Đáp án đề thi học kỳ II năm học 2014-2015 môn Phân tích thiết kế hệ thống cơ điện tử giúp các bạn sinh viên có thêm tài liệu để củng cố các kiến thức, ôn tập kiểm tra, thi cuối kỳ. Đây là tài liệu bổ ích để các em ôn luyện và kiểm tra kiến thức tốt, chuẩn bị cho kì thi học kì. Mời các em và các quý thầy cô giáo bộ môn tham khảo.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ MÁY BỘ MƠN CƠ ĐIỆN TỬ ĐÁP ÁN ĐỀ THI CUỐI KỲ HK 2/ 2014-2015 Mơn: PHÂN TÍCH THIẾT KẾ HT CƠ ĐIỆN TỬ Mã môn học: 1229450 Thời gian: 60 phút Được phép sử dụng tài liệu - Câu 1: (3 điểm) Tính bậc tự cấu sau theo công thức Gruebler - Kutzbach: Công thức Gruebler – Kutzbach: m = d*(b-1) – Σ ui Trong đó: - m: bậc tự do; d=3,6 (cơ cấu phẳng không gian); - b: số khâu cấu (tính khâu cố định); - ui: số ràng buộc khớp i a) m = (1 đ) b) m = (1 đ) c) m =-4 (0.5 đ) d) m=-4 (Theo Gruebler Kutzbach) bậc tự thật: m = trục xoay trùng (0.5đ) Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV Trang: 1/2 Câu 2: (7 điểm) Cho cấu PRP gồm khớp trượt khớp quay hình vẽ a Thiết lập bảng thông số hệ thống theo quy ước Denavit Hatenberg αi di θi π/2 r1 l π/2 θ2 + π/2 r3 0 b Thiết lập ma trận chuyển đổi T01, T12 T23 Xác định tọa độ điểm P hệ quy chiếu R0(O0,x0,y0,z0) Xác định thơng số vị trí khớp (θ2, r3) theo tọa độ điểm P(xP,0,zp)/R0 r1 Trình bày phương án điều khiển cấu di chuyển theo quỹ đạo cho trước điểm P 1 0 T01 0 S 0 l 1 C ; T12 r1 0 S T03 C P /R 0 C S 0 T03 P Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV 0 0 r3 r3 C l 0 0 ; P/ R r3 S r1 1 C 1 0 S 0 1 0 0 0 ; T23 0 0 0 /R r C l 3 0 r3 S r1 1 Trang: 2/2 z r arctan P x l P x l ; r P C Phương án điều khiển quỹ đạo cấu: Thiết lập tọa độ điểm P quỹ đạo điều khiển vị trí khớp θ2 r3 tương ứng theo cơng thức tính c Viết ma trận Jacobi hệ thống điểm P hệ quy chiếu R1(O1,x1,y1,z1) 0 0 0 0 TC ( S / S1 ) r1 r1 0 z0 / R1 1 0 / R 0 0 z 1 TC ( S1 / S ) r S 2 PO z 1 / R1 r3 C 0 / R1 0 0 0 0 TC ( S / S ) r3 r3 C 2 z / R1 S / R1 J P/R 0 r S r C C 2 S d Xác định vùng kỳ dị (Singularity) hệ thống det J P / R C → Cơ cấu nằm vùng kỳ dị Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV Trang: 3/2 e Một lực F/R0 = (Fx,0,Fz)/R0 tác động lên cấu điểm P (Lưu ý: Vectơ lực F viết hệ quy chiếu R0(O0,x0,y0,z0)) Hãy viết lại vec-tơ lực F hệ quy chiếu R1(O1,x1,y1,z1), từ xác định vec-tơ lực – mômen cần cung cấp khớp cấu để cân với lực F F Fx Fz / R1 Từ ta suy vectơ thành phần mô-men thành phần lực bên tác động lên hệ thống (công thức cho cấu phẳng): F ext Fx Fz / R1 Với thành phần mơ-men Từ ta suy độ lớn cần thiết vectơ lực khớp C cấu để cân với F là: F1 0 T C M2 J Fext r S P / R F C 0 Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV Fz 0 r C Fx Fx r S Fz r C 2 3 2 F S z FxC Fz S Trang: 4/2 ... quay hình vẽ a Thi? ??t lập bảng thông số hệ thống theo quy ước Denavit Hatenberg αi di θi π/2 r1 l π/2 θ2 + π/2 r3 0 b Thi? ??t lập ma trận chuyển đổi T01, T12 T23 Xác định tọa độ điểm P hệ quy chiếu... P C Phương án điều khiển quỹ đạo cấu: Thi? ??t lập tọa độ điểm P quỹ đạo điều khiển vị trí khớp θ2 r3 tương ứng theo cơng thức tính c Viết ma trận Jacobi hệ thống điểm P hệ quy chiếu R1(O1,x1,y1,z1)... C C 2 S d Xác định vùng kỳ dị (Singularity) hệ thống det J P / R C → Cơ cấu nằm vùng kỳ dị Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV Trang: 3/2 e Một lực F/R0 = (Fx,0,Fz)/R0