GT co

LỜI NĨI ĐẦU Trong Trường Trung cấp nghề, mơn Cơ Ứng Dụng môn lý thuyết sở nhằm trang bị cho học sinh số kiến thức cần thiết ngành khí Để giúp em học tập môn chuyên ngành nhờ vận dụng vào trình sản xuất Trên sở chương trình khung, đồng thời cho phù hợp với mục tiêu đào tạo nghề khí Giáo trình kỹ thuật đựợc biên soạn gồm phần chính: Phần I: Cơ học lý thuyết – Tĩnh học Phần II: Sức bền vật liệu Phần III: Chi tiết máy Giáo trình đựợc dùng làm tài liệu giảng dạy, học tập Trường Trung cấp nghề thuộc ngành khí Hoặc làm tài liệu tham khảo cho ngành nghề khác Trong trình biên soạn có nhiều hạn chế kinh nghiệm nên khơng tránh khỏi thiết sót Chúng tơi mong bạn đọc góp ý kiến bổ sung cho nội dung giáo trình hồn thiện Xin chân thành cảm ơn! Chương 1: Cơ học lý thuyết - Tĩnh học Các tiên đề tĩnh học: 1.1 Tiên đề (Tiên đề hai lực cân bằng): Điều kiện cần đủ để hai lực tác dụng lên vật rắn cân chúng phải trực đối nhau.( Hình 1-2) Nghĩa chúng có đường tác dụng, trị số ngược chiều Hình 1-2 1.2 Tiên đề (Tiên đề thêm, bớt hai lực cân bằng): Tác dụng hệ lực lên vật rắn không thay đổi thêm vào (hay bớt đi) hai lực cân nhau.( Hình 1-3) Hệ quả: Tác dụng lực lên vật rắn không thay đổi trượt lực đường tác dụng Hình 1-3 1.3 Tiên đề (Tiên đề hình bình hành lực): Hai lực đặt điểm tương đương với lực đặt điểm biểu diễn đường chéo hình bình hành mà cạnh hai lực cho ( Hình 1-4) = + Hình 1-4 1.4 Tiên đề (Tiên đề tương tác): Lực tác dụng phản lực tác dụng hai lực trực đối Chú ý: Lực tác dụng phản lực hai lực cân chúng ln đặt vào hai vật khác Lực: 2.1 Lực: Lực tác dụng tương hỗ vật mà kết làm thay đổi trạng thái động học vật đó.( Hình 2-1) Hình 2-1 Lực đuợc xác định yếu tố: điểm đặt, phương chiều trị số; hay nói cách khác: lực đại lượng vectơ Người ta biểu diễn lực đoạn thẳng, chẳng hạn vectơ lực AB, có gốc A điểm đặt lực, đường thẳng chứa vectơ AB gọi phương (còn gọi đường tác dụng lực), nút B biểu diễn chiều lực Độ dài vectơ biểu diễn theo tỉ lệ xích trị số lực Để đơn giản, người ta thường kí hiệu lực chữ in hoa có mũi tên trên: F , Q , R Đơn vị lực Newton, kí hiệu N 2.2 h n t ch lực: 2.2.1 Hai lực trực đối: Là hai lực có trị số, đường tác dụng ngược chiều 2.2.2 Hệ lực: Tập hợp nhiều lực tác dụng lên vật , kí hiệu ( 2.2.3 Hệ lực tương đương: Hai hệ lực gọi tương đương chúng có tác dụng học, kí hiệu ( ~( 2.2.4 Hệ lực cân bằng: Là hệ lực tác dụng vào vật không làm thay đổi trạng thái động học vật, nói cách khác hệ lực tương đương với 2.2.5 Hợp lực: Là lực tương đương với tác dụng hệ, nghĩa ~( hợp lực hệ 2.2.6 Vật cân bằng: Vật trạng thái cân đứng yên chuyển động tịnh tiến thẳng đều, tức vật chịu tác dụng hệ lực cân 2.2.7 Liên kết phản lực liên kết: 2.2.7.1 Vật tự vật bị liên kết: Vật rắn gọi tự thực chuyển động tùy ý theo phương không gian mà không bi cản trở Hình 1-5 Hình 1-5 Ngược lại, vật rắn không tự vài phương chuyển động bị cản trở Những điều kiện cản trở chuyển động vật gọi liên kết Vật không tự gọi vật chịu liên (còn gọi vật khảo sát) Vật gây cản trở chuyển động vật khảo sát gọi vật gây liên kết Ví dụ: sách đặt bàn thỉ sách vật khảo sát bàn vật gây liên kết ( Hình 1-5) 2.2.7.2 Phản lực liên kết: Do tác dụng tương hỗ, vật khảo sát tác dụng lên vật gây liên kết lực, gọi lực tác dụng Theo tiên đề tương tác (tiên đề 4), vật gây liên kết phải tác dụng lên vật khảo sát lực, lực gọi phản lực liên kết (gọi tắt phản lực) Ở ví dụ trên, lực tác dụng, phản lực Phản lực liên kết đặt vào vật khảo sát (ở chỗ tiếp xúc hai vật) phương ngược chiều với chuyển động bị cản trở vật khảo sát Trị số phản lực liên kết phụ thuộc vào lực tác dụng lên vật khảo sát 2.2.7.3 Các liên kết bản: a) Liên kết hồn tồn trơn (khơng có ma sát): Liên kết hồn tồn trơn (cịn gọi liên kết tựa) cản trở vật khảo sát chuyển động theo phương vuông góc với mặt tiếp xúc vật khảo sát vật gây liên kết Vì phản lực có phương vng góc với mặt tiếp xúc chung, có chiều phía vật khảo sát, kí hiệu ( Hình 1-6) Hình 1-6 b) Liên kết mềm: Liên kết dây mềm (hình 1-7) cản trở vật khảo sát chuyển động theo phương dây Phản lực có phương theo dây kí hiệu c) Liên kết thanh: Liên kết ( Hình 1-8) cản trở vật khảo sát chuyển động theo phương Hình 1-7 Phản lực có phương dọc theo thanh, kí hiệu Hình 1-8 d) Liên kết lề: - Gối đỡ lề di động: Hình 1-9a biểu diễn gối đỡ lề di động sơ đồ Phản lực gối đỡ lề di động có phương giống liên kết tựa, đặt tâm lề, kí hiệu - Gối đỡ lề cố định: Hình 1-9b biểu diễn gối đỡ lề cố định sơ đồ Bản lề cố định cản trở vật khảo sát chuyển động theo phương nằm ngang phương thẳng đứng Vì phản lực có hai thành phần X Y (phản lực toàn phần vec tơ R ) Hình 1-9a Hình 1-9b e) Liên kết ngàm: Ngàm loại liên kết không cho phép quay di chuyển theo phương Ngàm biểu diễn hình vẽ Tại ngàm phát sinh mô men phản lực m chống lại quay phản lực theo phương chống lại di chuyển Phản lực phân tích thành thành phần: Thành phần nằm ngang thẳng đứng: R= X + Y Y X m 2.2.7.4 Giải phóng liên kết: Khi khảo sát vật rắn, ta phải tách vật rắn khỏi liên kết xác định hệ lực tác dụng lên vật rắn Hệ lực tác dụng gồm lực cho phản lực Việc đặt lực cho lên vật khảo sát thường khơng khó khăn, vấn đề quan trọng đặt phản lực cho đầy đủ Muốn ta thay liên kết phản lực tương ứng, cơng việc gọi giải phóng liên kết Sau giải phóng liên kết, vật khảo sát coi vật tự cân tác dụng hệ lực gồm lực cho phản lực 2.3 Tổng hợp lực: 2.3.1 Hệ lực phẳng đồng quy: 2.3.1.1 Định nghĩa: Hệ lực phẳng đồng qui hệ lực có đường tác dụng lực nằm mặt phẳng cắt điểm.(Hình 2-1) Hình 2-1 2.3.1.2 Hợp lực lực đồng quy: a) Quy tắc hình bình hành lực (như tiên đề ) b) Quy tắc tam giác lực 2.3.2 Hệ lực phẳng song song: 2.3.1.1 Định nghĩa: “Hệ lực phẳng song song hệ lực có đường tác dụng nằm mặt phẳng song song với nhau” 2.3.1.2 Hợp lực song song chiều: “Hợp lực hai lực song song chiều lực song song chiều với chúng, có trị số tổng trị số chúng, có điểm đặt chia đường nối điểm đặt hai lực thành hai đoạn tỉ lệ nghịch với trị số hai lực ấy” 2.3.1.3 Hợp lực song song ngược chiều: “Hợp lực hai lực song song ngược chiều không trị số lực song song chiều với lực có trị số lớn hơn, có trị số hiệu hai lực cho, có điểm đặt chia ngồi đường nối điểm đặt hai lực cho thành hai đoạn thẳng tỉ lệ nghịch với trị số hai lực cho ấy” Mô men: 3.1 n c lực đ i i t : 3.1.1 Mômen lức điểm: Giả sử vật rắn chịu tác dụng lực , vật quay quanh điểm O cố định (Hình 3-1) Tác dụng quay mà Hình 3-1 “ Mơmen lực lực điểm đó.” lực gây cho vật khơng phụ thuộc vào trị số lực mà vào khoảng cách từ điểm O tới đường tác dụng lực Chiều quay phụ thuộc vào chiều quay lực vị trí đường tác dụng lực điểm O Đại lượng đặc trưng cho tác dụng mà lực gây cho vật quanh điểm O mômen m lực điểm ta có định nghĩa: tâm O tích số trị số lực cánh tay đòn mo( ) = F a (3-1) Trong cánh tay đòn a khoảng cách từ tâm quay tới đường tác dụng lực, mo( ) kí hiệu mômen lực điểm O Quy ước mo( ) lấy dấu (+) chiều dương lực làm vật quay quanh tâm O ngược chiều kim đồng hồ, lấy dấu (–) chiều lực làm vật quay theo chiều ngược lại Nếu lực tính N, tay địn tính m mơmen tính Nm Chú ý: Nếu đường tác dụng Hình 3-2 qua O (hình 3-2) mo( ) = 0, a = 3.1.2 Mơmen hợp lực điểm: Mômen hợp lực hệ lực phẳng điểm nằm mặt phẳng tổng đại số mômen lực thành phần điểm mo( ) = mo( ) (3-2) 3.2 Ng u lực: 3.2.1 Định nghĩa: Hệ gồm hai lực song song, ngược chiều, có trị số không đường tác dụng gọi ngẫu lực Ký hiệu F, F  Khoảng cách a đường tác dụng hai lực gọi cánh tay địn ngẫu lực Hình 3-3 3.2.2 Các yếu tố ngẫu lực a) Mặt phẳng tác dụng ngẫu lực: Là mặt phẳng chứa lực ngẫu lực b) Chiều quay ngẫu lực: Là chiều quay vật ngẫu lực gây nên (đi vòng quanh ngẫu lực theo chiều lực) + Chiều quay dương vật quay ngược chiều kim đồng hồ âm thuận chiều kim đồng hồ c) Trị số mơmen ngẫu lực: Là tích số trị số lực với cánh tay đòn Ký hiệu m Nếu lực tính N, cánh tay địn tính m mơmen ngẫu lực tình Nm 3.2.3 Tính chất ngẫu lực mặt phẳng a) Tác dụng ngẫu lực không thay đổi ta di chuyển vị trí mặt phẳng tác dụng b) Có thể biến đổi lực cánh tay đòn ngẫu lực tùy ý, miễn bảo đảm trị số mơmen chiều quay 10 ... lực F công lực F2 : A = F2.s Mà F2 = F.cosα Vậy A = F.s.cosα (7-4) 15 - Nếu < α < 900, cosα > cơng A > 0, ta nói lực gây công động - Nếu 900< α ≤ 1800, cosα < cơng A < 0, ta nói lực gây công... thuộc bánh xe, bánh xe chuyển động, điểm M chuyển động theo vạch lên quỹ đạo cong (C), điểm khác thuộc vật vạch lên đường cong có đặc điểm tương tự Tất quỹ đạo nằm mặt phẳng song song với mặt phẳng... kết phản lực tương ứng, công việc gọi giải phóng liên kết Sau giải phóng liên kết, vật khảo sát coi vật tự cân tác dụng hệ lực gồm lực cho phản lực 2.3 Tổng hợp lực: 2.3.1 Hệ lực phẳng đồng quy: