BC, chiều từ phải qua trái.

4 Từ d vẽ đường thẳng z 1 song song với BC biểu diễn cho phương 12

n

R



5 Từ a vẽ đường thẳng z 2 vuông góc với AC biểu diễn cho phương R 03

n

R



Trang 15

Hình 6 Họa đồ lực xác định 12

n

R



và R03

12

n

n F

de R









12

ec R









03

,

F

AC R







23

be R









32

eb R









21

ce R









Trang 16

PHẦN 3 TÍNH MOMENT CÂN BẰNG

Hình 7 Moment cân bằng cơ cấu đặt trên khâu dẫn

Phương pháp phân tích lực:

Giả sử chiều momen cân bằng như hình vẽ Phương trình momen đối với

Phương trình cân bằng lực cho khâu 1: R21R01 0 R01 R21

Phương pháp di chuyển khả dĩ:

1

CB





5400.0,9.cos180 3300.1,28.cos180

454,2 20

CB

Nm

Định dạng
Số trang	16
Dung lượng	840,37 KB